毕业设计（论文）塔式起重机监测控制系统开发设计.doc

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1、目 录摘 要3Abstract4第一章 概 述61.1 塔式起重机的定义61.2 塔式起重机的发展历史61.3 我国塔机与世界的差距71.4 塔式起重机的简介91.5 塔式起重机的设计101.6 本章小结11第二章 起重机技术性能132.1 起重特性表：132.2 供电设备性能142.3 本章小结15第三章 机械设备介绍163.1 金属结构163.2 工作机构203.3 起重机安装与拆卸233.4 本章小结23第四章 电气控制系统设计244.1 机械传动部分设计244.1.1 液压顶升机构254.1.2 起升机构254.1.3 回转机构264.1.4 变幅机构284.2 操作系统284.3 电

2、气控制304.3.1 电气设备选型304.3.2 PLC控制314.3.3 电路设计分析344.3.4 程序设计424.3.5 安全保护454.4 本章小结48第五章 操作说明50第六章 总结53第七章 谢辞56参考资料57附录58摘 要塔式起重机，用来在短行程内提升和平移物体。塔机是一种塔身竖立，起重臂回转的起重机械，具有适应范围广，回转半径大，提升高度高，操作简单，安装拆卸方便等优点，广泛用于建筑施工和安装工程中。随着建筑业的发展，人们对塔机的要求也越来越高，这就对塔机的设计提出了更高的要求，塔机能否顺利有效的运行，取决于它的监测控制系统的好坏，所以说塔式起重机监测控制系统的开发设计至关重

3、要。塔式起重机的机械部分由底架、塔身、起重臂、平衡臂、回转塔身、顶升架、附着架、操作室等构成。塔式起重机可实现升降、变幅、旋转三种工作模式，本设计中根据电机功率计算出电气回路电源功率，根据电源功率计算出各电源开关的大小并以此依据来选型，来选择接触器件大小，综合考虑多方面的因素，根据塔机工作环境设计了塔机的安全保护措施，例如：在塔机的起动过程中首先考虑到联动操纵台必需在零位；在起动的同时要检测塔机的力矩状况是否在安全范围内；以及各个行程开关限位的保护；各个电源开关的联运装置；另外，通过温度检测对塔机电机实施保护，以提高设备运行的安全性和可靠性。电气控制采用低压电气控制系统实现，实现了塔机以下功能

4、：1总电源的控制来保证塔机安全运行；2液压系统来控制塔机的自身的安装和拆卸功能和保证液压制动系统安全可靠的运行；3塔机总起动和力矩保护，在塔机起动前塔机的联动操作台必需在零位，塔机的力矩超过额定的105%时，塔机只能进行下降和减幅工作；4塔机升降、变幅、旋转系统，塔机三系统由联运操纵台来操控，来实现将物品提升和平移功能，同时各个系统有相应的安全保护措施来保证塔机安全可靠运行。AbstractTower cranes are used in the short program to upgrade and translate objects. A tower crane mast is erec

5、ted, the crane jib Rotary has wide adaptation radius of gyration, lift height, simple operation, installation and removal convenient, widely used in construction and installation projects. As the development of constructions, people have more conquests on tower cranes, and this will result in people

6、s more conquests on tower cranes designing. Whether tower cranes are able to run successfully or not, it depends on its monitor-control systems good or not. So it is very important to develop and design monitor-control system for tower cranes. Mechanical parts from the tower crane chassis, mast, jib

7、 and balance arms, rotating tower, jacking planes, attachment support, operation rooms, etc. For a short trip within the tower crane upgrade and translation objects can be realized by movements fluffing, rotating three working models According to the design of the electrical power supply circuit cal

8、culate electrical power Power-calculated according to the size and the power switch on this basis selection to choose contact device size consideration of a number of factors, according to a tower crane tower design of the working environment of security protection measures, such as : Starting in th

9、e first tower crane controls necessary to take into account the interaction zero; Starting at the same time testing the torque position of the tower crane in a safe area; Limit trips and various protection; all intermeddle Power Switch device; In addition, the planes mechanical and electrical towers

10、 by temperature detection of protection to improve the safety and reliability of equipment. Low-voltage electrical control electrical control system, following a functional tower crane ： 1、The total power to ensure the safe operation of tower cranes control 2、The tower crane hydraulic system to cont

11、rol the installation and removal of their functions and ensure the safe and reliable operation of the hydraulic braking system;3、Starting torque and the total protection of the tower crane, tower crane tower before the start of the essential linkage Console zero. Rated torque of 105% over the tower

12、crane, tower crane and dropped only, or work; 4、Tap movements ranged rotating system, three tower crane system to manipulation by the transport controls to achieve, would enhance and translation functions. Meanwhile various measures to protect the security system corresponding to ensure safe and rel

13、iable operation of the tower crane. 第一章 概 述1.1 塔式起重机的定义塔式起重机，简称塔机，用来在短行程内提升和平移物体。塔机是一种塔身竖立，起重臂回转的起重机械，具有适应范围广，回转半径大，提升高度高，操作简单，安装拆卸方便等优点，广泛用于建筑施工和安装工程中。大型塔式起重机主要用于火电厂建设中锅炉构架和厂房构架和厂房构件的吊装作业。塔式起重机的起重力矩、起重量和起升高度都相当大，同时还有良好的低速就位性能。通常多采用俯仰臂架的方法来实现工作幅度的改变。主要有两种机型：一是臂架、塔架等上部构件躺倒组装后自行扳起的扳起式；二是整机低塔架安装后逐节顶升接高

14、塔架的自升式。1.2 塔式起重机的发展历史 塔式起重机起源于西欧，据记载，世界上第一项有关塔式起重机专利颁发于1900年，第一台原始塔机出现于19121914年，近代塔机雏型机问世于1923年；20世纪30年代，前德国已有塔机产品在建筑工程上试用；1941年，有关塔机的德国工业标准DIN8670公布，该标准规定以吊载（t）和幅度（m）的乘积即起重力矩（tm）来表示塔机的起重能力。 二十世纪五十年代初，我国塔机的仿制开始起步生产的是一些小型塔机，六十年代自行设计制造了25TM、40TM、60TM、160TM四种机型，多以摆臂为主；二十世纪七十年代，随着高层建筑发展，对施工机械提出了新的要求。于是

15、，160TM附着式、45TM内爬式、120TM自升式等都由我国自己设计并制造；二十世纪八十年代，国家建设突飞猛进，建筑用最大的是250TM塔机也应运而生。特别是1984年，首先在北京建工集团建机厂引进世界先进的法国POTAIN（波坦）公司技术并于次年成功试制了FO/23B塔机，这可以说是我国塔机发展史的里程碑，从而大大缩短了我国与国外的差距，使我国塔机发展步入快行道。通过消化、吸收国外先进技术，我国自行研制的。QTZ80、QTZ120两种机型已达到国外八十年代同类产品的水平；进入九十年代，现代化进程不断加快，国内外市场对塔机要求越来越高，众多城市大型建筑、水利、电力、桥梁等不断增加，市场的要求

16、加快了新产品开发的力度，先后有400TM、900TM水平臂和300TM动臂式塔机，主要性能达到了国外九十年代水平，这一系列的塔机的开发不但填补了国内空白，而且替代和减少了大型塔机的进口数量。综观50年发展史，我国塔机行业从无到有，从小到大，逐步形成了较为完整的体系，我国增幅最快的新兴行业之一，特别是改革开放以来，塔机行业在设计、制造、管理和市场开拓等方面已形成一套较为健全的机制，以目前我国300余家生产塔机厂家为计，取得生产许可证的达100余家，近几年，塔机产量飚升不下，2001年产量9309台，2002年10580台，今年市场需求量在20000台，就总体而言，我国已成为世界民用塔机的生产大国

17、，也是世界塔机主要需求市场之一。1.3 我国塔机与世界的差距产品结构不合理：我国至今累计生产了近十万台塔式起重机，但型号还达不到40种，绝大部分型号大同小异，原因之一是技术法规限制了产品开发。80年代，我国出于统一管理，有利于客户选择的初衷，出台了型号分类标准，这不能说不是好意，但实际运作却正好相反，很大程度地制约了塔机技术的进步。业内人士认为，产品型号定死了，开发受到局限，没什么新品种可开发了，而发达国家小到只有1-2TM可拖走家用轿车的特型吊，大到5000TM的特大塔吊，市场需要什么就开发什么，虽群雄争霸，但各具特色，正如可口可乐赋予了欢乐，雪碧赋予了清透，芬达赋予了开心一样，而不是按分类

18、标准开发，致使千机一面，却在市场上打得头破血流。目前，我国塔机产品型号还不及法国POTAIN公司一家多，快餐塔机在发达国家呈上升趋势，我国还是弱项，近五年，我国大、特大型塔机短缺，中、小型过剩，并急需更新换代。产品技术性能含金量不高塔式起重机是建筑机械唯一可移动垂直运输工具，其技术性能高低不仅关乎工程进度，更关系着安全生产。目前，我国塔机性能基本处于八、九十年代的机械化水平，与现代国外智能化、数字化控制技术还有很大差距，跟不上市场的需要。由于可靠性较差，造成机械、电器事故率较高。代表当代塔机技术性能的全无极调速、PLC控制在发达国家中已十分普及，而在我国充其量在2%；发达国家已批量生产、运行状

19、态实现了全参数监控与故障诊断的智能型塔机，而我国目前刚刚启动，可以说还是空白。分析原因是用户群的不确定性制约了技术进步。由于建筑市场繁荣，发展迅速，大量中小建筑企业应运而生，很多新生建筑企业由于缺乏长运规则，资金不雄厚，只得购入技术含量低，一次性投入少的一般塔机或淘汰下来的二手货。这方面，我国法规上还没有明确的限制，或有限制但执行力度也不够，造成购入技术先进，投资大的企业竞争力反而下降；再有陈旧的观念也是制约技术进步的因素，先进的技术，良好的监控系统无疑对保障工程速度、质量和安全生产都会产生积极的效果，同时必不可少地要进行学习或培训已掌握现代技术，这又会引起固有传统观念用户的反感，他们误认为原

20、来的好使、方便。除以上分析还难以说明目前我国塔机生产存在的问题，诸如在试验手段上，多数企业不具备对原材料的给予处理和配套件的进厂检验能力；在配套件生产上，企业多，品种重复，生产质量差。特别是液压件、电器件等不过关，直接影响到主机的质量和可靠性等。1.4 塔式起重机的简介JL5015自升塔式起重机是在总结各公司大小系列自升塔式起重机成功经验的基础上，吸收国内外最新科技成果和先进技术研制而成的新一代自升塔式起重机。该机为水平臂架，小车变幅、上回转、液压顶升的自生塔式起重机，具有埋入式，小底架、大底架的固定、附着行走等多种安装形式，起重臂长有50m、44m、38m；最大起重量为6t，额定起重力矩为7

21、80KN.m(78t.m)。该机固定式起升高度为39m，附着式起升高度为80/140m，内爬式起升高度为80/140m，适应于46层以下的高层建筑，居民住宅的施工。该机的作业空间与QTZ80塔机在同一档次，可以小代大，大大降低施工设备的台班费用，是节约能源，节省钢材，减少运输量的理想的建筑施工用起重机械。该机起升机构采用三速电机驱动，能变换钢丝绳倍率，最高起升速度达80m/min，最低速度小于4.2m/min，从而实现了轻载高速重载低速和理想的空钩速度及慢就位速度，大大提高了工作效率，回转机构采用涡流调速，直流制动的力矩电动机，具有较大的过载能力及重载下启动的优良性能。起升回转具有防误操作的保

22、护装置，即实现了运动加减速过程的控制，又使塔机起制动更平稳、操作更安全可靠。塔机的升高加节，采用液压顶升，使塔机的起升高度能随着建筑物的升高，而塔机的起重性能在各种高度下保持不变。司机室安装在塔机上部，视野开阔，操作舒适方便。塔机设有各种安全保护装置，包括起重力矩限制器，最大起重量限制器，回转限位器与变幅限位器等，从而保证了塔机运行的安全可靠。JL5015自生塔式起重机参数先进，性能可靠，造型美观，结构合理，质量精良，其设计思想既注重量度大面广的中小建筑施工单位的要求，具有简单实用，价格合理的突出优点，又能适应高层住房，高层工业建筑的施工要求。1.5 塔式起重机的设计1. 设计内容（论文阐述的

23、问题） （1）查阅资料综述起重设备及其塔式起重机及其控制系统、监控系统及故障在线诊断的发展现状；（2）了解塔式起重机的结构及其工作原理； （3）论证和确定塔式起重机电气控制、监控、电气及其设备状态故障在线诊断系统的设计方案； （4）以PLC为平台，设计开发建筑用塔式起重机的控制和监测系统；（5）选择和校核电气元件，完成塔式起重机电气拖动系统和控制系统的设计。实现拖动系统、顶升、起升、旋转、小车行走等过程的自动控制。（6）起重机工作过程的视频监视。2. 设计原始资料（实验、研究方案）（1）以ZT40、QTZ80A塔式起重机为参考对象，了解塔式起重机的结构、工作原理及其操作步骤；分析其电气拖动系统

24、、顶升液压电动机的控制、起升电动机的控制，旋转电动机的控制、小车电动机的控制要求。分析起重机的工作过程中监控对象和参数，确定监测和诊断方案。（2）调研PLC的性能，选择适合本系统的PLC.（3）确定塔式起重机电气拖动、控制和监测系统的设计方案；完成原理图的设计。（4）分析、论证设计方案，选择和校核电气元件，完成塔式起重机电气拖动系统、控制、监测和故障在线诊断系统的设计。（5）撰写完成设计说明书。1.6 本章小结本章介绍了塔机的定义，根据塔机的工作原理以及工作性质来定义以及塔机的意义；介绍了世界上第一台塔机的产生，和在我国塔机的一些发展状况；介绍我国与世界在哪些方面存在着差距；最后介绍了这次塔机

25、设计的主要任务和要求。附：QTZ80塔机在天津某工地作业QTZ40塔式起重机第二章 起重机技术性能2.1 起重特性表：型号QTZ20QTZ25QTZ3.15QTZ31.5AQTZ40QTZ50QTZ63QTZ80公称起重力矩(kN.m)200250315315400500630800最大起重量(t)22.5334466臂端起重量(t)0.650.7250.700.700.9011.31.3最大工作幅度(m)3032404045505056独立使用高度(m)252830.530.5a=2a=4a=2a=4a=2a=4a=2a=43535353540404545附着使用高度(m)80808080a

26、=2a=4a=2a=4a=2a=4a=2a=410060120601407018090标准节尺寸(m mm)1.3 1.32.41.3 1.3 2.41.3 1.32.41.31.32.5(角钢)1.4 1.4 2.51.65 1.65 2.51.65 1.65 2.51.85 1.85 2.5起升速度(m/min)6.5 /276.9 /22 /246.7 /22 /456.7 /22 /45a2a4a=2a=4a=2a=4a=2a=43.5/ 15.2 /32.06.95 /32.5 /63.93.5 /15.2 /326.95 /32.5 /63.93.45 /16.1 /31.756.

27、9 /32.2 /63.50-400-80变幅速度(m/ min)2021 /3223.1 /35.323.1 /35.321.5 /4321.5 /4320 /40.50-47.3回转速度(rpm)0.36 /0.740.44 /0.880.41 /0.830.41 /0.830.38 /0.770.38 /0.770.31 /0.620-0.7重量：结构/机构/配重(t)7.5 /2.0 /3.610.5 /2.5 /3.813.2 /1.45 /6.014.6 /1.45 /6.018.4 /1.64 /8.523.3/ 1.64 /12.028.2 /2.0 /12.042.4 /3.

28、1 /15.6备 注底架压重安装底架压重安装底架压重安装底架压重安装底架压重安装机构无极 变频调速2.2 供电设备性能2.2.1 供电容量560KVA2.2.2 供电电压：380V5%2.2.3 供电频率：50HZ2.2.4 起升速度与臂长、最大起重量、操作档位关系表:倍率、速度、臂长、档位24最大起重量（t）最大起重量（t）速度50（m）50（m）慢3.08.46.04.2中3.0406.020快1.5803.0402.3 本章小结本章主要介绍了塔式起重机的起重特性表以及供电设备性能。第三章 机械设备介绍塔机的金属结构由以下几个部分组成：底架、塔身标准节、起重臂、平衡臂、回转塔身、爬升架、附

29、着架、塔顶、司机室，先按各部分的不同特点简述如下图3.0所示。图3.0 塔机机械结构图3.1 金属结构金属结构主要包括：底架、塔身标准节、起重臂、平衡臂、回转塔身、爬升架、附着架、塔顶、司机室等。3.1.1 底架底架有大底架，小底架和埋入式底架三种。小底架由主弦杆和十字底梁组焊而成，十字底梁由槽钢、钢板组焊而成。埋入式底架由四根弦杆加水平腹杆组焊成整体结构。按混凝土基础图技术要求将底架埋入混凝土基础中，保证平面度和强度。3.1.2 塔身塔身由下塔身和塔身标准节组成，各节是由主弦杆、水平腹杆、斜腹杆等组焊而成的空间桁架结构，每节长为2.8m，截面为1.643m*1.643m，每节之间采用高强度连

30、接螺栓连接，底架用小底架和顶埋式时，下塔身有三节，其特点是主弦杆由二根规格为125*125*12角钢拼焊成方管，每端有三个连接套，而塔身标准节的主弦杆由二根规格为125*125*10的角钢拼焊成方管，每端只有二个连接套。各节是由工装保证具有良好的互换性，改变塔身标准节的节数，使塔机达到所需要的不同高度。 各节均设有扶梯和休息平台。3.1.3 爬升架爬升架主要由套架，平台及液压顶升装置组成。套架为整体式，套装在塔身的外。上端用销轴与下支座相连，高7150mm截面为2098*2098（mm）见方。在顶升油缸的作用下，爬升架内侧有16个滚轮，支于塔身主弦杆外侧。起导向支承作用，并可作上下运动，套架上

31、部的水平横梁中间焊有销轴铰座，与油缸上的单耳铰接，承受油缸的顶升载荷，套架下部有两个爬爪，在油缸收回活塞杆时，由爬爪传递顶升载荷。套架上设有两个标准节引进梁，并备有四个引进滚轮，引进滚轮沿引进梁滚动，并可顺利的将标准节推至塔身位置，为了便于顶升安装的安全需要，在爬升架的上部，中间位置设有可拆卸的工作平台，周围有护栏。3.1.4 附着架附着架是由四根撑杆和两个环梁等组成，它主要是把塔机固定在建筑物的柱子上，起着依附作用，使用时两个环梁用螺栓连接，套在标准节上，用8个调整螺栓和8个顶块把标准节顶牢，其撑杆长度可调，塔机的回转中心距建筑物的距离为4m在特殊的情况下，如塔机中心距建筑物超出4m，则附着

32、架必须根据具体情况另行设计。3.1.5 回转塔身回转塔身的主体是由角钢、钢管组焊而成的长方形空间桁架，其底部连接上支座，顶部连接塔顶，右方用销轴与平衡臂根部连接，司机室装在侧面，四周设有平台，起安全保护作用。回转塔身外装有电控柜。3.1.6 上支座上支座是由钢板拼焊而成的箱体结构，上部与回转塔身用8个连接套连接，下部用36个M24的螺栓与回转支承的内圈连接，在上方支座的一侧，安装一套回转机构，回转机构的小齿轮与回转支承的外齿轮相啮合，另侧安装与一个多功能限位器。3.1.7 下支座下支座与支座一样，也是由钢板拼焊而成的箱体结构，它是上部用36个M24的螺栓与回转支承的外齿圈连接，下部连接标准节和

33、爬升架的金属结构，与标准节连接采用8个M30的高强度螺栓，与爬升架采用4个40的销轴连接。3.1.8 塔顶塔式起重机顶为三角形空间桁架结构，前后弦杆为两根角钢拼焊成方形管，腹杆为方钢管。底部与回转塔身连接，顶部的前方及后方均装有拉板，分别与起重臂拉杆，平衡臂拉杆铰接。塔顶的上部有一平台，安装人员可利用该平台进行塔机的装卸和穿绕起升钢丝绳。3.1.9 司机室司机室为钣金结构，设置在回转塔身的右前方侧，司机室内宽敞明亮视野开阔，前窗可以开启，门是后开门，便于通风，室内有活动座椅，座椅两侧为操纵台，配有顶灯，还设有各种电源插座，可供夜间检修，接工作灯电源或供司机室内降温取暖时使用。下图是起重机司机室

34、的结构图。3.1.10 平衡臂平衡臂是由槽钢与角钢组焊而成的平面桁架，分为2节，节间用高强度销轴连接，起升机构装在臂的前部，臂的尾部放置配重块，上面设有护栏及行走平台，便于安装与维修，臂的根部用两根销轴与回转塔身相连接，另一端通过两根拉杆和塔顶相接。 3.1.11 起重臂起重臂是由变截面等腰三角形结构，上弦杆、斜腹杆、水平腹杆均为无缝钢管，两根下弦杆由两根角钢拼焊成方行管，下弦杆的上表面及外侧边均保证水平及垂直，以兼作牵引小车运行轨道。 起重臂共为9节，第1节臂高1100mm，宽1324mm；第2-4节臂高1095mm，宽1324mm；第5-9节臂高1091.5mm，宽1324mm。第1-8节

35、的长均为6m，第9节长为3m。在第2-6节设有一个铰点孔，各节必须严格按顺序排列，各节之间均采用高强度销轴连接，装卸运输方便。起重臂长度的变化，由不同臂节组合而成。3.1.12 载重小车载重小车是带动钓钩与起吊物品沿起重臂作直线往复运动的刚结构构件，具有四只行走轮，每边两只，行走轮的运行轨道是起重臂的下弦杆，在小车的一侧，设有检修吊篮，可将检修人员安全地送到起重臂的检修处，进行检修安装，载重小车上设置有钢绳调节轮，可用于张紧变幅钢丝绳。3.2 工作机构起重机的机械传动部分可以分为：起升机构、回转机构、小车牵引机构和液压顶升机构等，现分别简述如下。3.2.1 起升机构起升机构根据塔机使用时吊物重

36、量的不同而设有不同的速度，以充分满足施工的要求。它由电动机、变速箱、卷筒及多功能限位器组成。JL5015塔式起重机采用了TSYDE180L-2/4/16-24/24/5.5KW三速电机带动变速箱40PC，再驱动卷筒，使卷筒获得三种不同的工作速度，从而使起重机获得轻载高速、重载低速的性能。起升机构不工作时，电机处于常闭制动状态，制动摩擦片之间的间隙应调整合适，在卷筒轴末端装有一个多功能限位器DXZ-4/6W（1：274），当重物达到最高位置或最低位置时，起升机构能自动停车，但允许向相反方向运行。3.2.2 回转机构回转机构安装在上支座的一侧，由YLEW112L-6（95N.m）型带冷却风机的涡流

37、调速力矩电机，经XX4-100.195C行星齿轮减速机带动回转小齿轮，从而带动置于塔机上部的回转塔身、起重臂、平衡臂等作左右回转，其转速为涡流调速，最大速度为0.6r/min，使塔机在启动和制动过程中都平稳无冲击，回转制动器为常闭式，在不工作时，当风速大于20m/s以上，回转部分应能随风转动。 回转支承HSW型单排球式，大小齿轮啮合传动比是a=134/17=7.882，模数m=12，外齿圈节径为n=1608mm。3.2.3 小车牵引机构小车牵引机构是装在起重臂第一节内的，是载重小车变幅的动力装置，由YD132M-4/8极4.5/3KW电机经皮带轮，通过涡轮减速器WD-180-9-29-II带动

38、卷筒，使载重小车以19.538.5m/min的速度在轨道上来回变幅运动。卷筒末端设有一个多功能限位器DXZ-4/5（1：78）.3.2.4 液压顶升机构液压顶升机构包括：液压油缸、油泵、电机、阀及油等组成。液压顶升机构的工作主要是靠安装在爬升架的内侧面的液压油缸、泵站和阀等液压系统来完成。顶升加节作业时，由吊钩吊起塔身标准节送到引进梁上，把塔身标准节与下支座连接螺栓松开，启动泵站使液压油缸工作，顶起上部结构，使爬爪处于受载荷状态，收回活塞杆，再次顶升，经两次循环可装一节塔身标准节。液压系统主要技术参数如下：额定流量 14.5L/min额定顶升力 38t顶升速度 0.7m/min额定工作压力 2

39、0Mpa油缸直径 160mm活塞杆直径 110mm油缸行程 1600mm电机功率 7.5KW油箱容量约 90L泵站重量 200kg 液压顶升过程的液压动力是这样传递的，接通电源，按下空气开关的“合”按钮，此时操纵手柄处于中位，电机带动10MCY14-1B轴向柱塞泵转动，液压泵输出的油液经换向阀中位到精滤油器回油箱，系统卸荷。操纵手柄向上扳倒位时，压力表显示顶升的压力，液压缸开始顶升。 操纵手柄向下扳倒位时，压力表显示下降时的压力，液压油缸中的活塞杆回缩。 工作介质，夏季用YB-N32液压油或N32机械油，冬季用YB-N22液压油或N22机械油。 下图是电力液压块式制动器的结构图。3.3 起重机

40、安装与拆卸塔机的安装主要依靠液压顶升机构来完成。液压顶升机构的工作主要是靠安装在爬升架的内侧面的液压油缸、泵站和阀等液压系统来完成。顶升加节作业时，由吊钩吊起塔身标准节送动引梁上，把塔身标准节与下支座连接螺栓松开，启动泵站使液压油缸工作，顶升上部结构，使爬抓处于受载荷状态，收回活塞杆再次顶升，经两次循环可装一节塔身标准节。塔机起重机的安装，最适宜的是吊装机械是汽车式起重机，吊装灵活机动，只需一台16T的汽车吊车就可以胜任其吊装任务，安装时风速不能大于13m/s。3.4 本章小结本章首先介绍了塔机的机械结构的整体情况，详细的分析了塔机机械设备的各个小部分的具体情况以及作用；然后介绍了塔机的工作机

41、构;最后介绍了塔机的安装和拆卸工作。第四章 电气控制系统设计4.1 机械传动部分设计起重机的机械传动部分可以分为：液压顶升机构、升降机构、旋转机构、变幅机构四部分组成。液压顶升机构是塔机中比较重要的一部分，不仅可以进行塔机自身的安装和拆卸现，还要为升降、旋转、变幅机构的制动提供液压。起升、旋转、变幅为塔机吊运物品的具体表现形式。现分别简述如下：如图4.0所示。 图 4.0 塔机电气设备布置图4.1.1 液压顶升机构液压顶升机构包括：液压油缸、油泵、电机、阀及油等组成。液压顶升机构的工作主要是靠安装在爬升架的内侧面的液压油缸、泵站和阀等液压系统来完成。顶升加节作业时，由吊钩吊起塔身标准节送动引梁

42、上，把塔身标准节与下支座连接螺栓松开，启动泵站使液压油缸工作，顶升上部结构，使爬抓处于受载荷状态，收回活塞杆再次顶升，经两次循环可装一节塔身标准节。 4.1.2 起升机构起升机构根据塔机使用时吊物重量的不同设有不同的速度，以充分满足施工要求。它由电动机，变速箱，卷筒以及多功能限位器组成。塔式起重机采用了YZTD200L2电机带动变速箱，在驱动卷筒，使卷筒获得三种不同速度的工作速度，从而使起重机获得轻载高速、重载低速的性能。起升机构不工作时，电机处于长闭制动状态，制动摩擦片之间的间隙应条调整合适，在卷筒末端装有一个多功能限位器，当重物达到最高位置或最低位置时起升机构能自动停车，但允许向相反方向运

43、行。塔式起重机起升机构由QM1、上升接触器KH、下降接触器KD、低速接触器KMV、中速接触器KPV、高速接触器KGV、起升制动接触器KBH、起升风机接触器KEH组成，如图4.1和4.2所示。4.1.3 回转机构回转机构安装在上支座的一侧，由星齿轮减速机带动回转小齿轮，从而带动位置于塔机上部的回转塔身、起重臂、平衡臂等作左右回转，其转速为电阻调速，最大速度为0.5r/m，使塔机在起动和制动过程中都平稳无冲击，回转制动器为常闭式，在不工作时当风速大于20m/s以上，回转部分应能随风转动（须调整好制动器摩擦片之间的间隙）。回转机构釆用变电阻调速电机来调整电机速度。回转机构的主电路图由QM3、左转接触

44、器KL、右转接触器KR、低速接触器KGR1、高速接触器KGR2、回转制动接触器KBR组成。主电路图如图4.3所示。图4.1 起升回路主电路图（1）图4.2 起升回路主电路图（2） 图4.3 回转回路主电路图4.1.4 变幅机构小车牵引机构是装在起重臂第一节内的，使载重小车变幅的动力装置，由YD132电机经皮带轮，通过涡轮减速器WD-180-9-29-带动卷筒，使载重小车在轨道上来回变幅运动。卷筒末端设有一个多功能限位器。变幅主电路图由变幅电源控制开关QM4、增幅接触器KF、减幅接触器KN、低速接触器KMC、高速接触器KGC组成，主电路如图4.4所示：4.2 操作系统本机控制与操纵系统采用的先进

45、的系统联动操纵台进行操纵，操纵台置于司机室前部，分左操纵台与右操纵台两部分，每部分设一个操作手柄，左手柄可控制两个机构的运动变幅与回转，右手柄控制起升。操纵台上还设有紧急停车、起动、停止等按钮来控制塔机的运行，同时操作室还设有电视监视器可以方便的看到塔机的工作状况，便于急时的操作塔机的运行，为塔机的安全运行提供上层保障。 通过联动操纵台的操纵杆，来控制各个回路中的接触器，中间继电器，时间继电器来控制调速，从而改变各电动机的工作状态，实现正反转，各档速度切换和制动。联运操纵台对调速有限制装置，调速只能从底速到中速再到高速，不能直接从中速和高速起动塔机的运行；塔机的停止可以在任意档位都可以实现。同

46、时塔机电控电路具有防误操纵功能，既实现运动和减速过程控制，又使塔机能更平稳和安全工作。由设在操作室内的联动操纵台发出主令信号，对塔机各机构进行操纵控制。联动操纵台结构如下图所示。图4.4 变幅回路主电路图联动操纵台4.3 电气控制4.3.1 电气设备选型图4.5 主电路图根据设计提供的电气设备功率如图4.5所示现计算电气如下：液压泵（3KW）的电流： I=S/1.7U=3KW/1.7X380=4.6A起升电机(15KW)的电流： I=S/U=15KW/1.7X380=23.2A变幅电机(2.2KW)的电流： I=S/U=2.2KW/1.7X380=3.4A回转电机(3.7KW)的电流： I=S/U=3.7KW/1.7X380=5.7A起升风机(1KW)的电流： I=S/U=1KW/1