FZQ1380型塔式起重机技术改进

张晓兵

（江苏省电力建设第三工程公司，江苏镇江 212003）

FZQ1380型塔式起重机技术改进

张晓兵

（江苏省电力建设第三工程公司，江苏镇江 212003）

介绍了FZQ1380型附着自升塔式起重机在效率、性能及安全控制等方面存在的不足。论述了FZQ1380型附着自升塔式起重机技术改造的可行性及必要性，根据工程实际提出了改造技术方案，改造后的塔式起重机能很好地满足实际工程作业要求。

塔式起重机；主起升机构；副起升机构；电气系统

0 引言

FZQ1380型附着自升塔式起重机（以下简称塔机）是2002—2004年设计研制的产品，采用上部回转、上部顶升、臂架铰点后置、塔身附着方式，具有提升高度大、作业范围广、起重量大、抗风能力强、质量小、安装拆卸快捷方便、低架安装对辅助起重机要求低、无需混凝土基础等特点。适用于单机容量为30～60MW火力发电机组锅炉及厂房的吊装作业，核电、水电、石化、冶金等大型建筑的安装作业，特别适用于施工场地小、空间狭小的高层建筑物吊装作业。随着我国国民经济的快速发展，对塔机的技术要求越来越高，FZQ1380型塔机在效率、性能及安全控制等方面已无法满足正常的施工吊装工作。为合理利用资源，使资产得到保值，减少重复投资，最大限度节约用户的经济成本，有必要对现有的FZQ1380型机进行技术改造，以满足正常的吊装需求。

1 FZQ1380型塔机存在的问题

目前市场上的FZQ1380型塔机大部分为21世纪初的产品，效率、性能及安全控制方面都无法满足市场需要。从目前市场反映的情况来看，该款机型主要有如下几个方面的问题。

（1）起升机构起升速度低，钢丝绳排列差，容易打转。

（2）整机作业范围小，不能满足目前建筑用需求。

（3）电气控制系统落后，操作不方便，安全性能低。

（4）故障率高，维护成本高。

2 FZQ1380型塔机改造的可行性

塔机的改造必须在保证其安全性、可靠性的前提下提高其整机性能。因此，江苏省电力建设第三工程公司根据设计制造厂家给出的出厂设计参数及图纸对公司目前拥有的2台FZQ1380型塔机进行技术改造。改造后，起升速度得到大幅度提高，整机作业范围得到加宽，但起重臂及塔身的力学性能没有降低；对主、副起升机构及整机电气系统进行了改造，提高了可靠性、安全性及舒适性。塔机改造前、后的主要性能参数如图1、图2所示。

图1 原塔机性能参数

图2 改造后的塔机性能参数

3 改造内容

3.1 主起升机构改造

起升机构是塔机最重要的传动机构，传统调速方式下要求重载低速、轻载高速，调速范围小；起升机构调速方式的优劣直接影响整机性能，起升机构调速方式的选择原则为：平稳、冲击小；经济、可靠，符合国情；便于维修。

原塔机采用YZRD型双速电动机驱动，只能实现两挡变速，启、制动时冲击大。齿轮减速器采用双速输出，变速时需通过人工手动操作，工作时十分不方便。

改造后的主起升机构如图3所示，采用变频YZPBF电机，内藏式行星齿轮减速器，Lebus特殊沟槽卷筒，质量小、体积小、排绳整齐。通过变频调速，启、制动平稳，可实现额定起升速度和轻载高速自由变换，提高了工作效率。为防止不满足高速使用条件时误用高速操作，在控制电路中设有重载低速、轻载可高速的保护措施。

图3 改造后的主起升机构

钢丝绳采用进口不旋转钢丝绳，卷筒上钢丝绳多层缠绕。钢丝绳通过人字架上部横梁上的定滑轮，经起重臂前段托辊进入头部外侧导向轮、起重定滑轮组和主钩滑轮，经过滑轮组缠绕后，钢丝绳末端连接拉力检测装置和高度限位装置。卷筒一端连接有带限位开关的起升高度限位装置，通过计卷筒转数实现高度限位，双重保护，安全可靠，易于调整。

3.2 副起升机构改造

原塔机副起升机构的电气控制采用串电阻调速方式，启、制动时冲击大，调速范围小，起升速度低，无法满足目前建筑行业对起重吊装设备的效率要求。

改进后的副起升机构采用变频YZPBF电机、行星齿轮内藏式卷扬机、Lebus特殊沟槽卷筒，电气控制采用变频调速；工作可靠，启、制动平稳，可实现重载和轻载高速，变速范围宽，起升速度为改造前的2倍，大大提升了工作效率。

钢丝绳采用的类型与主起升机构相同。钢丝绳通过人字架上部横梁上的定滑轮，经起重臂前段托辊进入小臂支架中间导向轮、压力监测装置、小臂头部定滑轮、高度限位装置和副钩。卷筒一端连有带限位开关的起升高度限位装置，同样可限制吊钩的最小和最大高度。其结构形式同主起升机构。

3.3 增加起重臂小臂架

起重臂是塔机的吊装作业部件，通过仰角的变化来满足不同起重量和工作幅度的需要。原塔机臂架结构如图4所示，工作时副钩的最大工作幅度为54m，在实际吊装过程无法满足施工要求。改进后的臂架如图5所示，副钩的最大工作幅度为62m，大大提升了整机的工作覆盖面。

3.4 电气系统的改进

FZQ1380型塔机大多数已经运行10年，电气系统多已老化，由于工程量较大，很多用户疏于对设备

图4 原塔机臂架结构

图5 改进后的臂架结构

的改造和维护，造成很多设备带病作业，存在严重的安全隐患。该塔机的主起升机构、副起升机构和回转机构均采用串电阻调速，启、制动时对设备的冲击很大，并且在运行过程中调速范围很小，经常不能满足用户的实际需求，导致设备使用效率降低。

通过分析该塔机的控制系统原理，将全部机构更改为变频调速控制系统。该系统可以实现速度任意调整，满足用户的要求；可实现软启动、软制动，减少机械冲击和制动闸瓦的磨损，减少机械维护的工作量和费用。不少用户在改造前1年内需多次更换制动闸瓦，改造后2年还不需更换，实现了轻载倍速运行，提高了工作效率。全数字变频器能对过流、过载、接地、过热、短路、缺相、过力矩、欠力矩、超速等多种故障进行适时诊断，一旦出现故障就会跳闸保护，保证起重机设备的安全，同时给出故障代码，指示用户采取相应的处理措施。

4 结论

实践证明，江苏省电力建设第三工程公司的2台FZQ1380型塔机改造后，经过轻载、中载、重载和超载试验以及运行1年多的检验，改造后的塔机能很好地满足实际工程作业要求。改造后的塔机不仅扩大了整机的作业覆盖面积，还提升了各机构的运行速度，大大提高了施工工作效率；同时，由于采用了变频技术，线路的故障率非常低，可靠性得到了很大提高，减少了设备维护成本。

［1］张质文，王金诺，程文明，等.起重机设计手册［M］.北京：中国铁道出版社，2013.

［2］范俊祥.塔式起重机［M］.北京：中国建材工业出版社，2004.

［3］赵国新，刘海龙，曹文江.QTZ200型塔机的技术改造［J］.建筑机械，2001，1（8）：20-22.

［4］黄晓峰，王继东.DBQ系列塔式起重机主起升机构电气控制系统改造［J］.水利电力机械，2007，29（12）：102-105.

（本文责编：刘芳）

TH 213.3

：B

：1674-1951（2015）06-0034-02

张晓兵（1969—），男，江苏如皋人，高级工程师（教授级），从事电力工程建设方面的工作（E-mail：zhangxiaobing＠powneer.com）。

2014-11-19；

2015-04-27