如何選購塔式起重機

1、導(dǎo) 購P roducts塔式起重機(以下簡稱塔機塔身高,能滿足建筑物垂直運輸?shù)娜叨?且起重臂較長,水平覆蓋面(即有效作業(yè)面廣,能滿足建筑施工中垂直與水平運輸?shù)囊?生產(chǎn)效率高。塔機已成為現(xiàn)代建筑施工中不可缺少的重要起重吊裝機械,它也是衡量一個建筑工程公司裝備實力的重要標(biāo)志。我國塔機行業(yè)從無到有,從小到大,逐步形成了較為完整的體系,是我國增幅最快的工程機械行業(yè)之一,特別是改革開放以來,塔機制造業(yè)得到了迅速發(fā)展,與發(fā)達(dá)國家的差距已大為縮小,并已成為生產(chǎn)和使用大國,但在總體結(jié)構(gòu)、性能和質(zhì)量等方面與國外相比還存在一定差距。為了滿足建筑工程充滿競爭意識的招標(biāo)制度及實際施工中的要求,承擔(dān)工程施工的建筑公

2、司及設(shè)備租賃單位均需要購置塔機。面對國內(nèi)外生產(chǎn)的各種型號塔機,如何做到正確選購,是一個重要、也是較難決策的問題。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗,談?wù)勅绾握_選購塔機。塔機的分類及型號塔式起重機的分類方式很多,但常用的分類方式是按回轉(zhuǎn)和變幅方式的不同進(jìn)行分類,按回轉(zhuǎn)方式的不同可將塔式起重機分為上回轉(zhuǎn)式和下回轉(zhuǎn)式。上回轉(zhuǎn)塔式起重機的優(yōu)點是可實現(xiàn)大起升高度作業(yè),而且變幅形式可以分為水平變幅和動臂變幅。動臂變幅的特點是作業(yè)半徑比較靈活,受作業(yè)范圍內(nèi)建構(gòu)筑物的影響小,一般如何選購塔式起重機 龔春明 深圳市特種設(shè)備安全檢驗研究院 朱森林 湖南省第六工程有限公司物資公司塔式起重機的分類方式很多,但常用的分類方式是按

3、回轉(zhuǎn)和變幅方式的不同進(jìn)行分類,按回轉(zhuǎn)方式的不同可將塔式起重機分為上回轉(zhuǎn)式和下回 轉(zhuǎn)式情況下可實現(xiàn)全圓面作業(yè);缺點是變幅速度較慢,而且有的塔式起重機不允許帶載變幅。水平變幅的上回轉(zhuǎn)塔式起重機變幅速度快,可實現(xiàn)帶載變幅;缺點是由于其回轉(zhuǎn)半徑固定不變,在實際的使用中往往受到周邊建筑物的影響,使其作業(yè)面受到限制而達(dá)不到全圓面作業(yè)。隨著內(nèi)爬式和平頭式塔式起重機的發(fā)展,水平變幅塔機這一缺陷的影響減小了很多。平頭塔機的特點是安裝和拆除作業(yè)相對靈活,結(jié)構(gòu)簡潔,受力分析清晰。在塔機群作業(yè)時,能夠避免塔機之間的相互干擾,使塔機的作業(yè)效率大大提高。平頭塔機在我國的發(fā)展較晚,對鋼結(jié)構(gòu)制造和材質(zhì)要求高,目前我國一些大的

4、塔機制造廠爭相開發(fā)平頭塔機,就是看到了平頭塔機的巨大市場前景。下回轉(zhuǎn)塔式起重機的突出優(yōu)點是塔機的重心低,抗傾覆穩(wěn)定性好,但是起升高度受到一定的限制,一般只用于低層和多層建筑施工。我國塔機的型號規(guī)格較為雜亂,選購前首先應(yīng)弄清塔機型號代表的意義,應(yīng)做到一看型號就大體知道其主要性能參數(shù)應(yīng)該達(dá)到什么指標(biāo),并能在各種型號或相近型號的機型中進(jìn)行比較,從而判別出該產(chǎn)品性能及是否滿足自己將來的使用要求。對于塔機的分類,還沒有惟一性的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。1941年,德國公布了有關(guān)塔機的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN8670,在該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定以吊載質(zhì)量和幅度的乘積(tm,即起重力矩來表示塔機的起重能力,該標(biāo)準(zhǔn)也被國際上所接受且一直沿用至今。

5、我國在J G/T503793塔式起重機分類標(biāo)準(zhǔn)中,是以塔機公稱起重力矩來標(biāo)稱塔機型號的,即以起重臂為基本臂長時最大工作幅度與相應(yīng)額定起吊質(zhì)量的乘積進(jìn)行標(biāo)注(見圖1。塔式起重機代號是Q T;特征代號強調(diào)有什么特征,快裝用K,自升用Z,固定用G,下回轉(zhuǎn)用X。如中聯(lián)QTZ80H型塔機的起重力矩為80tm,型式為自裝式。這種型號編制方法只表明起重力矩,并不能清楚表示一臺塔機工作幅度到底是多大,在最大幅度處起吊質(zhì)量是多少,所以出現(xiàn)了另外一種新的型號標(biāo)注方法,即用最大臂長和最大幅度處能吊起的質(zhì)量2個主參數(shù)來標(biāo)注塔機的起重性能(見圖2。如中聯(lián)QTZ80H型塔機起重力矩為80tm,又可標(biāo)記為TC5613。一般

6、的塔機在臂長超過基本臂長后,由于小車和吊鉤質(zhì)量所占用的無用力矩,其臂端部吊荷的額定質(zhì)量稍少一點,如上述塔機,有心人馬上可算出:56×1.3=72.8tm<80tm,這是不是說明該塔機達(dá)不到80tm的起重力矩呢?答案是否定的,因?qū)嶋H上該塔機裝56m臂長時,在基本臂長度35m處允許起吊質(zhì)量為2.55t,其真正的公稱起重力矩是35×2.55=89.25tm>80tm。平頭塔機的特點是安裝和拆除作業(yè)相對靈活,結(jié)構(gòu)簡潔,受力分析清晰。在塔機群作業(yè)時,能夠避免塔機之間的相互干擾,使塔機的作業(yè)效率大大提高 該處可吊13 k·N質(zhì)量最大幅度 56mT C5613英文起

7、重機(crane的第一個字母英文塔(tower的第一個字母圖2 塔機型號標(biāo)注方法2塔式起重機的選型從塔式起重機的發(fā)展歷程和分類就能看出,其類型繁多,各有特點。因此要選一臺真正適合企業(yè)需要的塔式起重機并非一件易事,所以在設(shè)備采購時,設(shè)備的選型就顯得尤為重要。塔機作為生產(chǎn)設(shè)備的一種,其選型也遵守一般的原則,即生產(chǎn)上適用,技術(shù)上先進(jìn),經(jīng)濟上合理,塔機的選型分為兩個層面和三個階段。根據(jù)分析的對象不同,塔機的選型分為工程項目塔機選型和企業(yè)內(nèi)部塔機購置選型。根據(jù)工程項目的塔機選型主要有以下幾個因素需要考慮:一是工程導(dǎo) 購P roducts項目施工過程中的最大構(gòu)件的質(zhì)量及最大構(gòu)件起吊點和就位點;二是工程項目

8、的作業(yè)面積和塔機的基礎(chǔ)位置;三是主要材料、周轉(zhuǎn)材料用量及其起吊、就位點;四是工程項目的最大施工高度。以上4個方面是確定塔機的最大起吊質(zhì)量、額定起重力矩、最大幅度、起升高度4個主參數(shù)的主要因素。在4個主參數(shù)確定之后,就可針對不同型式的塔機進(jìn)行比對優(yōu)選,比對優(yōu)選時還要注意以下幾個問題:一是在建工程周邊建筑物和供電線路對塔機作業(yè)的影響,如塔機的回轉(zhuǎn)半徑和作業(yè)面是否受到限制。二是塔機基礎(chǔ)的施工是否受到限制,如工程基礎(chǔ)大開挖時對塔機基礎(chǔ)的影響。三是附著、內(nèi)爬塔機的附著固定點是否受到限制,尤其是存在附著塔機往往會出現(xiàn)附著點布置不合理,須加工制作非標(biāo)附著桿件或在建筑物上構(gòu)筑附著點的情況。四是多臺塔機同時作業(yè)

9、時是否互相干擾,對于水平小車變幅的塔機更應(yīng)該注意這一點,否則會使塔機的利用率大大降低。五是是否有利于塔機的拆除作業(yè)。就一般而論,塔機的拆除作業(yè)要比安裝作業(yè)難度大得多,因塔機的安裝作業(yè)一般在工程項目的基礎(chǔ)施工階段或者更早,此時塔機安裝作業(yè)面開闊,便于汽車起重機靈活移位,起重臂等超長構(gòu)件有足夠的起吊空間;而塔機拆除作業(yè)由于受到在建工程項目的影響,往往是作業(yè)面狹小,汽車起重機無法很好就位,超長構(gòu)件無合適的落放點等困難的作業(yè)條件。針對于企業(yè)設(shè)備采購的塔機選型按設(shè)備管理學(xué)的理論,設(shè)備采購屬于設(shè)備管理前期階段的重點,對設(shè)備后期管理有很大的影響,因此不能簡單地看待設(shè)備的采購,而應(yīng)引入全壽命周期的設(shè)備管理理論

10、,系統(tǒng)地看待設(shè)備的采購、使用、維護(hù)保養(yǎng)及報廢?；谄髽I(yè)自身發(fā)展方面的塔機選型要考慮以下幾個方面。結(jié)合企業(yè)自身的發(fā)展規(guī)劃 為了使企業(yè)的資金使用效益最大化,設(shè)備采購可以從以下幾個方面來考慮:一是未來510年企業(yè)的施工產(chǎn)值增長率及經(jīng)營策略;二是未來5年企業(yè)的盈利能力和還貸能力;三是目前企業(yè)塔機的利用率;四是企業(yè)塔機的新度系數(shù)和塔機的報廢情況;五是企業(yè)塔機類型分布;六是企業(yè)承擔(dān)的建筑體系、施工工藝和施工機械化的發(fā)展目標(biāo);七是具有綜合機械化組合關(guān)系的機械之間合理的配套關(guān)系,包括技術(shù)性能,工藝等性能之間的匹配關(guān)系。一般情況下,對于大型綜合類施工企業(yè),在塔機選型時,應(yīng)注意企業(yè)主要機型與特殊機型的合理搭配,大

11、、中型塔機與小型塔機的合理搭配,對于施工類型比較單一的專業(yè)化施工企業(yè)則沒有必要考慮以上兩種因素。企業(yè)裝備結(jié)構(gòu)是否合理,直接影響企業(yè)的施工產(chǎn)值和經(jīng)濟效益,影響企業(yè)的市場競爭力。施工企業(yè)在不考慮外租施工機械的情況從塔式起重機的發(fā)展歷程和分類就能看出,其類型繁多,各有特點。因此要選一臺真正適合企業(yè)需要的塔式起重機并非一件易事,所以在設(shè)備采購時,設(shè)備的選型 就顯得尤為重要定的前瞻性。一臺塔機的技術(shù)壽命少說也要十 幾年,而我國這幾年也加大了對機電產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的更新力度,國務(wù)院新頒特種設(shè)備安全監(jiān)察條例已把節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用列入其中,而塔機在這幾年的安全事故中所暴露出的設(shè)備老化、質(zhì)量缺陷、使用人員違章操作

12、等問題必將引起監(jiān)管層的重視。限制生產(chǎn)技術(shù)落后的塔機,淘汰技術(shù)落后的塔機只是時間問題,因此企業(yè)在選購塔機時,決不能忽略塔機的質(zhì)量和發(fā)展方向。針對塔機的工作性能進(jìn)行選型三大傳動機構(gòu) 塔機的起升、回轉(zhuǎn)、變幅三大傳動機構(gòu)是其主要的功能執(zhí)行機構(gòu),其性能直接關(guān)系到整機的工作質(zhì)量。在塔機的使用中,對此三大傳動機構(gòu)最迫切的要求是其運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性和可靠性。平穩(wěn)性表現(xiàn)在其傳動機構(gòu)的調(diào)速范圍。我們知道,交流電機本身的調(diào)速范圍是很小的。而三大機構(gòu)中特別是起升機構(gòu),它既要滿足送料時的快速高效率,又要滿足安裝時的慢就位,其調(diào)速的范圍相當(dāng)大,一般從小于5m/s到大于80m/s,加上其電機功率大,故在其運轉(zhuǎn)啟動或變極切換速度時

13、,往往會給電網(wǎng)帶來很大的電流沖擊,出現(xiàn)跳閘斷電或燒壞電器件而無法正常工作。為解決這一問題,塔機的各傳動機構(gòu)均設(shè)制了專門的調(diào)速系統(tǒng)。塔機的起升機構(gòu)大致有以下幾種方式:繞線電機串接可變電阻,配以不同形式的減速器(減速器內(nèi)電磁離合器換擋調(diào)速。雙速繞線電機帶渦流制動器調(diào)速。雙電動機差動減速器調(diào)速?？煽毓枵{(diào)壓調(diào)速。調(diào)頻調(diào)速。前3種為有級調(diào)速,后2種為無級調(diào)速。無級調(diào)速技術(shù)水平高而且電流沖擊小,但成本相對高,對電網(wǎng)及環(huán)境使用質(zhì)量要求也高,故購機時要多方考慮。工作幅度 當(dāng)前國內(nèi)的建筑市場多使用水平吊臂類的中、小型塔機,其工作幅度是考慮的一個重要因素。比如現(xiàn)在國內(nèi)使用較多的QTZ80型塔機,有TC4020、T

14、C4516、TC5014和TC5613多個規(guī)格,TC4516比TC5613的工作幅度相差了11m,雖然價格較低,但工作覆蓋下,其完成的施工產(chǎn)值和其擁有的設(shè)備能力之間的關(guān)系可用圖3表示,如考慮外租機械,則產(chǎn)值增長曲線始終高于設(shè)備發(fā)展曲線。結(jié)合企業(yè)自身及租賃市場塔機的類型 塔式起重機不同于其他的工程機械,除了其必須的基本部件外,還有可更換的通用部件,如塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、套架、附著部件、塔機行走底架及行走臺車、配重等,而且這些部件在塔機的購置成本中所占的比重并不小,如果選擇同一型號的塔機,就可節(jié)省部分可更換部件的購置費用,即使企業(yè)自身沒有該型號的塔機,也應(yīng)考慮租賃市場上的塔機型號?，F(xiàn)在成熟的塔機租賃市場,

15、不僅限于塔機整機的出租,而且塔機標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、塔機活動基礎(chǔ)等都有出租。結(jié)合國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整 在選購塔機時,要選購符合國家產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)上先進(jìn)可靠、經(jīng)濟上合理、且有利于環(huán)境保護(hù)和節(jié)能降耗的產(chǎn)品。目前,我國塔機性能基本處于20世紀(jì)90年代的機械水平,可靠性較差,機械、電器故障率較高,與現(xiàn)代國外智能化、數(shù)字化控制技術(shù)還有很大差距。代表當(dāng)代塔機技術(shù)性能的全無極調(diào)速、PLC控制在發(fā)達(dá)國家中已十分普及,而在我國只有2%的份額;發(fā)達(dá)國家已批量生產(chǎn)運行狀態(tài)實現(xiàn)了全參數(shù)監(jiān)控與故障診斷的智能型塔機,而我國目前剛剛啟動。但是這代表了塔機的發(fā)展方向,在購置塔機時要有一塔機的起升、回轉(zhuǎn)、變幅三大傳動機構(gòu)是其主要的功能執(zhí)行機

16、構(gòu),其性能直接關(guān)系到整機的工作質(zhì)量。在塔機的使用中,對此三大傳動機構(gòu)最迫切的要求是其運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性和可靠性導(dǎo) 購P roducts面大大降低。因此,應(yīng)在滿足同一最大起吊質(zhì)量的前提下,選擇工作幅度最大的塔機。獨立式工作高度 這在標(biāo)準(zhǔn)中有最低的規(guī)定,一般廠家會提供。對于附著式工作高度,因不是主參數(shù),可通過附著去改變,但其起升機構(gòu)的最大容繩量會對高度有限制,故對承擔(dān)超高層建筑施工的用戶,選購時需引起注意。電器控制系統(tǒng) 在塔機使用過程中電氣系統(tǒng)的故障占總故障的70%,選購時要從電器元件、聯(lián)動控制臺、系統(tǒng)設(shè)計、操作方式和安全裝置幾方面進(jìn)行考察。塔機的電器元件工作環(huán)境差,應(yīng)選用性能優(yōu)良的接觸器、繼電器,如L

17、C1-D系列、BK系列;聯(lián)動操作臺要選擇專業(yè)廠家生產(chǎn)的,以保證通斷性能穩(wěn)定;完善的系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)有可靠的自保護(hù)功能,這方面應(yīng)找熟悉產(chǎn)品的專業(yè)人士進(jìn)行詢問;塔機的操作方式有轉(zhuǎn)換開關(guān)、聯(lián)動控制臺、PLC控制和工業(yè)遙控器幾種,PLC控制方式可靠性高,應(yīng)優(yōu)先選用,工業(yè)遙控器國內(nèi)塔機還很少見,建議用戶謹(jǐn)慎選擇;標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定塔機應(yīng)裝有起重力矩限制器、起重量限制器、起升高度限制器、幅度限制器、回轉(zhuǎn)限制器等,用戶應(yīng)優(yōu)先選擇安裝知名品牌安全裝置的塔機。部分塔機還安裝了安全監(jiān)視顯示保護(hù)裝置,這對提高安全性能有很大幫助,因此值得重點關(guān)注。通過以上幾個方面的分析,可初步選定塔機的基本型式,然后再在同形式或同性能的塔機中選擇質(zhì)

18、量優(yōu)良、技術(shù)先進(jìn)、價格合理的塔機。塔機選型采購3個階段市場調(diào)研階段 即塔機的預(yù)選階段。購置機電設(shè)備是一門專業(yè)技術(shù)性很強的工作,塔機屬大型施工設(shè)備,購置價值從十幾萬到幾百萬不等,而且塔機的質(zhì)量在很大程度上決定著使用安全,所以不同于一般的材料采購。企業(yè)一定要選用合適的技術(shù)人員進(jìn)行市場調(diào)研,而市場調(diào)研的首選單位應(yīng)是待選塔機的使用單位,這樣會很快地了解到該塔機的優(yōu)缺點和生產(chǎn)廠家的售后服務(wù)情況,在對使用單位調(diào)查的基礎(chǔ)之上,對用戶反映的問題甄別之后,可以初步選定幾個生產(chǎn)廠家作為考察對象。通過以上幾個方面的分析,可初步選定塔機的基本形式,然后再在同形式或同性能的塔機中選擇質(zhì)量優(yōu)良、技術(shù)先進(jìn)、價格 合理的塔機

19、生產(chǎn)廠家的考察階段 即塔機的細(xì)選階 段。塔機考察時應(yīng)重點關(guān)注以下幾個方面： 一是塔機生產(chǎn)廠家的質(zhì)量管理體系是否完善， 塔機的生產(chǎn)過程是否嚴(yán)格按照質(zhì)量管理體系的 要求進(jìn)行；二是塔機生產(chǎn)廠家是否有合理完善 的工藝流程，工裝設(shè)計是否先進(jìn)，除了主要零 部件外，非主要零部件，如塔機護(hù)欄、走臺、 爬梯等是否存在加工圖紙粗放、手工制作成分 大、部件互換性差的情況；三是塔機生產(chǎn)廠家 是否有足夠的專業(yè)技術(shù)人員和技術(shù)工人，塔機 的關(guān)鍵部件和主要質(zhì)量控制點是否有專業(yè)技術(shù) 人員把關(guān)，關(guān)鍵部件的機加工和焊接工人是否 有相應(yīng)的資格或技術(shù)。四是塔機生產(chǎn)廠家是否 有先進(jìn)的機械加工和焊接設(shè)備、如噴砂等形式 除銹設(shè)備、噴漆防腐設(shè)

20、備，特殊焊接和切割設(shè) 備；五是塔機生產(chǎn)廠家外購件的品質(zhì)是否優(yōu) 良，如電氣元件、液壓元件以及起升、回轉(zhuǎn)、 變幅、行走等動力機構(gòu)；六是塔機生產(chǎn)廠家是 否有研發(fā)能力或與研發(fā)機構(gòu)建立合作關(guān)系；七 是塔機生產(chǎn)廠家對用戶意見的處理方式。 購置合同的簽訂 即設(shè)備的選定。在與塔機 生產(chǎn)廠家就價格、優(yōu)惠條件、交貨期限、售后 服務(wù)進(jìn)行初步談判后，應(yīng)對待購塔機進(jìn)行進(jìn)一 步的技術(shù)經(jīng)濟分析，如技術(shù)、經(jīng)濟分析合理， 就可與塔機生產(chǎn)廠簽訂購置合同。 方案1與方案2的比較 工程案例 下面以工程案例說明針對于工程項目的塔 機選購。如圖所示施工平面圖，假設(shè)技術(shù)人員 依據(jù)上面所述工程項目塔機選型因素，初步擬 定了套購置方案，套方案

21、中的塔機均能滿足 最大起吊質(zhì)量、額定起重力矩、最大幅度、起 升高度個要求。方案：購置型軌道 行走式塔機，其幅度，安裝于在建工程主 樓南面約的軌道上。方案：購置 型塔機，固定式基礎(chǔ)安裝，其幅度，安裝 于在建工程主樓南面中心軸線上。方案：購置 型塔機，其幅度為，安裝于在建工 程主樓北面中心軸線上。方案：購置型 塔機，其幅度為，安裝于在建工程主樓北面 長軌道上。 兩方案中型和型為最新研 發(fā)產(chǎn)品，主要優(yōu)點為臂長比以前塔機分別增長 和，而臂端起吊質(zhì)量基本未變，分別為 和（鋼絲繩倍率），主要用于大面 積單體建筑的施工，不同之處在于 為 行走式，有十字梁底架及行走機構(gòu)，可安裝于 軌道上行走，而為固定式，只能

22、固定安 裝，二者相比，在購置價格上 要高于 ；但在使用方面，要更方便， 它可通過大車的行走使塔機覆蓋整個主樓和附 樓作業(yè)面、部分鋼筋加工區(qū)以及混凝土現(xiàn)場攪 拌場地和木工區(qū)。由圖可計算出型塔機 主要在幅度范圍內(nèi)作業(yè)，最小起吊質(zhì)量可 達(dá)。因其通過增加壓重等方式也可固定于 軌道上，故在附樓施工結(jié)束后可固定于 2010.02 CM&M 工程機械與維修 141 Products 導(dǎo) 購 些，這又會給附著帶來不便，要在此高度拆除 塔機，一是采用大幅度、大起吊質(zhì)量的汽車起 重機，二是非常規(guī)拆除，這都會增加塔機的拆 除費用，而且比較危險。方案中為 型 塔機，因其為行走式，通過大車的行走可覆蓋 所有的作業(yè)面。由于大、小車都可以移動，使 起吊作業(yè)十分便利，其最大的特點是重載可通 過大車行走減小起吊幅度，從而實現(xiàn)最大程度 上的滿載率（在附樓施工期間）。通過計算可 知，作業(yè)面基本在幅度范圍內(nèi)，最 小起吊質(zhì)量可達(dá)（），而且可