汽車(chē)起重機(jī)構(gòu)造與原理

1、汽車(chē)起重機(jī)構(gòu)造與原理 一、汽車(chē)起重機(jī)基本術(shù)語(yǔ) 1、汽車(chē)起重機(jī) 起重作業(yè)部分安裝在專用或通用汽車(chē)底盤(pán)上的起重機(jī)。參見(jiàn)圖一 2、整機(jī)。 具有齊全的上車(chē)、下車(chē)及附屬裝置的起重機(jī)。 3、上車(chē)(起重機(jī)部分) 包括回轉(zhuǎn)支承及其以上的全部機(jī)構(gòu)的總和。 4、下車(chē)(運(yùn)載車(chē)部分) 回轉(zhuǎn)支承以下部分，包括底架、底盤(pán)、支腿等各部件、機(jī)構(gòu)和裝置的統(tǒng)稱。(包括支腿在內(nèi)的裝載上車(chē)而行走的運(yùn)載車(chē))。 5、起重性能參數(shù) （參見(jiàn)表一） 5.1起重量：起吊物體的質(zhì)量。 5.2總起重量：起吊物體的質(zhì)量與取物裝置質(zhì)量之和。 5.3額定總起重量 起重機(jī)在各種工況和規(guī)定的使用條件下所允許起吊的最大總起重量。(工況，指不同的臂長(zhǎng)和仰角；規(guī)定

2、的使用條件，如打支腿、地面的平整度、風(fēng)力、設(shè)備狀況等規(guī)定的使用條件) 5.4最大額定總起重量 起重機(jī)用基本臂處于最小額定幅度，用支腿進(jìn)行作業(yè)所允許的額定總起重量，并以此作為起重機(jī)的名義起重量。 6、幅度 （參見(jiàn)圖二、圖三） 6.1幅度：起重機(jī)空鉤時(shí)，回轉(zhuǎn)中心垂線與吊鉤中心之間的水平距離。 6.2工作幅度：起重作業(yè)時(shí)，回轉(zhuǎn)中心垂線與吊鉤中心之間的水平距離。 6.3最小工作幅度：起重機(jī)處于最大仰角時(shí)的工作幅度。 6.4額定幅度：某一額定總起重量所允許的最大工作幅度。 6.5最小額定幅度：最大額定總起重量所允許的最大工作幅度。 7、起重力矩：總起重量與相應(yīng)的工作幅度的乘積。 8、起升高度：起重機(jī)起升

3、到最高位置時(shí)，起重鉤鉤口中心到支承地面的距離。 9、倍率：動(dòng)滑輪組的承載鋼絲繩數(shù)與引入卷筒的鋼絲繩數(shù)之比。 10、起升速度：平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，起吊物體的垂直位移速度。 10.1單繩速度：動(dòng)力裝置在額定轉(zhuǎn)速下，在卷筒計(jì)算直徑處第n層的鋼絲繩速度。 10.2起重鉤的起升(下降)速度 鋼絲繩單繩速度除以起升滑輪組倍率得到的值。 11、變幅時(shí)間(速度) 變幅作業(yè)時(shí)，幅度從最大(最小)變到最小(最大)所用的時(shí)間。 12、最大回轉(zhuǎn)速度 空載狀態(tài)下，基本臂在最大仰角時(shí)，所能達(dá)到的最快回轉(zhuǎn)速度。 13、起重臂伸(縮)時(shí)間(速度) 空載狀態(tài)下，起重臂處于最大仰角，使吊臂由全縮(伸)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到全伸(縮)狀態(tài)所用的時(shí)間。

4、 14、支腿收放時(shí)間(速度) 支腿以全收(放)狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)到全放(收)狀態(tài)所用的時(shí)間。 15、仰角：（參見(jiàn)圖二、圖三） 在起升平面內(nèi)，起重臂縱向中心線與水平線的夾角。 16、副臂安裝角：（參見(jiàn)圖二、圖三） 起重機(jī)主臂軸線與副臂軸線在起升平面內(nèi)的夾角。 17、起重臂長(zhǎng)： 沿起重臂軸線方向，其根部銷軸中心到頭部定滑輪組中心的軸線距離。 18、起重特性曲線： 表示起重機(jī)作業(yè)性能的曲線。 18.1起重量特性曲線（參見(jiàn)表一） 在以總起重量和工作幅度為坐標(biāo)軸的直角坐標(biāo)系中，以一定臂長(zhǎng)在不同工作幅度時(shí)的額定起重量為坐標(biāo)點(diǎn)編制的曲線。 共13頁(yè) 起重量特性曲線現(xiàn)在多用“起重特性表”來(lái)表示（日本KATO則叫額定總

5、起重量表），它是用表格的形式來(lái)體現(xiàn)臂長(zhǎng)，幅度與起重量之間的關(guān)系。 18.2起升高度特性曲線（參見(jiàn)圖二、圖三） 在以起升高度和幅度為坐標(biāo)軸的直角坐標(biāo)系中，以一定臂長(zhǎng)在不同幅度時(shí)的空鉤起升高度為坐標(biāo)點(diǎn)繪制的曲線 。 二、產(chǎn)品主要構(gòu)成及名稱 汽車(chē)起重機(jī)產(chǎn)品主要分成兩大部分：底盤(pán)部分和起重機(jī)部分，又稱上、下車(chē)。 1、底盤(pán) 汽車(chē)起重機(jī)底盤(pán)的作用是保證起重機(jī)具有行駛功能，能使起重機(jī)實(shí)現(xiàn)快速的遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)移。 底盤(pán)可分為專用底盤(pán)和通用底盤(pán)兩大類：通用底盤(pán)只適用于小噸位的起重機(jī)，一般不超過(guò)16T，浦沅曾經(jīng)在斯太爾底盤(pán)上安裝過(guò)25T汽車(chē)起重機(jī)，但終因重心太高，最終被淘汰。 專用底盤(pán)與通用底盤(pán)的最主要區(qū)別在于車(chē)架。前

6、者是專用的能安裝回轉(zhuǎn)支承的車(chē)架，其特點(diǎn)不僅是承載能力大，而且具有極強(qiáng)的抗扭曲功能，而通用底盤(pán)則只有在其原底盤(pán)車(chē)架上再設(shè)計(jì)一個(gè)能安裝回轉(zhuǎn)支承，抗扭功能極強(qiáng)的輔助車(chē)架才能滿足起重作業(yè)的需要。這樣，通用底盤(pán)安裝的起重機(jī)重心高，行駛速度受到了限制。另外，專用底盤(pán)為了限制整車(chē)高度，往往作成半駕駛室。 除上述兩點(diǎn)之外，通用底盤(pán)與專用底盤(pán)之間配置上面基本相同。因通用底盤(pán)是大家司空見(jiàn)慣的產(chǎn)品，這里不作詳細(xì)介紹。 三、起重機(jī)部分 汽車(chē)起重機(jī)的功能主要體現(xiàn)在起重機(jī)部分，故其主要性能參數(shù)、功能設(shè)置、各機(jī)構(gòu)的配置及可靠性是一個(gè)產(chǎn)品品牌好壞的重要標(biāo)志，也是用戶選擇某個(gè)產(chǎn)品的重要依據(jù)。 起重機(jī)部分主要由如下的機(jī)構(gòu)和部件組

7、成： 1、油泵及其取力、傳動(dòng)裝置 油泵是液壓汽車(chē)起重機(jī)各種動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)源。油泵本身不能產(chǎn)生動(dòng)力，油泵的動(dòng)作一般是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)取力器(PTO)再傳遞給油泵而實(shí)現(xiàn)。這時(shí)，油泵可以泵出高壓力油以驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行元件 (液壓缸、液壓馬達(dá))以實(shí)現(xiàn)各種機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。 1.1 油泵取力方式 目前有底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)取力和上車(chē)獨(dú)立發(fā)動(dòng)機(jī)取力兩種。 底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)取力時(shí)，取力器一般與底盤(pán)的變速箱相接，對(duì)于越野汽車(chē)起重機(jī)，也可以與分動(dòng)箱連接。我們稱之為變速箱取力或分動(dòng)箱取力。 此時(shí)，取力器與油泵的連接一般通過(guò)傳動(dòng)軸，也有直接通過(guò)聯(lián)接套連接的。通過(guò)傳動(dòng)軸連接的須考慮傳動(dòng)夾角(當(dāng)量夾角，不超過(guò)6，3-6之間，理論上是0最好)，通過(guò)聯(lián)

8、接套連接的須不讓油泵受到大的軸向力。 獨(dú)立發(fā)動(dòng)機(jī)取力時(shí)，油泵通過(guò)扭力減震器與發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪直接相連。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)其飛輪直接傳給油泵。 底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)取力，其優(yōu)點(diǎn)是底盤(pán)與上車(chē)（起重作業(yè)部分）共用一個(gè)動(dòng)力源，減輕了整機(jī)重量，降低了制造成本。它一般用于中、小噸位的汽車(chē)起重機(jī)上。目前我們的起重機(jī)70噸以下的產(chǎn)品都是用底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)取力。 上車(chē)獨(dú)立發(fā)動(dòng)機(jī)取力，由于增加了一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，其重量及制造成本相應(yīng)較高。但是對(duì)于大噸位產(chǎn)品而言，起重用發(fā)動(dòng)機(jī)其功率較底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)功率要小許多，亦即其使用時(shí)油耗要少許多；故雖然其前期費(fèi)用較高，但其使用成本可大幅下降。因此，目前100噸以上的起重機(jī)大都采用。隨著世界能源的日趨緊

9、張，油價(jià)的不斷上漲，獨(dú)立發(fā)動(dòng)機(jī)取力有向中噸位起重機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)。 1.2 油泵的種類 作為汽車(chē)起重機(jī)用的動(dòng)力泵一般有齒輪泵和柱塞泵兩種。 齒輪泵是定量泵，其特點(diǎn)是對(duì)液壓油的敏感小，但容積效率和使用壓力相對(duì)較低（容積效率一般不超過(guò)0.92，使用壓力不超過(guò)25MPa）；它另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是價(jià)格較低，故廣泛用于中小噸位起重機(jī)上。 柱塞泵一般是變量泵，其最大的優(yōu)點(diǎn)是容積效率高（大于0.97）、耐壓高（可大于35MPa）。但由于其價(jià)格太高，目前主要用于中、大噸位起重機(jī)上。 2、支腿及其伸縮機(jī)構(gòu) 汽車(chē)起重機(jī)為了增加中大幅度時(shí)的起重能力(由穩(wěn)定性決定的)，都設(shè)計(jì)有可移動(dòng)的支腿以增加起重時(shí)的穩(wěn)定力矩。 支腿的形式常

10、見(jiàn)有“H”型、“蛙”型、“幅射式”、“擺腿式”等四種。浦沅集團(tuán)公司的產(chǎn)品這四種形式都采用過(guò)，但目前汽車(chē)起重機(jī)全部采用“H”型，其主要特點(diǎn)是受力明確，跨距可以作得很大，起重機(jī)易于調(diào)平。 共13頁(yè) 支腿由固定支腿箱與活動(dòng)支腿箱組成 。固定支腿箱與車(chē)架焊接成一整體，活動(dòng)支腿可以在其里面自由伸縮?；顒?dòng)支腿箱一般作成一節(jié)，但有時(shí)為了加大支腿的橫向跨距，以便起重機(jī)獲得較大穩(wěn)定力矩，也有作成兩節(jié)的（70t、100t、130t、300t）。 支腿的伸縮是由一個(gè)水平油缸帶動(dòng)的（參見(jiàn)圖五）。如是兩節(jié)活動(dòng)支腿，則是通過(guò)一個(gè)水平油缸帶動(dòng)一級(jí)同步伸縮機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)活動(dòng)支腿的同步伸縮。 在活動(dòng)支腿上還安裝一個(gè)垂直油缸，又

11、稱垂直支腿。其作用是在起重作業(yè)時(shí)將整個(gè)底盤(pán)抬起以增加作業(yè)的穩(wěn)定性。 3、下車(chē)液壓系統(tǒng) 設(shè)置下車(chē)液壓系統(tǒng)的作用就是進(jìn)行支腿各種動(dòng)作的操縱。下車(chē)液壓系統(tǒng)主要由下部操縱閥、水平油缸、垂直油缸、管路、支腿、液壓鎖、水平儀等元件組成。水平油缸的作用是實(shí)現(xiàn)支腿的水平伸縮，垂直油缸的作用是實(shí)現(xiàn)支腿的垂直升降使起重機(jī)其它部分全部離地以提高起重作業(yè)的穩(wěn)定性。雙向液壓鎖安裝在垂直缸上，作用是起重機(jī)作業(yè)時(shí)，防止垂直油缸回縮；行走時(shí)，防止垂直油缸伸出。支腿操縱閥的作用是通過(guò)操縱閥上各手柄的選擇，實(shí)現(xiàn)支腿的各種動(dòng)作，這種動(dòng)作既可同時(shí)進(jìn)行，也可單獨(dú)操作；單獨(dú)操作對(duì)垂直油缸尤其重要，這樣可以將車(chē)架調(diào)平。水平儀的作用是可以檢

12、查調(diào)平的程度。 4、吊臂及其伸縮機(jī)構(gòu) 吊臂是起重機(jī)最主要的部件之一，起重作業(yè)的幾個(gè)主要參數(shù)都和它有直接關(guān)系。 吊臂分主臂和副臂兩種。主臂是“自根部與轉(zhuǎn)臺(tái)相較接的較點(diǎn)至頭部裝設(shè)的主起升定滑輪組軸心線之間的起重臂。” 主吊臂分為很多節(jié)，至少有兩節(jié)，目前一般直接實(shí)現(xiàn)伸縮的多節(jié)臂，最多作到五節(jié)，但通過(guò)其它各種形式實(shí)現(xiàn)的主臂伸縮(如自動(dòng)插銷形式等)可以作到八節(jié)。怎樣實(shí)現(xiàn)更多級(jí)吊臂的自動(dòng)伸縮，目前還是起重機(jī)行業(yè)的重大難題之一。 主吊臂的截面有四邊形、六邊形、八邊形、十二邊形、大圓角矩形及橢圓形等薄壁箱形結(jié)構(gòu) 。矩形截面是中小噸位起重機(jī)常用的截面形式，其工藝簡(jiǎn)單，具有較大的抗彎能力及抗扭鋼度。這種臂自重較大

13、，不適合在大噸位上應(yīng)用。多邊形截面吊臂腹板局部穩(wěn)定性大，相對(duì)矩形截面的吊臂其材料更能得到充分的利用。 主吊臂的材料，為了減輕吊臂的自重，吊臂多采用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，現(xiàn)在在中小噸位的起重機(jī)上普遍采用HG70鋼，在中大噸位的起重機(jī)上則大量使用800、960乃至于1100MPa超高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)鋼。高強(qiáng)度鋼的使用，是一個(gè)企業(yè)設(shè)計(jì)與制造能力高低與否的重要分界之一。 副臂是鉸接在主臂頭部以延長(zhǎng)吊臂的長(zhǎng)度的一節(jié)或多節(jié)結(jié)構(gòu)件。一般25T以下的起重機(jī)為一級(jí)副臂，25T以上的起重機(jī)有兩級(jí)乃至于三級(jí)副臂。副臂既可布置在主臂側(cè)面，也可布在主臂腹部。布置在主臂側(cè)面的副臂為桁架式，此時(shí)如是兩節(jié)，則又分為展開(kāi)式和拉出式兩種。展開(kāi)

14、式多為三角形截面；拉出式為矩形截面，里面的副臂為箱形。腹置的副臂以KATO的產(chǎn)品為代表 ，其特點(diǎn)是質(zhì)量輕，截面形式為對(duì)稱的槽形梁。 主臂的伸縮（參見(jiàn)圖五）靠油缸的伸縮帶動(dòng)。二節(jié)主臂用一級(jí)油缸帶動(dòng)；三節(jié)主臂一般用一級(jí)油缸加一級(jí)同步伸縮機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；四節(jié)臂一般用一級(jí)油缸帶動(dòng)二級(jí)同步伸縮機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；五節(jié)主臂一般用二級(jí)油缸帶動(dòng)二級(jí)同步伸縮機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。 所謂的同步伸縮機(jī)構(gòu)就是：一組伸出用鋼絲繩和一組縮回用鋼絲繩。 當(dāng)油缸伸縮時(shí)，伸出、縮回鋼絲繩同時(shí)跟著伸縮，并帶動(dòng)另外的吊臂同時(shí)伸縮。 吊臂做到六節(jié)以上時(shí)如仍用上述的伸縮形式，則其截面將會(huì)做得很大。最后導(dǎo)致整車(chē)重量超重、行駛能力與起重能力下降。 解決此一矛盾，目前

15、最有效的方法就是采用自動(dòng)插銷機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)吊臂的伸縮。它是利用一個(gè)油缸將吊臂一節(jié)節(jié)的伸出或縮回，其伸縮的過(guò)程是全自動(dòng)的。其最大優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、吊臂截面變化均勻、整個(gè)吊臂系統(tǒng)重量大幅下降；但由于其自動(dòng)化程度要求高，制造成本與制造難度都較大，是目前汽車(chē)起重機(jī)最重大的技術(shù)課題之一。此外，這種伸縮方式所需要的時(shí)間較長(zhǎng)，操作也較復(fù)雜。 5、起升機(jī)構(gòu) 起升機(jī)構(gòu)一般由驅(qū)動(dòng)裝置、鋼絲繩卷繞系統(tǒng)、取物裝置和安全保護(hù)裝置等組成。驅(qū)動(dòng)裝置包括減速機(jī)、制動(dòng)器、馬達(dá)等部件；鋼絲繩卷繞系統(tǒng)包括鋼絲繩、卷筒、定滑組及動(dòng)滑輪組（與吊鉤作成一體）等；取物裝置有吊鉤、抓斗、電磁吸盤(pán)、吊具、掛環(huán)等多種形式，安全裝置包括平衡閥、起升高度限

16、位器、三圈過(guò)放裝置、力矩限制器等。 起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)形式有內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)三種。 液壓驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)，是由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵，將工作油輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)（液壓缸或液壓馬達(dá)）使機(jī)構(gòu)動(dòng)作，通過(guò)控制輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液體流量實(shí)現(xiàn)調(diào)速。液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)比大，可以實(shí)現(xiàn)大 共13頁(yè) 范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速；機(jī)構(gòu)緊湊；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；操作平穩(wěn)、方便；過(guò)載保護(hù)性好。缺點(diǎn)是液壓傳動(dòng)元件的制造精度要求高，液體容易泄露。 液壓驅(qū)動(dòng)有三種驅(qū)動(dòng)形式： 1、高速液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。這種形式在液壓起重機(jī)中應(yīng)用最為廣泛。特點(diǎn)是工作可靠、成本低、壽命長(zhǎng)、效率高；可以采用批量生產(chǎn)的減速器與之配套，元器件便于采購(gòu)。 2、低速大扭距液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。

17、低速大扭距液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速低，輸出扭距大，一般不需要減速傳動(dòng)裝置，簡(jiǎn)化了機(jī)構(gòu)。 3、液壓缸驅(qū)動(dòng)。液壓缸是作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用較多的是液壓電梯和塔式起重機(jī)中的頂升機(jī)構(gòu)，升降平臺(tái)等。 5.1油壓馬達(dá)的種類： 軸向柱塞式。 定量與變量。 5.2卷?yè)P(yáng)減速機(jī) 由減速機(jī)、卷筒等組成，布置在上車(chē)的尾部。帶副臂的起重機(jī)卷?yè)P(yáng)減速機(jī)一般都有兩個(gè)。 減速機(jī)型式：普通輪系與行星輪系、擺線針輪減速機(jī)。 卷筒型式：螺旋槽與變形繩槽。 制動(dòng)器：常用有片式制動(dòng)、帶式制動(dòng)、蹄式制動(dòng)。 5.3鋼絲繩： 抗扭鋼絲繩。 固定方式：與卷筒的連接，是通過(guò)楔塊連接在卷筒體或卷筒側(cè)擋板外的楔形套里；另一端則是與楔塊一道嵌入楔套，外加繩夾，然后用

18、楔套連接在吊臂頭部或吊鉤上。 根據(jù)工作強(qiáng)度級(jí)別，起重機(jī)用的鋼絲繩安全系數(shù)在4.5以上。 鋼絲繩的旋向，對(duì)于右上出繩的鋼絲繩，選左旋。 5.4吊鉤： 主吊鉤，多倍率；副吊鉤，單倍率。 主吊鉤一般布置在底盤(pán)車(chē)架的中部（長(zhǎng)途行駛），亦可布置在駕駛室前（短距離行駛）。 5.5自由下放機(jī)構(gòu) 現(xiàn)代汽車(chē)起重機(jī)在極大地滿足使用要求的同時(shí)，也在向著更高效率的方向發(fā)展?，F(xiàn)在起重機(jī)的起升高度越來(lái)越高，而起重作業(yè)往往是從低處往高處時(shí)是吊重，而從高處向下時(shí)是空鉤；此時(shí)人們已不滿足于僅僅用提高升降速度的方法來(lái)提高效率，由此產(chǎn)生了空鉤自由下放機(jī)構(gòu)。 自由下放機(jī)構(gòu)的機(jī)理是使吊鉤作下降運(yùn)動(dòng)時(shí)，讓卷筒與其驅(qū)動(dòng)裝置完全脫開(kāi)而處于一

19、種懸浮狀態(tài)。這時(shí)，在沒(méi)有外界驅(qū)動(dòng)力作用的情況下，僅靠用吊鉤的重量拉動(dòng)卷筒使其轉(zhuǎn)動(dòng)，形成一種近似自由落體的運(yùn)動(dòng)以達(dá)到高速下降的目的。 在結(jié)構(gòu)上是在減速機(jī)與卷筒之間加一個(gè)離合器。在起重作業(yè)時(shí)，通過(guò)彈簧力的作用，離合器將減速機(jī)與卷筒合在一起，系統(tǒng)通過(guò)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)重物的升降。而要進(jìn)行自由下放時(shí)，用一個(gè)外作用力（一般是液壓驅(qū)動(dòng)離合器作用缸），通過(guò)離合器將減速機(jī)與卷筒分離；此時(shí)卷筒處于一種懸浮狀態(tài)，在一定的外力作用下，它就能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，原來(lái)布置在減速機(jī)前面的片式制動(dòng)器，往往改用一種帶式制動(dòng)器，直接作用在卷筒上；如不是這樣的結(jié)構(gòu)，則在自由下降的過(guò)程中，在空中停留時(shí)，會(huì)產(chǎn)生極大的沖

20、擊（其沖擊值隨吊鉤重量及下降的距離的加大而增加）。此時(shí)，也有保留以前片式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的，即片式制動(dòng)器與帶式制動(dòng)器并存：正常作業(yè)停車(chē)時(shí)，采用片式制動(dòng)；自由下降停車(chē)時(shí)，采用帶式制動(dòng)。 而采用離合器作為自由下降時(shí)停車(chē)制動(dòng)的方式，極易導(dǎo)致離合器片或離合蹄表面摩擦材料的磨損。 自由下放裝置的操縱，一定要遵循如下的程序：自由下放動(dòng)作開(kāi)始時(shí)，先脫開(kāi)離合器，然后松開(kāi)制動(dòng)器；吊鉤在空中停住時(shí)，一定要先踩下制動(dòng)器，然后合上離合器。 自由下放裝置使起重機(jī)下降的速度達(dá)到了極致，理應(yīng)得到廣泛的采用。但在實(shí)際上，并沒(méi)有如人們期望的得到大量的應(yīng)用。這源于此種機(jī)構(gòu)存在一定的不足。如前所述，自由下放在空中停住時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的沖擊，

21、對(duì)機(jī)構(gòu)（卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)支承等）、結(jié)構(gòu)件（轉(zhuǎn)臺(tái)、吊臂、車(chē)架、支腿等）和鋼絲繩造成極大的影響。為將此影響控制在產(chǎn)品允許的范圍，我們規(guī)定，只能是在空鉤時(shí)才允許進(jìn)行自由下放動(dòng)作。這就縮小了它的使用范圍。另一方面，自由下放機(jī)構(gòu)的離合器往往采用離合蹄的形式，而離合蹄的張緊又是靠蓄能器提供的壓力維持（脫離靠彈簧），這是一種開(kāi)式的離合器系統(tǒng)。一旦此處出現(xiàn)故障，卷筒將無(wú)法進(jìn)行正常作業(yè)；更有甚者，重物如在空中時(shí)，蓄能器處突然失效，將導(dǎo)致重物從空中自動(dòng)落下，造成重大事故。因此，限制了它的廣泛使用，并在一些地區(qū)遭到封殺。 雖然如此，其用途的廣泛性還是無(wú)庸置疑的。目前，科技人員正對(duì) 共13頁(yè) 6、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 由

22、回轉(zhuǎn)支承和回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置組成。 驅(qū)動(dòng)有電機(jī)和液壓兩種驅(qū)動(dòng)形式。汽車(chē)起重機(jī)用回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是液壓驅(qū)動(dòng)。 液壓驅(qū)動(dòng)有以下幾種形式： 1、高速液壓馬達(dá)通過(guò)蝸輪減速機(jī)或行星減速機(jī)驅(qū)動(dòng)。為了使回轉(zhuǎn)能在任意位置平穩(wěn)、無(wú)沖擊的停住，在液壓回路上加裝有回轉(zhuǎn)緩沖閥 2、低速大扭距液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。該馬達(dá)每轉(zhuǎn)排量非常大，其輸出軸的輸出轉(zhuǎn)速很小，可以省去減速機(jī)或減少減速機(jī)的速比，使機(jī)構(gòu)緊湊。但此種馬達(dá)成本高，使用時(shí)回轉(zhuǎn)平穩(wěn)性和可靠性不如高速液壓馬達(dá)。 由于上述的原因，加上可以采用機(jī)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比大的行星傳動(dòng)或蝸輪傳動(dòng)，高速液壓馬達(dá)在起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中得到廣泛使用。 回轉(zhuǎn)用液壓馬達(dá)一般為定量柱塞馬達(dá)。 回轉(zhuǎn)用減速機(jī)：擺線針輪與行

23、星輪系。 回轉(zhuǎn)制動(dòng)器：片式制動(dòng)與蹄式制動(dòng)。 回轉(zhuǎn)支承：四點(diǎn)球，交叉滾柱；內(nèi)嚙合，外嚙合。 7、變幅機(jī)構(gòu)： 用來(lái)改變吊鉤和重物幅度的機(jī)構(gòu)，叫變幅機(jī)構(gòu)。 現(xiàn)代起重機(jī)的變幅是通過(guò)一個(gè)或兩個(gè)雙作用油缸的伸縮，達(dá)到吊鉤中心與回轉(zhuǎn)中心的水平距離(即幅度)發(fā)生變化的機(jī)構(gòu)。變幅機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)就是一個(gè)或兩個(gè)雙作用油缸。 對(duì)一個(gè)油缸的變幅，我們稱單缸變幅。 對(duì)兩個(gè)油缸實(shí)現(xiàn)的變幅，我們稱雙缸變幅。 液壓缸變幅機(jī)構(gòu)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易于布置。 變幅缸有三種布置方式：（1）前置。（2）后置。（3）后拉。 前置式特點(diǎn)：變幅推力小，可以采用小直徑液壓缸，這既能降低制造成本，又能提高起落筆的速度；臂架懸臂部分短，臂架受力有利；臂

24、架下方有效空間小。 后置式特點(diǎn)：液壓缸后移，對(duì)起重機(jī)穩(wěn)定性有利；臂架下方有效空間大；需要的變幅推力大；臂架懸臂部分長(zhǎng)，臂架受力狀況惡化。 后拉式特點(diǎn)：主要用于定長(zhǎng)格構(gòu)式臂架（拐臂），前方有效空間大。 8、上車(chē)液壓系統(tǒng) 上車(chē)液壓系統(tǒng)的作用是將油泵輸來(lái)的液壓油通過(guò)上部操縱閥，供給起重機(jī)各個(gè)動(dòng)作的執(zhí)行元件(液壓馬達(dá)、液壓缸)及保障起重機(jī)能可靠安全工作的各輔助元件(蓄能器、平衡閥等)，以實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的回轉(zhuǎn)、伸縮、變幅、升降、吊鉤的自由下放等動(dòng)作。汽車(chē)起重機(jī)的液壓系統(tǒng)一般都采用一種開(kāi)式系統(tǒng)。 液壓系統(tǒng)由中心回轉(zhuǎn)接頭、主操縱閥、各執(zhí)行元件(液壓馬達(dá)、液壓缸)、液壓油箱、液壓輔件等組成。 中心回轉(zhuǎn)接頭是一種用

25、來(lái)溝通上下車(chē)之間油、氣、電路等的連接件。它安裝在回轉(zhuǎn)中心，其固定體與車(chē)架相接，回轉(zhuǎn)通過(guò)一個(gè)撥板與轉(zhuǎn)臺(tái)相接(不是固接，實(shí)際上是轉(zhuǎn)臺(tái)，通過(guò)撥板帶動(dòng)回轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng))。 主操縱閥是分配油液流向的機(jī)構(gòu)。目前，普通采用的主操縱閥，是通過(guò)操縱手柄進(jìn)行操縱的，這種閥操縱明確，故障后原因易于查找，價(jià)格較低；但操縱吃力，微調(diào)性較差，起升時(shí)，會(huì)出現(xiàn)二次起升下滑。另外，世界上比較先進(jìn)的操縱閥分別為液控比例操縱閥和電液比例操縱閥，一般用雙遙桿操縱，操縱輕松，微調(diào)性良好，但成本較高，適宜于在中大噸位的汽車(chē)起重機(jī)上采用。 液壓油箱的作用主要是存貯以及向起重機(jī)各動(dòng)作機(jī)構(gòu)提供液壓油，同時(shí)進(jìn)行液壓油的濾清與散熱。油箱既可布置在下車(chē)部

26、分，亦可布置在上車(chē)部分。布置在下車(chē)，可用薄板件，油箱容量做得小，散熱性能較差；布置在上車(chē)可當(dāng)配重用，容量要做得大，散熱性能較好，系統(tǒng)中可以取消冷卻器。 9、電氣系統(tǒng)及儀表 電氣系統(tǒng)是為了起重機(jī)正常、安全作業(yè)以及夜間作業(yè)(行駛)所必須設(shè)置的系統(tǒng)。起重機(jī)的安全作業(yè)(包括報(bào)警、切斷等)主要靠電氣來(lái)實(shí)現(xiàn)，故電氣系統(tǒng)亦是起重機(jī)最重要的組成部分之一。 電氣系統(tǒng)主要由各類照明燈、信號(hào)燈、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、傳感器、繼電器、電磁換向閥等組成。汽車(chē)起重機(jī)電氣系統(tǒng)電壓，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的均為24V，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的為12V，二者在使用上差別很大，不能混淆。 10、轉(zhuǎn)臺(tái)及其鎖定機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)臺(tái)是用于安裝上各部件、機(jī)構(gòu)和起重臂等并裝

27、于回轉(zhuǎn)支承上能水平回轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)件。是起重機(jī) 共13頁(yè) 重要的結(jié)構(gòu)件之一(我們一般將車(chē)架、吊臂、轉(zhuǎn)臺(tái)稱為三大結(jié)構(gòu)件)。幾乎上車(chē)上所有部件都與它有著直接的安裝關(guān)系。 轉(zhuǎn)臺(tái)的形式有很多種。我們大致將它分成平臺(tái)式、墻板式與尾部高翹式。平臺(tái)式、墻板式顯得穩(wěn)重美觀；尾部高翹式顯得頭重腳輕，但回轉(zhuǎn)時(shí)，車(chē)架的凸起部分只要不與轉(zhuǎn)臺(tái)尾部干涉即可，故其底盤(pán)可以作得較短，特別適合于全路面汽車(chē)起重機(jī)。 轉(zhuǎn)臺(tái)鎖定機(jī)構(gòu)是一種機(jī)械式的插銷，可將轉(zhuǎn)臺(tái)可靠地固定在車(chē)架上，防止起重機(jī)行駛轉(zhuǎn)彎時(shí)的左右晃動(dòng)，也可作回轉(zhuǎn)系統(tǒng)溢流閥或緩沖閥調(diào)節(jié)壓力用。 11、操縱室及機(jī)棚 操縱室是具有一定的舒適條件和良好視野及保護(hù)各種儀器儀表操縱機(jī)構(gòu)的棚室

28、。 機(jī)棚是用來(lái)保護(hù)轉(zhuǎn)臺(tái)上各機(jī)構(gòu)的罩殼和棚室，而其更多的作用則是一種美化與裝飾作用。 操縱室對(duì)于國(guó)產(chǎn)車(chē)來(lái)說(shuō)，一般位于起重機(jī)的左側(cè)，對(duì)于左邊駕駛的汽車(chē)起重機(jī)，一般都布置在左側(cè)，其目的主要是便于駕駛員上下。操縱室須寬敞舒適。視野開(kāi)闊、清晰，操作方便。 12、配重 用于平衡前傾翻力矩的重物(為抵消因起吊重物產(chǎn)生的力矩而設(shè)置的平衡重) 配重有用鑄鐵作的，也有用厚鋼板制作的，亦有用中板作成箱形后在里面填充混凝土或其它雜物的。 配重一般布置在轉(zhuǎn)臺(tái)的尾部最遠(yuǎn)端以期獲得最大的穩(wěn)定力矩。有些起重機(jī)為了加大穩(wěn)定力矩，甚至于將配重作成活動(dòng)的。 13、安全裝置 為了使起重作業(yè)是絕對(duì)安全可靠，在起重機(jī)上設(shè)置了一系列的安全

29、裝置，以保護(hù)起重機(jī)的各個(gè)機(jī)構(gòu)和整個(gè)起重機(jī)。 起重機(jī)的安全裝置有很多種類。如水平儀、壓力表、溢流閥、平衡閥、緩沖閥、液壓鎖、蓄能器、各種機(jī)械式的鎖定裝置(插鎖等)、制動(dòng)器乃至于起重特性標(biāo)牌等，都是起重機(jī)常見(jiàn)的不可缺少的安全裝置與元件。此外，還有高度限位裝置、三圈過(guò)放裝置、力矩限制器等不是每臺(tái)產(chǎn)品必備的安全裝置，它們的作用對(duì)起重機(jī)的安全作業(yè)亦是不可或缺的。 水平儀的作用是檢測(cè)起重機(jī)打支腿作業(yè)時(shí)車(chē)架的水平程度。起重作業(yè)時(shí)，車(chē)架的傾斜不允許超過(guò)1。 壓力表的作用是在起重作業(yè)時(shí)，使操作者隨時(shí)能觀察到系統(tǒng)壓力的變化，一旦壓力出現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)采取有效地應(yīng)對(duì)措施。 溢流閥的作用是當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異?；蛴透椎膭?dòng)作到位

30、后仍在操作時(shí)出現(xiàn)壓力急劇增高超過(guò)調(diào)定壓力時(shí)，使系統(tǒng)壓力油通過(guò)溢流閥溢流以保證系統(tǒng)安全的運(yùn)行在允許的壓力范圍。溢流閥通過(guò)遠(yuǎn)程控制還可起卸荷閥作用。 平衡閥的作用是使起重機(jī)變幅的落臂、吊臂的縮臂、起升的落鉤作業(yè)動(dòng)作平穩(wěn)、勻速，同時(shí)還有鎖定作用，能使油缸可靠地停在回縮過(guò)程中的任一位置，使重物可靠地停在空中任一位置。 緩沖閥的作用能使起重機(jī)的回轉(zhuǎn)動(dòng)作在停車(chē)時(shí)泄出慣性腔的高壓，防止停車(chē)時(shí)出現(xiàn)的晃動(dòng)。 液壓鎖的作用是防止支腿作業(yè)時(shí)回縮，行駛時(shí)伸出。 蓄能器的作用是對(duì)液壓系統(tǒng)貯蓄能量，系統(tǒng)不工作時(shí)，可以用蓄積的能量使機(jī)構(gòu)處于一種安全工作狀態(tài)，對(duì)自由下放機(jī)構(gòu)的離合蹄，在空中停止時(shí)就靠蓄能器將其張緊，防止卷筒下

31、滑；回轉(zhuǎn)采用常開(kāi)式制動(dòng)器時(shí)，停止回轉(zhuǎn)時(shí)用蓄能器積蓄的壓力將制動(dòng)器可靠制動(dòng)。此外蓄能器還有緩沖作用。 下面重點(diǎn)介紹高度限位裝置、三圈過(guò)放裝置和力矩限制器。 13.1高度限位裝置（過(guò)卷裝置） 當(dāng)起重機(jī)起升作業(yè)時(shí)，吊鉤上升到吊臂頭部定滑輪處時(shí)如還繼續(xù)起鉤，將會(huì)出現(xiàn)吊鉤和滑輪組的碰撞，如不采取措施切斷其動(dòng)作，輕則損壞滑輪組，重則拉斷鋼絲繩，使吊鉤和重物從空中落下，造成嚴(yán)重的安全事故。吊臂不長(zhǎng)，起升調(diào)試不高的起重機(jī)還能用肉眼觀察，但起升高度很高的起重機(jī)，肉眼是無(wú)法觀察到的，必須安裝高度限位裝置。 高度限位裝置由重錘和行程開(kāi)關(guān)等元件組成。行程開(kāi)關(guān)及其安裝盒安裝在吊臂頭部，重錘穿在最內(nèi)的一股鋼絲繩中，吊鉤起

32、升時(shí)，當(dāng)鉤體碰到重錘時(shí)，行程開(kāi)關(guān)失重，使行程開(kāi)關(guān)得電（或失電），這時(shí)行程開(kāi)關(guān)使遠(yuǎn)程控制主溢流閥的電磁換向閥得電（或失電），使溢流閥卸荷（即系統(tǒng)失去壓力），上升動(dòng)作被切斷。與此同時(shí)，吊臂的伸臂、落臂等危險(xiǎn)方向的動(dòng)作（使吊鉤相對(duì)于吊臂頭部向上的動(dòng)作）都將被切斷，只有安全方向的動(dòng)作能進(jìn)行。 13.2三圈過(guò)放裝置（過(guò)放裝置） 汽車(chē)起重機(jī)由于體積的限制，卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)卷筒的長(zhǎng)度不能作的很長(zhǎng)，卷筒截面也不可能作得很大。故其所容納的鋼絲繩長(zhǎng)度是有限的。目前，100T汽車(chē)起重機(jī)卷筒的容繩量也不過(guò)210米，而基本臂 共13頁(yè) 狀態(tài)工作時(shí)的倍率為14，全伸臂工作時(shí)，最大起升高度達(dá)到45米，若此時(shí)不換倍率要將吊鉤下降到地

33、面，鋼絲繩長(zhǎng)度將達(dá)630米。換言之，卷筒容納的鋼絲繩下降不到1/3的地方就放完了，此時(shí)若繼續(xù)往下放，會(huì)出現(xiàn)鋼絲繩反繞的現(xiàn)象（卷筒還是以前的方向旋轉(zhuǎn)），即吊鉤不僅不下降，反而會(huì)往上升。這樣不僅吊鉤和重物落不到地面，反而將鋼絲繩的出繩方向從大的包角變成小的包角。如此往復(fù)多次后，有可能將鋼絲繩從根部拉斷，造成嚴(yán)重的后果。另一方面，對(duì)于汽車(chē)起重機(jī)，吊臂加長(zhǎng)后，起重量將會(huì)大幅下降，鋼絲繩的倍率已不需要太多，故起重機(jī)有一個(gè)吊臂伸出去后換倍率的要求。一方面，換倍率后，吊鉤可以完全落到地面，決不會(huì)出現(xiàn)鋼絲繩反繞的現(xiàn)象；另一方面，吊臂伸長(zhǎng)后，起升高度加大了，也需要將吊鉤速度增大，以提高起升效率。因此，根據(jù)以上要

34、求，起重機(jī)設(shè)計(jì)了防過(guò)放裝置，其主要目的就是提醒操作者，到了一定的吊臂長(zhǎng)度后，一定要換倍率，防止吊鉤落不到地面，每種噸位的不同臂長(zhǎng)的鋼絲繩倍率是根據(jù)這時(shí)的起重量及卷筒的容繩量允許吊臂某一長(zhǎng)度時(shí)，吊鉤能落到地面的倍率二者確定的。 防過(guò)放裝置由開(kāi)關(guān)、電位器和一套傳動(dòng)裝置組成，當(dāng)卷筒下放鋼絲繩，只剩下最后三圈時(shí)，開(kāi)關(guān)接通，通過(guò)一個(gè)電磁換向閥，使起升系統(tǒng)溢流閥遠(yuǎn)控口直接接通油箱，而導(dǎo)致溢流閥卸荷，停止下放動(dòng)作。故稱為防過(guò)放裝置；又因?yàn)榇藭r(shí)卷筒上設(shè)定的鋼絲繩還剩三圈，故又稱三圈過(guò)放裝置。此時(shí)，吊鉤向上的動(dòng)作即安全方向的動(dòng)作仍能進(jìn)行。 13.3力矩限制器 汽車(chē)起重機(jī)作業(yè)失效的形式有兩種。一種是吊臂折彎變形或

35、扭曲；一種是整車(chē)傾覆。造成失效的原因都是實(shí)際起重量和作業(yè)幅度超過(guò)了起重機(jī)允許的額定總起重量和額定幅度，亦即實(shí)際起重力矩大于額定起重力矩。這時(shí)，在吊臂強(qiáng)度允許的范圍之外將造成吊臂的破壞；在起重機(jī)穩(wěn)定力矩以上的則將造成整機(jī)傾覆。而人們?cè)谄鹬刈鳂I(yè)時(shí)又往往很難知道起吊物準(zhǔn)確的重量及其所處位置的幅度，特別是有些不規(guī)則的起重物，起吊時(shí)往往易插在其它物體里或地面上，使實(shí)際重量有了很大的增加。這種狀態(tài)時(shí)，人們很難用肉眼判定出準(zhǔn)確的物體重量和幅度，此時(shí)作業(yè)，自然容易造成事故。 為防止此類事故的發(fā)生，人們研制出了力矩限制器，俗稱電腦。對(duì)于汽車(chē)起重機(jī)來(lái)說(shuō)，力矩限制器是重量檢測(cè)器、長(zhǎng)度檢測(cè)器和幅度檢測(cè)器等元件及顯示器等的總稱。電腦屏幕上能顯示正在工作的起重機(jī)的臂長(zhǎng)、仰角、額定起重量、實(shí)際總起重量等基本參數(shù)，一旦起重力矩達(dá)到額定力矩的95%，其黃燈會(huì)亮，對(duì)操作者提出預(yù)警，一旦起重力矩達(dá)到額定力矩100%102%將切斷起重機(jī)危險(xiǎn)方面的動(dòng)作，有效防止破壞的現(xiàn)象發(fā)生。 目前