起重机械的基本组成之塔架

起重机械的基本组成之塔架

塔架也叫塔身，是指起重机上支撑臂架和(或)回转平台，并保证臂架根部必要高度的垂直结构构架。塔架主要作为塔式起重机支撑构架，塔架的结构型式是与起重机的型式密不可分，因此由于塔式起重机类型的多样化也决定了塔架结构的型式多样。下面从不同的角度来讨论塔架的分类。

(1) 按塔身工作情况分类

①固定塔身 塔身固定在塔式起重机下部支承上，下部支承是在轨道上移动的门架，或者是固定在基础上的支架。塔身顶部的塔帽套装在塔架上，借助回转机构，使塔帽绕着塔架转动，臂架及平衡臂都铰接在塔帽上，为上回转式(图1.1-9)。塔架除了承受轴向力外，还承受弯矩。为了减小塔架上的弯矩以及维持整机倾覆稳定性，在臂架的另一侧装设放置有平衡重的平衡臂，使塔身在满载时向前弯曲，空载时向后弯曲。尽管如此，塔身还是承受相当大的不平衡力矩。
为使一种型式的起重机可以适用于更多的工况，目前多设计成三用或四用的自升式塔式起重机，即通过更换或增减一些部件或辅助装置，可分别用于以下四种情况：
附着式塔式起重机

将塔架下端固定在地基上，塔架用锚固装置附着在建造物上，从使塔式起重机所承受的横向力，通过锚固装置传到建筑物上。

轨道式自升塔式起重机

将塔架固定在沿轨道运行的支架上，由于起重机受塔架的强度、压杆稳定性和整机倾覆稳定性的限制，塔架高度比附着式塔式起重机的小。

独立固定式塔式起重机

将塔架固定在预制的安装基础上。

内爬式塔式起重机

将塔身通过固定装置固定在建筑物的电梯井道内。
②转动塔身 这类起重机将臂架直接铰接在塔架顶上，平衡重布置在塔架下部回转平台上，通过平行于塔架轴线的牵引绳与臂架尾端连接，如图1.1-10所示。由于物品重力及臂架重力在塔架上只产生轴向力，因此塔架受力情况好。平衡配重及回转机构配置在下部回转平台上，重心低，抗倾覆稳定性好；工作时塔式起重机的塔架与臂架一起回转，塔架各构件受力状态基本不变。但这种结构对回转支承装置的加工精度要求高，转台尺寸较大，其尾部回转时占据的空间大。此外由于塔身回转，而不能与建筑物附着。
(2)塔架标准节之间接头的型式

对于塔架结构，或者由于运输上的需要，或者由于用同一设备适应不同高度的需要，或者是爬升式结构，都需要做成许多段标准节，在组装时连接在一起，所以要求这种接头安全可靠、经济实用和拆装迅速。目前常用的接头型式有三种。
法兰盘或法兰套柱螺栓连接(图1.1-11) 法兰盘螺栓连接接头自重较大，螺栓多，拆装费事。在接头处必须有能承受横向力的抗剪结构，例如加设一个抗剪环，或在法兰上开一个“止口”以承受横向载荷。另外，需要用定值力矩扳手对螺栓进行预紧，这对于连接受拉弦杆的螺栓更为重要。

预紧的作用有二：

一是在额定的外载荷作用下受拉的弦杆接头处不要产生过大的缝隙；

二是为了改善螺栓受变化载荷的循环特性。据统计，螺栓连接事故有90%是因为变化载荷作用所引发的。近年来多主张采用承插式销轴连接。

连接板螺栓连接 采用连接板和螺栓将杆件连接起来(图1.1-12)，可根据杆件受力的大小来确定螺栓的数目。因可采用比较多的螺栓数，故可承受大的载荷。但杆件因螺栓孔而被削弱，拆装也很费工。
插销式连接或接板式销连接 插销式连接结构如图1.1-13所示。这种连接拆装方便，销子承受剪切力。因为受到销子强度的限制，这种连接仅适用于 800kN/m起重力矩以下的塔式起重机的塔身连接。插销式连接是一种紧密接触承压连接型式，除应按紧密接触承压和承剪计算销子外，由于连接板和耳板孔边的集中应力很高，还需要计算板的强度。