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起重機械由驅動裝置、工作機構、取物裝置、操縱控制系統和金屬結構組成（見圖1）。通過對控制系統的操縱，驅動裝置將動力能量輸入，轉變為機械能（即適宜的力或運動速度），再傳遞給取物裝置。取物裝置將被搬運物料與起重機聯系起來，通過工作機構單獨或組合運動，完成物料搬運任務。可移動的金屬結構將各組成部分連接成一個整體，并承載起重機的自重和吊重。

圖1 起重機的組成
1．驅動裝置
　 驅動裝置是用來驅動工作機構的動力設備的。常見的驅動裝置有電力驅動、內燃機驅動和人力驅動等。電能是清潔、經濟的能源，電力驅動是現代起重機的主要驅動型式，幾乎所有的在有限范圍內運行的有軌起重機、升降機、電梯等都采用電力驅動。對于可以遠距離移動的流動式起重機（如汽車起重機、輪胎起重機和履帶起重機）多采用內燃機驅動。人力驅動適用于一些輕小起重設備，也用作某些設備的輔助、備用驅動和意外（或事故狀態）的臨時動力。
2．工作機構
　 工作機構包括：起升機構、運行機構、變幅機構和旋轉機構，被稱為起重機的四大機構。
　 （1）起升機構，是用來實現物料的垂直升降的機構，是任何起重機不可缺少的部分，因而是起重機最主要、最基本的機構。
　 （2）運行機構，是通過起重機或起重小車運行來實現水平搬運物料的機構，有無軌運行和有軌運行之分，按其驅動方式不同分為自行式和牽引式兩種。
　 （3）變幅機構，是臂架起重機特有的工作機構。變幅機構通過改變臂架的長度和仰角來改變作業幅度。
　 （4）旋轉機構，是使臂架繞著起重機的垂直軸線作回轉運動，在環形空間運移動物料。 起重機通過某一機構的單獨運動或多機構的組合運動，來達到搬運物料的目的。
3．取物裝置
　 取物裝置是通過吊、抓、吸、夾、托或其他方式，將物料與起重機聯系起來進行物料吊運的裝置。根據被吊物料不同的種類、形態、體積大小，采用不同種類的取物裝置。例如，成件的物品常用吊鉤、吊環；散料（如糧食、礦石等）常用抓斗、料斗；液體物料使用盛筒、料罐等。也有針對特殊物料的特種吊具，如吊運長形物料的起重橫梁，吊運導磁性物料的起重電磁吸盤，專門為冶金等部門使用的旋轉吊鉤，還有螺旋卸料和斗輪卸料等取物裝置，以及集裝箱專用吊具等。合適的取物裝置可以減輕作業人員的勞動強度，大大提高工作效率。防止吊物墜落，保證作業人員的安全和吊物不受損傷是對取物裝置安全的基本要求。
4．金屬結構
　 金屬結構是以金屬材料軋制的型鋼（如角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管等）和鋼板作為基本構件，通過焊接、鉚接、螺栓連接等方法，按一定的組成規則連接，承受起重機的自重和載荷的鋼結構。金屬結構的重量約占整機重量的40％～ 70％左右，重型起重機可達90％；其成本約占整機成本的30％以上。金屬結構按其構造可分為實腹式（由鋼板制成，也稱箱型結構）和格構式（一般用型鋼制成，常見的有根架和格構柱）兩類，組成起重機金屬結構的基本受力構件。這些基本受力構件有柱（軸心受力構件）、梁（受彎構件）和臂架（壓彎構件），各種構件的不同組合形成功能各異的起重機。受力復雜、自重大、耗材多和整體可移動性是起重機金屬結構的工作特點。
　 起重機的金屬結構是起重機的重要組成部分，它是整臺起重機的骨架，將起重機的機械、電氣設備連接組合成一個有機的整體，承受和傳遞作用在起重機上的各種載荷井形成一定的作業空間，以便使起吊的重物順利搬運到指定地點。金屬結構的垮塌破壞會給起重機帶來極其嚴重甚至災難性的后果。
5．控制操縱系統
　 通過電氣、液壓系統控制操縱起重機各機構及整機的運動，進行各種起重作業。控制操縱系統包括各種操縱器、顯示器及相關元件和線路，是人機對話的接口。安全人機學的要求在這里得到集中體現。該系統的狀態直接關系到起重作業的質量、效率和安全。
　 起重機與其他一般機器的顯著區別是龐大、可移動的金屬結構和多機構的組合工作。間歇式的循環作業、起重載荷的不均勻性、各機構運動循環的不一致性、機構負載的不等時性、多人參與的配合作業等特點，又增加了起重機的作業復雜性、安全隱患多、危險范圍大。事故易發點多、事故后果嚴重，因而起重機的安全格外重要。