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摘要：塔式起重机电气控制室与驾驶舱联合整体操作室是一种专门针对建筑用塔式起重机的新型设计，电气控制室将所有的电气元器件集中布置在电控室内，并且电控室与驾驶舱排列在一起，形成集电气控制、操作、维修于一体的综合性布局。
关键词：塔式起重机；电气控制柜；驾驶舱；联合整体操作室；
中圖分类号： TH21 文献标识码： A 文章编号：
一、塔式起重机电气控制室与驾驶舱联合整体操作室与传统电气控制柜比较，具有如下优点：
1、生产、安装工序减少：本电气控制室与驾驶舱联合整体操作室将三个电气控制柜及电阻箱整合在一起，电气控制柜及电阻箱数量由四个减少到一个，在生产时，钻孔数量减少；在安装时，有效减少了电阻箱与塔式起重机结构的干涉，方便安装。
2、减少故障：变频器、可编程序控制器（PLC）、变压器、断路器等电气元件对使用环境的要求较特殊，容易受到外界温度、湿度、电磁场的干扰，而电气控制室与驾驶舱联合整体操作室将上述电气元件都集中在一个装有大功率空调的电控室内，使其受温度、湿度、电磁场的影响很大程度减小，延长电气元器件的寿命，减少发生故障的频率。
3、便于维护：传统的电气控制柜布置很分散，在维护时极易受到外界噪音的干扰（尤其是在施工现场，设备多、噪音大的环境下），使得维护人员与驾驶舱配合维修人员沟通困难，维修效率低，极易发生维修事故。但是塔式起重机电气控制室与驾驶舱联合整体操作室将电控室与驾驶舱排列在一起，维修人员在电控室内与驾驶舱内的司机距离很近，沟通很方便，能有效的提高维修效率。
图一：电气控制室与驾驶舱联合整体操作室
二、对上部分电气控制室与驾驶舱设计说明：
1、塔式起重机电气控制室与驾驶舱联合整体操作室分为三部分，最前面为驾驶舱，中间为电控室，尾部为电阻室。
驾驶舱内部除了必备的座椅、操作手柄、照明灯外，还增设了电源插座、多功能监控系统、衣帽钩等器具，这些人性化配置能更好的方便塔机操作人员的日常生活。尤其是多功能监控系统，它采用专用传感器件，通过微处理器及自主光源液晶显示屏向塔机操作人员实时准确地提供当前塔机的主要工作状态：额定起重量、实际起重量、吊钩幅度、吊钩高度、力矩程度等，清晰明了，为了更好的保护塔机，它还能在起重量达到额定起重量或规定力矩值的90%时预警、105%时报警并自动切断吊钩向前和吊钩起升向上的操作。
2、电控室里容纳了塔机绝大部分电气元器件，包括起升、变幅变频器，可编程序控制器（PLC），断路器，接触器，可控硅模块，RCV控制器等元器件。传统的分体式布置方法将其分为三大块：起升、回转、变幅，每一块对应一个柜子，每个柜子里布置相应的独立操作的元器件，这样柜子的大小、外形尺寸不统一，不能很好的规划，造成了很大空间的浪费。采用电气控制室与驾驶舱联合整体操作室形式，可以很好的布置元器件，使其紧凑、合理，而且在运行出现故障的时候，能更快的找到出问题的元器件，更及时解决问题。在电控室内部还装有大功率空调，能够对密闭的电控室起到恒温左右，延长了元器件的使用寿命。
3、电阻室里放置了起升电阻和变幅电阻，在电阻室里还配备了12个风扇，电阻的温度升高到一定程度启动一部分风扇，若温度继续升高，则再启动另一部分风扇，在快速降低电阻室的温度，保证塔机的正常运行的同时，也最大程度做到节能减排。
4、航空接插件集中分布在电控室侧面下部，相对于分体式能节约电线、电缆的长度，安装更加人性化，在维修时避免了太多中间联接线的干扰，方便了很多。
三、对塔式起重机电气控制室与驾驶舱联合整体操作室下部分z支承底架等设计：
图二：电气控制室与驾驶舱联合整体操作室下部分z支承底架
图二中，塔式起重机电气控制室与驾驶舱联合整体操作室支承底架承重挑梁槽钢2[16×2452,
数量为2件，材质为Q235B，其重量为G2=96.8Kg
底架重量665Kg
校核电气控制室与驾驶舱联合整体操作室支承底架承重挑梁强度：
已知G1=96.8Kg，G2==1582.5Kg
A-A断面面积A=2×25.162-2×0.085×4=49.644cm2
抗弯截面模量WX=2×117=234cm3
截面A-A的弯矩 MA=（1226×96.8+1800×1582.5）×1.1=3263814.48mm·kg
截面A-A的弯曲应力σA==139.48N/mm2
截面A-A的剪切应力τA==3.3826N/mm2
根据《起重机设计规范》GB/T 3811-2008 5.4.1.3复合应力公式（34）截面A-A复合应力σAF=
=
=139.603N/mm2<[σ]=175N/mm2
经计算：塔式起重机电气控制室与驾驶舱联合整体操作室支承底架承重挑梁强度满足使用要求。
四、结论：
电气控制系统的所有电气元件都集中布置于一个电控室内，克服了传统电气系统分散成若干箱体布置的弊端，减少了各箱体之间的中间联接线长度和电控柜数量，降低了制造成本，克服了传统电气系统因中间接线环节太多，而容易发生故障的缺陷，所有的电气元件布置于一个电控室内，从而使电器元件的布局更为紧凑，使整个电器布置显得更美观、简洁。
由上可见，采用电控箱与驾驶舱联合整体电控室，可有效避免外界温度、湿度、磁场对电气控制系统的干扰，降低电气故障发生率；大大提高控制、操作与维护效率；便于维护人员与驾驶舱人员直接沟通，维修效率高；大大减少各箱体之间的中间联接线和电控柜数量，降低制造成本。
关键词：塔式起重机；电气控制柜；驾驶舱；联合整体操作室；
中圖分类号： TH21 文献标识码： A 文章编号：
一、塔式起重机电气控制室与驾驶舱联合整体操作室与传统电气控制柜比较，具有如下优点：
1、生产、安装工序减少：本电气控制室与驾驶舱联合整体操作室将三个电气控制柜及电阻箱整合在一起，电气控制柜及电阻箱数量由四个减少到一个，在生产时，钻孔数量减少；在安装时，有效减少了电阻箱与塔式起重机结构的干涉，方便安装。
2、减少故障：变频器、可编程序控制器（PLC）、变压器、断路器等电气元件对使用环境的要求较特殊，容易受到外界温度、湿度、电磁场的干扰，而电气控制室与驾驶舱联合整体操作室将上述电气元件都集中在一个装有大功率空调的电控室内，使其受温度、湿度、电磁场的影响很大程度减小，延长电气元器件的寿命，减少发生故障的频率。
3、便于维护：传统的电气控制柜布置很分散，在维护时极易受到外界噪音的干扰（尤其是在施工现场，设备多、噪音大的环境下），使得维护人员与驾驶舱配合维修人员沟通困难，维修效率低，极易发生维修事故。但是塔式起重机电气控制室与驾驶舱联合整体操作室将电控室与驾驶舱排列在一起，维修人员在电控室内与驾驶舱内的司机距离很近，沟通很方便，能有效的提高维修效率。
图一：电气控制室与驾驶舱联合整体操作室
二、对上部分电气控制室与驾驶舱设计说明：
1、塔式起重机电气控制室与驾驶舱联合整体操作室分为三部分，最前面为驾驶舱，中间为电控室，尾部为电阻室。
驾驶舱内部除了必备的座椅、操作手柄、照明灯外，还增设了电源插座、多功能监控系统、衣帽钩等器具，这些人性化配置能更好的方便塔机操作人员的日常生活。尤其是多功能监控系统，它采用专用传感器件，通过微处理器及自主光源液晶显示屏向塔机操作人员实时准确地提供当前塔机的主要工作状态：额定起重量、实际起重量、吊钩幅度、吊钩高度、力矩程度等，清晰明了，为了更好的保护塔机，它还能在起重量达到额定起重量或规定力矩值的90%时预警、105%时报警并自动切断吊钩向前和吊钩起升向上的操作。
2、电控室里容纳了塔机绝大部分电气元器件，包括起升、变幅变频器，可编程序控制器（PLC），断路器，接触器，可控硅模块，RCV控制器等元器件。传统的分体式布置方法将其分为三大块：起升、回转、变幅，每一块对应一个柜子，每个柜子里布置相应的独立操作的元器件，这样柜子的大小、外形尺寸不统一，不能很好的规划，造成了很大空间的浪费。采用电气控制室与驾驶舱联合整体操作室形式，可以很好的布置元器件，使其紧凑、合理，而且在运行出现故障的时候，能更快的找到出问题的元器件，更及时解决问题。在电控室内部还装有大功率空调，能够对密闭的电控室起到恒温左右，延长了元器件的使用寿命。
3、电阻室里放置了起升电阻和变幅电阻，在电阻室里还配备了12个风扇，电阻的温度升高到一定程度启动一部分风扇，若温度继续升高，则再启动另一部分风扇，在快速降低电阻室的温度，保证塔机的正常运行的同时，也最大程度做到节能减排。
4、航空接插件集中分布在电控室侧面下部，相对于分体式能节约电线、电缆的长度，安装更加人性化，在维修时避免了太多中间联接线的干扰，方便了很多。
三、对塔式起重机电气控制室与驾驶舱联合整体操作室下部分z支承底架等设计：
图二：电气控制室与驾驶舱联合整体操作室下部分z支承底架
图二中，塔式起重机电气控制室与驾驶舱联合整体操作室支承底架承重挑梁槽钢2[16×2452,
数量为2件，材质为Q235B，其重量为G2=96.8Kg
底架重量665Kg
校核电气控制室与驾驶舱联合整体操作室支承底架承重挑梁强度：
已知G1=96.8Kg，G2==1582.5Kg
A-A断面面积A=2×25.162-2×0.085×4=49.644cm2
抗弯截面模量WX=2×117=234cm3
截面A-A的弯矩 MA=（1226×96.8+1800×1582.5）×1.1=3263814.48mm·kg
截面A-A的弯曲应力σA==139.48N/mm2
截面A-A的剪切应力τA==3.3826N/mm2
根据《起重机设计规范》GB/T 3811-2008 5.4.1.3复合应力公式（34）截面A-A复合应力σAF=
=
=139.603N/mm2<[σ]=175N/mm2
经计算：塔式起重机电气控制室与驾驶舱联合整体操作室支承底架承重挑梁强度满足使用要求。
四、结论：
电气控制系统的所有电气元件都集中布置于一个电控室内，克服了传统电气系统分散成若干箱体布置的弊端，减少了各箱体之间的中间联接线长度和电控柜数量，降低了制造成本，克服了传统电气系统因中间接线环节太多，而容易发生故障的缺陷，所有的电气元件布置于一个电控室内，从而使电器元件的布局更为紧凑，使整个电器布置显得更美观、简洁。
由上可见，采用电控箱与驾驶舱联合整体电控室，可有效避免外界温度、湿度、磁场对电气控制系统的干扰，降低电气故障发生率；大大提高控制、操作与维护效率；便于维护人员与驾驶舱人员直接沟通，维修效率高；大大减少各箱体之间的中间联接线和电控柜数量，降低制造成本。