塔機(jī)是建筑施工過程中所必需的機(jī)械設(shè)備，隨著建筑業(yè)的不斷繁榮，塔機(jī)的種類也日新月異，本文主要研究塔式起重機(jī)制造方面的技術(shù)改進(jìn)及應(yīng)用。

　　《機(jī)械工程師》(月刊)創(chuàng)刊于1969年，曾用刊名：(黑龍江機(jī)械)是我國(guó)制造業(yè)領(lǐng)域歷史悠久、具有廣泛影響力的國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行的大型綜合性科技期刊，近年來整合了工業(yè)媒體與科技期刊的雙重功能，以實(shí)用技術(shù)為主，關(guān)注行業(yè)發(fā)展、捕捉市場(chǎng)需求，為制造業(yè)決策者提供有價(jià)值的市場(chǎng)信息，為工程師的實(shí)踐探索提供參考坐標(biāo)。

　　隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也掀起了建筑行業(yè)的新高峰，也給我國(guó)塔式起重機(jī)行業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。從塔機(jī)的技術(shù)發(fā)展方面來看，雖然新的產(chǎn)品層出不窮，新產(chǎn)品在生產(chǎn)效能、操作簡(jiǎn)便、保養(yǎng)容易和運(yùn)行可靠方面均有提高，但是塔機(jī)的技術(shù)并無根本性的改變。塔機(jī)的研究正朝著組合式發(fā)展。所謂的組合式，就是以塔身結(jié)構(gòu)為核心，按結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，將塔身分解成若干部分，并依據(jù)系列化和通用化要求，遵循模數(shù)制原理再將各部分劃分成若干模塊。由于社會(huì)穩(wěn)定，建筑業(yè)的發(fā)展前景很好，作為建筑業(yè)主要的運(yùn)輸機(jī)械，塔機(jī)市場(chǎng)將會(huì)長(zhǎng)期保持良好的狀態(tài)，同時(shí)隨著人類文明的不斷進(jìn)步，人們?cè)絹碓秸湎�生命和健康，也�?huì)越來越認(rèn)識(shí)到安全的重要性在未來的幾十年內(nèi)，人們將會(huì)通過高科技新技術(shù)，新材料等在塔機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用搖拉裝置也會(huì)得到普及，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)也會(huì)進(jìn)一步介入，因此高性能高可靠性，操作簡(jiǎn)便的塔機(jī)新品種會(huì)層出不窮，塔式起重機(jī)的本質(zhì)安全也會(huì)很大的提高。

　　塔式起重機(jī)簡(jiǎn)稱塔機(jī)，亦稱塔吊，起源于西歐。據(jù)記載，第一項(xiàng)有關(guān)建筑用塔機(jī)專利頒發(fā)于1900年。1905年出現(xiàn)了塔身固定的裝有臂架的起重機(jī)，1923年制成了近代塔機(jī)的原型樣機(jī)，同年出現(xiàn)第一臺(tái)比較完整的近代塔機(jī)。1930年當(dāng)時(shí)德國(guó)已開始批量生產(chǎn)塔機(jī)，并用于建筑施工。1941年，有關(guān)塔機(jī)的德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN8770公布。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以吊載 (T)和幅度(m)的乘積(tm)一起以重力矩表示塔機(jī)的起重能力。

　　我國(guó)的塔機(jī)行業(yè)于20世紀(jì)50年代開始起步,相對(duì)于中西歐國(guó)家由于建筑業(yè)疲軟造成的塔機(jī)業(yè)的不景氣, 我國(guó)的塔機(jī)業(yè)正處于一個(gè)迅速的發(fā)展時(shí)期。

　　隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也掀起了建筑行業(yè)的新高峰，也給我國(guó)塔式起重機(jī)行業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。從塔機(jī)的技術(shù)發(fā)展方面來看，雖然新的產(chǎn)品層出不窮，新產(chǎn)品在生產(chǎn)效能、操作簡(jiǎn)便、保養(yǎng)容易和運(yùn)行可靠方面均有提高，但是塔機(jī)的技術(shù)并無根本性的改變。塔機(jī)的研究正朝著組合式發(fā)展。所謂的組合式，就是以塔身結(jié)構(gòu)為核心，按結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，將塔身分解成若干部分，并依據(jù)系列化和通用化要求，遵循模數(shù)制原理再將各部分劃分成若干模塊。根據(jù)參數(shù)要求，選用適當(dāng)模塊分別組成具有不同技術(shù)性能特征的塔機(jī)，以滿足施工的具體需求。推行組合式的塔機(jī)有助于加快塔機(jī)產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度，節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)費(fèi)用，并能更好的為客戶服務(wù)。并且要想使我國(guó)國(guó)產(chǎn)塔式起重機(jī)得到長(zhǎng)足的發(fā)展，必須要增加其制造方面的技術(shù)改進(jìn)及應(yīng)用，淘汰故障率高，可靠性較差，質(zhì)量不高的產(chǎn)品。

　　因此改進(jìn)塔式起重機(jī)的生產(chǎn)現(xiàn)狀勢(shì)在必行。就目前形勢(shì)來看需要發(fā)展生產(chǎn)臂較長(zhǎng)，起重量大的塔式起重機(jī)并采用井式結(jié)構(gòu)塔身和回轉(zhuǎn)內(nèi)塔身，開發(fā)自升式塔機(jī)使回轉(zhuǎn)以下部分可通用，提高塔機(jī)在重機(jī)綜合性能上的力量。就此淺談一下以下三方面塔機(jī)的技術(shù)改進(jìn)和應(yīng)用。

　　(一)變頻器在塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的作用要進(jìn)一步改進(jìn)：

　　起升機(jī)構(gòu)是塔式起重機(jī)最重要的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),目前傳統(tǒng)調(diào)速方式下要求重載低速,輕載高速,調(diào)速范圍大;起升機(jī)構(gòu)調(diào)速方式的優(yōu)劣直接影響整機(jī)性能｡起升機(jī)構(gòu)調(diào)速方式選擇原則有三個(gè):首先要平穩(wěn),沖擊小;其次要經(jīng)濟(jì)和可靠,符合國(guó)情;三是要便于維修｡變頻調(diào)速是當(dāng)今最先進(jìn)的交流調(diào)速方式｡隨著國(guó)際變頻器價(jià)格的逐步下降,變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛｡國(guó)內(nèi)塔機(jī)起升機(jī)構(gòu)的應(yīng)用已多年,效果良好,但使用面不廣｡它的優(yōu)點(diǎn)是慢就位速度可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)零速制動(dòng),運(yùn)行平穩(wěn)無沖擊,能延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)件的壽命,對(duì)鋼絲繩排繩和壽命大有裨益,同時(shí)提高了塔機(jī)的安全性｡但其在起升機(jī)構(gòu)使用面很窄,一是進(jìn)口變頻器仍然較貴,國(guó)產(chǎn)變頻器不過關(guān);二是變頻器一旦出了問題,一般修不了,大多只能換新;變頻調(diào)速由于成本高,一般中小噸位起升機(jī)構(gòu)應(yīng)用少,大噸位則較多。變頻器在塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步完善中，塔式起重機(jī)在起升機(jī)構(gòu)中應(yīng)用變頻技術(shù)以日本安川變頻器為主,主要應(yīng)用于中大塔機(jī),同時(shí)4繩最大起重量小于等于6T的小中型塔機(jī)競(jìng)爭(zhēng)激烈,成本控制嚴(yán)格,所以變頻器應(yīng)用極少｡隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,國(guó)產(chǎn)變頻器技術(shù)日益成熟,價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯,應(yīng)用于中小塔機(jī)已經(jīng)成為可能｡

　　(二)塔式起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的要改進(jìn):

　　對(duì)回轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)斷軸，齒輪齒圈打碎的分析，如BPR塔式起重機(jī)，性能確實(shí)很好，此塔吊回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的原設(shè)計(jì)是一個(gè)單面驅(qū)動(dòng)裝置，經(jīng)過多年運(yùn)轉(zhuǎn)開始斷軸，行星減速機(jī)齒輪、齒圈打碎的現(xiàn)象發(fā)生了，在外單位加工齒輪、齒圈和軸之后，進(jìn)行組裝調(diào)試，回轉(zhuǎn)減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不到3個(gè)月齒輪、齒圈又開始打碎，行星減速機(jī)齒輪、齒圈一年之內(nèi)已打碎3次，軸斷3次，每次加工齒輪、齒圈和軸加工費(fèi)都在萬元以上，一年下來加工費(fèi)就要3萬元以上，給機(jī)施公司和施工單位帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。分析電器調(diào)速系統(tǒng)后發(fā)現(xiàn)是因?yàn)橥勇輧x已經(jīng)損壞，進(jìn)口一個(gè)陀螺儀需要好幾萬元，國(guó)內(nèi)維修的陀螺儀，用不了一天就會(huì)損壞，陀螺儀的作用相當(dāng)于一個(gè)測(cè)速發(fā)電機(jī)，是用來控制回轉(zhuǎn)速度的裝置，它能使行星減速傳動(dòng)系統(tǒng)不受沖擊，使行星齒輪平均分擔(dān)載荷。由于電器調(diào)速系統(tǒng)不能正常工作，使回轉(zhuǎn)減速機(jī)長(zhǎng)期受過載的沖擊，造成回轉(zhuǎn)行星減速機(jī)打齒的現(xiàn)象，這是原因之一;另一個(gè)原因是減速機(jī)構(gòu)的座孔出現(xiàn)變形，由圓型變成了橢圓形，減速機(jī)在橢圓孔內(nèi)，來回?cái)[動(dòng)，使減速機(jī)及其輸出軸受到一個(gè)很大的彎矩，減速機(jī)輸出軸在2～3個(gè)月內(nèi)，就會(huì)損壞。經(jīng)常造成停機(jī)修理，而且每次停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)。要想從根本上解決BPR回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的機(jī)械故障，就必須選擇新的調(diào)速方法和減速機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。必須徹底改變BPR回轉(zhuǎn)原有的單面驅(qū)動(dòng)形式，因?yàn)榛剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上箱體減速機(jī)上下座孔的同心度已經(jīng)改變導(dǎo)致無法修復(fù)，單邊驅(qū)動(dòng)的電機(jī)調(diào)速問題和陀螺儀問題在國(guó)內(nèi)無法解決。經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)研和技術(shù)論證，參照四川建筑機(jī)械廠生產(chǎn)的C7050型塔式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)形式，將單邊驅(qū)動(dòng)改為雙邊驅(qū)動(dòng)，以下是兩種塔式起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的技術(shù)參數(shù)對(duì)比。

　　通過對(duì)比后確認(rèn)，C7050型塔式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)完全可以替換BPR塔式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，此次改造的最大困難是BPR回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是單邊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所以回轉(zhuǎn)齒圈模數(shù)比較大，模數(shù)為16，新機(jī)構(gòu)是雙邊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，齒圈模數(shù)為12，在選用新齒圈后，減速機(jī)與齒圈嚙合的中心距全部改變了。為了保證新減速機(jī)能夠與大齒圈爭(zhēng)取嚙合必須在回轉(zhuǎn)支承上箱體的上下座孔重新開孔，技術(shù)人員提出將上箱體整體封板更換，減速機(jī)座孔只手?jǐn)D壓力，完全可以用一塊圓形鋼板將上下封板舊孔封死，在新鋼板上開一個(gè)偏心孔，就可以解決問題。上下偏心孔要保持同心度，加工要精確，同心度偏差為0.01mm。經(jīng)過論證，技術(shù)部門同意了我的建議。這樣，節(jié)約大量的技術(shù)改造資金和復(fù)雜的整體改裝變形問題。上下封板的問題解決了，下面是關(guān)于封板在焊接中的變形問題。解決的方案是用鋼板在上箱體與上下封板作固定支撐，防止焊接變形，用502焊條進(jìn)行分段焊接，焊前要對(duì)圓形鋼板開坡口角度為45°，這樣可將鋼板焊透，保持結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度。在焊接當(dāng)中，防止焊肉有加渣、氣泡、咬肉現(xiàn)象，要保持整體的焊接質(zhì)量不出問題，這樣就解決了焊接中變形，強(qiáng)度等問題。

　　(三)塔式起重機(jī)的安全性能的要提升

　　塔式起重機(jī)是現(xiàn)代建筑施工中不可或缺的設(shè)備,它對(duì)提高建筑施工的效率,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度起著非常重要的作用。然而塔機(jī)又是一種涉及人身安全的特種設(shè)備,其制造質(zhì)量以及安裝使用、維護(hù)保養(yǎng)等問題直接關(guān)系到人的生命安全,應(yīng)引起生產(chǎn)廠家、使用單位和各有關(guān)部門的高度重視,采取各種措施,確保塔機(jī)在施工使用中的安全。筆者結(jié)合多年的施工安全經(jīng)驗(yàn),向大家介紹兩個(gè)改進(jìn)塔機(jī)安全使用性能的措施：

　　一、提高塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接螺栓使用壽命的改進(jìn)措施。塔機(jī)使用過程中,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接螺栓經(jīng)常因誘蝕而造成失效,甚至斷裂,給塔機(jī)使用帶來不安全因素。其主要原因在于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接套與螺栓桿上螺母形成一個(gè)下端封閉的容器,雨水貯存在里面使得螺桿螺紋部分浸泡在帶酸性的雨水里而發(fā)生誘蝕。針對(duì)這一情況,我們建議塔機(jī)生產(chǎn)廠家及使用者在連接套下端開一個(gè)小槽,即叫把雨水及時(shí)排除。問題也就迎刃而解。

　　二、塔機(jī)平衡臂游動(dòng)滑輪隨動(dòng)系統(tǒng)防跳槽裝置。塔式起重機(jī)平衡臂游動(dòng)滑輪鋼絲繩跳槽是塔機(jī)常見的故障之一。

　　近年來工傷事故統(tǒng)計(jì)資料表明，在整個(gè)施工過程中，電對(duì)人體的傷害事故與其他幾種事故如高空墜落、物體打擊、機(jī)械傷害等相比，呈上升趨勢(shì)。塔式起重機(jī)作為施工中的垂直運(yùn)輸設(shè)備，運(yùn)用十分普遍。在用電上與其他施工機(jī)具相比其特點(diǎn)是：多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，用電量大;功能多電氣控制元件也多;電氣線路復(fù)雜;作業(yè)中與之相關(guān)的人員面廣，因而發(fā)生用電事故的可能性很大。另外，塔式起重機(jī)在工地上高聳藍(lán)天，易受雷電襲擊。因此，加強(qiáng)管理，采取有效的用電安全技術(shù)措施，保證塔式起重機(jī)的用電安全，防止雷電襲擊是面臨的重要課題。為提高司機(jī)的安全性、適用性，新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)改善人機(jī)作業(yè)環(huán)境、增加耐環(huán)境條件作了很多修改和補(bǔ)充。其中對(duì)司機(jī)室的設(shè)計(jì)和制造增加新的要求。司機(jī)室門、窗玻璃應(yīng)使用鋼化玻璃或夾層玻璃。司機(jī)室正面玻璃應(yīng)設(shè)有雨刷器。可移動(dòng)的司機(jī)室應(yīng)設(shè)有鎖止裝置。司機(jī)室內(nèi)應(yīng)配備符合消防要求的滅火器。對(duì)于安置在塔機(jī)下部的操作臺(tái)，在其上方應(yīng)設(shè)有頂棚，頂棚承壓試驗(yàn)應(yīng)滿足。司機(jī)室應(yīng)通風(fēng)、保暖和防雨;內(nèi)壁應(yīng)設(shè)有防火材料;地板應(yīng)鋪設(shè)絕緣層。當(dāng)司機(jī)室內(nèi)溫度低于5℃時(shí)，應(yīng)裝設(shè)非明火取暖裝置;當(dāng)司機(jī)室內(nèi)溫度高于35℃時(shí)，應(yīng)裝設(shè)防暑通風(fēng)裝置。司機(jī)室的落地窗應(yīng)設(shè)有防護(hù)欄桿。針對(duì)一些設(shè)計(jì)和制造商以蝸輪蝸桿減速器當(dāng)作“具有同等制動(dòng)功能裝置”的習(xí)慣理解和做法，明確規(guī)定蝸輪蝸桿減速器自鎖裝置不能代替制動(dòng)器。

　　由于社會(huì)穩(wěn)定，建筑業(yè)的發(fā)展前景很好，作為建筑業(yè)主要的運(yùn)輸機(jī)械，塔機(jī)市場(chǎng)將會(huì)長(zhǎng)期保持良好的狀態(tài)，同時(shí)隨著人類文明的不斷進(jìn)步，人們?cè)絹碓秸湎�生命和健康，也�?huì)越來越認(rèn)識(shí)到安全的重要性在未來的幾十年內(nèi)，人們將會(huì)通過高科技新技術(shù)，新材料等在塔機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用搖拉裝置也會(huì)得到普及，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)也會(huì)進(jìn)一步介入，因此高性能高可靠性，操作簡(jiǎn)便的塔機(jī)新品種會(huì)層出不窮，塔式起重機(jī)的本質(zhì)安全也會(huì)很大的提高。

　　參考文獻(xiàn)：

　　1. 《百度百科》

　　2.《建筑機(jī)械技術(shù)與管理》