§4.4自行式起重机

§4.4　自行式起重机

自行式起重机是指具有行进装置的起重机，主要有汽车式起重机、轮胎式起重机、履带式起重机等。自行式起重机具有灵活性大，能整体拖运、快速安装，能服务于整个施工现场等特点。

4.4.1　轮式起重机

1.轮式起重机的分类

轮式起重机按结构型式可以分为以下几类:

(1)按底盘的特点分为汽车式起重机和轮胎式起重机。汽车式起重机行驶速度高，机动灵活，接近汽车行使速度;轮胎式起重机则具有转弯半径小、全轮转向、吊重行驶等特点。汽车式起重机和轮胎式起重机(包括越野轮胎式起重机)的工作机构及其工作设备均安装在自行式充气轮胎底盘上，两者的区别如表4.4.1所示。

表4.4.1　汽车式起重机与轮胎式起重机的区别表

(2)按起重量分小型(起重量在12t以下)起重机、中型(起重量在16～40t)起重机、大型(起重量大于40t)起重机和超大型(起重量在100t以上)起重机。

(3)按起重吊臂形式可以分为桁架臂式(定长臂或接长臂)起重机和箱形臂式(伸缩臂式)起重机。桁架臂式起重机的自重轻，可以接长到数十米，主要用于大型起重机。箱形臂式起重机在行驶状态时吊臂缩在基本臂内，不妨碍高速行驶，工作时外伸到所需的长度，所以，箱形臂式起重机转移快、准备时间短、利用率高，并能进入(伸入)仓库、厂房、窗口工作，但其吊臂自重大，在大幅度工作时起重性能较差。

目前，l00t以上的桁架吊臂的轮胎式起重机吊臂长度在60～70m，部分超过100m。起重量超过l00t的箱形伸缩臂的轮胎式起重机(目前最大为250t)，由于受到结构、材料、行驶尺寸和臂端挠曲等限制，箱形吊臂长度一般在40m以内，个别的在50m左右。

(4)按传动装置形式可以分为机械传动式起重机、电力—机械传动式起重机和液压—机械传动式起重机。目前，机械传动式起重机已逐步被淘汰，而电力—机械传动式起重机仅在大型的桁架臂轮胎式起重机中采用。液压—机械传动式起重机由于具有结构紧凑、传动平稳、操纵省力、元件尺寸小、重量轻、易于三化等特点，因此液压—机械传动式起重机得到广泛应用。

2.轮式起重机的构造特点

轮式起重机的构造可以分为上车、下车两大部分。上车一般称为作业部分，安装有起升机构、变幅机构、回转机构(包括回转支承机构)、臂架及臂架伸缩机构、转台及平衡座等。其中，臂架伸缩机构仅限于箱形臂架式的起重机才有。轮式起重机的下车(又称底盘部分)就是一个轮胎式的底盘，底盘部分具有保证整机正常行驶所需要的传动系统、转向机构、制动机构、悬挂装置和车架等。

轮式起重机除具有工程起重机械都具备的起升机构、变幅机构、回转机构、行进机构、臂架、转台和底架外，还安装两个特有的部件，即支腿的收、放部件和稳定器。

轮式起重机设置支腿的目的一是增大起重支承的面积，提高起重机作业过程的稳定性;二是使轮胎在起重作业中离地不受压，变浮动支承为刚性支承，同时可以防止轮胎由于过载而被损坏。

对于处于运输状态的底盘，悬挂弹簧被车重压缩，支腿撑起车架时，板弹簧要恢复成无荷状态。稳定器的作用在于防止板弹簧复原，使车轮在车架被顶起后，不与地面接触，以保证起重机在进行起重作业时有较好的稳定性。

近年来，在世界各国研制和发展大型起重机的过程中，汽车式起重机比轮胎式起重机发展更为迅速，其原因是汽车式起重机具有以下几大优势:

①底盘总体积小，行驶速度快，机动性好，可以充分提高大型机械的利用率;

②动力、传动链短，结构和安装相对简单。一般汽车式起重机的起重部分和行进部分都是分别驱动的，因此，不需要将动力经中心回转接头从上车引到下车，从而缩短了传动链。

③汽车式起重机的零部件和专用底盘供应方便。变速箱、液压转向器、前后桥、各种液压元件以及动力装置等都可以由相应的专业生产厂家组织生产或按专业协作网络进行供应。

3.汽车式起重机

汽车式起重机的外形如图4.4.1所示。

国产汽车式起重机有TA型、QY型和CCQ型等，起重量从50～1000kN不等，部分国产汽车式起重机常用型号和性能参数如表4.4.2所示。

表4.4.2　部分国产汽车式起重机的常用型号和性能参数

续表

图4.4.1　汽车式起重机外形图(单位:mm)

4.轮胎式起重机

根据轮胎式起重机传动方式的不同，可以分为机械式起重机、液压式起重机和电动式起重机三种。早期的机械传动式轮胎起重机已被淘汰;电动式起重机是由柴油机拖动直流发电机组发出直流电，再由直流电动机驱动各工作机构作功;20世纪90年代以来世界各国推出的轮胎式起重机，几乎都是液压式起重机。

电动式轮胎式起重机主要有QLD16型、QLD20型、QLD25型、QLD40型等，液压式轮胎起重机主要有QLY16型、QLY25型等。如QLD20型起重机，起重量最大可以达200kN，起重臂长度在12～24m，最大起升高度可以达22.4m;又如QLY16型起重机，起重量最大可以达160kN，起重臂长度在8～19m，带副臂可以达24.5m，最大起升高度可以达24.4m。

轮胎式起重机的外形如图4.4.2所示，其上部构造和履带式起重机基本相同，吊装作业时则与汽车式起重机相同，也是用四个支腿支撑地面以保持稳定。轮胎式起重机在平坦地面上进行小起重量作业时可以负荷行进，但不适合在松软泥泞的建筑场地上工作。

4.4.2　履带式起重机

履带式起重机是一种具有履带行走装置的转臂起重机，是自行式、全回转的一种起重机，一般可以与履带挖掘机换装工作装置，也有专用的。履带式起重机由行进装置、回转机构、机身和起重臂等部分组成，如图4.4.3所示。

1—起重杆;2—起重索;3—变幅索;4—支腿

图4.4.2　轮胎式起重机外形图

1—行进装置;2—回转机构;3—机身;4—起重臂;A，B，C—外形尺寸;

L—起重臂长度;H—起重高度;R—起重半径

图4.4.3　履带式起重机外形图

履带式起重机的特点是操纵灵活，使用方便，作业时不需支腿，本身能回转360°，可以负荷行驶。由于履带与地面接触面较大，故对地面产生的压强较小，行走时一般不超过0.2MPa，起重时不超过0.4MPa。因此，履带式起重机对现场路面要求不高，在一般较平坦坚实的地面上能负荷行驶。工作时，起重臂可以根据需要分节接长。履带式起重机的缺点是稳定性差，不宜超负荷吊装，若需超负荷吊装或加长起重杆时必须进行稳定性验算。此外，履带式起重机行驶速度慢(＜10km/h)，自重大，易损坏路面。因而，转移时多用平板拖车装运。

1.履带式起重机的外形尺寸与技术规格

目前国内常用的履带式起重机的外形尺寸如表4.4.3所示，其技术规格如表4.4.4所示。

表4.4.3　履带式起重机的外形尺寸表(单位:mm)

表4.4.4　履带式起重机的技术规格表

注:L——起重臂长度;R_max——最大工作幅度;R_min——最小工作幅度;Q——起重量;H——起重高度。

　表中数据所对应的起重臂倾角为αmin=30°，αmax=70°。

2.履带式起重机的行走装置

履带式起重机的行走装置分为机械式和液压式两种不同结构。

液压式起重机的行走装置如图4.4.4所示，由连接回转支承装置的行走架通过支重轮、履带将载荷传到地面。履带呈封闭环绕过驱动轮和导向轮、为了减少履带上分支挠度，由1～2个托带轮支持。行走装置的传动是由液压马达经减速器传动驱动轮使整个行走装置运行。当履带由于磨损而伸长时，可以由张紧装置调整其松紧度。

1—行进架;2—支重轮;3—履带;4—托带轮;5—驱动轮;

6—导向轮;7—张紧装置;8—液压马达;9—减速器

图4.4.4　液压式起重机行进装置示意图

机械式起重机行走装置的结构和液压式起重机相似，其履带及履带架为开式结构。行走传动是由上部传动机构通过行走竖轴，经锥齿轮副通过左右链轮及链条，使驱动轮转动。

(1)行进架

行走架由底架、横梁和履带架组成。底架连接平台，承受上部载荷，并通过横梁传给履带架。行走架有结合式和整体式两种，整体式刚性较好而得到普遍采用。

(2)支重轮

支重轮固定在行走架上，其两边的凸缘起夹持履带作用，使履带行走时不会横向脱落。起重机全部重量通过支重轮传给地面，由于承担的载荷很大，工作条件又恶劣，经常处于尘土、泥水中，所以在支重轮两端装有浮动油封。

(3)履带

履带由履带板、履带销和销套组成。机械式起重机都采用铸钢平面履带板，液压式都采用短筋轧制履带板，其节距也小于机械式的，因而能减少履带轨链对各轮上的冲击和磨损，提高其行走速度。

(4)托带轮

托带轮用来托住履带并使履带在其上滚动，防止履带横向脱落和运动时的振动。一般起重机的托带轮与支重轮通用，数量少于支重轮，每边只有1～2个。

(5)驱动轮

驱动轮转动时，推动履带向前行走。行走时，导向轮应在前，驱动轮应在后，这样既可以缩短驱动段的长度，减少功率损失，又可以提高履带使用寿命。机械传动需要一套复杂的锥齿轮、离合器及传动轴等使驱动轮转动;液压传动只需要两个液压马达通过减速器分别使左、右驱动轮转动。由于两个液压马达可以分别操纵，因此起重机的左右履带可以同步前进、后退，或一条履带驱动、一条履带止动，还可以两条履带按相反方向驱动，实现起重机的原地旋转。

(6)导向轮

导向轮用于引导履带正确绕转，防止跑偏和越轨。导向轮的轮面为光面，中间有挡肩环作为导向用，两侧的环面则能支撑轨链起支重轮作用。

(7)张紧装置

履带张紧装置的作用是经常保持履带一定的张紧度，防止履带因销轴等磨损而使节距增大。机械式起重机张紧装置一般采用螺栓调整;液压式起重机都采用带辅助液压缸的弹簧张紧装置，调整时只要用油枪将润滑脂压入液压缸，使活塞外伸，一端推动导向轮，另一端压缩弹簧使之预紧。如果履带太紧需放松时，可以拧开注油嘴，从液压缸中放出适量润滑脂。