固定式起重机的机构系统是实现物料升降、移动及定位的核心组成部分，根据功能可分为起升、运行、变幅和回转四大基础机构，各机构通过机械传动与电气控制协同工作，满足不同作业需求。

起升机构是起重机的核心执行部件，由驱动装置、卷筒、钢丝绳、吊钩等组成，通过卷筒收放钢丝绳实现重物的垂直升降。其性能直接影响起重机的额定起重量和工作效率，通常采用多速电机或变频调速技术，以适应不同负载的平稳运行。

运行机构用于驱动起重机整体或部分结构沿轨道移动，按运行方式可分为大车运行和小车运行机构。大车运行机构使起重机沿地面轨道纵向移动，小车运行机构则带动起升部件沿桥架或臂架横向移动，两者配合实现重物在平面内的大范围转运。轨道安装精度与驱动轮的轮压分布对运行平稳性至关重要。

变幅机构通过改变起重臂的仰角或伸缩长度，调整吊钩的水平工作半径，分为动臂变幅和小车变幅两种形式。动臂变幅机构依靠俯仰油缸或钢丝绳驱动臂架转动，适用于大跨度作业；小车变幅机构通过小车在臂架上移动实现变幅，具有作业效率高、变幅平稳的特点，广泛应用于门式和塔式起重机。

回转机构使起重臂或桥架绕垂直轴线旋转，扩大作业覆盖范围，主要由回转支承、驱动装置和制动系统组成。回转支承承受垂直载荷、水平载荷及倾覆力矩，驱动装置采用齿轮传动，通过制动器实现准确停位。回转速度通常较低，以确保作业稳定性，大型起重机常配备回转限位装置，防止连续旋转导致电缆缠绕。

此外，部分起重机还设有辅助机构，如伸缩机构通过油缸驱动臂架伸缩，补偿机构用于平衡变幅过程中的力矩变化，这些机构的组合配置使起重机能够适应港口、建筑、冶金等复杂场景的作业要求。