2.1 概述

起重机是一种间歇吊升并作短距离运送重物的机械，是现代生产部门中应用极为广泛的设备。

2.1.1 起重机的组成及类型

由于使用要求和工作条件的不同，起重机有许多类型，通常根据结构特征分为3类。

1．简单起重机

简单起重机是一种只能使重物升降的设备，又称简单起重设备，又分为千斤顶、滑车和卷扬机等（图2.1）。

2．转臂式起重机

转臂式起重机是一种吊臂（起重臂）能够绕机械回转中心作360°旋转的机械（图2.2），又称旋转类起重机，可以在吊臂回转范围内吊运重物。其基本动作有重物升降、吊臂变幅和转台回转，依靠升降动作吊升重物，依靠变幅动作改变径向吊重距离，依靠回转动作使吊重范围成为一个圆形空间。如将机械固定在基座上，就成为桅杆起重机，如将机械装在轮式底盘、履带底盘、塔架、船舶上就成为轮式起重机、履带式起重机、塔式起重机、起重船等，其工作范围也就扩大成为具有一定高度的任意空间。

3．桥式起重机

桥式起重机是一种以刚性或挠性架空支架为支承，重物吊在小车上升降并在支架上临空运行的机械（图2.3），刚性支架（桥架）可以在轨道上行走，故机械工作范围是一矩形空间。若桥架在行车梁轨道上运行，就是桥式起重机；若桥架两端装腿架，在地面轨道上运行，就成为龙门起重机；如跨距很大，以挠性缆索代替桥架，小车在缆索上运行，就是缆索起重机。

此外，还有一种建筑施工中常用的提升设备——建筑升降机，也可属于起重机械。建筑升降机是一种利用吊笼或盛器沿垂直导轨提升物件的固定升降装置，分载物和载人两种（图2.4）。

起重机一般由金属结构、工作机构、动力装置和控制系统等组成。

金属结构是起重机的承重骨架，包括吊臂、人字架、转台、底架、塔架等，一般占起重机整机质量的50%～70%，甚至更大。

工作机构一般分起升、变幅、回转、行走4种机构，用以实施重物吊升、吊臂变幅、上车回转和整机行走等工作运动。

动力装置主要有电驱动和内燃机驱动两种，前者应用广泛，后者多用于自行式起重机。

控制系统有操纵系统和安全装置两种，操纵系统用于控制各种动作，安全装置用于保证起重机安全作业，有起重量、起重力矩、起升高度和行走终点等限制器以及相应的信号报警装置。

2.1.2 主要性能参数

起重机械的主要性能参数有起重量、幅度、起升高度、各机构的工作速度，对于塔式起重机还包括起重力矩和轨距。此外，生产率、外形尺寸和整机质量也是起重机的重要参数。这些参数表明起重机的工作性能和技术经济指标也是设计起重机和选用各种起重机的技术依据。

1．起重量（Q）

起重量是起重机起吊重物的质量值，单位为t或kg。起重机起吊的质量参数通常以额定起重量表示，所谓额定起重量是起重机在各种工况下安全作业所容许起吊重物的最大质量值。起重量通常不包括吊具的质量，但包括抓斗、电磁吸盘等的质量，塔式起重机的起重量则包括吊具质量。履带式和轮式起重机还标注有最大额定起重量，是指最小工作幅度下所吊重物的最大质量值，但由于幅度太小，无法利用，只是一种名义上的起重能力。

2．幅度（R）

起重机回转中心轴线至吊钩中心线的水平距离称为幅度（图2.5），单位为m，对于幅度可变的起重机，常以最大幅度值来表示机械不移位时的工作范围。

有效幅度（A）是指起重机起吊最大额定起重量时，吊钩中心垂线到机械倾翻点垂线之间的距离，单位为m，反映起重机幅度实际可用的范围。

对于桥式起重机，其横向工作范围用跨距（L）来表示，跨距是大车运行轨道面中心线之间的距离，单位为m。

3．起重力矩（M）

起重量Q与相应于该起重量时的工作幅度R的乘积为起重力矩M=Q·g·R，单位N·m，它是一个综合参数，能够比较全面和确切地反映起重机的起重能力。尤其是塔式起重机，它的起重能力一般以起重力矩的N·m值来表示。

4．起升高度（H）

起升高度是指地面或轨面（对于轨道式塔式起重机）到吊钩钩口中心的垂直距离，单位为m。

5．工作速度（v）

起重机工作速度包括起升速度、变幅速度、回转速度和行走速度，对于伸缩臂轮式起重机，还包括吊臂伸缩速度和支腿放收速度。

起升速度是指吊钩或取物装置的上升速度，单位为m/min；变幅速度是指吊钩或取物装置从大幅度移到最小幅度的平均线速度，单位为m/min；回转速度是指转台每分钟转数，单位为r/min；行走速度是整机的移动速度，单位为m/min或km/h。此外，吊臂伸缩和支腿放收，通常以所需时间（s）来计算。

6．轨距

轨距是两根轨道中心线之间的距离，对于轨道式塔式起重机，轨道是一项重要的参数，因为它直接影响到整机的稳定性和机械本身尺寸。

7．自重（G）

起重机自重是指起重机在工作状态时机械本身的全部质量，单位为t，是一项评价起重机优劣的综合性能指标。为考核起重机自重指标，通常用机重利用系数K来衡量，此系数是指起重机在单位自重下有多大的起重能力，显然K值越大，自重指标越先进。