探析国内塔式起重机现状及其发展方向

摘要：结合当前我国实际情况，笔者分析了塔式起重机的基本现状，指出了故障设备的自动化显示、塔式起重机的遥控操作为今后发展的方向。

关键词：塔式起重机、故障自动化显示、遥控操作

中图分类号：U226.8+1 文献标识码：A 文章编号：

塔式起重机在路桥、房建施工中是常用的一种特种设备，其作用是汽车式起重机不能代替的，它具有起吊范围广，起升高度高等优点，常用的起吊范围是半径50米到60米的半径，其动力使用起升电动机耗能低，力矩大清洁环保等优点，在工程桥梁建设中塔式起重机是不可缺少的，正因为如此笔者对塔式起重机的技术发展做两点建议，希望其更加完善，为我国工程建设提供更多的帮助。

1 塔式起重机组成部分

首先简单的来介绍一下塔式起重机命名，国内生产塔式起重机比较出名的厂家有中联重工、三一重工、江麓机电、华夏重工等等，这些厂家塔机的性能相同，都是根据力矩来定义塔式起重机性能的，如中联6013、7030江麓5613等，前面2位表示的是塔式起重机起重臂臂长60米、70米、56米，后者两位表示在最远处塔式起重机能吊的最大重量1.3吨、3.0吨、1.3吨，两者相乘就是塔式起重机的力矩。如60X1.3=78吨米。该塔机也就可以叫QTZ80塔式起重机，另外还有QTZ63、QTZ125、QTZ150等型号的起重机，意义类似。其中Q：起重机 T：塔式； Z：自升式的意思。工地使用的塔式起重机按使用类型可以分为：1、轨道

行走式2、底架式3、底架附着式4、独立固定式5、固定附着式6、内爬式。

塔式起重机由金属结构、传动机构、液压顶升系统、电器控制和安全装置等组成。其中金属结构包括平衡臂、平衡臂拉杆、塔顶、起重臂、起重臂拉杆、回转塔身、驾驶室、上支座、下支座、爬升架、塔身、底架、附着架等结构件；传动机构包括起升、回转、变幅机构。按机构功能划分可以分为：起重机构、回转机构、变幅机构、液压顶升机构、力矩限位器、起重限位器、回装限位器、起升限位器、变幅限位器等。塔式起重机的机械传动部分及金属结构部分生产厂家不同，功能基本一致，维修较易。

2 塔式起重机发展趋势

2.1 趋势一：塔式起重机常见故障设备的自动化显示

我们需要设备故障自动化提示技术，拿办公用的复印机来说明：最初国产的复印机是模拟复印机，其复印速度慢复印效果差且产品功能少，复印时需要很大的人力，而更新换代后的数字式复印机其复印速度快，功能多，常常只需按一个键就能完成很多复印工作，更重要的是产品出维修故障时都有故障原因代码提示，修理人员依据代码很快查明原因修理好，这就减少了设备维修人员的劳动强度，同时提高了设备的使用时间。

同样的对于固定式塔式起重机，所有塔吊的机械构造相同，不同厂家的塔式起重机电气部分差别较大，一台普通的塔机电气元件多达200多个，出现故障时只能靠人的技术去诊断，对于塔机，电气设备出故障后要根据输出端子的绿灯闪亮情况来推断故障，维修人员要做好几种故障情况判断试验，其中费时费力，遇到技术稍微差一点的维修人员就不知道问题出在了哪？忙活大半天没修好就会耽误了生产运行，更严重会引起安全生产事故。数字复印机在今天能实现这个功能，为什么塔式起重机就不能呢？

了解下设备故障自动显示技术：一个由许多零部件组成的机械设备可以被视为一个系统。其运行状况（系统的输出）既取决于零部件的性质（或状态）及其相互之间联系的性质（或状态），也取决于系统的输入特性（输入、客观环境的作用）。判断系统发生故障的准则是：在给定的工作条件下，系统的功能与约束的条件若不满足正常运行或原设计期望的要求，则可判定系统发生故障。其中状态监测：指对系统运行状态下的特征参数进行检测、变换、分析处理以及显示记录，并输出诊断所需的或适用的信息，提供故障诊断的依据。故障诊断指查明导致系统发生故障的指定层次子系统内部联系的劣化状态。显然，故障诊断的实质就是状态识别。特征参数：指系统的某部分输出，这些输出同所关心的系统功能与约束条件紧密相关。系统无故障时，特征参数为正常。当发生故障时，产生异常的输出。特征参数中包含了系统中相应的元素、联系的有关状态的信息。因此，如何选取包含有关状态信息量最多的特征信号，成为机械设备诊断学中重要内容之一。征兆：指对特征信号加以处理而提取的、直接用于诊断故障的信息。特征信号本身有时也可以作为征兆。

了解了上面故障诊断的一些知识，我们相信塔式起重机故障的自动化显示需要投入很多研发资金,一旦研发出了也需要投入很多设备，但是投入研发出来后销售将带来更多利益，毕竟先进自动化的东西是未来机械设备的发展方向。

2.2趋势二：塔式起重机的遥控操作

大家知道塔式起重机是一个较高的机械，一般塔机都高于35米，而操作者就必须在高于35米的操作室操作，每天最少上下4次，其中的劳动强度是很大的，而我国的现在很多门式起重机都实现了遥控操作，司机不必爬上驾驶室在工地上遥控操作就行了，这样既减轻了工作量又使施工单位节约了人力物力，塔式起重机作为一种特种设备之一，有理由往这方面发展，这并非不可实现，塔式起重机的的操作安全风险远大于门式起重机，如塔式起重机出现标准节折断的风险，处于驾驶室高处的司机落下来就有生命危险，同时，塔式起重机在施工过程中有一些歪拉斜吊，在斜吊过程中司机通常看不到所吊重物周围情况，因此而引发的工伤事故频频出现，而若远程遥控操作，操作工就可以看见周围情况从而躲避这种风险，这是塔式起重机更加迫切的一个发展方面，人在地面遥控操作，可以减少一个指挥信号工，这对于施工单位来说可能又节约成本，对于现代的人来说开塔式起重机的人员会越来越多，对厂家来说这种技术革新可能是这种产品的销量在多数时间内供不应求，使其市场占有量远高于同类产品，我相信不久将来这种塔式起重机遥控装置会有厂家生产的。

我们的判断基于以下理由：无线遥控在其他设备应用已很多，第一随车起重机方面：由于安全、便捷的特点，无线电遥控装置在中、小型载货随车吊得到广泛的应用。无线电控制装置的控制功能包括：起重臂的伸缩，变幅，回转，吊钩的升降、抓斗的开闭。吊车司机手动操作液压支腿将载货汽车支撑、调平后，即可转换到遥控操作。吊车的所有功能都可利用比例式遥控装置来监控。比例式无线电遥控装置对于多级起重臂和工作半径大的液压随车吊最为适合。过去，在建筑工地上经常遇到一些令吊车司机尴尬的情况，例如，在高空进行钢结构件安装时，把装修材料通过高层建筑物的开孔送入时。有了遥控装置，尴尬的操作变得得心应手，比起装在车辆两侧的多路阀手拉杆操作更为安全、有效。

第二无线遥控在移动式汽车吊方面：今天，吊车经营者越来越注重最大发挥起重工具的能力和操作人员的作用。在德国，几乎所有的20吨以上的移动式吊车都装上了比例无线电控制系统。比例式无线电遥控系统采用的比例输出信号，与吊车的电液多路阀信号完全匹配。可模拟原手动操作方式达到与液压控制系统相互问的协调。

通常，遥控装置还配置了数据反馈装置。反馈装置可将控制数据和吊车机械运行状态在操作员的发射机上显示出来，例如：载重量，实际工作半径的吨米数，角度等。操作员可根据显示数据来监控吊车。发射机上可配置大平面的LCD显示屏，不断的向吊车司机报告负荷、起重臂长、负荷力矩、油温，压力等其它重要的运行参数。同样是起重设备，我们相信塔式起重机无线遥控操作已经不远了！

3结束语

作为一个工程机械方面的技术人员，这是我们对塔式起重机的一点技术发展方向的一点小建议，我们的建议是根据已有的产品升级换代的过程启发而来的，同时希望我国塔式起重机生产厂家投入更多产品方面的研发费用，早日促使我国塔式起重机水平的在国际同类产品中遥遥领先。

参考文献：

[1] 《中联塔式起重机(QTZ80)使用说明书》

[2] 《HBC移动机械无线遥控系统》