[科普中国]-履带式起重机

概述

履带式起重机由行走机构、回转机构、机身及起重臂等部分组成。行走机构为两条链式履带；回转机构为装在底盘上的转盘，使机身可回转360°。起重臂下端铰接于机身上，随机身回转，顶端设有两套滑轮组(起重及变幅滑轮组)，钢丝绳通过起重臂顶端滑轮组连接到机身内的卷扬机上，起重臂可分节制作并接长。

履带式起重机操作灵活。使用方便，有较大的起重能力，在平坦坚实的道路上还可负载行走，更换工作装置后可成为挖土机或打桩机，是一种多功能机械。但履带式起重机行走速度慢，对路面破坏性大，在进行长距离转移时，应用平板拖车或铁路平板车运输。1

组成履带式起重机由动力装置、工作机构以及动臂、转台、底盘等组成。

动臂

为多节组装桁架结构，调整节数后可改变长度，其下端铰装于转台前部，顶端用变幅钢丝绳滑轮组悬挂支承，可改变其倾角。

也有在动臂顶端加装副臂的，副臂与动臂成一定夹角。起升机构有主、副两卷扬系统，主卷扬系统用于动臂吊重，副卷扬系统用于副臂吊重。

转台

通过回转支撑装在底盘上，可将转台上的全部重量传递给底盘，其上装有动力装置、传动系统、卷扬机、操纵机构、平衡重和机棚等。动力装置通过回转机构可使转台作360°回转。回转支承由上、下滚盘和其间的滚动件(滚球、滚柱)组成，可将转台上的全部重量传递给底盘，并保证转台的自由转动。

底盘

包括行走机构和行走装置：前者使起重机作前后行走和左右转弯；后者由履带架、驱动轮、导向轮、支重轮、托链轮和履带轮等组成。动力装置通过垂直轴、水平轴和链条传动使驱动轮旋转，从而带动导向轮和支重轮，使整机沿履带滚动而行走。2

参数有起重量或起重力矩。选用时主要取决于起重量、工作半径和起吊高度，常称“起重三要素”，起重三要素之间，存在着相互制约的关系。其技术性能的表达方式，通常采用起重性能曲线图或起重性能对应数字表。

履带式起重机的特点是操纵灵活，本身能回转360度 ，在平坦坚实的地面上能负荷行驶。由于履带的作用，可在松软、泥泞的地面上作业，且可以在崎岖不平的场地行驶。在装配式结构施工中，特别是单层工业厂房结构安装中，履带式起重机得到广泛的使用。履带式起重机的缺点是稳定性较差，不应超负荷吊装，行驶速度慢且履带易损坏路面，因而，转移时多用平板拖车装运。

在结构安装工程中常用的国产履带式起重机，主要有以下几种型号：W1一50、W1一100、W2一100、西北78D等。此外，还有一些进口机型。2

W1一50型最大起重量为100KN（10t），液压杠杆联合操纵，吊杆可接长到18m，这种起重机车身小，由教材表6—1可知，履带架宽度M=2.85m，机尾到回转中心距离A=2.9m，自重轻，速度快，可在较狭窄的场地工作，适用于吊装跨度在18m以下，安装高度在10m左右的小型厂房和做一些辅助工作，如装卸构件等。

W1一100型最大起重量为150KN（15t），液压操纵，与W1一50型相比，这种起重机车身较大，由表6—1可知，履带架宽度M=3.2m，机尾到回转中心距离A=3.3m，速度较慢，但由于有较大的起重量和接长的起重臂，适用于吊装跨度在18m~24m的厂房。

W1一200型最大起重量为500KN（50t），主要机构由液压操纵，辅助机械用杠杆和电气操纵，吊杆可接长到40m，这种起重机车身特别大，由表6—1可知，履带架宽度M=4.05m，机尾到回转中心距离A=4.5m，适用于大型工业厂房安装。

稳定性履带式起重机超载吊装时或由于施工需要而接长起重臂时，为保证起重机的稳定性，保证在吊装中不发生倾覆事故需进行整个机身在作业时的稳定性验算。验算后，若不能满足要求，则应采用增加配重等措施。

在下图所示的情况下(起重臀与行驶方向垂直)，起重机的稳定性最差。此时，以履带中心点为倾覆中心，验算起重机的稳定性。

①当仅考虑吊装荷载，不考虑附加荷载时起重机的稳定性应满足：

稳定力矩 G 1 L 1 +G 2 L 2 +G 0 L 0 —G 3 L 3

K 1 = ———— = —————————— ≥ 1.4

倾覆力矩 （Q+q)+（R—L 2 ）

② 考虑吊装荷载及所有附加荷载时，应满足下式要求

G 1 L 1 +G 2 L 2 +G 0 L 0 —G 3 L 3 —M F —M G —M L

K 2 = —————————————————— ≥ 1.15

（Q+q)+（R—L 2 ）

以上两式中，K 1 、K 2 为稳定性安全系数。为计算方便，“倾覆力矩”取由吊重一项所产生的倾覆力矩；而“稳定力矩”则取全部稳定力矩与其它倾覆力矩之差。在施工现场中，为计算简单，常采用K 1 验算。

式中： G 0 ——平衡重；由于机身长，行驶时的转弯半径较大。

G 1 ——机身可转动部分的重量：

G 2 ——机身不转动部分的重量；

G 3 ——起重臂重量(起重臂接长时，为接长后重量)；

Q——吊装荷载(构件及索具重量)，

q——起重滑轮组及吊钩重量；

L 1 ——G 1 重心至A点的距离；

L 2 ——G 2 重心至A点的距离；

L 3 ——G 3 重心至A点的距离；

L 0 ——G 0 重心至A点的距离；

M F ——风载引起的倾覆力矩。一般在6级风以上时不进行高空作业，6级风以下时，臂长L