一、起重機的概念

起重機（Crane）是一種起重機械，是一種作循環和間歇運動的機械。一個工作循環包括：拾取裝置將物體從拾取處抬起，然后水平移動到指定位置以降低物體，然后進行反向運動，使拾取裝置返回原位進行下一個循環。

在一定范圍內垂直提升和水平運輸重物的多功能起重機械。也稱為起重機。屬于物料搬運機械。起重機的工作特點是做間歇運動，即在一個工作循環中相應的取料、移動、卸料等動作的機構交替工作。

卷揚機通常由提升機構（用于上下移動物品）、運行機構（用于移動卷揚機）、變幅機構和回轉機構（用于水平移動物品）以及一個金屬機構，動力裝置，操縱控制和必要輔助裝置的組合。

二、起重機類型

橋梁建設工程中使用的起重機械根據其結構和性能的不同，一般可分為輕小型起重設備、橋式起重機械和臂架式起重機三類。輕小型起重設備如：千斤頂、起重機、絞車等。

橋式起重機械如：橋式起重機、門式起重機等

動臂式起重機，如固定式回轉起重機、塔式起重機、汽車起重機、輪胎式起重機、履帶式起重機等。

三、起重機原型

中國古代用于灌溉農田的柑橘是旋臂起重機的原型。 14世紀，西歐出現了人力和畜力驅動的旋臂起重機。 19世紀初履帶吊專用千斤頂，橋式起重機出現；起重機的重要易損件，如軸、齒輪和吊具，開始由金屬材料制成，并開始用水驅動。 19世紀后期，蒸汽動力起重機逐漸取代了水力起重機。 1920年代以來，由于電氣工業和內燃機工業的快速發展，基本形成了以電動機或內燃機為動力裝置的各種起重機。

起重機主要包括：起升機構、運行機構、變幅機構、回轉機構和金屬結構等。起升機構是起重機的基本工作機構，多由起升系統和絞盤組成，還有一些升降機重物通過液壓系統。運行機構用于縱向和橫向移動重物或調整起重機的工作位置，一般由電動機、減速機、制動器和車輪組成。變幅機構只配備在旋臂起重機上，起重臂時幅值減小，下降時幅值增大。有平衡變幅和不平衡變幅兩種。回轉機構用于使臂架回轉，由驅動裝置和回轉支承裝置組成。金屬結構是起重機的骨架，橋梁、起重臂、門架等主要承重部件可以是箱形結構或桁架結構，也可以是腹板結構，有的可以用型鋼作為支撐梁

四、起重機按結構分類：

梁式起重機可在矩形及以上場地作業，多用于車間、倉庫、露天堆場等裝卸物品。

①主梁起重機主要包括單梁橋式起重機和雙梁橋式起重機。單梁橋式起重機的橋架主梁多采用工字鋼或型鋼與鋼板組合截面。起重小車常與手拉葫蘆、電動葫蘆或葫蘆組裝成起升機構部件。

有橋梁支撐式和懸吊式兩種。前橋沿車梁上的起重機軌道運行；后者沿著懸掛在工廠框架下的起重機軌道運行。單梁橋式起重機分為手動和電動兩種。手動單梁橋式起重機工作速度低，起重量小，但自身質量小，便于組織生產，成本低。場合。

手動單梁橋式起重機采用手動單軌小車作為行走小車，手動葫蘆作為起升機構，橋架由主梁和端梁組成。主梁一般采用單工字鋼，端梁采用型鋼或沖壓鋼板焊接而成。

電動單梁橋式起重機的工作速度和生產率高于手動起重機吊車出租，起重能力也更大。電動單梁橋式起重機由橋架、大車操作機構、電動葫蘆和電氣設備組成。

②橋式起重機是橋梁在高架軌道上運行的一種橋式起重機，又稱橋式起重機。橋式起重機的橋架沿鋪設在兩側高架橋上的軌道縱向運行，起重小車沿鋪設在橋架上的軌道橫向運行，形成一個矩形的工作范圍，可以充分利用橋下空間。橋梁吊運物料不受地面設備阻礙。

橋式起重機廣泛應用于室內外倉庫、工廠、碼頭和露天堆場。橋式起重機可分為普通橋式起重機、簡梁橋式起重機和冶金專用橋式起重機三種。

普通橋式起重機一般由起升小車、橋梁運行機構、橋梁金屬結構組成。起重小車由起升機構、小車運行機構和小車架三部分組成。

起升機構包括電機、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。電機通過減速機帶動卷筒旋轉，使鋼絲繩纏繞在卷筒上或從卷筒上放下，以提升重物。小車架是支撐和安裝起升機構、小車運行機構等部件的框架，通常為焊接結構。

旋臂起重機（臂架起重機）有立柱式、壁式和平衡起重機三種。

①立柱式懸臂起重機由立柱和懸臂組成，懸臂可以圍繞固定在底座上的固定立柱旋轉，或懸臂與旋轉立柱剛性連接，相對于垂直中心線一起旋轉。基礎支撐。懸臂起重機。適用于起重能力不大，作業服務范圍為圓形或扇形的場合。一般用于機床等工件的夾持和搬運。

立柱式懸臂起重機多采用環鏈電動葫蘆作為起升機構和操作機構，很少使用鋼絲繩電動葫蘆和環鏈電動葫蘆。旋轉和水平移動操作多為手動，僅在起重能力大時才使用電動。

②壁掛式起重機是固定在墻上的旋臂起重機，或者是可以沿著墻壁或其他支撐結構上的高架軌道運行的旋臂起重機。

壁行式起重機用于跨度大、建筑高度較高的車間或倉庫，最適合在靠近墻壁的地方進行頻繁的吊裝作業。壁式起重機多與上面的梁式起重機或橋式起重機配合使用，服務于靠近墻壁的一個長方體空間，負責吊起輕小物體，大件由梁式起重機或橋式起重機承擔。

③平衡吊俗稱平衡吊。它利用四連桿機構的原理，在負載和平衡重之間形成平衡系統。可使用多種吊具，在三維空間靈活輕松地吊裝負載。平衡起重機輕便靈活。是吊裝小件物品的理想起重設備。廣泛應用于工廠車間的機床裝卸、工序中的工件、自動線、生產線、沙箱吊裝、零件裝配，以及車站、碼頭、倉庫等各種場合的起重機操作機構的驅動方式。可分為兩類：一類是集中驅動，即用電機帶動長傳動軸帶動兩側的主動輪；另一種是單獨驅動，即兩側的主動輪由電動機驅動。中小型橋式起重機多采用制動器、減速器、電機合二為一的“三合一”驅動方式。為了方便起重能力大的普通橋式起重機的安裝和調整，驅動裝置常采用萬向聯軸器。 結構起重機的行走機構一般只使用兩個驅動輪和從動輪。如果起重能力較大，則常采用增加輪子的方法來降低輪壓。當車輪超過四個時，必須使用鉸接式平衡框架裝置，將起重機的載荷均勻地分配在每個車輪上。

橋梁的金屬結構由主梁和端梁組成，可分為單主梁橋和雙主梁橋兩種。單主梁橋由一個主梁和位于跨兩側的端梁組成，雙梁橋由兩個主梁和端梁組成。

主梁和端梁剛性連接，端梁兩端裝有輪子，支撐橋梁在高架上運行。軌道焊接在主梁上，供小車運行。橋梁主梁的典型結構類型有箱形結構、四桁架結構和空心桁架結構等。

箱形結構可分為常規箱形雙梁、離軌箱形雙梁、離軌箱形單主梁兩種。正軌箱形雙梁是一種應用廣泛的基本形式。主梁由上下翼緣板和兩側豎向腹板組成。小車軌道設置在上法蘭盤的中心線上。其結構簡單，易于制造，適合大批量生產，但自重較大。

離軌箱形雙梁和離軌箱形單主梁截面由不等厚的上下翼緣板和主副腹板組成。短加勁板可以省去，用寬翼緣箱形主梁代替兩根主梁，代替軌道外箱形單主梁，自重小，但施工復雜。生產。四桁架結構是由四個平面桁架組成一個封閉的空間結構。上部水平桁架表面一般覆蓋有行走平臺，重量輕，剛度高。強度低，產量少。

空腹桁架結構類似于非軌道箱形主梁。它由四塊鋼板組成，形成一個封閉的結構。除主腹板為實腹工字梁外，其余三塊鋼板均按設計要求切割成多個窗，形成一個無斜桿的空心桁架，上部表面覆蓋行走平臺和較低的水平桁架。起重機操作機構和電氣設備安裝在橋內，重量輕，整體剛度高。這是在中國廣泛使用的類型。 .

普通橋式起重機以電力驅動為主，一般在駕駛室內操作，也有手柄操作和帶遙控的遙控。起重量可達500噸，跨度可達60米。

簡易梁橋式起重機，又稱梁式起重機，其結構組成與普通橋式起重機相似，起重量、跨度和工作速度都較小。

橋架主梁是由工字鋼或其他型鋼和板鋼組成的簡單截面梁。手動葫蘆或電動葫蘆配備簡易小車作為起重小車。小車一般在工字梁的下翼緣上。跑。橋可以沿高架上的軌道運行，也可以沿高架下懸掛的軌道運行。這種起重機稱為懸梁式起重機。

冶金專用橋式起重機可以參與鋼鐵生產過程中的特定工藝操作。其基本結構與普通橋式起重機相似，但在起重小車上還裝有特殊的工作機構或裝置。這種起重機的工作特點是使用頻繁、條件惡劣、工作水平高。主要有五種。

1、鑄造起重機：用于將鐵水吊入攪拌爐、煉鋼爐，將鐵水吊入連續鑄錠設備或鑄錠模具。主小車提升鏟斗，輔助小車進行翻斗等輔助工作。

2、夾具起重機：用夾具將高溫鋼錠垂直吊入深坑均熱爐，或取出放在鋼錠車上。

3、 脫模起重機：用于將鋼錠從鋼錠模具中強制推出。小車上有專門的脫模裝置，脫模方式取決于錠模的形狀：有的脫模起重機用桿子壓錠，用鉗子提起錠模；鉗子把錠舉起來。

4、充電起重機：用于向平爐添加充電。主臺車立柱下端裝有拾取桿，用于拾取料箱送入爐內。主立柱可繞垂直軸旋轉，撥桿可上下擺動旋轉。輔助臺車用于修爐等輔助作業。

5、鍛造起重機：配合液壓機鍛造大型工件。主臺車掛鉤上掛有專用翻轉器，用于支撐和翻轉工件；輔助小車用于提升工件。

龍門起重機：水平橋架設置在兩個支腿上，形成龍門形狀的橋式起重機。這種起重機在地軌上運行，主要用于露天堆場、造船廠、電站、港口和鐵路貨運站的搬運和安裝。門式起重機的起升機構、小車運行機構和橋架結構與橋式起重機基本相同。由于跨度大，起重機操作機構大多采用分離驅動方式，以防止起重機運行時出現歪斜和增加阻力，甚至發生事故。門式起重機的起重小車在橋上運行，有的起重小車是旋臂起重機。橋架兩側的支腿一般為剛性支腿；當跨度超過30米時，通常一側為剛性支腿，另一側為通過球鉸與橋架連接的柔性支腿，使門架成為靜不定系統，可避免因梁架引起的附加應力。外荷載作用下的橫向推力，還可以補償橋梁的縱向溫度變形。起重機軌夾與行走機構互鎖。橋架可兩端無懸臂；也可以一端懸臂或兩端懸臂，擴大工作范圍。

半門式起重機的橋架一端有支腿，另一端無支腿，直接在高平臺上運行。門式起重機有4種。

①普通門式起重機：這類起重機應用最廣泛，可搬運各種件和散狀物料，起重能力100噸以下，跨度4～35米。普通的帶抓斗的門式起重機工作水平更高。

②水電站門式起重機：主要用于起重和啟閉閘門，也可用于安裝作業。起重量80-500噸，跨度小，8-16米；提升速度低，1-5 m/min。這種起重機雖然不常吊裝，但一旦使用，工作量很大，應適當提高工作水平。

③造船門式起重機：用于在船臺上組裝船體，總有兩臺起重小車：一個有兩個主吊鉤，在橋梁上翼緣的軌道上運行；另一個有一個主鉤和一個輔助鉤 鉤子在橋下翼緣上的軌道上運行，用于翻轉和提升大型船體部分。起重量一般為100-1500噸；跨度185米；起升速度2-15 m/min，微動速度0. 1-0. 5 m/min。

④集裝箱門式起重機：用于集裝箱碼頭。掛車將岸壁集裝箱運輸車卸船的集裝箱運至堆場或后方后，由集裝箱龍門吊堆垛或直接裝運運走，可加快集裝箱運輸車的周轉速度或其他起重機。可存放3～4層高、6行寬的集裝箱的堆場一般采用輪胎式，也有用軌道式的。與集裝箱跨式相比，集裝箱門式起重機在門架兩側的跨度和高度更大。為了滿足港口碼頭的運輸需要，這種起重機具有更高的工作水平。起升速度8-10m/min；跨度根據需要跨越的集裝箱排數確定，最大約60米，分別對應20尺、30尺、40尺長的集裝箱起重量約20噸和 25 噸和 30 噸。

橋梁

橋式起重機是由大跨度的門式起重機發展而來的，又稱裝卸橋。用于露天堆場、港口、鐵路貨運站等。普通載重橋的結構與大型門式起重機類似。特點是：①運輸對象以散裝物料為主； ②跨度大，一般30米以上，有的可達170米； ③作業頻繁，生產率高，一般500-1500噸/小時，工作速度高，起升速度60-70m/min，小車運行速度100-350m/min，工作水平高；承載橋操作機構僅用于調整工作位置，為非工作機構。當跨度較大時，承載橋的橋架由一根剛性支腿和一根柔性支腿支撐。橋架與兩個支腿之間可用螺栓連接；與柔性支腿的連接也可以通過球鉸或柱鉸，使柔性支腿相對于橋架有一定范圍的撓度。

橋梁由桁架梁組成，臺車在其上弦桿或下弦桿的軌道上運行。有的手推車帶有回轉臂架，相當于橋上運行的臂架起重機。

在港口碼頭岸邊運行的集裝箱承載橋是一種結構特殊的大型起重機，專門用于船舶的集裝箱裝卸。兩側一般有剛性支腿組成堅固的龍門架，橋架支撐在與龍門架一體的上框架上。帶有集裝箱吊具（見跨式）的手推車在橋上運行。伸向大海的長懸臂通常是可俯仰的。在非作業狀態下，懸臂可在80°～85°仰角吊起，使載橋能越過船上最高點。工作時懸臂是平的。一些懸臂也是固定的。

2。雙梁橋式起重機

雙梁橋式起重機由直軌、起重機主梁、起重小車、動力傳動系統和電氣控制系統組成，特別適用于大懸掛、大起重能力的平面范圍內物料輸送。

3、 旋臂起重機。可在圓形場地內及以上作業，多用于露天裝卸及安裝作業。有門式起重機、浮式起重機、桅桿式起重機、壁式起重機和甲板起重機。

4、 塔式起重機。一般用于建筑工地吊裝物料。

5、 門式起重機。通常用于港口。此外，起重機還可以根據驅動方式、工作類型、機動性和用途進行分類。

起重機可分為：根據安裝方式的不同：

1、汽車起重機

將起重機安裝在通用或專用車輛的底盤上，低盤性能相當于同等車輛總重的卡車，符合道路車輛的技術要求，因此可以在各種車輛上暢通無阻道路。這種起重機一般設有上下兩個控制室，在運行過程中必須伸出支腿以保持穩定。

起重量范圍很大，從8噸到1000噸，底盤的軸數可以從2到10個，是生產效率最高、應用最廣泛的起重機類型。

2、輪胎起重機

吊裝部分安裝在專用充氣輪胎底盤上。上下車使用同一臺發動機，行駛速度一般不超過30KM/H，車寬也較寬，不適合在高速公路上長途行駛。具有無支腿吊裝和吊重行走功能，適用于貨場、碼頭、工地等移動距離有限的場所進行吊裝作業。

3、 越野輪胎起重機是1970年代開發的起重機。其起重功能與輪胎式起重機類似，也可在不使用支腿和吊裝的情況下進行起重。

區別在于底盤的結構形式和獨特的底盤結構帶來的行駛性能的提升。這臺起重機的發動機安裝在底盤上，底盤有兩個車橋和四個大直徑越野胎面輪胎。四個輪子都是驅動輪和方向盤。在泥濘、不平的工地換站時，四輪均傳遞動力，即四輪驅動，以提高通過泥濘地面和不平整路面的能力。在平坦路面上高速行駛時，只使用前橋或后橋的兩個車輪，以減少能耗。在起重機的隨機文件中，4x4 表示四輪驅動，4x2 表示 4 個車橋中的兩個為驅動輪。該型號適用于狹窄場地作業。可實現連續無級變速，在路面阻力突變的情況下不會熄火，極大地方便了駕駛員的操作。全地形輪胎起重機是一種功能強大且靈活的輪胎起重機，具有擴展的性能。

4、全地形起重機

它是一種結合了汽車起重機和越野起重機特點的高性能產品。它不僅可以像汽車起重機一樣快速轉移，長途行駛，而且可以滿足在狹窄崎嶇或泥濘的地面上作業的要求，即高速，多軸驅動，全輪轉向，三轉向模式，離地間隙大，爬坡能力強，無需支腿舉升等功能，是一款非常有前途的產品。但價格較高，使用維護水平較高。

5、特種起重機

為完成特定任務而開發的專用起重機。例如：安裝在越野車或裝甲車上的起重輪式救援車，為機械化部隊提供戰術和技術支持；處理交通事故等的道路清障車都屬于這一類。

起重機的工作類型：指起重機的工作繁忙度和負載變化的參數。

工作繁忙程度，對起重機而言，是指起重機實際工作時間與一年總工作小時數之比；對于一個組織，它是指一年內的一個組織。工作小時數與總小時數之比。在起重機的一個工作循環中，機構運行時間的百分比稱為機構的負載持續率，用JC表示。

負載變化的程度，起重機在實際運行中是按額定起重量設計的吊車公司，起重機所起的負載往往小于額定起重量。該負載的變化程度由使用系數 k 的起重量表示。 k=起重機全年實際起重量的平均值/起重機額定起重量。

根據起重機的工作繁忙程度和負載變化的程度，起重機的工作類型通常分為輕型、中型、重型和特重型4個等級。

起重機的工作類型和起重能力是兩個不同的概念。起重能力大，不一定重，起重能力小，不一定輕。例如，水電站所用的起重機起重能力為數百噸，但很少使用。僅在設備安裝和維修時使用。 另一個例子是車站貨場使用的門式起重機。雖然起重能力不大履帶吊專用千斤頂|起重機的發展歷程+起重機的分類與應用，但工作很忙，屬于重型。

起重機的工作類型與安全性能密切相關。對于相同起重量、跨度和起升高度的起重機，如果工作類型不同，則設計制造時采用的安全系數不同履帶吊專用千斤頂，即零部件的類型、尺寸和規格不同。例如，由于鋼絲繩和制動器的工作類型不同，安全系數不同（輕型安全系數小，重型安全系數大），選用的型號也不一樣。又如10t橋式起重機，中型（JC=25%）起升電機功率為N=16KW，重工型（JC=40%）起升電機功率為N=23. 5KW.

從以上情況可以看出，如果在重型場所使用輕型起重機，起重機經常會出現故障，影響安全生產。因此，在進行安全檢查時，應注意起重機的工作類型必須與工況相一致。

起重機特性曲線：起重機結構承載力、起重臂起重能力和整機抗傾覆穩定性三條曲線的包絡線。

起重機械按其功能和結構特點大致可分為以下四類。

1、輕小型起重設備

輕小型起重設備的特點是重量輕、結構緊湊、動作簡單，作業范圍的投影主要以點和線為主。輕型和小型起重設備一般只有一個起升機構，只能對重物進行單次起升運動。屬于這一類的有：千斤頂、滑車、手（氣、電動）葫蘆、絞盤等。電動葫蘆往往配備行走小車和金屬框架，以擴大作業范圍。

2、 橋式起重機

橋式起重機的特點是可以使吊鉤或其他拾取裝置上的重物在空間內實現垂直起升或水平運動。橋式起重機包括：起升機構、大型和小車運行機構。依靠這些機構的協同作用，重物可以在一定的立方空間內起吊運輸。橋式起重機、門式起重機、裝卸橋、冶金橋式起重機、電纜起重機等都屬于這一類。

3、旋臂起重機

旋臂起重機的特點與橋式起重機基本相同。

旋臂起重機包括：起升機構、變幅機構、回轉機構。依靠這些機構的協同作用，可以在一定的圓柱空間內將重物提升和運輸。旋臂起重機多安裝在車輛或其他形式的運輸（移動）工具上，從而形成運行的旋臂旋轉起重機。如汽車起重機、輪胎式起重機、塔式起重機、門座起重機、浮式起重機、鐵路起重機等。

4、 提升

升降機的特點是重物或取物裝置只能沿導軌升降。電梯雖然只有一個起升機構，但電梯內還有很多其他的輔助設備，所以形成了一個單獨的類別，其中包括：電梯、貨梯、升船機等。此外，起重機的分類方法也多種多樣。

例如，按揀選裝置和用途分：有吊鉤、抓斗、電磁、冶金、堆垛、集裝箱、搶險等；行走式起重機、自行式起重機、隨車起重機、爬升式起重機、便攜式起重機、隨車起重機等；

按驅動方式分類：有支撐吊、懸掛吊等；按使用場合分有車間起重機、機房起重機、倉庫起重機、堆場起重機、建筑起重機、工程起重機、港口起重機。船廠起重機、壩頂起重機、船舶起重機等