现今,伴随着经济的快速发展和城市人口的爆发性增长,加快城市化建设已经成为解决城市庞大人口问题的必要手段,其中高层以及超高层建筑在城市化建设中占比很大,在这些建筑物的施工中会大量用到塔式起重机。对于塔吊司机而言,攀爬高耸的塔机不仅对体力的要求很高,同时也要承受很大的心理压力。为了方便工作人员上下塔吊,降低作业强度,增强人身安全和心理安全,提高工作效率,在塔吊内安装辅助工作人员攀爬的设备,有着非常重要的实用价值。因此,本文以重庆大学与某公司的横向课题为依托,研发了适用于塔式起重机的电动助爬器,对攀爬过程中提升系统进行了动力学特性分析,分析了特殊风载下塔机晃动量对攀爬者造成的最大冲击力,论文主要研究了如下内容:(1)根据合作方提出的设计要求和原始参数,提出了两个设计方案。并分别进行了相关零部件的设计与选型,建立了样机模型;(2)分析了现有用于风电塔筒内助爬器的控制方式,研发了能够满足合作方要求的助爬器控制系统,对适用的变频器以及可编程逻辑控制器进行选型;(3)介绍了运动中人的生物动力学模型建立方法,采用单自由度动力学模型描述攀爬过程中的人,并建立了包括攀爬者在内的提升系统动力学模型,结合QTZ25塔式起重机具体结构参数,利用Matlab软件进行了仿真,得到了提升系统及攀爬者质心处在攀爬过程中的动力学特性;(4)分别建立了在六级和九级风载情况下引起攀爬者质心横向振动的动力学模型,结合QTZ25塔式起重机具体结构参数,并在Matlab软件中进行了仿真,获得了由于特殊风载导致塔吊晃动对攀爬者造成的最大冲击力,证明了在大风环境下使用助爬器有利于提高攀爬者的安全性。通过本课题的研究,可以为用于塔式起重机的助爬器结构设计、攀爬者动力学特性以及特殊风载下攀爬安全性研究等提供参考,具有一定的理论价值和实际工程意义。