摘 要

关键词：塔式起重机 回转机构 稳定性 2

ABSTRACT 3

第1章 前 言 1

1.1 平头塔式起重机简介 1

1.2 课题研究的背景及意义 1

第2章 整机总体方案 3

2.1 塔机的主要技术参数 3

2.2 起重机的工作级别 4

2.3 机构的工作级别 4

2.4 回转机构选型 4

2.4.2回转支承选型 5

第3章 回转机构设计计算 7

3.1塔机回转机构的参数确定及设计计算 7

3.2回转支承装置的计算载荷 10

3.2.1 回转支承装置的载荷工况 10

3.2.2 不同载荷工况对应的计算载荷 10

6 m2 ； 12

3.3滚动轴承式回转支承装置计算 15

3.4回转阻力矩计算 16

3.5电动机选择 22

3.6 减速机选择 24

3.7齿轮设计计算 26

第4章 安全系统简介 29

4.1起重量限制器 29

4.2起重力矩限制器 29

4.3起升高度限位器 30

4.4幅度限位器 30

第5章 结 论 31

总 结 32

参考文献 33

致 谢 35

摘 要

本设计题目是对QTZ80平头式塔机回转机构和安全系统的设计，目前塔式起重机回转系统的结构设计及相关的动力学分析主要通过 CAD软件来完成，不仅能够快速的分析结构的相关力学性能，还能节省时间和成本。

本次设计先对塔式起重机的回转系统的国内外的研究现状做了简单的介绍，紧接着对所研究的QTZ80塔式起重机的基础构件做了介绍。之后通过查阅资料，对塔式起重机回转系统所承载的不同载荷以及不同载荷工况的极限值进行了计算，分四种工况进行了研究，最后对回转支撑装置、电动机、减速机的参数进行了计算和校核，从而保证结构设计的可靠性。

关键词：塔式起重机 回转机构 稳定性

The tower and slewing mechanism of QTZ80 flat head tower crane design

ABSTRACT

This design topic is the design of the rotary mechanism and safety system of QTZ80 flat-head tower crane. At present, the structural design and dynamic of the rotary of tower crane are mainly completed by CAD software, which can not only quickly analyze the related of the structure。

The design of the tower crane slewing system at home and abroad to do a simple introduction to the status quo, followed by the study of the QTZ80 tower crane basic components are introduced. After that, by consulting the data, the limit values of different loads and load conditions of the tower crane slewing system are calculated, and the research is carried out in four working conditions. Finally, the parameters of the slewing support device, the motor and the reducer are calculated and checked, so as to ensure the reliability of structural design.

Key Words: flat head tower crane；the tower；slewing mechanism；stability

第1章 前 言

1.1 平头塔式起重机简介

在日常生活中不经意的抬头，总能望到在不远处施工的地方有一台或几台塔式起重机，查阅资料才得知，塔式起重机也是分为很多种。平头塔机是没有塔头和拉杆的，这使得它无论是在立塔前后，它的吊臂和平衡臂的上下主弦杆受力状态都不发生改变，其上弦杆主要是受拉力，下弦杆受压力。正是因为这样较为简单的力学模型，平头塔式起重机的装配比其它类型的塔机更加的快捷方便，可以实现臂节快速拆装，也是根据这一受力状况，现代的平头塔式起重机的起重臂大多采用正三角形的空间结构。用一个销轴与上部弦相连接，下部接合处的端面承受下部弦杆传递的压力，在安装塔机的时候，先将销轴与上部弦杆连接好，接着把臂架放下来，两个锁销自动就位，最后穿上螺栓，既省力又省时。

1.2 课题研究的背景及意义

查阅资料的过程中，读到《建筑机械与设备通用术语》一书，书中对工程起重机械有如下定义：工程起重机作为一种机械设备，其在建筑行业工程的特定空间范围内被广泛地应用，主要从事重物的提升以及搬运作业。根据工程进度、工作总量、重物的移动范围等选用不同型号起重机械。这些起重机械主要从事垂直运输、小批量、短距离水平运输等作业需求。此外，由于塔式起重机具有周期性旋转的工作特性，同时兼顾垂直提升、水平转移以及同时进行垂直提升和水平转移的作业方式，再加上其旋转的周期性，使得其拥有广泛的用途[1]。

本课题是以安全系统以及回转系统为研究对象来设计的。塔式起重机之所以能够实现吊物在空间内的移动主要就是通过回转机构，能够实现平面内的移动则是靠起升机构和变幅机构。塔式起重机的安全性能一直是被放在首位的，回转系统便是其安全性能方面薄弱环节之一，所以对回转系统的研究从未停止。对回转支撑的计算与校核，齿轮结构的优化与设计，这都是对塔机的安全性的一个个巨大考验[2,3]。

目前塔式起重机的回转系统的驱动方式主要分为电动拖动和类似液压马达驱动。液压马达多数被运用于汽车和铁路起重机，因为其结构简单，控制方便，也便于转台的加工和安装，而且回转平稳，噪音小，可靠性好。但是近年来随着变频控制系统成熟应用与发展，变频调速技术能够实现加速状态以及减速状态的平稳过渡，按实际载荷输出相应的电动力矩或减速制动力矩[4]。本课题主要研究在变频控制下的电机拖动回转系统，普通800kN·m一般使用双驱动，小于800kN·m一般用单驱动，重载塔机用四驱动。

塔式起重机回转系统主要是由上支承座，下支承座，回转支承，三合一减速电机和部分连接螺栓组成。将回转塔身与其上支承座用销轴相连，再让塔身的标准节和顶升套架通过连接螺栓与下支承通过连接螺栓与塔身的标准节和顶升套架相连接，上下支承座通过回转支撑相对于塔身实现 360 度自由回转。所以回转系统在实现所吊重物在空间上的移动，起着至关重要的作用。