國外履帶起重機(jī)的特點(diǎn)及國內(nèi)市場現(xiàn)狀

1、國外履帶起重機(jī)的特點(diǎn)及國內(nèi)市場現(xiàn)狀    履帶起重機(jī)以其起重量大、作業(yè)空間大、帶載行走、接地比壓小等獨(dú)特的優(yōu)勢逐漸從眾多起重機(jī)中脫穎而出，成為工程建設(shè)中的佼佼者。隨著應(yīng)用廣度和深度的不斷加大，履帶起重機(jī)在結(jié)構(gòu)、傳動、控制等方面卻發(fā)生著變化，從而鞏固和提高了履帶起重機(jī)的整體水平，使產(chǎn)品不斷完善。   1 國內(nèi)履帶起重機(jī)市場現(xiàn)狀   目前，國內(nèi)市場的需求強(qiáng)勁，各行業(yè)的大型施工企業(yè)紛紛進(jìn)口大型履帶起重機(jī)，搶占市場制高點(diǎn)。2002年中石化公司進(jìn)口德馬格1250t履帶起重機(jī)，2006年上半年中石油公司又引進(jìn)了利勃海爾1250t履帶起重機(jī)。國內(nèi)大

2、型履帶起重機(jī)的進(jìn)口已超過100臺， 2003年和2004年進(jìn)口的245臺和357臺產(chǎn)品中，800t以上的大型產(chǎn)品近5臺，750t近10臺，600t10余臺，400500t30余臺。到2006年上半年底，國內(nèi)已引進(jìn)M21000型907t、CC5800型800/1000噸級產(chǎn)品。   隨著大型履帶起重機(jī)市場需求量的不斷增長，對履帶起重機(jī)的性能、質(zhì)量、可靠性要求也越來越高。歐、美、日相繼推出新系列產(chǎn)品，如利勃海爾公司新推出的LR11250型1250t產(chǎn)品，馬尼托瓦克公司的16000型400t、18000型600/750t和21000型907t產(chǎn)品，特雷克斯集團(tuán)旗下的特雷克斯-德馬格公司新推

3、出的CC8800型1250t、CC2800-1增強(qiáng)型600t、CC2500-1型500t、CC5800型800/1000t產(chǎn)品，神鋼公司新推出的CKE系列(目前最大噸位的是CKE4000型400t)產(chǎn)品。   2 國外大型履帶起重機(jī)新技術(shù)   2.1 結(jié)構(gòu)方面   (1) 臂節(jié)連接。   目前臂節(jié)的連接型式普遍采用4個銷軸同向連接，安裝時4個銷軸同時對位，然后插銷。這種方式安裝較困難。國外產(chǎn)品對此進(jìn)行了細(xì)節(jié)改進(jìn)，組裝時先對位、安裝臂節(jié)上平面的2個銷軸，然后再對位安裝下平面銷軸，減少安裝難度。圖1a是利勃海爾公司臂節(jié)安裝示意。更為方便的是馬尼托瓦克產(chǎn)品，如

4、圖1b所示，臂節(jié)上平面力的傳遞方式不再是銷軸型式，而是由定位銷和擠壓面共同完成。定位銷尺寸小，只起到定位作用，力的傳遞完全通過擠壓面實(shí)現(xiàn)，安裝更簡便。這種新型式已在18000型和21000型產(chǎn)品上成功應(yīng)用。   為降低臂節(jié)連接銷軸直徑，可借鑒履帶板的多個支承面的連接原理，將銷軸剪切面數(shù)由原來的2個增加為3個，如圖2所示，這樣銷軸直徑可減小20，安裝也更為方便。這種新方式多應(yīng)用于大型產(chǎn)品中，如特雷克斯-德馬格的CC2800-1型產(chǎn)品。   (2) 變幅系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。   20世紀(jì)90年代前普遍采用柔性索具作為變幅系統(tǒng)的承載構(gòu)件。索具制作方式是將鋼絲繩兩端采用壓制或澆注方

5、式做成單雙耳接頭，長度與臂節(jié)匹配，如圖3a所示。由于索具安全系數(shù)高，自重大，剛度小，彈性變形量大，易引起懸垂現(xiàn)象，進(jìn)一步增大變幅載荷和臂架載荷。為此出現(xiàn)了新的結(jié)構(gòu)型式高強(qiáng)度拉板，如圖3b所示。這種高強(qiáng)度拉板承載能力大，屈服極限超過1000MPa，而且一次成型，不需焊接。由于彈性變形小，不存在懸垂現(xiàn)象。采用數(shù)控加工，制作精度高，可省去平衡拉板間載荷的平衡梁。國外小噸位產(chǎn)品已普遍使用。但考慮銷軸連接處強(qiáng)度問題，拉板兩端寬度較大，可達(dá)到中間部位的2倍以上，因此下料時材料利用率低。另外截面是矩形，側(cè)向抗彎抗風(fēng)振能力差。為節(jié)省材料、增強(qiáng)側(cè)向承載能力，特雷克斯-德馬格公司推出了鋼管型式，如圖3c所示。該型

6、式可以與臂架管材通用，此外鋼管各向幾何特性相同，抗彎抗扭能力強(qiáng)。但是管與管之間通過臂節(jié)接頭方式連接，需要焊接，焊縫受拉力作用，對焊接要求較高。目前特雷克斯德馬格公司的CC2800-1產(chǎn)品即應(yīng)用此種型式。   (3) 主機(jī)結(jié)構(gòu)。   為降低成本，減少結(jié)構(gòu)件質(zhì)量，高強(qiáng)度材料已作為主機(jī)結(jié)構(gòu)的首選材料，屈服強(qiáng)度達(dá)到500MPa以上。其結(jié)構(gòu)尺寸明顯減小。以LR1750型750t產(chǎn)品為例，轉(zhuǎn)臺、車架、履帶架結(jié)構(gòu)除特殊用板(履帶與車架連接處)外，主要承載板厚度均在35mm以內(nèi)(而以往結(jié)構(gòu)需要40mm以上，常用的是5070mm的板)。并采用寬肢薄壁結(jié)構(gòu)，極大地提高了結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和承載能力

7、。主機(jī)結(jié)構(gòu)的自重占整機(jī)(大基本主臂)自重的比例也由通常的60降到40，剩余自重完全由配重和車身壓重分?jǐn)?。可見其設(shè)計上的精益求精，甚至細(xì)致到小小的履帶板也要采用變截面型式。而履帶板的總重通常占履帶架總成的40，采用變截面型式可使履帶板總重降低10。   轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)型式主要有2大派系，一派是以歐美為代表的封閉式轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，如圖4a所示，另一派是以日本為代表的小箱型轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，如圖4b所示。封閉式結(jié)構(gòu)由2個高度較大的工字型或箱型截面組成，剛性好，在大型產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。小箱型結(jié)構(gòu)在小箱型截面上配置支座連接機(jī)構(gòu)，兩側(cè)設(shè)置機(jī)棚放置發(fā)動機(jī)、油箱、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等部件。為維修方便，日本新推出半開放式轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)

8、，一側(cè)放置部件，另一側(cè)設(shè)置走臺板，完全開放，維修者很容易接近機(jī)構(gòu)、動力部件，更換易損件或查看運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。   考慮到運(yùn)輸方便性，對于大噸位起重機(jī)需轉(zhuǎn)臺拆解運(yùn)輸。轉(zhuǎn)臺組合方式有2大類，一是轉(zhuǎn)臺、回轉(zhuǎn)支承與車架一部分連成為一體，轉(zhuǎn)臺其他部分可獨(dú)立運(yùn)輸，或再拆解運(yùn)輸，如馬尼托瓦克公司的M21000型產(chǎn)品，如圖5所示。另一類是將上下車分開運(yùn)輸，分開部分與回轉(zhuǎn)支承采用快速連接方式，如特雷克斯-德馬格公司的CC5800型產(chǎn)品的快速銷軸連接方式，如圖6所示。   下車結(jié)構(gòu)的改進(jìn)更為明顯?？紤]增大行走牽引能力和提高工作速度，行走機(jī)構(gòu)可選用四驅(qū)型式。履帶架的結(jié)構(gòu)隨之改進(jìn)，其張緊通過張緊梁套接于

9、履帶架結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)，如圖7a所示。為降低驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動輪采用鏈輪型式，以減小直徑，特雷克斯-德馬格公司的CC2500型產(chǎn)品即采用了這種型式，如圖7b所示。履帶總成數(shù)量也在發(fā)生根本性改變，不僅僅是傳統(tǒng)的左右2條履帶總成，而是采用多組總成，如馬尼托瓦克公司的21000型產(chǎn)品，下車由8條履帶組成，每兩條履帶為一組，如圖7c所示。載荷的傳遞原理類似于門座起重機(jī)的大車行走結(jié)構(gòu)。每條履帶承載更均勻，對地基的要求也更低，并且可形成寬模式和窄模式，以適應(yīng)不同工作場合的要求，如圖8所示。車架結(jié)構(gòu)也有明顯改進(jìn)，考慮運(yùn)輸方便性，超大型起重機(jī)的車架一般由3部分甚至更多部分組成，中間箱型結(jié)構(gòu)(上端連接回轉(zhuǎn)支承)和兩側(cè)箱型

10、縱梁，如圖9所示。更為新穎的結(jié)構(gòu)是改進(jìn)三者連接方式，使縱梁呈放射性放置，從而減小與履帶架連接處的集中載荷，如圖10所示。   2.2 臂架組合作業(yè)   臂架組合中，除標(biāo)準(zhǔn)配備：主臂、主臂固定副臂、主臂塔式副臂、主臂輕重混合的方式外，為適應(yīng)市場需要，又新增添2種組合方式：重型短副臂和副臂副臂組合，如圖11所示。圖11a是重型短副臂組合，但副臂為特制，非常短，專用于化工用各種反應(yīng)塔的吊裝，有較高的提升高度及一定的幅度，關(guān)鍵是超大的起重量，與同長度同幅度下的主臂作業(yè)起重量接近，甚至超過其幅值。在歐美產(chǎn)品中都已開發(fā)應(yīng)用。圖11b副臂副臂組合，用于電力建設(shè)方面，以增加作業(yè)空間，如風(fēng)力

11、發(fā)電設(shè)備的安裝，總臂架組合長度可達(dá)到150m以上。這種型式在利勃海爾公司產(chǎn)品得到應(yīng)用。   2.3 系列產(chǎn)品的通用性   考慮產(chǎn)品設(shè)計和制造的通用性，歐美三大公司自身的配重從50t到1250t產(chǎn)品均可互換。臂節(jié)的互換性強(qiáng)，甚至對于同一型號不同產(chǎn)品也能做到互換。考慮運(yùn)輸尺寸限制，臂架的運(yùn)輸寬度統(tǒng)一，從某種程度上簡化了制造工藝。如特雷克斯-德馬格公司的CC2200、CC2500、CC2800型產(chǎn)品的臂架運(yùn)輸寬度相同，在3m以內(nèi)。馬尼托瓦克公司產(chǎn)品對同尺寸不同繩徑的卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)，采用更換繩槽表面也可實(shí)現(xiàn)通用化。這些都為安裝運(yùn)輸使用提供了便利條件。   2.4 電氣控制 &#

12、160; (1) 液壓系統(tǒng)的電子控制。   液壓系統(tǒng)的控制方式由過去開式比例閥控變量系統(tǒng)發(fā)展成為開閉式結(jié)合或全閉式電比例泵控變量系統(tǒng)，傳動更平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)更緊湊。而且液壓系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)、狀態(tài)與安全保護(hù)監(jiān)測、極限載荷控制已全部采用數(shù)據(jù)總線電子控制。各公司也都開發(fā)出各自的電子控制系統(tǒng)，如馬尼托瓦克公司的EPIC控制系統(tǒng)，利勃海爾公司的LICCON控制系統(tǒng)，特雷克斯-德馬格公司的IC-1控制系統(tǒng)。   (2) 力矩限制器的無線傳感器方式。   力矩限制器的力傳感器布置方式有多種，通常置于變幅系統(tǒng)，即變幅拉板與桅桿(或人字架)連接處，可用拉力傳感器或銷軸傳感器。馬尼托瓦克公司最新采用鋼絲繩用無線拉力傳感器，直接與鋼絲繩楔套相連，由于無線傳感，不受臂長限制，這在其555、16000、18000型新產(chǎn)品上得到應(yīng)用。   (3) 大屏幕顯示及多個攝像監(jiān)視器。   從人性化角度采用大屏幕彩屏可顯示更多信息，包括吊裝狀態(tài)參數(shù)、機(jī)構(gòu)工作參數(shù)、故障診斷、報警提示，更主要的是可進(jìn)行吊裝工況選擇與模擬演示，甚至可達(dá)到三維模