专利名称：一种电动轻型塔吊的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及起吊重物的塔吊，特别是一种用于在入湖河流污染控制等地表水污染治理项目中，对河水中携带的垃圾杂物和泥沙进行拦截、沉淀、打捞清运的一种电动轻型塔吊。
背景技术：
在入湖河流污染控制等地表水污染治理项目中，对河水中携带的垃圾杂物和泥沙进行拦截、沉淀、打捞清运是初级净化的基本工序。这种拦污、沉沙一体化的河流污染控制工艺必须配套一台简单、实用的长臂塔吊，通过它操作污泥抓斗及时打捞清除沉淀池中的垃圾杂物和污泥，以免造成拦污网堵塞或垃圾杂物腐烂污染。公知的塔吊一般整体安装在转盘轴承上，当塔吊以最大工作半径起重重物时对转盘轴承产生很大的力矩，一方面对转盘轴承力学强度要求较高，另一方面容易造成转盘轴承的磨损。而转盘轴承是塔吊最昂贵的部件，因而一般塔吊的造价和运行费用都比较高。市场上工作半径10m、载荷1000kg的塔吊价格一般高达15万元左右，并且大多采用液压传动，运行维护较为复杂，主机功率在10kW以上，还存在油污染等环境问题；一般塔吊采取高位水平吊臂，重心高，安全性较差；牵引吊臂的支撑臂比较短，吊臂与牵引钢缆间夹角很小，因而对支撑臂、牵引钢缆、吊臂的力学强度要求较高，甚至还需要附加平衡重物。
发明内容
本实用新型针对上述问题以及本实用新型的用途主要是从低于塔吊基础的沉淀池中打捞垃圾杂物，作业空间比较低，从而研制了臂长8～12m的一种电动轻型塔吊，具有简单、实用、造价低、运行成本低廉、无污染等特点。
本实用新型的上述目的由以下技术方案实现一种电动轻型塔吊，含基座、吊臂、滑轮、轴承及动力部分，其特征是设置一根塔柱，其根部与地基固定，在塔柱底部设置一固定大齿盘及一个套装在塔柱上的承重轴承，与承重轴承外环固联的外套上固联有机架，机架上设置起臂绞车、起重绞车及控制台，机架上还安装有转向电机-变速器驱动的转向小齿轮，转向小齿轮与大齿盘啮合，吊臂的尾端铰接在承重轴承的外套上，吊臂的头端设有起重滑轮，吊臂的尾端与头端之间设有起臂滑轮，在塔柱顶部套装承吊轴承，与承吊轴承外环固联的外套上固联滑轮组且外套上设有耳环连接转向臂，转向臂另端连接转向滑轮，起重绞车的钢缆穿连塔柱顶部的滑轮及吊臂头端的起重滑轮后至抓斗，起臂绞车的钢缆穿连塔柱顶部的滑轮及吊臂尾端与头端之间的起臂滑轮和转向臂另端的转向滑轮。承重轴承可采用锥形滚子轴承，承吊轴承可采用深沟球轴承。
本实用新型的优点及效果a)稳固。坚固的大口径、厚壁无缝钢管塔柱直接浇筑在钢筋混凝土基座中，形成大力矩轴心，起重力矩直接作用于塔柱；承重轴承系统位于塔柱基部，整个塔吊转动部分的重心比较低，增加了稳定性。
b)轻巧，低能耗。占整个塔吊质量60％以上的塔柱和转向大齿盘处于静止状态，无需耗能，转向电机功率只有1kW；升降吊臂的转动半径长达5m，用500kg电动绞车和两个单滑轮就可轻松控制吊臂；在起重钢缆上使用动滑轮，用500kg电动绞车就可提供1000kg起重能力；总装机功率7kW，实际运行功率只有3kW。
c)坚固耐用。除了电器机械和滑轮需要定期维护外，塔吊主体部分的无维修使用寿命预计可以达到20年左右。两个轴承的负载不到其额定载荷的1％，并且几乎处于全密封保护之下，可以长久使用。
d)简单、实用。塔吊由简单电器机械组成，具有高中文化的农民工经过1个月训练就可掌握使用维护技能。在一般的河流污染控制工程中使用，只需要1个人部分时间操作。
e)造价及运行成本低廉。整个塔吊由简单的电器、机械组成，造价6～8万元，年运行成本不超过1万元(在一般的河流污染控制工程中使用，含电费)。该塔吊安装在半径11m的半圆形沉沙-拦污池上，配置专用抓斗后用于打捞池内淤泥和垃圾杂物，并将其装车外运，每天只需要运行20分钟左右，耗电量约1kWH。
f)延长使用寿命。除电器、传动机械之外，主体部分的无维修使用寿命达到10年以上。所有电器、机械设备均有防护铁箱保护，每年只需要维护保养一次，主要是上油防锈。
g)以基部浇筑在塔吊基座中的塔柱承担起重力矩，起重力矩可以达到100KN·M以上；其他部件随同塔柱基部的承重轴承和塔柱顶部的承吊轴承转动，两个轴承受力仅有其额定负荷的1％，不易磨损，并减少了转动能耗。
h)根据河流污染控制工程的具体需求特点，主要从低于塔吊基础的沉淀池中打捞垃圾杂物，作业空间比较低，因而采取低位斜撑吊臂，将塔吊转动部分的重心降低至接近地面，提高了安全性和稳固性；牵引吊臂的塔柱高度达5m，是吊臂长度的1/2左右，力学上比较合理，因而对吊臂和牵引吊臂的钢缆力学强度要求较低，对升降吊臂的牵引力要求也较小，因而减小了塔吊自重和能耗。
图1是本实用新型电动轻型塔吊总体结构图；图2是本实用新型电动轻型塔吊的承重轴承及承吊轴承结构图。
具体实施方式
参看图1、2，本实用新型是一部三维全电动长臂塔吊，主要由塔柱、承重轴承机构、承吊轴承机构、吊臂、电器机械机构部分组成。塔柱10为φ275mm、壁厚25mm，长度6.5m的无缝钢管，下端1.3m浇筑在钢筋混凝土基座1中，形成塔吊稳固的轴心。承重轴承机构套装在塔柱基部，包括φ520mm、高度180mm的锥形滚子轴承22(型号351068)、轴承支架21、轴承压环23和外套11，承重轴承保护罩27。承吊轴承机构安装在塔柱10顶部，包括轴头29、一对外φ200mm高度38mm的深沟球轴承30、轴承盖31、轴承压紧螺母32、外套15以及安装在外套上的滑轮组16和通过转向臂支撑耳环28连接转向臂17，转向臂17另端连接转向臂端滑轮18。轴头29固定在塔柱10顶部中央，支撑整个承吊轴承机构，使其能够随承重轴承转动，成为升降吊臂和起重重物的受力支撑点。吊臂12以四根无缝钢管为主体、钢板为支撑焊接而成，下端两脚插入承重轴承外套11上的吊臂承载支架24内并以销钉25销钉套管固定，吊臂12和电器机械机构可围绕塔柱10自由转动。中部起臂滑轮13为起臂钢缆19提供受力点，顶部起重滑轮14为起重钢缆20提供支撑点。吊臂长度8～12m，工作角度从水平0度到70度，起重载荷1000kg。电器机械机构由机架5、转向机构2、6、起臂绞车7、起重绞车8、控制台9五部分组成，安装在承重轴承外套11上，。机架5由槽钢和钢板焊制而成，以螺栓固定在承重轴承外套11上，成为安装电器机械的基础。转向机构由安装在塔吊基础上的转向大齿盘2(通过大齿盘拉杆3及底盘4固定于地基内)和安装在机架下的转向电机-变速器6组成，电机功率1kW，驱动塔吊围绕塔柱10中心转动。起臂绞车7和起重绞车8均为500kg电动绞车，电机功率3kW，分别为升降吊臂和起重重物提供动力。控制台9上有控制3台电机的倒顺开关，并为抓斗动力预留电源接口。
本实用新型通过两个电动绞车分别升降吊臂和起重重物，这和普通塔吊没有多少差别。特殊之处在于其水平转向系统安装在机架下方的转向电机-变速器小齿轮与固定在塔吊基座上的转向大齿盘啮合，开动转向电机时，驱动机架、承重轴承系统及吊臂围绕塔柱作同步转动；吊臂转动时通过升降吊臂的钢缆将扭矩传送至转向臂端滑轮，再通过转向臂驱使承吊轴承系统转动，使得承吊轴承系统的滑轮组与钢缆保持方向一致，能够正常工作。由于牵引吊臂的支撑臂(塔柱)比较长，且承受力矩较大，吊臂不仅可以在水平0度至上倾70度范围内正常工作，而且必要时可以下倾30度工作。
本实用新型原型2003年10月在云南省澄江县抚仙湖马料河污染控制湿地工程区建成，主要技术参数如下塔柱高度5.5m，工作半径10m，额定载荷1000kg，总装机功率7kW，运行功率3kW，工作电源380V/50HZ，回转速度1.2R/Min，提升速度30m/Min，活动部分质量1240kg。该塔吊安装在半径11m的半圆形沉沙-拦污池上，配置专用抓斗后用于打捞池内淤泥和垃圾杂物，并将其装车外运，每天只需要运行20分钟左右，耗电量约1kWH。正在扩建改造的云南省澄江县抚仙湖窑泥沟污染控制湿地工程将安装该塔吊，正在筹建的云南省洱源县污水厂湿地系统也将安装该塔吊。
权利要求1.一种电动轻型塔吊，含基座、吊臂、滑轮、轴承及动力部分，其特征是设置一根塔柱，其根部与地基固定，在塔柱底部设置一固定大齿盘及一个套装在塔柱上的承重轴承，与承重轴承外环固联的外套上固联有机架，机架上设置起臂绞车、起重绞车及控制台，机架上还安装有转向电机-变速器驱动的转向小齿轮，转向小齿轮与大齿盘啮合，吊臂的尾端铰接在承重轴承的外套上，吊臂的头端设有起重滑轮，吊臂的尾端与头端之间设有起臂滑轮，在塔柱顶部套装承吊轴承，与承吊轴承外环固联的外套上固联滑轮组且外套上设有耳环连接转向臂，转向臂另端连接转向滑轮，起重绞车的钢缆穿连塔柱顶部的滑轮及吊臂头端的起重滑轮后至抓斗，起臂绞车的钢缆穿连塔柱顶部的滑轮及吊臂尾端与头端之间的起臂滑轮和转向臂另端的转向滑轮。
2.根据权利要求1所述一种电动轻型塔吊，其特征是承重轴承采用锥形滚子轴承，承吊轴承采用深沟球轴承。
专利摘要一种电动轻型塔吊，其特征是设置一根塔柱，其根部与地基固定，在塔柱底部设置一固定大齿盘及一个套装在塔柱上的承重轴承，与承重轴承外环固联的外套上固联有机架，机架上设置起臂绞车、起重绞车及控制台，机架上还安装有转向电机－变速器驱动的转向小齿轮，转向小齿轮与大齿盘啮合，吊臂的尾端铰接在承重轴承的外套上，吊臂的头端设有起重滑轮，吊臂的尾端与头端之间设有起臂滑轮，在塔柱顶部套装承吊轴承，与承吊轴承外环固联的外套上固联滑轮组且外套上设有耳环连接转向臂，转向臂另端连接转向滑轮，起重绞车的钢缆穿连塔柱顶部的滑轮及起重滑轮后至抓斗，起臂绞车的钢缆穿连塔柱顶部的滑轮及起臂滑轮和转向滑轮。
文档编号B66C23/00GK2737766SQ20042002713
公开日2005年11月2日 申请日期2004年5月18日 优先权日2004年5月18日
发明者李文朝 申请人:中国科学院南京地理与湖泊研究所