塔式起重機整機穩定性的綜合檢驗檢測

楊智榮

（怒江州質量技術監督綜合檢測中心 673100）

摘要：塔式起重機是工程建設、房屋建筑工地等場所普遍使用的一種起重設備，塔機的抗傾翻能力（穩定性）是塔機的關鍵安全性能之一，是塔機抗強風襲擊、各種工況下安全吊載運行的基本保障，塔機的穩定性綜合檢驗檢測是預防塔機墜臂、整機傾翻等安全事故所采取的必要技術手段。

關鍵詞：塔式起重機；整機穩定性；綜合檢驗

1.引言

塔式起重機整機穩定性檢驗，是指起重機在工作狀態下和非工作狀態下整機抗傾翻能力的檢驗，是塔式起重機安全技術檢驗的一個重要方面。本文以普通塔式起重機為例，從起重機基礎、金屬結構、塔架的垂直度、安全保護裝置以及載荷試驗等與起重機整體穩定性相關的幾個方面來探討檢驗檢測的內容、方法，以期全面、準確的掌握所檢驗塔機的穩定性能。

2.檢驗依據

（1）GB 6067-2010《起重機械安全規程》；（2）GB3811-2008《起重機械制造技術規程》；（3）GB 5144-2006《塔式起重機安全規程》；（4）JGJ/T187-2009《塔式起重機混凝土基礎工程技術規范》；（5）TSG Q7016-2016《起重機械安裝改造重大修理監督檢驗規則》等相關標準、規范。

3.起重機基礎檢驗

3.1 基礎強度：塔機基礎強度達不到標準的要求，承載力不夠可能會造成塔機基礎不均勻沉降，甚至還會使塔身發生傾斜，如果該傾斜使得塔身的垂直度遠不能滿足有關標準，塔身在強大的外力作用下便可能發生倒塔事故。一般塔式起重機安裝基礎是由土建單位根據起重機制造單位提供的安裝使用說明書的要求設計施工，安裝單位現場確認，由安裝單位向檢驗部門提供基礎驗收合格證明。如果檢驗人員對基礎有懷疑，可查閱基礎施工圖以及混凝土強度檢測報告等相關技術資料，并按以下方法進行計算校驗：作用在混凝土基礎形心上的穩定力矩Md若大于作用在混凝土基礎形心的傾覆力矩Mq，即Md>Mq，則塔機的基礎穩定性符合要求，否則不符合要求。

3.2 塔機底架：塔式起重機的底架常用的有十字梁式、預埋牛腿式。底架十字梁和預埋螺栓配合固定，澆注基礎前一定要用水準儀測好基礎標高，放好墊鋼板，保證八塊鋼板在同一水平面內，可以采取臨時點焊的方法和基礎鋼筋固定，保證最大水平偏差≤20mm?；炷翝沧r會對墊板產生影響，所以十字梁安裝前必須進行二次調整，底架的水平和調整是個繁瑣的過程，往往要反復拆卸、反復調整多次，它是塔機安裝垂直度控制的關鍵項目，也是對塔機垂直度產生影響最重要的環節。

4.金屬結構檢驗、檢查

4.1基礎節與底梁的連接：檢查基礎節與底梁的連接螺栓是否松動，連接螺栓是否是高強螺栓，基礎節底部加強處是否存水等。

4.2斜撐以上加強節或標準節的主肢或耳套處焊縫：此處是塔機使用過程中受彎矩最大，而且受交變載荷作用，如果主肢的材料使用不當或者焊接耳套時，焊接工藝、焊接技術等存在缺陷或高強螺栓預緊力不一致時，在內部殘余應力的共同作用下，容易出現嚴重裂紋、開焊到重大隱患，應重點檢查。

4.3塔身變截面處：塔身變截面處主要是指塔身加強節和標準節的連接處，由于塔身加強節和標準節的用材發生了變化（一般是材料厚度不同），在相同的扭矩作用下，加強節和標準節的扭轉變形程度不一樣，容易從該截面發生螺栓松動或造成截面上部整體失穩，倒塔。

4.4塔身標準節與下轉臺連接處：該連接部位處于塔身的最高端，安裝工和塔機司機容易忽視對該部位的檢查，同時下轉臺在該截面的加強版比較多，焊縫比較集中，容易在此處出現裂紋或者焊縫開裂。

4.5上轉臺的支座處：該截面受交變載荷嚴重，此處使用的銷軸容易脫出，高強螺栓容易松動。

4.6回轉塔身：承受交變載荷，容易出現脫焊和變形。

4.7塔頂下部主肢或耳板：（塔頂主肢即塔帽部分）一般在塔機設計時，將該處設計為塔機最薄弱的部位，如塔機發生超載時，首先是塔帽損壞，塔身完好，這樣不容易造成整機傾覆的重大事故。因該處薄弱，容易出現裂紋、脫焊。

4.8臂架各節之間的銷軸或螺栓：臂架在使用過程中受力較復雜，與吊載情況和司機操作習慣關系密切；使用過程中不容易檢查，但是，吊臂各節之間的銷軸、螺栓至關重要，不能出現任何問題。在拉桿無定向力作用下，容易出現折臂。

4.9吊臂、平衡臂拉桿的連接銷軸：該銷軸都經過熱處理，不能用一般銷軸代替，使用中容易脫出，必須用鎖銷鎖住，否則容易出現墜臂事故。

4.10頂升套架及附件：頂升套架只在塔機頂升時使用，塔機工作狀態時不起作用。所以，檢查時容易忽視，如果存在裂紋、變形、脫焊，在塔機的頂升過程中，會發生塔機頂升部分整體失穩的大事故。另外，液壓頂升系統，也是塔機頂升時起作用，塔機工作時不用，在正常檢查過程中，不易發現問題。

5.塔機的垂直度檢驗

在塔機安裝過程中，一定要精確把握好塔機的垂直度，要在這一期間隨機、不定時的檢查測量、修正。塔機垂直度的控制應做好以下幾點：1）進行第一個標準節安裝前的基準面調整工作、附墻桿件安裝的調整，如果混凝土澆筑工作中的預埋牛腿環節受到影響，就會影響塔機安裝的水平度，塔機安裝單位還要配備調整墊鐵，保證基準面以及節間調整的質量，將安裝的基準面的水平誤差控制在1/1000以內。 2）在加節頂升過程中，要經常檢查塔機的垂直度，使垂直度保持在4/1000的范圍內，及時修正加節中發生的誤差。檢驗方法：主要使用的工具是兩臺經緯儀和兩把刻度直尺，將標尺固定在被測高度上，與地面平行，座標原點位于塔身中心線，將臂架旋轉到使其縱向軸線與塔身截面中心線 重合的位置，經緯儀鏡筒軸線與臂架縱向軸線重合，經緯儀對準塔身底部中心，向上仰起鏡筒到標尺位置，經線與標尺座標原點在緯線上的距離，即垂直度誤差；對此誤差，還要用塔身支承面坡度去修正，以排除坡度的影響。

6. 安全保護裝置

塔機的安全保護裝置很多，這里探討與塔機穩定性關系緊密的幾種主要安全保護裝置的檢驗。

6.1 起升高度限位： 主要作用是防止吊鉤在起升過程中的過卷揚，吊鉤撞壞吊臂或拉斷鋼絲繩而發生墜落事故。檢驗方法：在空載狀態下將吊鉤上升到最高位置進行驗證起升高度限位器動作是否有效，重復進行兩次。

6.2 力矩限制器： 該裝置是防止塔機超力矩工作倒塔的重要安全裝置。塔機安裝完畢后，要用載荷對力矩限制器進行試驗、調整。

6.3幅度限制器： 也稱變幅限位或幅度指示器，一般的動臂起重機的起重臂上都掛有一個幅度指示器。它是由一個固定的圓形指示盤，在盤的中心裝一個鉛垂的活動指針；當變幅時，指針指示出各種幅度下的額定起重量。檢查當臂桿運行到上下兩個極限位置時，是否分別壓下限位開關，切斷主控電路，變幅電機停車，達到限位的作用。

6.4回轉限位器： 最常用的回轉限位器是由帶有減速裝置的限位開關和小齒輪組成，限位器固定在塔吊回轉上支座結構上，小齒輪與回轉支承的大齒輪齒合。當回轉機構電動機驅動塔吊上部移動時，通過大齒圈帶動回轉限位器的小齒輪轉動，塔吊的回轉圈數即被記錄下來，限位器的減速裝置帶動凸輪，凸輪上的凸塊壓下微動開關，從而切斷相應的回轉控制回路，停止回轉運動。檢驗方法：塔機空載全范圍回轉，左右各兩次，檢查限位器的動作情況。

7.載荷試驗

新安裝或移裝的塔式起重機，在投入使用前按規定必須進行載荷試驗，試驗包括空載、額載、靜載和動載荷試驗，試驗的目的是檢驗塔機的鋼結構、各機構的強度、剛度和制動可靠性以及塔機的靜態穩定性；試驗的順序是：空載——額載——靜載——動載。

7.1額定載荷試驗： 在進行額定載荷試驗之前應先進行空載試驗，空載試驗符合要求后再進行。試驗方法：起升、下降三次，在起升、下降過程中各進行一次制動；負載左右全方位回轉一次，各制動一次；不同的幅度、不同的額定載荷各做一次。在額載試驗的同時可測量吊臂的下撓度，確認吊臂的強度、靜剛度是否達到方標準要求。試驗要達到以下要求：（1）制動下滑量在允許的范圍內；（2）撓度符合標準要求；（3）主要機構、零部件無損壞。

7.2靜載荷試驗： 在額載試驗合格的基礎上再做靜載試驗，試驗方法：首先短接起重量限制器，起吊125%的載荷，離地100mm-200mm，懸停10min，然后卸載。檢查起升機構、制動器等部件的狀況，檢測塔身的傾斜度。靜載荷試驗要達到以下要求：（1）主要受力結構件無明顯裂紋、永久變形、油漆剝落；（2）主要機構連接處未出現松動或者損壞；（3）無影響性能和安全的其他損壞。

7.3動載荷試驗： 動載荷試驗方法與額載試驗相同，只是載荷不同，動載要求110%的載荷，在試驗之前應先做靜載試驗，試驗時要短接起重量限制器。試驗要符合以下要求：（1）機構、零部件等工作正常：（2）機構、結構件無損壞，連接處無松動。

8.結論

通過上述塔機的安裝基礎、金屬結構、主要部件的綜合檢驗檢測和功能試驗，基本可以了解一臺塔機的整體穩定性能是否符合要求，起重機的制造、安裝過程是否存在缺陷。檢驗過程中若發現存在問題隱患的應出具整改意見通知書，要求安裝單位及相關方及時整改，消除隱患，確保塔機的運行安全和非工作狀態下的整體穩定性要求。

參考文獻：

[1]《起重機械安裝改造重大修理監督檢驗規則》（TSG Q7016-2016）

[2]《固定塔式起重機整體穩定性》湖北宜昌 陳敢澤

[3]《塔式起重機垂直度檢測與控制》中鐵十四局 張光良