浅谈塔吊发展现状

发表时间:2018/11/8   来源:《建筑学研究前沿》2018年第17期   作者:莫玉鹏
[导读] 塔吊是工地上一种必不可少的起重设备,又称“塔式起重机”。
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  摘要:我国建筑行业的不断兴起,塔吊的需求增加。首先介绍塔吊的基本结构;其次分析了我国塔吊发展历程及塔吊行业的发展方向;最后指出我国塔吊制造业在总体上需要不断改进、提高的基本方面以及发展的方向。除行业全体从业者的自觉性和主动性,国家相关部门也应当不断提高行业标准,加大监管力度,促进行业发展上水平。
  关键词:塔吊;发展历程;发展方向;行业标准;监管力度
  
  
  1  塔吊简介
  塔吊是工地上一种必不可少的起重设备,又称“塔式起重机”。塔吊尖的功能是承受臂架拉绳及平衡臂拉绳传来的上部荷载,并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件式直接通过转台传递给塔身结构。
  从塔吊行业的发展来看,行业与国家经济、建筑、房地产密切相关,因此,从国家经济走势以及房地产行业发展趋势看塔吊行业发展具有一定科学意义。2010年,中国经济延续了2009年以来的回升向好态势,为各个行业发展奠定了良好的基础,房地产行业随之迅速回升,塔吊行业也有明显上升,根据中国工程机械协会统计,2010年塔吊销量突破4万台。2011年受房地产调控、动车事故、日本地震等影响,塔吊市场规模扩张速度有所放慢,但仍保持10%以上的增速。
  
  图1 塔吊
  2  我国塔吊的发展
  我国塔吊的发展开始于20世纪60年代。首先从东德引到我国的“建筑师Ⅰ”型塔吊,在国内这种塔吊得到了广泛使用。在此基础上,北京建筑工程研究所开发了16t·m“红旗Ⅰ、Ⅱ”型塔吊,这是我国自主研发最早的塔吊。我国塔吊真正的大发展始于20世纪80年代中期。随着我国改革开放的不断发展,原有的塔吊已远远不能满足建筑行业的需求。面临着这样的需求,建筑部门积极组织相关专家和从业人员进行研讨并到欧洲塔吊制造厂家进行参观考察,与德国利勃海尔、法国波坦等公司洽谈合作,最终确定引进法国波坦F0系列、H3/36B、GTMR360B等塔吊技术,北京建机、沈阳建机及四川建机分别进行了生产制造,在较短的时间内生产规模化扩大。
  2008年国内塔吊产量约20万台,产值近100亿元人民币,起重性能从25t·m到3000t·m,型式主要为水平臂、平头塔和动臂塔,品种繁多,产品的功能用途、性能质量、安全性、技术水平等方面,都在不断地进步和提高,不仅满足了我国国民经济的发展,而且向国外输出量逐年提高。除极少量的大、特型塔吊之外,从2000年开始我国基本上实现了零进口塔吊。
  塔吊的质量、性能、技术水平、可靠性、节能性,以及制造工艺等方面,不同的制造厂家也存在较大的差异性。张家港POTAIN、杭州杰牌COMANSA独资或引进技术的企业,其生产流程、制造工艺、产品质量、性能和技术水平,都处于国内塔吊行业金字塔顶端,特别是POTAIN的MC320系列塔吊的LVF起升机构,采用一字型的轮边减速型式,结构简捷,体积小,高效、节能,代表了当今塔吊起升机构较先进的技术水平。抚顺永茂的平头塔吊,在产品系列、规模、质量、性能等方面,在国内都处于领先地位。在大吨位平头塔及动臂塔吊制造方面,南京中升较有特色。
  各厂家对塔吊机构方面的设计上也参差不齐。起升机构以π型、L型为多,部分有采用一字型内置行星或轮边减速,动力配置从低到高有三速电机、双速电机带涡流调速、RCS双电机以及变频电机。回转从高到低为变频调速、RCV控制、电磁联轴节、力矩电机调速,较低端的还有采用液力耦合器。而变幅机构大多采用力矩电机和变频调速。而在塔吊型式和结构方面,主要还是以法国POTAIN 和德国LIEBHERR两种体系为主。
  3  我国塔吊行业的发展方向
  从20世纪80年代中期至今,我国的塔吊制造业在整体上,有了突飞猛进的发展。
  以科学发展观的观点和要求来看待,我国塔吊行业不论是在产品的品种、类型、结构细节都有了很大的提升,以及制造工艺的改进和提高,试验手段的完善等诸多方面,仍有较大的改进和提升空间。今后我国塔吊行业的发展及方向,应重视以下几个方面:
  (1)在塔吊品种和类型方面,小吨位塔吊要向快装式方向发展,大吨位塔吊要向动臂式方向发展。我国的道路运输越来越发达,为快装式塔吊的运输提供了便利的条件,同时快装式塔吊可免除塔吊基础制作的费用和浪费,安、拆效率高。一种安全、简便的中小型快装式塔吊,在新农村建设和中小城镇的建设中,将有非常广阔的市场前景。而大型塔吊应向动臂式方向发展,一是动臂式塔吊与水平臂式塔吊相比,同吨位的其平衡臂和起重臂的钢材用量要减少30%左右;二是大吨位动臂式塔吊使用安全性,要高于水平臂塔吊;三是动臂式塔吊对空间的干涉和影响小,使用的举高特性也是平臂式塔吊不可比拟的;四是动臂式塔吊更适合对大型钢结构施工的吊装。目前我国超高层钢结构和大型工业厂房的钢结构施工所采用的动臂式塔吊,大部分仍依靠进口。
  (2)在塔吊结构的研发设计方面,目前国内的所有厂家,均不具备相应的试验设施和检测手段,结构设计仅是通过电脑软件所得到的模拟数据,但还不能通过试验检测得到精确的数据,这对后期使用材料和结构的疲劳及耐久性,缺乏准确的判断和预知性。这也是我国塔吊制造行业与发达国家同行业存在较大差距的方面。
  因此,在目前国内塔吊行业标准和监管还不十分完善的情况,有一定规模和研发实力的企业,应以增强自觉性和负责任的态度,逐步建立和完善相应的试验和检测手段。如此一是可以引领行业的发展,做规则的制定者;二是为今后行业的不断洗牌、整合抢占先机;三是通过试验手段的提高,做到产品研发的最大合理性和经济性,以降低产品的制造成本。
  (3)在机构方面,要开发出结构紧凑、高效、节能、可靠性高。采用变频控制的起升机构,应适时开发和运用电流二次逆变技术,提高节能性。大吨位塔吊,应相应开发柴油机作为动力和液压系统作为驱动的起升机构,以提高塔吊的适用性。而回转机构设计方面,目前国内没有任何一个厂家,较好地解决塔吊在运行中突然停电回转失控的工况。
  (4)在塔吊智能化方面,我们几乎是一片空白。中型以上塔吊在力矩限制器、起重量限制器两方面,要实现实时检测和控制。变幅也要实现实时直观显示。驾驶室的坚固度,以及更加人性化的操作环境,也需要进一步的提高和改进。
  (5)在结构制作方面,要进一步提高工艺装备的精度和焊接质量,以及涂装质量和水平。大多附件如栏杆、爬梯、平台等要全部采用镀锌处理,以提高这些附件使用的耐久性和整机的美观度。
  4  结论
  安全、简便的中小型快装式塔吊将快速发展。但目前国内塔吊行业标准和监管不够健全,需完善制度和大力研发新产品。各机构故障也应实现实时在线功能检测。同时一种经济适用的群塔作业的防碰撞装置,也应作为重要的研究课题。
  参考文献
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