履带式起重机

履带式起重机（Crawler crane），又称履带吊，是在行走的履带底盘上装有起重装置的起重机械，用吊钩或其他取物装置吊挂重物，在一定范围内能够完成对货物的垂直、水平、回转以及变幅平面的运动，属于物料搬运机械。履带式起重机的主要结构有取物装置、吊臂、回转机构以及行走机构等多个部分组成。履带式起重机的主要性能参数有额定起重量、起升高度、幅度、跨度等。

1805年，英格兰工程师伦尼（Lenny）为伦敦船坞建造了一批蒸汽起重机。

19世纪老式蒸汽起重机

1838年，英国工业家阿姆斯特朗（W. Armstrong）设计了以水为动力的液压起重机。1845年，阿姆斯特朗利用制造出的一台液压起重机在码头边从船上卸煤炭。液压起重机的发明使得英格兰东北部得到发展和繁荣，液压起重机在此后世界各地得到了应用。阿姆斯特朗也因此开始负责修改码头上所有剩余的起重机，并获得了建造新起重机的专有权。

1845年的液压起重机

1846年，阿姆斯特朗把新堡船坞的一台蒸汽起重机改为水力起重机。1847年，阿姆斯特朗在泰恩河畔的埃尔斯维克(Elswick-on-Tyne)建立了一家工程工厂，来制造液压起重机。

水力起重机

1906年，美国人霍尔特创办的拖拉机制造公司制造出世界上最早的以汽油内燃机为动力的履带式拖拉机，这种拖拉机翌年开始批量生产，是当时最成功的拖拉机，并成为数年后英国研制世界上第一种坦克时所参考的样车。

1949年新中国成立以后，大连起重机器厂于1949年造出中国第一台仿苏联的桥式起重机；1953年，北京起重机器厂造出中国第一台苏式悬臂起重机；1954年，天津起重设备厂仿造苏联HK型起重机造出了中国第一台电动单梁起重机；1954年，抚顺重型机械厂仿造东德建筑师Ⅰ型塔机造出了中国第一台塔式起重机。1957年，北京起重机器厂仿造苏联产品，利用解放汽车底盘造出了中国第一台履带式起重机。

新中国成立早期起重机

20世纪60年代到70年代，由于日本、德国起重机工业的迅速发展履带式起重机开始兴起。

1986年，中国在引进国外技术和吸收技术的过程中，中国工程机械行业的三大集团——徐工、三一重工、中联重科，开始快速发展。

1989年，日本小松崛起，因其在液压技术和价格上的优势，使美国卡特彼勒(CAT)公司本来的市场变得窘迫，CAT只能选择开辟新的市场。1998年日本工程起重机总产量为25560台，其中，履带起重机692台。RT产品年总产值达550亿日元，为各机种之首，其次为履带起重机，约400亿日元。

日本小松履带式起重机

2002-2010年，徐工重型完成了125吨至1200吨级14种大型全地面履带式起重机系列大吨位的开发，已完成鉴定的13种产品均为中国首创，达到国际先进水平，产品中国市场占有率65％以上。

2013年，中国各种形式的起重机产品型谱日益完善，履带式起重机产销量持续攀高，并成为世界民用起重机的第一生产大国，也是世界上起重机第一大使用大国。

2020年7月，由中国三一重工集团研发制造的4000吨履带起重机SCC40000A，顺利完成了4号“1500吨级”丙烯塔吊装。

SCC40000A履带起重机拍图

履带起重机主要利用杠杆原理工作使车身重量与吊重之间的力矩保持平衡关系，对重物进行起吊、移动、装配等作业，起重机吊重时可通过提升、变幅、回转、行走等动作改变重物的空间位置以达到作业要求，起重机动作通过液压、电气控制实现。

履带起重机每条履带装置由履带架、履带板、数个支重轮及一个驱动轮组成，对于大吨位履带起重机每条履带装置可配置两个驱动轮，增加整机的牵引力。对于大吨位履带起重机，机构中选配超起装置，起重能力大幅度提高。为实现起重机作业功能，除配备相应的作业装置外，起重机还应配备一套提供牵引力的行驶驱动系统。

履带式起重机的行驶驱动主要方式为液压传动。行走机构传动原理为：发动机动力通过分动箱驱动泵组，提升泵对行走油路液

压油施加压力带动行走马达，行走马达带动减速机使驱动轮转动从而带动履带起重机行走。起重机行走传递路线：发动机→分动箱→泵→中央回转接头→行走马达→减速机→驱动轮。

是通过改变双向变量马达排量控制转速从而调节起重机行走速度，实现无极变速，保证设备的运行精度，并可实现快速行走。液压转向方式是左右履带装置传动路线相互独立，每个行走减速机可单独驱动，在单独驱动一侧减速机可使起重机灵活转向，通过改变双向变量马达的转向可实现起重机前进或后退动作。

为实现起重机臂架作业半径改变，变幅机构必不可少，变幅机构通过控制起重机主臂、副臂、超起桅杆角度变换已达到作业要求。变幅机构传动原理是发动机动力通过分动箱驱动变幅泵，变幅泵能量通过流量分配阀分别驱动各个变幅马达，各马达带动减速机使各个变幅卷扬实现动作，控制各变幅卷扬钢丝绳出绳长度，从而控制达到控制各个臂架角度，达到作业要求。

履带式起重机的主要结构有取物装置、吊臂、回转机构以及行走机构等多个部分组成，见下图。

履带式起重机整体结构

履带式起重机的取物装置主要是吊钩(抓斗、电磁吸盘等作为附属装置)。

用来支承起升钢丝绳、滑轮组的钢结构,它可以俯仰以改变工作半径。它直接装在上部回转平台上。吊臂可以根据施工需要在基本吊臂基础上接长。在必要时,还可在主吊臂的顶端装一吊臂,扩大作业范围,这种吊臂称副臂。

回转机构是在起重作业时可以回转的部分包括装在回转平台上除吊臂、配重、吊钩等以外的全部机构和装置。

行走机构由履带机构和底座两部分组成，履带机构和底座之间用动力销连接，拆装方便，底座由底座主体、支腿及支腿油缸、中央配重及配重承载架等组成。底座主体为箱型结构，其特点是强度好，支腿可沿支腿销旋转，在工作状态外伸，方便支腿油缸动作，在起重机拆装时，中央配重拆卸后，支腿可内收、折叠，方便运输。

回转支承机构是安装在下车底盘上用来支承上车回转部分的,包括回转支承装置的全部回转、滚动和不动的零部件和用来固定回转支承装置的机架等(不包括四转小齿轮)。

由作业操作装置、座椅、空调系统等组成，采用全浮式结构，即通过六个专用橡胶减震垫与机架相连使变速箱及发动机和其他等产生的震动及噪音最大限度的减小增强操作的舒适度。用于驾驶员对履带起重机的整体操作与控制。

履带式起重机按传动方式不同，可分为机械式、液压式和电动式三种。

机械式履带式起重机备有履带运行装置，行走依靠履带装置，由动臂、转台等金属结构，起升、旋转、变幅和运行机构等组成。起升和变幅机构采用卷筒缠绕钢绳，通过复滑轮组使取物装置升降和动臂俯仰变幅。旋转机构采用转盘式支承装置。机构有两种驱动方式：集中驱动和分别驱动。集中驱动是将内燃机的动力通过液力偶合器、动力分配箱，然后分别操纵离合器使各机构运动；分别驱动是用内燃机一发电机组将动力通过各电动机和传动件使机构运动。机械式履带式起重机适用于工业和林业的起重和装卸作业。

机械履带式起重机

液压式履带起重机是一种采用液压动力系统驱动的履带起重机。相比传统的机械式履带起重机和电动履带起重机，液压式履带起重机具有更高的灵活性和适应性。这种起重机一般采用液压马达作为动力源，通过液压系统控制各个动作，如起升、旋转、变幅和行走等。液压式履带起重机具有操作稳定、响应快、过载保护等优点，适用于各种复杂环境下的起重和装卸作业。

液压履带式起重机

电动履带式起重机是一种使用电力驱动的履带式起重机，相比传统的机械式履带式起重机，电动履带式起重机具有更高的效率和更低的噪音。电动履带式起重机采用电动机作为动力源如特雷克斯公司的 Powerlif 5000 (120 ) 电动履带起重机采用洁净能源电作为动力源其利用辅助电缆将380V电压引入Z4直流电机，通过联轴器带动主液压泵为整车提供的动力。可以实现了污染物的低排放量。该机型应用广泛，可适用于电建、冶金、化工等大型项目的施工，能充分利用工程项目的电力资源，降低使用成本。

电动履带式起重机

履带起重机的主要性能参数有额定起重量、起升高度、幅度、跨度、各机构的工作速度，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。

额定起重量是指起重机一次允许吊运的最大货物质量和取物装置质量之和，单位为吨（

）或千克（

），起重量用

标记。额定起重量一般不包括吊具的质量，但包括抓斗、电磁吸盘等的质量。而起升载荷是额定起重量的重力，以

标记，

。

起升高度（lifting height）指的是由地面到取物装置能够达到的最高位置的垂直距离，单位为米（

），以H标记。若取物装置能够放到地面以下，则地面以下的高度称为下降深度（

），起升高度没有国家标准予以硬性规定。

3~50t 桥式起重机起升高度系列（摘自GB/T 790-1995） （单位：m）

/t（主钩）		30~50		80		100		125		160		200		250
H	主钩	12	16	20	30	20	30	20	30	24	30	19	30	16	30
	副钩	14	18	22	32	22	32	22	32	26	32	21	32	18	32

表中有范围的起升高度，具体值视使用场合而定。表中所列的起升高度均为最大起升高度，必要时，经供需双方协商，也可超出此限，用户在订货时应提出实际需要的起升高度，实际值应从6

始，每2

为一档。

幅度指的是臂架回转起重机回转中心线与取物装置垂线间的距离，不回转的臂架起重机，一般是指臂架下铰接点到取物装置垂线的距离，单位为米（

），通常以

标记，也没有国家标准予以硬性规定。

起重机的幅度与起升高度

履带式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

；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

；回转速度是指转台每分钟转数，单位为

；行走速度是整机的移动速度，单位为

或

。此外，吊臂伸缩和支腿放收，通常以所需时间（

）来计算。

起重量

的重力与相应于该起重量时的工作幅度R的乘积为起重力矩

，单位

，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

值来表示。

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，单位为吨（

），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

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

值越大，自重指标越先进。

起重机主要技术参数表示例

项目		起重机参数
最大起重力矩（ ）		300000
最大起重量（ ）		6000
整机总重（ ）		2800
臂长	主臂（ ）	80- 140
	副臂（ ）	40- 80
起升/变幅机构形式		卷扬钢丝绳
最大起升速度（ ）		5
回转形式		车轮回转
最大回转速度（ ）		0.04
接地比压（ ）		20
接地比压（ ）		30/40
设计风速	最大作业风速（ ）	17.8
	最大非作业风速（ ）	42

履带起重机是现代工业生产、城市发展、人民生活必不可少的基础设施，广泛应用于冶金、港口、机械制造、物流、电力、采矿、工业、建筑工程和海洋工程等国民经济各行业中。

建筑工程的施工过程中离不开起重机的辅助，履带起重机以其独有的升高高度高、工作强度大、工作能力强等一系列特点，深得工业和民用建筑施工工程的青睐，在建筑工程的发展、施工过程中得到广泛的应用，并且发挥着越来越重要的作用。在全面保证建筑工程施工安全的前提下，充分发挥塔式起重机便可以加快施工进度、缩短工期、降低工程造价等，是建筑工程顺利进行的一种保证。

在现代生产中，履带起重机在物料运输领域起着重要作用，广泛用于输送、装卸和仓储等作业。

结合风电、核电、石化等行业发展变化，工程起重机已应用于风机吊装、检修领域。如中国太原重工公司已实现了在风机整机和吊装设备的研制、风场EPC总承包工程的全产业链服务能力。与风机大型化相配合的千吨级吊车也有很多，与风机大型化相配合的千吨级吊车也有很多，如抚挖QUY1250、利勃海尔LR11350、三一SCC1000，这些千吨级吊车根据设计类型和吊重的不同，适合应用到4MW 、5MW、6MW风机的安装。

GB/T 14560-2011，履带起重机的技术要求、试验方法、检验规则、使用说明书与标志、包装、运输和贮存，适用于以内燃机为动力的液压式履带起重机。

关于起重机的一些术语及命名规范有《起重机 术语》GB/T 6974系列；《Cranes — Vocabulary》ISO 4306系列等。

关于起重机的操作规范有《起重机 起重机操作手册》GB/T 17909系列；《Cranes — Crane operating manual》ISO 9928系列等。

关于起重机的安全规范有《起重机 安全使用》GB/T 23723系列；《起重机 通道及安全防护设施》GB/T 24818系列；《Cranes — Safety — Load lifting attachments》（ISO 17096:2015）；《Cranes - Safety - Tower cranes》（EN 14439:2006+A2:2009）等。

随着全球经济的持续发展，世界最大吨位的超大型履带起重机不断突破，大型吊装记录更是不断被刷新。伴随着千吨级甚至是超2000吨级大型零部件的一次吊装施工作业．吊重物的单笔价值越来越大，动辄逾亿元，吊装施工的风险也越来越大。作为特种设备，履带起重机的安全设计及安全控制策略必将成为未来履带起重机发展的重中之重，智能化操作控制系统、远程诊断和在线监控等可能会成为产品的标准配置。

随着电力、石油．化工、造船、工程建筑等行业的蓬勃发展，工程建设规模越来越大，工期越来越短。为了提高工程建设的施工质量与施工效率，施工现场提出了以空间换时间的新型作业模式，对超大型起重设备的需求愈来愈多。同时，超大吨位履带起重机的研制，也必将极大地拉动专业技术的发展与成熟。带超起装置的工况将成为履带起重机的标准配置，超起原理及超起装置的完善、成熟与技术突破将成为产品研发的重点；特殊结构的设计将成为产品设计的核心。

针对北美、澳洲等发达地区市场，对运输有着极为严格的要求。单件运输尺寸及运输重量稍有超差，即会带来运输成本成倍地增加。为此，严格控制最大单件运输重量与运输尺寸，是打造国际化产品的必然要求。此外，新材料、新工艺。新设计方法及新型结构等将得到越来越充分的应用。

面对越来越成熟的市场和差异化细分的客户需求，具有领先意识的企业越来越重视打造专用的履带起重机变型产品，加快技术驱动以巩固行业地位，比如针对蓬勃发展的风电市场开发的专用起重机，针对物流行业的专用起重机等必然会风靡。

随着履带起重机核心技术和专业技术的日趋成熟，具备完善的产品系列型谱的专业生产厂家越来越多。面对竞争激烈的国际市场，实现产品模块化、系列化开发．提高通用化与模块化程度，重视人性化与人机工程学、降低成本、提升产品竞争力，是产品持久生存的立足之本。

展开[1]谢正义, 陈帅, 朱春霞. 不同地基接触状态下履带起重机动力学分析[J]. 机械设计与制造, 2023-06-08, 388(6): 130-133,138. [2023-11-29].

[2]崔玄贞. 履带起重机装配线平衡研究及应用[D]. 上海交通大学, 2012-06-01[2023-11-29].

[3]中国机械工业年鉴编辑委员会, 中国工程机械工业协会. 《中国工程机械工业年鉴.2019》[M]. 北京: 机械工业出版社, 2019-09: 太原重工工程起重机.

[4]丁克勤, 刘关四. 《基于失效模式的起重装备服役健康检测》[M]. 北京: 机械工业出版社, 2018-11: 前言. [2023-11-29].

[5]中国机械工业年鉴编辑委员会. 《中国工程机械工业年鉴2019》[M]. 北京: 机械工业出版社, 2019-09: 行业篇 工程起重机.

[6]中国机械工业年鉴编辑委员会, 中国工程机械工业协会. 《中国工程机械工业年鉴2019》[M]. 北京: 机械工业出版社, 2019-09: 综述篇 2018年工程机械质量检测情况.

[7]徐正林, 刘昌褀, 毛建云. 《一本书看懂现代化物流》[M]. 北京: 化学工业出版社, 2017-10: 第3章 装卸搬运设备与技术 3.2起重设备.

[8]张瑞武. 履带起重机行走平稳性研究[D]. 大连理工大学, 2021-05-29[2023-11-29].

[9]周传林. 履带起重机臂架结构风载荷特性研究[J]. 今日制造与升级, 2023-07-28, (7): 94-96. [2023-11-29].

[10]机电之家网编委会. 《机械设备维修与保养实用技术》[M]. 北京: 化学工业出版社, 2015-11-01: 第五章 工程机械设备 5.6起重机. [2023-11-29].

[11]朱介音、沈康、杨旭. 工程履带式起重机的组成及工作原理. 北京: 机械出版社, 2014-09-01: 2-9. (10)

[12]胡宗武. 《起重机设计与实例》[M]. 北京: 机械工业出版社, 2009-06: 1-10. (3)

[13]中国起重机发展任重道远徐工堪当中流砥柱(上)[J]. 石油化工建设, 2016-01-01, 38(1): 12-13. [2023-11-29].

[14]新湖南. 三一旗下全球最大4000吨履带式起重机首吊成功.今日头条. 2020-07-18[2023-11-29].

[15]张策. 《机械工程史》[M]. 北京: 清华大学出版社, 2015: 第四章 第一次工业革命. [2023-11-29].

[16]William George Armstrong.Newcastle University. [2023-09-18].

[17]William George Armstrong, Baron Armstrong.Britannica. [2023-09-18].

[18]拖拉机为什么前后轮是一高一低.搜狐网. [2023-11-29].

[19]张婷婷. 《中国工程起重机国际化发展前瞻——据大连理工大学专家高顺德报告录音整理》[J]. 液压气动与密封, 2022, (1): 102-108. [2023-11-29].

[20]丁中立. 国外工程起重机发展趋势[J]. 建筑机械, 2000-01-01, (2): 12-15. [2023-11-29].

[21]中国起重机发展任重道远徐工堪当中流砥柱(上)[J]. 石油化工建设, 2016-01-01, 38(1): 12-13. [2023-11-29].

[22]《中国起重机发展任重道远徐工堪当中流砥柱(上)》[J]. 石油化工建设, 2016, 38(1): 12-13.

[23]喻乐康, 曾旋. 《中国塔式起重机发展的些许思考》[J]. 建设机械技术与管理, 2013, 26(2): 27-29. [2023-11-29].

[24]中国筑路机械学术研究综述·2018.中国知网. [2023-11-30].

[25]姜振楠, 王欣, 宋晓光, 李万里. 大型履带起重机起升机构闭式液压集中式补油系统研究[J]. 机床与液压, 2021-04-15, 49(7): 79-83,96. [2023-11-30].

[26]林思颖. 宇通重工YTQU55型液压式履带起重机[J]. 今日工程机械, 2009-01-01, (3): 107. [2023-11-30].

[27]特雷克斯电动履带起重机成功下线.中国知网. [2023-11-30].

[28]国家技术监督局. 《电动桥式起重机跨度和起升高度系列（GB/T 790-1995）》[S]. 北京: 中国标准出版社, 1996-08: 1-3. (3)

[29]李伟亮. 履带起重机关键参数分析与研究[D]. 东北大学, 2010-07-01[2023-11-29].

[30]起重机市场 - 增长、趋势、COVID-19 影响和预测 (2023 - 2028).Mordor Intelligence. [2023-09-11].

[31]贺维军. 《塔式起重机应用的相关问题研究》[J]. 城市建设理论研究（电子版）, 2013

[32]瞿中华, 张海超, 王子阳, 曹轩, 李俊男, 张轩. 狭窄空间中大吨位履带起重机构件吊装应用技术[J]. 建筑机械, 2022-12-08, (12): 57-61. [2023-11-29].

[33]刘小玲, 刘海东. 《物流装卸搬运设备与技术》[M]. 浙江: 浙江大学出版社, 2018-04: 第四章 起重机械.

[34]魏太有. 风电吊装领域中的履带起重机应用[J]. 建设机械技术与管理, 2016-01-01, 29(8): 79-82. [2023-11-29].

[35]GB/T 14560-2011. 履带起重机[S]. 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 2011-06-16[2023-11-29].

[36]推荐性国家标准.国家标准全文公开系统. [2023-09-10].

[37]ISO 4306-4:2020 【现行】
Cranes — Vocabulary — Part 4: Jib cranes.中国标准服务网. [2023-09-10].

[38]推荐性国家标准.国家标准全文公开系统. [2023-09-10].

[39]ISO 9928-2:2014 【现行】.中国标准服务网. [2023-09-10].

[40]GB/T 23723.4-2010 【现行】.中国标准服务网. [2023-09-10].

[41]GB/T 24818.2-2021 【现行】.中国标准服务网. [2023-09-10].

[42]ISO 17096:2015 【现行】.中国标准服务网. [2023-09-10].

[43]EN 14439:2006+A2:2009.中国标准服务网. [2023-09-10].

[44]刘金江. 履带起重机产品现状及发展趋势[J]. 建筑机械（上半月）, 2009-01-01, (3): 32-34. [2023-11-30].

该页面最新编辑时间为 2024年4月5日