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QTZ630塔式起重机(臂架45m)总体、起升机构设计

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河北建筑工程学院
毕业设计（论文）开题报告

课题
名称
QTZ630塔式起重机（臂架45m）总体、

起升机构设计


系 别： 机械工程系
专 业： 机械设计制造及其自动化
班 级： 机083
学生姓名：
学 号： 20083073
指导教师：
课题来源 导师课题 课题类别
工程设计

一、论文资料的准备
1、现状
从塔机的技术发展方面来看，虽然新的产品层出不穷，新产品在生产效能、操作简
便、保养容易和运行可靠方面均有提高，但是塔机的技术并无根本性的改变。塔机的研
究正向着组合式发展。所谓的组合式，就是以塔身结构为核心，按结构和功能特点，将
塔身分解成若干部分，并依据系列化和通用化要求，遵循模数制原理再将各部分划分成
若干模块。根据参数要求，选用适当模块分别组成具有不同技术性能特征的塔机，以满
足施工的具体需求。推行组合式的塔机有助于加快塔机产品开发进度，节省产品开发费
用，并能更好的为客户服务。
塔机分为上回转塔机和下回转塔机两大类。其中前者的承载力要高于后者，在许多
的施工现场我们所见到的就是上回转式上顶升加节接高的塔机。按能否移动又分为：走
行式和固定式。固定式塔机塔身固定不转，安装在整块混凝土基础上，或装设在条形式X
形混凝土基础上。在房屋的施工中一般采用的是固定式的。
起重机起升机构制动系统，主要包括：机械传动链中减速器的高速轴上装工作制动
器，卷筒法兰盘上安装的液压式安全制动器；由工业控制计算机或可编程序控制器PLC
与控制电路组成的电气控制系统；在正常情况下只要起重机主电源接通，安全制动器始
终处于通电打开状态；在起重机供电系统故障及起升机构故障情况下安全制动器闭合；
其特点是在起升机构发生故障，检测元件检测出的信号送入工业控制计算机或可编程序
控制器PLC，经计算及逻辑判断，再输出信号控制工作制动器先闭合，并经过延时后，安
全制动器再闭合；或者在紧急停电情况下利用安全制动器节流阀作用，使安全制动器滞
后闭合。减小安全制动器闭合时对机械传动链造成的冲击载荷，避免了零部件损坏，确
保了设备和工作人员安全。
桥式起重机上的起升系统，操作人员只需携带轻巧的发射系统，自由走动并选择最
佳(安全)视觉位置实行操作，消除了以往由于视线不清、环境恶劣或指挥配合不当等因
素造成的事故隐患，保证了安全操作；操作、系缆、挂钩可由一人单独承担，无需他人
指挥，节省了人力资源；操作人员独立判断，操作的准确性、连贯性比以往得以显著提
高，从而大幅度提高了生产效率。
2、发展趋势
（1）起重机的大型化。近年来，火电发电机组的功率不断增大，由以前的30万KW为
主转为60万KW乃至100万KW 为主，对起重机的吨位需求增大。由于美国核电技术的推广
应用，使大件吊装量大幅增加催生了大型起重机市场的需求。大型石化项目，同样需求
大吨位的大型起重机特别是履带式起重机。
（2）创新设计。开展对起重机传动型式创新、结构构造创新和功能原理创新等方面
理论及技术基础研究，为此着重研究新材料、新工艺、新的传动装置，从而通过对不同
设计方案的优选、分解和组合来产生新的设计方案，不断推出创新设计成果。
（3）核心技术化。各大知名企业均具有其独特的核心技术，并不断创新，努力保持
在同行业内的领先地位。现在各大公司均大力研究开发自己的核心技术，以不断提升自
己的产品档次和竞争能力。
（4）模块化和组合化。极短交货期的市场需求要求开展基于网络的协同异地设计技
术、并行工程技术研究，这样可以缩短产品的开发周期。用模块化设计代替传统的整机
设计方法，将起重机上功能基本相同的构件、部件和零件制成有多种用途，有相同联接
要素和可互换的标准模块，通过不同模块的相互组合，形成不同类型和规格的起重机。
达到改善整机性能，降低制造成本，提高通用化程度，用较少规格数的零部件组成多品
种、多规格的系列产品，充分满足用户需求。
（5）大吨位的自拆装系统。履带起重机体太笨重在公路上无法自由行走，必须拆卸
才可运输，到达工作地点后再进行组装，需要辅助吊车。为减少或不用辅助吊车，节省
施工费用，因此研制自拆装系统势在必行。
（6）混合型起重机。履带起重机和轮式起重机各有利弊，将两者取长补短后，混合
型起重机应运而生，这也是起重机新型式的大胆尝试与突破。它集履带式起重机桁架臂
大、起重量大、大作业空间的优势和轮式起重机的机动灵活优势于一体，主要用于大型
起重机。
二、本课题的目的（重点及拟解决的关键问题）
本次毕业设计是对机械专业学生在毕业前的一次全面训练，目的在于巩固和扩
大学生在校所学的基础知识和专业知识，训练学生综合运用所学知识分析和解决问题的
能力。是培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神的最佳手段。毕业设计要求每个学生
在工作过程中，要独立思考，刻苦钻研，有所创新、解决相关技术问题。通过毕业设计，
学习并掌握塔式起重机的总体设计、塔身的设计、整体稳定性计算等内容，为今后步入
社会、走上工作岗位打下良好的基础。
三、主要内容、研究方法、研究思路
1.主要内容
（1） 1、设计任务：
① 总体参数的选择（QTZ630）
② 结构形式
（2） 总体设计
① 主要技术参数性能
② 设计原则
③ 平衡重的计算
④ 塔机的风力计算
⑤ 整机倾翻稳定性的计算
（3） 起升机构的设计和计算
① 起升机构在起重机上的总体布局
② 电动机、减速器、制动器、联轴器、钢丝绳等的选择
③ 钢丝绳、卷筒、吊钩的设计及载荷的校核
2.研究方法
主要通过类比法设计QTZ630。选择国内外的相同或相近类型的塔机，根据所查资料，
了解到起重机的相关参数，和对标准部件的了解，选择能免租条件的相关零件。根据传
统设计方法并结合相似的产品结构进行具体的设计，在设计中确定个关节的合理尺寸和
形状。整体和各个部件的形状和尺寸确定后，用二维作图工具（AutoCAD等）绘制出个主
要部件的图形图和总装图。明确产品的具体具体设计尺寸和形状，参考成型机的总体参
数，通过计算选择塔机最优参数，以进完成自己的设计。
3.研究思路
首先，收集关于塔机的各种资料，在一定程度上了解塔机的结构、性能、技术要求、
用途等。其次，进行实际观摩学习，了解塔机实际的结构及各构件在运作中的用途和工
作形式。然后，根据老师所给材料了解自己所设计部分的功能和特殊要求。最后，根据
实际与理论进行设计并在设计过程中优化自己的设计。最后完成自己的设计。
四、总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）
2010.3.26-2010.4.5 熟悉整理资料
2010.4.6-20104.18 方案选择及总体设计
2010.4.19-2010.4.30 绘制总图
2010.5.1-2010.5.21 起升机构、吊钩组的设计
2010.5.22-2010.6.13 绘制起升机构、吊钩组装配图
2010.6.14-2010.6.20 绘制零件图
2010.6.21-2010.6.27 准备论文及答辩

五、主要参考文献
[1] 哈尔滨建筑工程学院主编.工程起重机.北京：中国建筑工业出版社
[2] 董刚、李建功主编.机械设计.机械工业出版社
[3] 机械设计手册.化学工业出版社（5册）
[4] GB/T9462—1999 塔式起重机技术条件
[5] GB/T13752—1992 塔式起重机设计规范
[6] GB5144—1994 塔式起重机安全规程

指导教师意见：

指导教师签名： 日期：
教研室意见：

教研室主任签名： 日期：
系意见： 系领导签名： 日期：
系盖章

课题来源：导师课题、社会实践、自选、其他
课题类别：工程设计、施工技术、新品开发、软件开发、科学实验、毕业论文。

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(完整版)QTZ63系列塔吊主要参数表

(完整版)QTZ63系列塔吊主要参数表

QTZ63系列塔吊主要参数表附表一:QTZ63B塔吊技术性能表QTZ5013B塔身节形式：基础节：1。

5×1。

5×5。

5 米整体（1。

633吨），标准节：1.5×1.5×2.5米片式（0.923吨）， 套架总成：（套架截面：2×2米；高7.16米）2.2吨 回转： 3。

44吨 平衡臂：12。

39米（2。

91t ） 塔头及驾驶室节：0。

95吨最大自由高度基础受力（吨）：P=37, M=186， H=8 起重性能：固定式： 满顶12节标准节：35.5米 行走式： 满顶12节标准节：36。

5米配重主卷扬机构： YZRW200L —6B 3起升速度(米／分）:（2）5米/分（2.5t ）;38米/分（2.5t ）； 81米/分（1。

3t ） （2/4)2.5米/分（4t ）；19米/分（4t ）；40.5米/分(2.5t)主卷扬电机功率: 22kw卷筒最大容绳量： 425m钢丝绳直径：φ11变幅机构： YZR132M1-6变幅速度（米／分）： 33变幅电机功率：2。

2Kw钢丝绳直径：φ回转机构： YZR132M2—6回转速度（tr／min）： 0～0。

67回转电机功率: 3。

7Kw行走机构： Y100L2-4B3行走速度（米/分)：23行走电机功率： 3×2kw电网参数：电源： 380V 50HZ 电缆截面面积（平方毫米）:25附墙与塔高和标准节的关系：说明：H-塔吊高度（m） N—标准节数量 n1—附墙数量 H1—第一道附墙高度 H2-自由高度106米，应设有4道附着装置.第一道附着装置距离轨道或混凝土基础平面小于28米,第二道距离第一道为20米，第三道距离第二道为20米，第四道距离第三道为19米，塔身悬高不大于23米。

QTZ 塔吊说明书

QTZ 塔吊说明书

目录第一章：安全规则及注意事项1.概述 (1)2.起重机技术性能 (2)2.1技术性能参数表（表一） (2)2.2配套机构明细表（表二） (3)2.3起重特性表（表三） (4)2.4起重特性曲线 (4)2.5供电参数 (5)3.起重机构造简述 (6)3.1 总体布置 (6)3.2钢结构部分 (7)3.3工作机构 (17)3.4 安全保护装置 (20)3.5电气控制与操纵系统 (21)3.6 电气安装注意事项 (22)4.起重机的安装 (23)4.1 基础 (24)4.2组装注意事项 (24)4.3 接地装置 (25)4.4 塔机组装过程 (25)5.安全保护装置及调试 (35)6.起重机的使用 (35)6.1 投入使用前的工作 (35)6.2 安全操作规程 (36)6.3 起重机的维修与保养 (38)6.4 常见故障及排除方法 (41)7.起重机的拆卸 (46)7.1 拆卸塔身标准节 (46)7.2 拆卸起升钢丝绳、平衡重 (47)7.3 拆卸起重臂 (47)7.4 拆卸平衡臂 (47)7.5 拆卸其它部件 (48)7.6 拆卸后的其他注意事 (48)8.附图、附表 (49)8.1塔机部件重量一览表 (49)8.2塔式起重机各部件润滑明细表 (50)8.3易损件明细表 (51)8.4轴承明细表 (52)8.5基础图 (53)8.6拉杆示意图 (54)8.7 电气接线及原理图 (55)8.8电气元件清单 (56)9.使用说明书附录 (57)1、概述QTZ63塔式起重机是山东华夏集团有限公司生产制造的起重运输机械。

该机为QTZ63公称起重力矩：760KN.m 工作幅度：2.5～50m 最大额定起重量：6t 最大幅度处额定起重量：1.3t 起升高度：独立式40m 附着式140m 起升速度：8.5/40/80m/min 4.25/20/40m/min 回转速度：0-0.6r/min 变幅速度：44/22m/min 加强标准节（7节）：无缝钢管127*14 材质20#钢标准节（9节）：无缝钢管127*10 材质20#钢截面1600*1600*2500 电器，中德合资。

大汉塔机QTZ80(6010)说明书

大汉塔机QTZ80(6010)说明书

概 述QTZ80（6010）塔式起重机，是按国家标准设计的新型塔式起重机。

该机为水平臂架，小车变幅，上回转自升式多用途塔机，其主要特点如下：1、该机的各项性能参数及技术指标均达到国内领先水平，额定起重力矩80t·m，有效工作幅度 3～60 m，最大额定起重量6 t。

其中最大工作幅度达60米，独立式高度46米，附着式高度可达150米。

2、整机外型为国际流行式，美观大方，深受广大用户的喜爱。

3、本机工作速度快、高速性能好、工作平稳、效率高，起升机构基本上实现了重载低速，轻载高速；小车变幅机构具有两种速度满足工作需要；回转机构设有常开式停止器，使塔机就位准确，便于安全作业。

4、塔机安全保护装置齐全，配置有重量限制器、力矩限制器、高度限位器、回转限位器、小车断绳保护装置、小车断轴保护装置及起升、回转、变幅机构的制动器等安全装置，且均为机械式或机电一体化产品，灵敏可靠，能适应于恶劣的施工环境，确保塔机工作的安全可靠，同时还设有休息平台，护栏等劳动安全保护设施，以保障塔机装拆、检修及司机上下通行时的人身安全。

5、司机室独立外置，视野好，内部空间大，操作舒适、安全。

为操作者提供了良好的工作环境。

司机室通过先进的联动台操作各机构动作，操作容易，维修简单。

6、本产品的设计完全符合或优于有关国家标准。

该机在设计过程中，从钢结构的有限元计算、整机参数优化、整机稳定性验算到各机构选型等常规设计运算和全部绘图工作都是由计算机系统完成的，设计科学，制作精细。

基于以上特点，该型塔机既能满足中、小城市一般民用建筑需要，又能满足大、中城市高层或超高层民用建筑的需要，同时也可用于桥梁、水利工程、大跨度工业厂房以及采用滑模法施工的高大烟囱等大型建筑工程中，对港口、货场的装卸作业也能适用。

1．整机外形尺寸及技术性能1.1整机外形尺寸1.1.1独立式1.1.2附着式1.2起重特性 1.2.1起重特性表60米起重性能表幅 度（m ） 3~11 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 二倍 率 30002850 2620 24202240吊重kg四 倍 率 6000 5440476042203780341031002830 2600 23902210幅 度（m ）36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 二 倍 率 2080 1940 1810 1690159014901400132012501180 1110 10501000吊 重 kg四 倍 率2050 1910 1780 1670156014601380129012201150 1090 103097055米起重性能表50米起重性能表起重力矩曲线图1.3整机技术性能起重机技术参数表利用等U5 安装、拆卸、顶升或降节时最大安装高度处的风级≤4级 载荷状Q2 工作状态风级 ≤6级 工作级A5非工作状态风级 ≤11级参数名称单位 设计值 额定起重力矩 t.m 80 最大额定起重量 t 6 工作幅度m 3-60 最大幅度处额定起重量 t 1.0 独立式 m 46 二倍率m 150 高 度附着式 四倍率 m 75倍 率/ α=2α=4速 度 m/min 8.540 80 4.25 20 40起升速度相应最大起重量 t 331.5663电机型号 / YZTD225L 2-4/8/32功率kW 24/24/5.4 起升机构 转速 r/min 1383/699/141回转速度 r/min 0.6 电机型号 / YZR132M 2-6 功率 kW 2×3.7 回转机构 转速 r/min 908 变幅速度 m/min 48/24 电机型号 / YDEZ132S-4/8 功率 kW 2.2/3.3 变幅机构转速 r/min 1390/710 顶升速度m/min 0.55 液压系统额定工作压力 MPa 25 电机型号 / Y132M-4 功率kW 5.5 顶 升 机构 转速 r/min 1440 尾部回转半径 m 12.96 平衡重t 14.7 整机自重(不含平衡重) t 36.02 总功率kW40.21.4主要外购件及其技术指标型号/ YZTD225L 2-4/8/32功率 kW 24/24/5.4 电动机转速 r/min 1383/699/141 型号 / YWZ 3-315/45 制动器 制动力矩 N·m315-630 型号 / QTJ63 减速机速比/ i=15.07 钢丝绳/ φ132倍率 4倍率起升速度 m/min 8.540 80 4.25 2040 起 升 机 构 最大起重量t331.5663型号/ YZR132M 2-6 功率 KW 2×3.7 电动机 转速r/min 908 制动器/内置 回 转机 构 行星齿轮减速机减速比 / i=180型号/ YDEZ132S-4/8 功率 KW 2.2/3.3 电动机 转速r/min 1390/710 减速机 / 行星齿轮减速机变 幅 机 构 钢丝绳/φ7.7 型号/ Y132M-4 功率 kW 5.5 电动机转速r/min 1440 流量 L/min 10 液压泵站额定压力 MPa 25 液压油缸 型号/ HSGK-160/110E顶升机构行程mm16002．塔机主要构造及特点2.1总体布置2.1.1独立式独立高度46米，可采用二倍率或四倍率钢丝绳起升，塔身下部通过预埋支腿或井字架与基础相连，上部通过回转总成（下支座、回转支承、上支座）与回转塔身相连，司机室侧置于上支座，前方是吊臂，后方是平衡臂，起升机构设在平衡臂尾部，回转机构对称置于上转台侧边，变幅小车由变幅机构牵引，沿臂架来回作水平运动，起重臂、平衡臂均用刚性拉杆与塔帽连接。

塔式起重机课程设计说明书

塔式起重机课程设计说明书

目录摘要-------------------------------------------------------- 31.绪论------------------------------------------------------- 5 1.1 动臂塔式起重机发展状况---------------------------------------------- 5 1.2 动臂塔机发展趋势---------------------------------------------------- 52.整机方案设计----------------------------------------------- 7 2.1 设计原则和参数------------------------------------------------------ 72.1.1工作级别-------------------------------------------------------- 7 2.2部件方案的确定------------------------------------------------------ 83.整体稳定性校核-------------------------------------------- 13 3.1 钢筋混凝土基础的选择----------------------------------------------- 13 3.2 钢筋混凝土基础的计算----------------------------------------------- 153.2.1 计算理论------------------------------------------------------- 153.2.2 15°固定式基础计算-------------------------------------------- 164.起重臂的稳定性计算---------------------------------------- 36 4.1 起重臂材料的选择与截面特性的计算----------------------------------- 36 4.2:拉杆拉力计算------------------------------------------------------- 40 4.3起重臂自重引起的载荷计算------------------------------------------- 42 4.4风载荷计算--------------------------------------------------------- 43 4.5起升时拉杆拉力产生的弯矩------------------------------------------- 45 4.6回转时的臂节离心力和回转惯性力和回转惯性力力矩的计算--------------- 46 4.7起升钢丝绳拉力，水平惯性力等的计算--------------------------------- 514.8吊臂的整体稳定性计算----------------------------------------------- 545.机构的校核计算-------------------------------------------- 61 5.1.起重臂仰角为15°时------------------------------------------------ 61 5.2.起重臂仰角为45°时------------------------------------------------ 62 5.3.起重臂仰角为71°时------------------------------------------------ 62 5.4.起重臂仰角为83°时------------------------------------------------ 62 5.5.起重臂从地面吊装时拉杆的最大拉力----------------------------------- 62 5.6.钢丝绳的最大拉力--------------------------------------------------- 63 5.7电动机功率验算----------------------------------------------------- 645.7.1电动机的选择：------------------------------------------------- 645.7.2过载校核------------------------------------------------------- 645.7.3发热校核------------------------------------------------------- 656、结论----------------------------------------------------- 66谢辞------------------------------------------------------- 68参考文献------------------------------------------------- 69摘要随着农村城镇化建设的开始，以及大中小城市的进一步拓展，以及国家多种大工程的上马，建筑业出现了前所未有的新局面。