塔式起重机的稳定性.doc

塔式起重机的稳定性

塔式起重机的稳定性是指塔式起重机在自重和外载荷的作用下抵抗翻倒的能力。塔式起重机大体包括上回转式、下回转式和自升附着式3种形式。这些塔式起重机都可能由于种种原因翻倒。
一、超载
1．起重力矩限制器失灵
片面追求生产进度，人为超载使用或违章作业，引起超载，造成整机倾覆。起重力矩限制器是塔式起重机最关键的安全装置。每班作业前都应检查、试验，确认可靠后再开始作业。
2．作业超过制定规定的工作级别
循环次数超过利用等级，由于交变载荷的作用，导致钢结构早期疲惫破坏〔如焊缝和母材开裂〕。在实际使用中，常发现把建筑施工用塔式起重机用于起吊频繁的货场、预制构件工厂，工作级别相差甚远。因此，使用塔式起重机一定要注意制定的工作级别，包括利用等级和载荷利用率的大小，并切实遵守。
二、自然环境因素
1．临界转变温度
一般结构钢断裂的临界转变温度为-20℃。如果在低于这个温度的环境下工作，并且受应力集中、材质不均匀的影响，可导致突然断裂。这种破坏是十分危险的，事前无任何迹象。在北方严寒地区，尤其要防止这种破坏。为避免产生这种破坏，一定要遵守制定规定的使用温度〔一般-20℃～+40℃〕。如必须在低于-20℃温度下工作，必须向制造厂申明。
2．风力作用
在超过制定规定的风力下使用，一般现代塔式起重机工作状态风速规定为20m/s，必须保证塔式起重机最大安装高度处的风速不超过此值。对安装高度较大的塔式起重机，臂根铰点高度超过50m，用户即应在塔式顶安装风速仪。对有预报的风灾、地震可采用拆放倒，或增加缆风绳等措施。
三、动载荷是塔式起重机
造成倾翻的重要因素
动载荷是由运动速度改变引起的。塔式起重机动载荷主要有惯性载荷、振动载荷及冲击载荷。
1．惯性载荷
惯性载荷主要包含2种，即起动与制动过程中的惯性载荷，以及货物及塔机各转动部分在旋转时的惯性载荷。塔式起重机操违反操作规程，起制动过猛，越级换档，机构调速失效。尤其是回转机构、行走机构，突然打反车或刹车，均会造成起动和制动时惯性力突然加大，引起钢结构焊缝开裂的破坏，以致整机倾翻。因此，杜绝上述的违章操作是保证塔式起重机安全的重要条件。
2．振动载荷
由于实际的塔式起重机是弹性系统，在突然加载或减载时，会引起系统的弹性振动，产生振动载荷。塔式起重机吊物捆扎不合理，起吊重物滑脱，均会造成臂架的屈曲失稳而破坏。例如：起吊大型细长构件或钢筋捆，由于不在重心处，吊重滑脱，一端迅速触地，使臂架承受突然的水平振动载荷，导致屈曲失稳破坏。另外，塔式起重机起升过卷，吊重突然脱落反弹后倾均会产生振动载荷，使臂架折毁而倾翻。
3．冲击载荷
塔式起重机冲击载荷主要有2种：
〔1〕过轨道接头的冲击载荷
关于轨道式塔式起重机，如果轨道接头使用日久，发生钢轨固定不牢，轨道间隙过大现象，行走会产生较大冲击，台车脱轨，而造成整机倾翻事故。车轮走过不平的轨道接头引起的冲击载荷在计算时可用冲击系数Kch来合计，即：
P=Kch(PQ+PG)
PQ与PG分别为吊重与自重产生的静载荷。
冲击系数Kch与运行速度及轨道接头不平程有关，对一般的轨道状况Kch，数值为1.05～1.4。
〔2〕吊重突然离地的冲击载荷
在起升机构中，如果在起升绳非常松弛的状态下突然以高速起吊离地，就会引起很大的动载荷，这也是一种冲击载荷。如果塔身的垂直度超差过大，重心外移过多，此时就会造成整体稳定性的丧失，引起塔机倾翻。因此，在起吊重物的初始阶段，应平稳、缓慢，以使冲击载荷降低到最小值。