- 基于失效模式的起重裝備服役健康監測
- 丁克勤 劉關四
- 4350字
- 2019-11-29 18:51:38
2.2 起重機的類型
★2.2.1 橋架型起重機
橋架型起重機的構造特點是有一個起承載作用的橋架或門架,靠小車運行機構和起重機運行機構水平移運懸吊的物品,加上起升機構的垂直升降,使其作業范圍形成一長方體空間。根據具體結構形式不同,橋架型起重機(見圖2-1)有以下幾種。

圖2-1 橋架型起重機
1.梁式起重機
梁式起重機是起重機中的一種,具有起重裝備的特點,是一種作循環、間歇運動的機械。一個工作循環包括:取物裝置從取物地把物品提起,然后水平移動到指定地點降下物品,接著進行反向運動,使取物裝置返回原位,以便進行下一次循環。
(1)單梁橋式起重機
單梁橋式起重機橋架的主梁多采用工字形鋼或鋼板與鋼板的組合截面。起重小車常為手拉葫蘆、電動葫蘆或用葫蘆作為起升機構部件裝配而成。
(2)雙梁橋式起重機
雙梁橋式起重機由直軌、起重機主梁、起重小車、送電系統和電氣控制系統組成,特別適合于大懸掛和大起重量的平面范圍物料輸送。
2.橋式起重機
橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機,俗稱天車。橋式起重機的橋架沿鋪設在兩側高架上的軌道縱向運行,起重小車沿鋪設在橋架上的軌道橫向運行,構成一矩形的工作范圍,就可以充分利用橋架下面的空間吊運物料,不受地面設備的阻礙。這種起重機廣泛用在室內外倉庫、廠房、碼頭和露天儲料場等處。
1)按照結構不同可分為單梁橋式起重機、雙梁橋式起重機、同軌雙小車橋式起重機、異軌雙小車橋式起重機、掛梁橋式起重機、電動葫蘆橋式起重機、柔性吊掛橋式起重機、帶回轉小車或回轉臂架的橋式起重機、其他構造的橋式起重機。
2)按照吊具不同可分為吊鉤橋式起重機、抓斗橋式起重機、電磁橋式起重機、兩用或三用橋式起重機、其他吊具的橋式起重機。
3)按照用途不同可分為通用橋式起重機、專用橋式起重機、冶金橋式起重機、防爆橋式起重機、絕緣橋式起重機和橋式堆垛起重機等。
3.門式起重機
門式起重機是橋式起重機的一種變形,又叫龍門吊。主要用于室外的貨場、料場貨、散貨的裝卸作業。它的金屬結構像門形框架,承載主梁下安裝兩條支腳,可以直接在鋪設在地面上的軌道上行走,主梁兩端可以具有外伸懸臂梁。門式起重機具有場地利用率高、作業范圍大、適應面廣、通用性強等特點,在港口貨場得到廣泛使用。
1)按照門框結構形式不同可分為門式起重機和懸臂門式起重機。其中,門式起重機又可分為主梁無懸伸、小車在主跨度內運行的全門式起重機和支腿有高低差,可根據使用場地的土建要求而定的半門式起重機。懸臂門式起重機根據結構的受力特點和場地的使用限制又可分為無懸臂門式起重機、單懸臂門式起重機和雙懸臂門式起重機,如圖2-2所示。

圖2-2 不同懸臂門式起重機
2)按照主梁形式不同可分為單主梁門式起重機和雙主梁門式起重機,如圖2-3所示。
3)按照主梁結構不同可分為桁架梁、箱梁和蜂窩梁。
4)按照用途形式不同可分為普通門式起重機、水電站門式起重機、造船門式起重機和集裝箱門式起重機,如圖2-4所示。

圖2-3 不同主梁門式起重機

圖2-4 不同用途門式起重機
4.半門式起重機
半門式起重機又稱為半龍門起重機,它是一種橋架,一側直接支撐在高架或高建筑物上,另一側通過支腿支撐在地面軌道或地基上的橋架型起重機,如圖2-5所示。

圖2-5 半門式起重機
5.裝卸橋
裝卸橋是主要用來吊運散料的起重設備,其主要參數是生產率。要求小車運行速度快,運行距離長。通常司機房與小車架連在一起,司機房隨同小車一起運行。
1)按照裝卸對象不同可分為抓斗裝卸橋和集裝箱裝卸橋。
2)按照門架結構不同可分為封閉式桁架門架結構裝卸橋、開式桁架門架結構裝卸橋、箱形雙主梁門架結構裝卸橋、箱形單主梁門架結構裝卸橋,如圖2-6所示。
3)按照裝卸橋平面的門架結構的幾何形狀,可分為梯形門框門架結構裝卸橋(見圖2-7a)和矩形門框門架結構裝卸橋(見圖2-7b~f所示)。

圖2-6 不同門架結構裝卸橋

圖2-7 不同門架結構幾何形狀
4)按照用途不同可分為專用裝卸橋和多用途裝卸橋。
5)按照支腿與主梁連接方式不同可分為螺栓連接式裝卸橋、球鉸連接式裝卸橋、柱鉸連接式裝卸橋,如圖2-8所示。

圖2-8 按支腿與主梁連接方式分類
6)按照裝卸橋前伸臂結構不同可分為固定懸臂式裝卸橋、俯仰懸臂式裝卸橋、雙伸懸臂式裝卸橋。
★2.2.2 臂架型起重機
臂架型起重機取物裝置懸掛在臂架頂端或懸掛在可沿臂架運行的起重小車上。臂架型起重機種類繁多,廣泛應用于各工程領域,主要有以下幾種:固定式起重機、臺架式起重機、門座起重機、半門座起重機、塔式起重機、鐵路起重機、流動式起重機、浮式起重機、甲板起重機、桅桿起重機和懸臂起重機等,如圖2-9所示。

圖2-9 臂架型起重機
1.固定式起重機
固定式起重機指的是固定在基礎上或支撐在基座上只能原地工作的起重機。固定式起重機可以進行岸與船之間的裝卸作業,其工作效率高,作業穩定性好,運轉靈活,是內河、湖泊港口理想的裝卸設備。特別適用于碼頭的大量裝卸作業,用戶可選擇配置吊鉤或抓斗。采用吊鉤或抓斗進行工作,可全工作幅度帶載裝卸,如鋼材、袋貨、木材等。當采用多肢專用吊鉤時,可一次吊多件貨物。當配電磁吸盤時可吊廢鋼。
2.臺架式起重機
臺架式起重機主要適用于內河港口或專用碼頭的直立式岸邊碼頭前沿裝卸作業。臺架式起重機各部分組成與門座起重機基本相同,上部結構主要采用平衡架式和高架式兩種類型。起重量在3.2~16t時,其起升速度范圍為25~50m/min;25~40t時,速度范圍為10~30m/min。工作幅度劃分為四個檔次,即12.5m、16m、22m、25m。起升高度劃分為軌面以上五個檔次,即8m、10m、12m、15m、18m;軌面以下為5~17m。軌距劃分為三種,即4.5m、6m、10.5m。
3.門座起重機
門座起重機是指門架通過兩側支腿支撐在地面軌道或地基上的,可轉動平臺安裝在門架上的臂架型起重機。門架下面的門洞可供鐵路車輛和裝載車輛通過。門座起重機大多沿地面或建筑物上的軌道運行,完成貨物裝卸作業。門座起重機分類如圖2-10所示。
4.半門座起重機
半門座起重機其門形座架的一側通過運行臺車支撐在高架軌道或建筑物上,另一側通過支腿和運行臺車支撐在地面軌道上。

圖2-10 門座起重機分類
5.塔式起重機
塔式起重機(tower crane)簡稱塔機,亦稱塔吊,起源于西歐。動臂裝在高聳塔身上部的旋轉起重機。作業空間大,主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平輸送及建筑構件的安裝。由金屬結構、工作機構和電氣控制系統三部分組成。金屬結構包括塔身、動臂和底座等。工作機構有起升、變幅、回轉和行走四部分。電氣控制系統包括電動機、控制器、配電柜、連接線路、信號及照明裝置等。
6.鐵路起重機
鐵路起重機通常是指在鐵路線上運行,從事裝卸作業以及鐵路機車、車輛顛覆等事故救援的臂架型起重機,常用的有定長臂式和伸縮臂式兩種。
7.流動式起重機
流動式起重機主要有履帶式起重機、汽車起重機、輪胎起重機、全地面起重機、隨車起重機。
8.浮式起重機
浮式起重機也稱為起重船或浮吊。內河港口使用非自航式起重船,通常在方形船甲板上,設置不同形式的起重機,再配置船舶系纜設備及生活設施等。中小型浮式起重機一般采用岸上供電。若為自航式,則需裝設推進系統。
9.甲板起重機
甲板起重機又稱“船用起重機”,俗稱“甲板克令吊”,是指吊臂及其起升、變幅、旋轉機構和操縱室等集中安裝在一個塔架里,而該塔架可繞其基座360°旋轉的一種船舶起重設備;有電動和液壓驅動兩種動力源類型。與吊桿式起貨設備相比,具有結構緊湊、操縱靈活方便、作業前準備工作簡單和占據甲板面積小等優點,但造價較貴,維修較復雜。
10.桅桿起重機
桅桿起重機是以桅桿為機身的動臂旋轉起重機。桅桿起重機由桅桿本體、動力—起升系統、穩定系統組成。主要部件有桅桿、動臂、支撐裝置和起升、變幅、回轉機構。
11.懸臂起重機
懸臂起重機取物裝置旋掛在臂端或旋掛在可沿旋臂運行的起重小車上,旋臂可回轉,但不能俯仰的臂架型起重機稱為懸臂起重機。
★2.2.3 纜索型起重機
纜索型起重機是指掛有取物裝置的起重小車沿著架空的承載索運行的設備。纜索型起重機主要包括固定式纜索起重機、平移式纜索起重機和門式纜索起重機三種,如圖2-11所示。

圖2-11 纜索型起重機
纜索型起重機是以懸掛于兩支點之間的鋼索作為承載結構,利用載重小車在其上往返移動進行貨物起重和歸裝作業的一種起重裝備。與其他起重機相比,它具有跨度大、速度快、效率高、總體結構簡單、造價低廉等優點,并且不受氣候和地形條件的限制,在特定的條件下能發揮其他起重機所不能發揮的作用。因而它被廣泛應用于采礦工業、森林工業、橋梁建筑、水電建筑工程等的起重和施工作業中。
1.纜索起重機按支架方式分類
1)簡易支架式纜索起重機。以原木或以原木制成的塔架為支架,支架高度在20m以內,提升高度在15m以內,以工廠和森林工業中應用最多,有時工程建設也有采用,如圖2-12a所示。
2)鋼塔支架式纜索起重機。以桅桿鋼結構或塔架鋼結構為支架,支架多在50m以內,在工程建設中應用最多,在工業生產中應用較少,如圖2-12b、c所示。
3)無支架式纜索起重機。根據地形特征架設,兩索端分別固結于兩岸的適當位置。在礦山工業和森林工業中應用較多,如圖2-12d所示。

圖2-12 纜索型起重機支架方式
2.纜索起重機按其服務功能分類
1)裝卸式纜索起重機。主要用于裝卸作業,相對來說起重量比較大、跨度比較小,該結構往往以固定形式出現,多為雙索或多索結構。
2)集貯運式纜索起重機。以歸堆、集料、貯貨、短途運移為主要功能,相對來說起重量較小,跨度較大。
3.纜索起重機按承載索跨的數目分類
1)單跨纜索起重機。應用最廣,形式最多,并有多種功能。
2)多跨纜索起重機。應用較少,只在架設長距離橋梁和特殊地形的工業建設中應用,多跨纜索起重機功能比較單一。
4.纜索起重機按其結構形式分類
1)固定式纜索起重機。根據其服務特性又可分為固定式、三點式、附加吊臂式、支架擺動式、雙聯式和桁架梁式等,如圖2-13所示。

圖2-13 固定式纜索起重機示意圖
2)移動式纜索起重機。根據其結構形式又可分為平行移動式和徑向移動式,平行移動式以支架移動式(見圖2-14a、b)和橋架移動式(見圖2-14c、d)為主,徑向移動式以定心移動式和同心移動式為主。
5.纜索起重機按承載索的張緊方式分類
1)承載索剛性固結式。承載索剛性地固結于支架上或支架以外的地錨上,在裝配時獲得,但隨工作時間的增加,工作過程中承載索將被拉長,這時初張力可用螺旋拉緊裝置來調整。

圖2-14 移動式纜索起重機示意圖
2)承載索由擺動塔架固結。具有擺動塔架的承載索依靠著對重的塔架質量來獲得初張力,當載重小車沿著繩索移動時和貨重變動時,擺動塔架的傾斜度和小車作用于此塔架的壓力將略有變動,承載索的張力也隨著變動。
3)重錘張緊式。這種張緊系統具有恒定的張力,基本上與小車的質量和小車在跨度內的位置無關,由于撓性索在滑輪上的高速磨損和塔架結構的復雜性,這種結構應用較少。
4)承載索可收放式。在這種方式中,承載索的一端借助于收放滑輪組與塔架連接或直接固結于地面,滑輪組的收放可改變承載索的長度和撓度,達到升降貨物的目的。