一辆利勃海尔 LTM 1200-5.1型吊车 起重机 ，指用吊钩或其他取物装置吊挂重物，在空间进行升降与运移等循环性作业的机械 。起重机有很多分类，“吊车”、“塔吊”、“天车”、“桁车”等俗称指的就是起重机中的一类或几类。
作为生产生活中起升重物的需要，古代各个文明中均发展了具有自己特色的起重机械雏形，如中国古代的桔槔 、辘轳 等，但现代起重机械起源于欧洲。
希腊-罗马式“Trispastos”（三滑轮起重机），最简单的起重机类型，可负载150kg 公元前6世纪末，古希腊人 发明了用于起吊重物的起重机。[ 1] :7 考古表明最晚到公元前515年，吊装夹具和吊楔 [ 1] :7
不久后，绞车 滑轮 组就取代土堆坡道 成为垂直搬运最主要的方式。在接下来的200年里，由于新的吊装工艺使利用几块小点的石块代替大石块更为可行，希腊建筑工地所需处理的构件重量迅速下降。相比希腊古风时期 建筑石块不断增大的尺寸，像帕特农神庙 之类的希腊古典时期 神庙使用的都是重量在15-20吨以下的石块。同时，由于多柱结构的应用，大型单柱结构实际上已经被舍弃了。[ 1] :14f
虽然从土堆坡道转变为起重机的具体过程还不清楚，但原因可能是，在当时希腊动荡的社会和政治条件下，在埃及和亚述等地常见的劳动力密集型的土堆坡道和所需大量劳动力并不是各个城邦 可以负担的，取而代之的是小而专业的施工队和各种起重机械。[ 1] :14f
滑轮组系统的最早文字记录出自《力学问题》（Mech . 18, 853a32-853b13），书中将其归功于亚里士多德 （公元前384-322年），但其出现可能要稍晚一些。与此同时，希腊神庙的石块尺寸又逐渐达到了古风时期的水準，这表明复杂的滑轮组系统开始在希腊的建筑工地越来越普及。[ 1] :16
希腊-罗马式“Pentaspastos”（五滑轮起重机），可负重450kg 一个罗马“Polyspastos”的复原品，高10.4m，由踏轮提供动力，位于德国伯恩 起重机在古代的全盛时期是罗马帝国 时期，当时施工建设猛增，建筑尺寸也相当巨大。罗马人采用了希腊的起重机并将其进一步发展。多亏维特鲁威 和希罗 等工程师的详细记录，我们可以对罗马人的起重技术了解的比较多。公元一世纪末的昆图斯·哈特里乌斯 踏车起重机
最简单的罗马起重机是“trispastos”（三滑轮起重机），这种起重机由一个单梁吊臂、一个绞车 、一根绳 和一个包含3个滑轮的滑轮组。该结构的机械利益为3:1
，单人操作绞车就起升150公斤左右的重物。“pentaspastos”（五滑轮起重机）是起重量再大些的起重机，在其最能吊的工况，它共有5个滑轮，同时根据起升重量的不同，滑轮可以调节为3个，臂杆可以调节为2-4根。“polyspastos”借助绞车两边的四个人可以起升约3000公斤的重物。因为踏车 具有更大的机械优势，所以如果将绞车换成踏车，仅需要一半的工作人员，其最大起重量可以加倍达到6000公斤。这意味着，相比埃及金字塔 的建设中利用土堆坡道搬运一块2.5吨的石块利用50人，利用罗马polyspastos，每人可以起升3000公斤，是他们的60倍。[ 2] :13
无论如何，许多现存罗马建筑的石块已经远超polyspastos所处理的大小，这表明，罗马人的起重能力已经发展到了很高的水準。在巴勒贝克 的朱庇特 神庙，额枋 石块每块重达60吨，飞檐 石块每块都超过100吨，且它们大都被提升到了19米左右。[ 1] :16 在罗马 ，图拉真柱 的主块重53.3吨，高达34米。[ 3] :426
古罗马工程师们依靠两种措施吊装大型物体：一是希罗 所建议的提升塔（lifting tower），提升塔是由平行的四根桅杆组成的方塔架；[ 3] :427ff 二是塔周围地面的大量绞车 ，虽然绞车比踏轮的机械利益要小，但它却可以实现多人甚至牲口同时施力。[ 3] :434ff 根据阿米阿努斯·馬爾切利努斯 的描述，多绞车系统就曾被用于马克西穆斯竞技场 的拉特兰诺方尖塔 的建造中。单个绞车的起重量可以通过单块巨石上吊楔孔的数量来确定。如之前提到的巴勒贝克的额枋石块，重量在55吨到60吨之间，上面的八个孔表明每个吊楔允许的载重为7.5吨，这也是每台绞车的吊装载荷。[ 3] :436 通过协作起吊如此巨大的重量，需要为绞车提供动力的各个工作组之间大量的精准协作。
中世纪港口起重机，用于安装桅杆 和装卸重物，位于波兰 格但斯克 [ 4] :346 老彼得·勃鲁盖尔 《巴别塔 中世纪中期，由于西罗马帝国 灭亡后的科技倒退，踏车起重机在西欧 再次大规模应用。[ 5] magna rota ）最早的记载发现于约1225年的法国 档案文献，[ 6] :515 紧随其后的是1240年的一份同样出自法国的记载。[ 6] :526 在航海行业方面，乌得勒支 最早使用岸上起重机是1244年，安特卫普 是1263年，布吕赫 是1288年，汉堡 是1291年，[ 4] :345 而在英格兰到1331年才有踏车起重机的记载。[ 6] :524
马修·帕里斯 通常，用起重机来完成垂直搬运要被常规的方式更安全、更廉价。因此，在港口、矿山和尤其是建筑等领域，踏轮起重机应用广泛，其在高耸的哥特式教堂 的建造中发挥了重要作用。然而，无论当时的文字还是图案资料都表明像踏轮起重机、独轮车 等新引入的机械远没有取代传统的劳动力密集的梯子、泥浆桶、担架等方式。相反，在中世纪新旧方式一直在港口和建筑工地共存。[ 6] :545 [ 4] :345
除了踏轮，中世纪的资料显示，当时的起重机也有用带辐条 、曲柄 的绞盘 船舵 形状的绞盘来驱动起重机的。已知早在1123年，飞轮 就被用来缓解吊装过程中冲击的不规则性和克服“死点”的影响。[ 6] :5184
尽管踏轮起重机的重新兴起毫无疑问地与当时哥特式建设的大规模兴建有关，但其具体过程是不明确的。[ 6] :515 踏轮起重机的重现还可能导致了绞盘的技术进步。另外，中世纪踏轮可能是刻意借鉴古罗马建筑师维特鲁威 的《建筑十书 》中的图样来制作的，该书可以在很多修道院的图书室中轻易得到。早期踏轮的结构与水车 十分相似，所以踏轮的再现也可能是从水车的省力结构中受到了启发。[ 6] :524
建筑顶上的单踏轮起重机 中世纪的踏轮起重机包括一个或两个绕着中轴 转动的巨大踏轮，踏轮宽度足够两个人并排行走。虽然早期的“圆规臂”轮是直接插入轴杆之中的，但更先进的“扣臂”型则已改为了连接轮辋的弦杆，[ 6] :525f 这为使用更细的轴杆和提供更大的机械利益 提供了可能。[ 6] :536
与普遍持有的观点不同，中世纪建筑工地的起重机既不是放在当时所用的极为轻便的脚手架 上的，也不是放在哥特式教堂的薄墙壁上，它们无法承载起重机和负载的重量。相反地，建筑最初阶段，起重机被放在地上，且通常是在建筑里面。在新的一层地板完成及屋顶大规模系梁连到墙上后，起重机就被拆除并在顶梁上重组，靠起重机的移动完成拱顶的建造。[ 6] :533 因此，起重机随着建筑的建造而迁移，造成英格兰所有现存的建筑起重机全是在教堂塔楼的屋顶之下和拱顶之上发现的。建筑完成后他们依旧被留在那里，以备维修时吊装材料。[ 6] :532ff
位于德国特里尔 内港的塔吊，建于1413年 相对于现代起重机，中世纪的起重机和更接近它们在古希腊罗马时期的前辈[ 1] :6 ，主要用以垂直吊装，而非水平搬移。[ 6] :533 因此当时吊装作业的方式与现在是不同的，例如，在建筑工地，吊车将石块从下方直接吊装就位，[ 6] :533 或者从墙的中间为两端吊运石头。[ 1] :6 另外，起重机司机在起重机外面向踏轮工人下达命令的同时，还可以用一根细绳控制着吊物的水準移动。[ 2] :17 能够负载旋转的，尤其适合码头作业的，旋臂起重机的出现可以追溯到1340年。[ 6] :534 虽然建筑用的琢石石块用绳索、吊楔或恶魔钳（德国Teufelskralle ）直接吊起，但其他物件通常需要先被放置到托盘 、筐 、木箱或桶 等容器中。[ 6] :531
值得注意的是，中世纪的起重机很少使用棘轮 或刹车 还防止负载坠落。[ 6] :540 对这种奇怪的缺失的解释是，中世纪踏轮的高摩擦力 可以阻止轮子不受控制地加速。[ 2] :17
现代战舰的身后矗立着的是一座建于1742年的起重机，用来为大型帆船安装桅杆，攝於丹麦 哥本哈根 就已知的“知识状态”，固定式港口起重机被认为是中世纪的新发展。典型的港口起重机是配有两个踏轮的枢轴结构，它们被放置在码头边上用来装卸货物，在那里，它们取代了跷跷板 、绞车 帆桁 [ 4] :345
根据地域的不同，港口起重机可以分为两种类型：尽管在佛兰德 和荷兰 海岸上的龙门吊通常是绕着中央垂直轴来旋转的，德国海港和内港的一般的塔式起重机还是将卷扬机和踏轮安装在坚实塔楼中，只有臂杆和屋顶可以旋转。[ 4] :346 有趣的是，在地中海地区 和高度发达的意大利 港口，码头起重机并没有被使用，地方当局继续依赖于涵盖中世纪的劳动密集型的坡道来装卸货物。[ 4] :347
不像建筑起重机的速度受到了进展缓慢的石匠的限制，港口起重机通常装备两个踏轮来加快吊装速度。直径约4米甚至更大的两个踏轮连接在轴的两侧同时进行旋转。它们的起吊能力在2-3吨，这显然是为了对应海运货物的常规大小。[ 4] :345 如今，根据一项调查，工业时代前的十五踏轮起重机在挪威卑尔根 ，瑞典斯德哥尔摩 、卡尔斯克鲁纳 ，丹麦哥本哈根 ，英格兰哈里奇 ，波兰格但斯克 ，以及德国的吕讷堡 、施塔德 、奥滕多夫 、马克特布赖特 、维尔茨堡 、厄斯特里希 、宾根 、安德纳赫 和特里尔 等地都仍有留存。有些港口起重机，如在格但斯克 、科隆 和不来梅 的，被用来专门给新造帆船安装桅杆。除了这些固定式起重机，可以在整个港池灵地部署的浮式起重机 也在14世纪投入使用。[ 4] :346
1586年利用提升塔竖立梵蒂冈方尖塔 1586年，文艺复兴建筑师 多梅尼科·丰塔纳 在罗马搬移重达361吨的梵蒂冈方尖塔 [ 3] :428 从他的报告中可以明显的看出，各个牵引小组之间的协作需要大量的集中性和纪律性，因为假如受力不均，受力大的绳索会因超载而断裂。[ 3] :436–437
这一时期，也有家用的起重机，烟囱和壁炉起重机被用来往火上放锅。[ 7]
威廉·阿姆斯特朗男爵 ，液压起重机的发明者随着工业革命 的到来，被用来在码头装卸货物的第一台现代起重机正式产生。1838年，工业家、商人威廉·阿姆斯特朗男爵 设计了一台液压式水力起重机。在他的设计中，用一个在密闭圆柱缸中的柱塞来产生承载能力，而通过阀门调节缸中液体量来赋予柱塞所需的力。[ 8]
1845年，曾有一个从遥远的水库为纽卡斯尔 居民提供自来水的计划。阿姆斯特朗参与了该计划，他建议纽卡斯尔公司用镇子低处多余的水压来驱动一台他的液压起重机，用来将煤炭装到码头岸边 的驳船上面。他声称他的发明可以比传统起重机更加高效和便宜。该公司接受了他的建议，事实证明，安装在码头岸边的三台起重机非常成功。[ 9]
液压起重机的成功让阿姆斯特朗于1847年在纽卡斯尔 成立了阿姆斯特朗-惠特沃斯公司 来为起重机和桥梁生产他的液压机械 。他的公司很快就收到了来自爱丁堡和北方铁路以及利物浦码头 的液压起重机订单，和来自格里姆斯比 的液压大门的订单。在1850年，该公司拥有300名员工，年产45台起重机，而到了1860年代初期，它拥有约4000名员工，每年出产超过100台起重机。[ 9]
在接下来的几十年里，阿姆斯特朗不断提升他的起重机设计；其中最显著的创新就是液压蓄压器 亨伯河口 的新荷兰 [ 10]
他于1883年受意大利军队 委托建造的一台起重机，直至1950年代中叶仍在使用，已经年久失修的起重机现在还矗立在威尼斯 。[ 11]
起重机的运动 一台坏掉的前石川岛 牌起重机，巴西里约热内卢 Sermetal造船厂。事故发生的原因是缺乏维护和滥用。 左图：起重机可以根据负载吊装各种不同的物件。 一台因支腿陷入松软地面而侧翻的流动式起重机 起重机设计的三个基本要素是：一、它要能负重；二、它不能翻倒；三、它不能断裂。
起重机利用一个或多个简单机械 来获取机械优势 的。
杠杆 ：一台平衡的起重机包含了一个围绕“支点”旋转的横梁。通过杠杆的原理，可以在较长的一端用相对小的力，来平衡较短的一端的相对大的负载。负载与所施加力的比率就是杠杆较长臂与较短臂的长度比，这就是机械优势 。滑轮 ：一台臂架型起重机会有一个倾斜的支撑（“吊臂”）来支撑一个定滑轮组，由绳索在这个定滑轮组和一套连接重物的动滑轮组之间缠绕。当绳索的自由端被手或卷扬机拉动的时候，滑轮系统会给重物提供一个等于施加力乘以滑轮组之间绳股数的大小的力。这也是机械优势。液压缸 ：可直接用于提升负荷，或间接移动承载了另一个提升装置的起重臂或梁。像所有的机器一样，起重机也遵循能量守恒定律 。这意味着输出给负载的能量 不会超过输入机器的能量。例如，如果一个滑轮系统能够提供10倍的施加力，则负载动作的距离就会只有施加力的十分之一。因为能量正比于力和距离的积，输出能量被保持大致等于输入能量（在实践中，由于摩擦 等因素造成能量损失，还会略小一些）。
对于稳定性，起重系统各个部分的力矩 和必须接近于零，才能确保吊车不翻。[ 12]
根据美国的现代起重机标准，履带式起重机的额定载荷是倾翻载荷的75%，带支腿的流动式起重机的是85%。起重机设计的这些要求和安全相关的一些其他方面由美国机械工程师学会 在标准ASME B30.5-2014 “Mobile and Locomotive Cranes”（流动式和移动式起重机）中做出规定。
安装在船舶或海上平台上的起重机的标准由于由于船体运动产生的动态负载而更加严格一些。此外，船只或平台的稳定性也必须加以考虑。
对于固定底座或主梁式起重机，吊杆、臂和负载产生的力矩由底座或主梁抵消。基座内的应力必须小于该材料或起重机被破坏的屈服应力。
两台正在施工的履带吊，上车回转式桁架杆臂履带起重机，属流动式起重机 按结构可分为桥架型起重机、缆索型起重机和臂架型起重机三大类，按取物装置可分为吊钩起重机、抓斗起重机、电磁起重机等十五类，按照移动方式可分为固定式起重机、爬升式起重机、便移式起重机、径向回转起重机、行走式起重机五大类，按照驱动方式可分为手动起重机、电动起重机、液压起重机三类。还有按照回转能力、支承方式、操作方式等来分类的。
正在作业的桥式起重机，图中黄色的为可沿轨道运行的桥架梁，蓝色的为可沿桥架运行的电葫芦 桥架型起重机，俗称“行车”，包括桥式起重机 、门式起重机 和半门式起重机，它们的区别在于桥架梁的支承方式分别为全部直接支承在轨道上，全部通过支腿支撑在轨道上，和一边直接支承一边通过支腿支承在轨道上。
桥式起重机，俗称“天车”，工业环境中的一种常见起重机，其取物装置悬挂在能沿桥架运行的起重小车、葫芦 [ 13]
抓斗車車爪 抓斗車車廂 抓斗車是一種類似夾娃娃機的大型夾子，是種移動型的吊車。主要用於夾取大型貨物。在台灣需要抓斗車移動式起重機證照及大貨車駕照才可以擔任司機。抓斗車共五個握把兩個按鈕，可控制其抓取力道。
天车吊指在高空运行的起重机，包括单梁起重机、双梁起重机。广泛用于工厂、仓库、料场等不同场合吊运货物。有地面和操纵室两种操作形式。操纵室有开式、闭式，可安装在左边或右边，入门方向有侧面或端面。
^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Coulton, J. J., Lifting in Early Greek Architecture, 希腊研究杂志 94 : 1–19, JSTOR 630416 doi:10.2307/630416 ^ 2.0 2.1 2.2 Dienel, Hans-Liudger; Meighörner, Wolfgang, Der Tretradkran, Publication of the Deutsches Museum (Technikgeschichte series) 2nd (München), 1997 ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Lancaster, Lynne, Building Trajan's Column, 美国考古学杂志 , 1999, 103 (3): 419–439, JSTOR 506969 doi:10.2307/506969 ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 Matheus, Michael, Mittelalterliche Hafenkräne, Lindgren, Uta (编), Europäische Technik im Mittelalter. 800 bis 1400. Tradition und Innovation 4th, Berlin: Gebr. Mann Verlag: 345–348, 1996, ISBN 3-7861-1748-9 ^ Matthies 1992 ，第514頁^ 6.00 6.01 6.02 6.03 6.04 6.05 6.06 6.07 6.08 6.09 6.10 6.11 6.12 6.13 6.14 6.15 Matthies, Andrea, Medieval Treadwheels. Artists' Views of Building Construction, Technology and Culture, 1992, 33 (3): 510–547, JSTOR 3106635 doi:10.2307/3106635 ^ The Victorian Web . [2015-09-16 ] . （原始内容 存档于2021-05-06）. ^ Armstrong Hydraulic Crane . Machine-History.Com. （原始内容 存档于2014-01-10）. ^ 9.0 9.1 Dougan, David. The Great Gun-Maker: The Story of Lord Armstrong. Sandhill Press Ltd. 1970. ISBN 0-946098-23-9 ^ McKenzie, Peter. W.G. Armstrong: The Life and Times of Sir William George Armstrong, Baron Armstrong of Cragside. Longhirst Press. 1983. ISBN 0-946978-00-X ^ Newcastle crane 'priceless' part of Venetian heritage . BBC. 20 May 2010 [8 November 2013] . （原始内容 存档于2021-05-06）. ^ Brain, Marshall. How Tower Cranes Work . howstuffworks.com. [2 April 2014] . （原始内容 存档于2021-05-06）. ^ GB/T 6974.1-2008 《起重机 术语 第1部分：通用术语》
.jpg)
