往年夏令又一次看到台风将沿海地域正在应用中的塔式起重机吹倒了几十台形成了不小损失的报导，做为一名从事塔式起重机（今后简称：塔机）缔造几十年的一员心中总有想说点甚么的感到。华夏自上世纪八十年头引进法国坡坦公司的塔机技巧以来国产后的产物统统进展起来，华夏人把塔机做成了白菜价不光在华夏墟市没了法国人的份，并且跟着基建狂魔的华夏树立大军华夏产的塔机同华夏产的其余工程机器设施同样也走向了全天下。

在咱们仰面上前年产塔机上万台，树立工地无不塔机林立六七十米长的起重臂在百米高空自若的挥动之际，依旧时每每的产生一些无意的事务，在大风强台风驾长期依旧有个体塔机或本人或裹挟着性命从地面散落。面临这些咱们是不是再有没做到的场合？

在从事塔机缔造应用功做40多年时候，屡次参加塔机事务的探望对比认果然探索了塔机打算、缔造、应用与事务之间的瓜葛，此文紧要剖析大风与塔机平安之间的瓜葛。

随改进之风塔机行业也引进了先进的临盆技巧，国度准则也始末频频修定使之与国际准则靠得更近也更适当华夏国情，该当如此觉得咱们临盆的塔机都是始末了GB/T-《塔式起重机国度准则》的，对波动性及抗风打算谋划做足了功课。GB/T-/ISO：《塔式起重机波动性请求》可为甚么依旧有被风刮倒了的呢？最紧急的是咱们对ISO-《起重机风荷载评价》的明白。

先说说要把塔机弄翻须要多大的气力吧。塔机型号规格有良多，但打算它们时都要遵从统一个准则：《塔式起重机国度准则》等联系的国度准则。在这边用浅显谚言形容一下状况与个中一种型号的塔机。

八十年头初国度牵头联系科研部门临盆企业参加引进采办了法国“坡坦”公司的部份系列塔式起重机的技巧统统权及部份主体机构、电器操纵、液压原件、专用机电等什物。数年后国产的具备那时国际抢先程度的塔式起重机造了出来，固然此刻全天下的塔式起重机多半是华夏产的。这个中以型号：F0/23B最为榜样。

塔机F0/23B紧要本能目标：（其余目标不在这讲）

最大解放高度：61.50米。（装配在钢轨可程度挪动）

最大处事半径：50.00米。

最大吊重（14.5米内）10吨。

最大处事半径吊重2.3吨。

在打算、缔造出厂归纳测实验收时塔秘要始末如此的实验历程。（咱们的企业那时即是如此做的）

1．负载00%~%自决单项或两项、三项机构同时行为（起升、反转、变幅、轮轨行走）操控平常、钢机关部件关键部位，探测钢材受力变形的应变片衡量数值平常。实验操纵吊次。

2．负载%（准确照准）自决单项或两项三项同时行为（起升、反转、变幅、轮轨行走）操控平常、全体机关件、各机构、电控不得有反常。

3．负载%~负载%之间，操控历程中各平安维护装配渐渐启动维护成效，中止使塔机朝着危险操纵接续施行。

4．负载%（准确照准）做废塔机联系平安操纵装配，自决单项或两项三项同时行为（起升、反转、变幅、轮轨行走）全体机关件、各机构、电控不得有反常。

5．负载%（准确照准）自决单项行为（起升、反转、变幅、轮轨行走）各机构、电控不得有反常。

6．负载%（准确照准）做废塔机联系平安操纵装配，用另一吊装机器为塔机增长负载至最大负载的%（例：最大负载为10吨增长至13.33吨。）塔机的钢机关不得有开焊、失稳、永远变形。

看来要把一台缔造及格、装配切确、平装配置完备、调定适当请求的塔机弄翻也不是一件简单的事务。那又是甚么缘由让大风把塔机吹翻了呢?为了能在非塔机业余人士眼前讲的领会一点在这边提醒一些须要物理学常识。

（一）塔机就像一个大杠杆。

（二）塔机就像一个大风标。

（三）塔机就像一个避雷针。

（四）塔机就像一个雷达领受天线。

（五）塔机就像一堵挡风的墙。

塔机即是一个大杠杆，加之一些卷扬机。如图所示：B~A是支点地区，塔机不吊重物时塔机总品质的质心在支点地区凑近B处，塔机吊重物最大值时塔机总品质的质心在支点地区凑近A处。假若某短暂日塔机总品质的质心在支点地区外了即是塔机大伙失稳的时日。

塔机在动工工地时时常都是工地的最高物体，必定成为接待雷电、领受电波、抑制来风的足色。

除了超载吊起重物外再有哪些成分让塔机失稳呢？或增长了失稳的动力。

（1）吊大载重物时蓦地吊绳断裂在整塔机机关向吊重方位弹性变形态态时蓦地回弹的惯量攻击下塔身机关毁坏或底架基本推翻。

（2）塔机基本的不平均下降，塔机质心偏移过量在叠加平常吊重时的质心挪动超出支点地区而失稳。

（3）塔机钢机关件开焊、连接件零落个别失稳后大伙失稳。

（4）多塔机功课时被施以其余外力的弯距。

（5）起重臂架，均衡臂架反转时的不均衡动弹惯性矩形成的离心力。

（6）空气震动风压对塔机的附加力。

塔机在打算时根据《塔式起重机国度准则》等联系的国度准则对这些都施行了响应的谋划，平安保证机构、电器保证举措也无所不包。其余再有配套的平安办理规定轨制。保证了天下数十万台次塔机的平安应用。

塔机在打算时各类机器、电器、逻辑操纵等平安保证举措几十项之多。如：吊重超载、超力矩、超凹凸、超半径、超反转角度等等，在这咱们紧要议论的是塔机与风之间的事务。何如断定风影响于塔机的呢？ISO-《起重机风荷载评价》也有联系的请求。关于塔机而言吹风是全方位的，笔直于起重臂的来风对塔机的影响最大，同时塔机又是一个动态的机器设施其机关件随时须要动弹也可在职意角度中止，塔机即是要在当然界前提下处事，要在绝大多半状况下保证平安，采用特别举措后保证绝对平安。

在没有希奇请求时浅显的讲：塔机在6级风如下要能平常处事。在5级（10.7m/s）风如下可施行自抬高着业。6级（13.8m/s）风以上塔机不能处事。7级及7级以上大风的时日塔秘要好像风标同样可随风向顺风动弹（均衡臂架指一向风方位）使塔机非处事状况时的倾翻力矩朝一向风方位，用吹来的风对立倾翻力矩。这个想法子极度切确，不过由此而株连的其余题目要说懂得并有响应的收拾举措。时常把随风而转的表象称之为“风标效应”，塔机这类由风向改进臂架也跟着动弹的表象即是塔机投入了“风标效应”状况。此刻咱们回过甚来再看看没有吊负载的塔机在大风中的状况。机关件的风压谋划私有响应的国度准则。浅显明白：①没有漏空统统积的迎风面积*风压*2（背负压）=应谋划内的风压力。②由板、角、槽、工字型材拼成且有漏空的机关件按统统积谋划风压力，不谋划（背负压）。③由管型材拼成且有漏空的机关件按半面积谋划风压力，不谋划（背负压）。如希奇须要再细致谋划或风洞实验。

个别状况下塔机的起重臂架要大大擅长均衡臂架，起重臂架一侧获得的风推力也深远于均衡臂架一侧获得的风推力，在风力的影响下起重臂架会顺着风动弹直到与风向一致。

此时塔机即是一个大风标，（以塔机反转中间为中间点起重臂架为一边，均衡臂架为一边，在被大风吹时风阻大的一边会获得更大的动弹力矩，当它克复均衡力矩后会顺风动弹直到风力不能再驱策时为止。）遵从着“风标效应”行动准则，尽或许使塔机保持在顺风状况。图2形容了塔机在大风时的状况：

塔机这个有“风标效应”的家伙必经不完尽是个大风标，在6级风下还要终了给予它的处事，它在6~7级大风的状况下依旧要有操控本事，这囊括在6级风时起重臂不光要有锁住臂架的本事还要有让起重臂架迎风行动的本事。在风力大于7级时不管塔机上有无操纵人员，塔机有无供电塔机都应可投入“风标效应”状况。

要让塔本能够6、7级风可操纵，又可在大风时如风标同样投入“风标效应”状况，塔秘要完备几个前提：

（1）塔机的反起色构电源输入功率、变速器强度与此时的塔机状况般配，且逆反转传动平常。

（2）除塔机有电器加速制动外还要有不仰仗电力的加速与制动机构。

（3）塔机反转支点起重臂侧程度风阻力大于均衡臂侧风阻力。

以上这三个前提除第一个根基做到了其余两条大部份做的不好，每年被大风刮倒的几十台塔机中绝大多半是这个缘由。

此刻就逐个剖析。

咱们把塔式起重机从以反转支承为界分为高低两个机关部份，上部份是随时能够动弹在有风不大的状况下依旧能平常处事，并在7级风以上时紧要参加“风标效应”的机关，对大风时塔机是不是平安起着决意性影响。下部份则紧要供应强度保证的机关同时也是塔机的紧要迎风面。

确立一个无风前提下塔机反转处事的模子：

受控电源-机电-连接机件-加速器-连接机件启动塔机的上部份机关动弹。此时塔机巨细所配用的机电功率、加速器规格、调速操纵旨趣适当《塔式起重机国度准则》便可。由于臂架与空气相对行动速率不大，空气阻力影响也不大。

确立一个6级风前提下塔机反转处事的模子：

受控电源-机电-连接机件-加速器-连接机件启动塔机的上部份机关动弹。此时塔机巨细所配用的机电功率、加速器规格、调速操纵旨趣的遵从《塔式起重机国度准则》也是可行的。但有当然界大风的存在臂架与空气相对行动速率大大的增长，空气阻力影响就很大了，并且由于风向是变动的、塔机的行动方位是变动的以是塔机臂架动弹气节臂架动弹的动力源是多变的。ISO-《起重机风荷载评价》紧要讲的即是这些。假设塔机起重臂架朝向正北，正朔风来向风力6级，操纵起重臂架从向西方开端扭转度，初始时来风关于臂架的扭转根基没有影响，但起重臂架均衡臂架转到与来风有一个夹角时，塔机机关件给风以抑制同时获得一个风给的推力这个推力会加快塔机反转动弹的速率，当风力充实大时塔机的回速率就会超出塔机的平常处事速率，此时塔机的反转操纵系统要末摊开对塔机的操纵任由塔机解放动弹，要末不光不输出操纵能量还将领受这过剩的动能，待到起重臂架转到正南边时反转操纵系统又要回到驱策臂架动弹状况同时加大输入气力由于起重臂架又要投入迎风阶段了。塔机只反转了一圈其反起色构的操纵就始末了推、拉、使劲推的历程。假若风速再大些比方10级风，塔机起重臂架由指向正北转而指向西北、正西方位的历程中起重臂臂架受风压力最大反转转速会大大提升，遵从《塔式起重机国度准则》此时塔机应处于可解放反转的状况。由于反转转速的增长再叠加转速增长而增长的惯性力，使塔机起重臂架加紧始末指向正南的状况，向东南、东方位转往昔，当塔机起重臂架朝向正东方位时即是塔机最危险的时日。此时均衡臂上的均衡重在惯性的影响下有竭力向南行动的趋向加之起重臂架、均衡臂架、全体塔机身完全张开最大的迎风面积，这短暂日塔机所抵当的倾翻力就不但是惟独正北吹来的10级风了。

在大风处境下塔秘要保持一个甚么样的姿势最平安呢？固然是塔机投入“风标效应”状况。此时起重臂架与风向保持一致，均衡臂架指一向风的方位，让塔机非处事状况时的倾翻力矩与大风对塔机的倾翻力矩互相对消。这一点我用于举例的F0/23B塔机做的最佳，此刻绝大多半塔吊应用表明书中都没有见过在甚么时日让塔机投入“风标效应”状况的辞汇。

此刻绝大部份塔机的起重臂架长度深远于均衡臂架的长度，进而起重臂架侧所遭到的风压远深远于均衡臂架侧所遭到的风压，不光加剧了风对塔机机关波动性的影响也增长了操纵输入电源的功率及提升变速器传动功率。

为了让塔机起重臂架侧与均衡臂架侧的风阻般配，（要操纵起重臂架所受的风压大于均衡臂架所受的风压，压力差准则2~3级风局限）依旧F0/23B塔机做的好，在塔机起重臂架50米长完全装配时在均衡臂架上装配阻风板，固然阻风板做成广告牌也是能够的。在塔机起重臂架装配成20米永劫，均衡臂架侧所受的风阻曾经大于起重臂架了，大风时均衡臂架与风向一致，塔机的倾翻力矩与大风给的力矩叠加塔机很或许投入加倍危险的状况，以是请求塔机起重臂架装配成20米时把阻风板从均衡臂架上移到起重臂架上，保持起重臂架侧风阻大于均衡臂架侧，保证非处事状况时塔机的倾翻力矩可对立来风时形成倾翻力矩，使塔机保持在平安的状况下。

为防范塔机在超出7级风时塔机投入解放动弹状况希奇是在无电状况下，F0/23B塔机有机器加速制动本事，6及风如下它能够与电动加速协助很好的操纵塔机反转、定位，在大风无电的状况下给塔机反转一个相当于6级风的阻呢使塔机在大风由顶风到顺风时不会超速行动横跨最平安的顺风状况进而也就不会使塔机投入大风时最危险状况。

这是法国“坡坦”公司上世纪70年头的产物，可塔机反转传动顶用一个摩擦次序来收拾这些题目来由已久，此刻确关心的不敷。

50年前的QTZ60/80塔机那时公众叫它3-8吨，反起色构中就有一个摩擦传动次序。后来的QTZ80型号的塔机还用过液压助力足踏反转定位刹车。

塔机反转操纵方法最罕用的一些方法举例一二，那种反转操纵的方法更适当大风前提下平安应用。

影响取舍哪类方法用于塔机反起色构与操纵成分良多，塔机吨位巨细、起分量几何、起重臂架长度、应用处境等等，但在面临大当然时咱们还能对塔机做点甚么？用好咱们曾经付出去了的成本，机关好塔机的各项目标优化塔机的打算，在这边我想表白的是关于塔机抗风本事的增加从如下三点还能再做些事。

（1）了解塔机在大当然中即是一个大风标，“风标效应”也是塔机的一个当然属性，行使好这个属性使塔机在大风前提下更平安。

（2）实验调换好塔机上的阻风板配平，让起重臂架与均衡臂架受风阻力差适应塔机在大风时成功投入“风标效应”且不会转速过快。

（3）反起色构操纵上有电器操纵本事也要有机器操纵本事，超风速断电机缘器加速制动要有必要的阻尼本事。

衷心的渴望塔机不再被大风刮倒、人员不在受伤、家当不在损失。

这篇文章不过关于塔机与大风之间的瓜葛商议一下我个体的感应，必要再有良多思量不到的场合，良多新常识新技巧也知知甚少即即是自觉得明白了的东西也是有说错的时日，还请众人多多辱骂斧正。

塔式起重机如此的工程机器在一个相当长的时候内依旧是国度树立的紧急设备，也必定跟着技巧的提高加倍智能、高效、平安、环保，渴望咱们国度临盆的塔机为全天下国民更好的效劳。

做家：原北京市修建工程机器厂技巧效劳部。大师：刘亚星/12/12