專用汽車結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)06-07

交通學(xué)院第五章起重舉升汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)定義起重舉升汽車裝備有起重設(shè)備或可升降的作業(yè)臺(tái)(斗)的專用汽車。第二節(jié)隨車起重運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)一、隨車起重運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)隨車起重運(yùn)輸車是指裝有隨車起重機(jī)，能實(shí)現(xiàn)貨物自行裝卸和運(yùn)輸?shù)膶Ｓ闷?。它既有普通載貨汽車的運(yùn)輸功能，又具有起重機(jī)的起吊裝卸功能；除能完成本車貨物的裝卸之外，還能完成車與車之間的貨物裝卸。隨車起重運(yùn)輸車有液壓式和機(jī)械式，其中液壓式起重機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、質(zhì)量小等優(yōu)點(diǎn)，因此隨車起重運(yùn)輸車幾乎均裝備液壓起重機(jī)。一、隨車起重運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)1、隨車起重運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)形式(1)前置：起重機(jī)構(gòu)安裝在汽車駕駛室和車廂之間，多用于起重能力小于1t的中、小型汽車，裝卸包裝成件的貨物和集裝箱等。1、隨車起重運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)形式(2)中置：起重機(jī)構(gòu)安裝在汽車車廂中間，起重能力為1~3t，貨車地盤加長(zhǎng)，用于裝卸和運(yùn)輸長(zhǎng)度整齊的管材、建筑材料、條狀物件及木材等。1、隨車起重運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)形式(3)后置：起重機(jī)構(gòu)安裝在車廂后部，用于帶有掛車的隨車起重運(yùn)輸車。2、隨車起重運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖5-2為伸縮臂式起重機(jī)，因起重臂不能折疊，所以吊放物體需要卷?yè)P(yáng)機(jī)經(jīng)鋼絲繩帶動(dòng)吊鉤吊運(yùn)貨物。2、隨車起重運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖5-3為折疊臂式起重機(jī)，圖5-4是折疊臂總成外形圖。這種起重機(jī)無卷?yè)P(yáng)裝置，起吊結(jié)束后，臂架可折疊成倒三角形橫置于駕駛室和車廂之間。此類車具有質(zhì)心低、行駛穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，有取代伸縮臂式起重機(jī)的趨勢(shì)。2、隨車起重運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)隨車起重運(yùn)輸車起重機(jī)機(jī)架----P134(2)起重臂支架----P134(3)起重臂----P134(4)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)----P135(5)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)----其作用是將取力器取出的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，通過液壓泵轉(zhuǎn)換成液壓能，經(jīng)液壓系統(tǒng)的各種裝置(如液壓缸、液壓馬達(dá)等)將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使隨車起重運(yùn)輸車的工作裝置作業(yè)(液壓支腿的伸縮，起重臂的仰俯、伸縮、回轉(zhuǎn)和折疊等)。圖5－10為隨車起重運(yùn)輸車的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)回路P136。(1)起重量－指起重臂在一定長(zhǎng)度和幅度下，保證起重舉升汽車的起重穩(wěn)定性的最大起升質(zhì)量。(2)起升高度－指從地面到吊鉤鉤環(huán)中心極限位置的距離。(3)幅度－起重臂前端吊鉤鉤環(huán)中心到立柱轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)中心線間的距離。(4)工作速度－包括起升速度(0.3m/s).回轉(zhuǎn)速度(2.5r/min)、變幅速度(對(duì)于折疊臂式，指起重臂在變幅液壓缸作用下角度的改變速度；對(duì)于伸縮臂式，指起重臂在水平方向的直線運(yùn)動(dòng)速度)和支腿伸縮速度(用時(shí)間表示，伸腿時(shí)間為15~20s，縮腿為伸腿時(shí)間的1/2)。三、隨車起重運(yùn)輸車起重裝置的參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)起吊支腿的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)支腿的形式－H型即左右各一個(gè)支承。P139(2)要保證整車的側(cè)向穩(wěn)定性，要求最大起重量和其他各重力對(duì)該側(cè)支腿支承中心線作用的傾覆力矩小于整車的穩(wěn)定力矩。第三節(jié)欄板起重運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)一、欄板起重運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)起重欄板形式后欄板起重式附加欄板起重式欄板起重裝置的動(dòng)力源發(fā)動(dòng)機(jī)式發(fā)展初期由發(fā)動(dòng)機(jī)通過取力器帶動(dòng)液壓泵驅(qū)動(dòng)，現(xiàn)已很少采用。蓄電池式以微型液壓泵站驅(qū)動(dòng)。欄板起重裝置升降機(jī)構(gòu)的液壓缸布置形式單缸對(duì)中式雙缸對(duì)稱式多缸式(一)欄板運(yùn)輸車的分類(二)后欄板起重裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理1、后欄板起重裝置的升降機(jī)構(gòu)－P140圖5－16為欄板的翻轉(zhuǎn)運(yùn)用簡(jiǎn)圖－P142圖5－17為欄板的升降運(yùn)用簡(jiǎn)圖－P142圖5－18為欄板著地后傾運(yùn)用簡(jiǎn)圖－P1432、后起重欄板－P1443、后欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)－P146(二)后欄板起重裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理二、欄板起重裝置的設(shè)計(jì)要求和形式選擇1、設(shè)計(jì)要求(1)起重欄板在升降機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下應(yīng)能完成上下平移、翻轉(zhuǎn)啟閉和著地傾卸等運(yùn)動(dòng)。(2)工作可靠，在液壓系統(tǒng)停止工作時(shí)，升降機(jī)構(gòu)不得有明顯的自動(dòng)沉降現(xiàn)象。(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，便于安裝。(4)欄板起重裝置安裝后，仍能保證整車的軸載質(zhì)量分配及離去角等參數(shù)的設(shè)計(jì)要求。二、欄板起重裝置的設(shè)計(jì)要求和形式選擇2、主要性能參數(shù)(1)標(biāo)定起重量－表明欄板起重裝置的起重舉升能力，其值越高，起重舉升能力越強(qiáng)。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，輕型載貨汽車改裝后的欄板起重運(yùn)輸車，標(biāo)定起重量不超過2.5kN，中型不超過8kN，重型在10~20kN之間。(2)升降速度－起重欄板在標(biāo)定起重量時(shí)升降貨物的速度。三、升降機(jī)構(gòu)起動(dòng)參數(shù)的確定欄板起重裝置的升降機(jī)構(gòu)一般都利用平行四桿機(jī)構(gòu)，將液壓缸活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成起重欄板的平移升降運(yùn)動(dòng)。P148圖5-23(1)支架的總長(zhǎng)和總寬－根據(jù)底盤結(jié)構(gòu)和車架尺寸確定。(2)上下桿的理論長(zhǎng)度－為平行四桿機(jī)構(gòu)兩搖桿的長(zhǎng)度，該尺寸根據(jù)底盤的結(jié)構(gòu)和改裝車廂的布置確定。(3)拐臂半徑r和液壓缸的初始長(zhǎng)度－根據(jù)公式(5-14)計(jì)算得到。(4)擺動(dòng)液壓缸傳動(dòng)角的校核－P150第四節(jié)高空作業(yè)車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)一、高空作業(yè)車的設(shè)計(jì)一、高空作業(yè)車的設(shè)計(jì)高空作業(yè)車是指運(yùn)送人員和器材到現(xiàn)場(chǎng)并進(jìn)行空中作業(yè)的專用車輛。按其升降機(jī)構(gòu)的形式分為伸縮臂式（直臂式）、折疊臂式（曲臂式）、垂直升降式（直升式）和混合式。

一、高空作業(yè)車的設(shè)計(jì)高空作業(yè)車除底盤部分外，為實(shí)現(xiàn)高空作業(yè)功能，還包括動(dòng)力傳動(dòng)裝置、工作裝置、安全裝置和液壓系統(tǒng)。1、動(dòng)力傳動(dòng)裝置----驅(qū)動(dòng)高空作業(yè)車各部分工作裝置的動(dòng)力裝置。有以下幾種形式：(1)內(nèi)燃機(jī)－機(jī)械傳動(dòng)：多用于維修電力設(shè)施的直升式高空作業(yè)車。其動(dòng)力來自于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。(2)電力－機(jī)械傳動(dòng)：利用外接電源或車載蓄電池，通過電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，從而傳到工作裝置。一、高空作業(yè)車的設(shè)計(jì)(3)內(nèi)燃機(jī)－電力傳動(dòng)：其傳動(dòng)路線為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)－發(fā)電機(jī)－電動(dòng)機(jī)，然后帶動(dòng)各工作裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。優(yōu)點(diǎn)是利用直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)良工作特性，使高空作業(yè)車獲得良好的作業(yè)性能。但傳動(dòng)裝置質(zhì)量較大，價(jià)格昂貴。(4)內(nèi)燃機(jī)－液壓傳動(dòng)：大部分高空作業(yè)車采用的形式。利用液壓的優(yōu)點(diǎn)，簡(jiǎn)化傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速和運(yùn)動(dòng)方向的變換。一、高空作業(yè)車的設(shè)計(jì)2、工作裝置－包括支腿機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、作業(yè)平臺(tái)及其調(diào)平機(jī)構(gòu)等。(1)支腿機(jī)構(gòu)：支腿機(jī)構(gòu)是高空作業(yè)車必備的工作裝置，目前均采用液壓。使車在不平的地面也可以調(diào)整到水平狀態(tài)進(jìn)行安全作業(yè)。常見支腿形式P153圖5-30。(2)舉升機(jī)構(gòu)：其作用是實(shí)現(xiàn)作業(yè)平臺(tái)的升降和變幅，結(jié)構(gòu)形式有直升式(按照傳動(dòng)方式分液壓和機(jī)械傳動(dòng)，按照結(jié)構(gòu)形式分交叉剪刀式圖5-29c---連桿交叉布置，鉸接成剪刀形的結(jié)構(gòu)改變交叉角度可實(shí)現(xiàn)升降和套筒式圖5-29d)和動(dòng)臂式P153兩種形式。一、高空作業(yè)車的設(shè)計(jì)動(dòng)臂式有伸縮臂式(圖5-29a舉升機(jī)構(gòu)由多節(jié)套裝并可伸縮的箱形臂構(gòu)成，作業(yè)高度可達(dá)60~80m)折疊臂式(圖5-29b舉升機(jī)構(gòu)由多節(jié)箱形臂折疊而成，由2~3節(jié)折疊臂組成，有上折和下折兩種，下折可以完成地平面以下的空間作業(yè)，如立交橋下橋梁的維修與裝飾)和混合臂式(圖5-29e由折疊和伸縮混合組成)。(3)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：P154圖5-31(4)作業(yè)平臺(tái)和調(diào)平機(jī)構(gòu)：作業(yè)平臺(tái)是用于載人或器材的基本構(gòu)件。介紹P155圖5-32三種調(diào)平機(jī)構(gòu)。一、高空作業(yè)車的設(shè)計(jì)3、操作及安全保護(hù)裝置(1)操作：高空作業(yè)車一般配備作業(yè)平臺(tái)(上)和操作臺(tái)(下)兩套操作控制裝置；其方向控制應(yīng)使其操作方向與實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向一致；松開控制手柄，運(yùn)動(dòng)件自動(dòng)歸位。(2)安全裝置：高空作業(yè)車應(yīng)配備急停裝置，以便發(fā)生誤操作時(shí)有效排除故障和危險(xiǎn)；設(shè)置輔助下降裝置，以防止發(fā)生故障使作業(yè)人員困在空中，大型高空作業(yè)車啟動(dòng)備用動(dòng)力裝置，小型高空作業(yè)車用手動(dòng)泵進(jìn)行人工輔助下降；為防止作業(yè)平臺(tái)翻轉(zhuǎn)，規(guī)定下臂接近水平狀態(tài)時(shí)，上臂與水平面夾角小于78度，設(shè)置限位行程開關(guān)，并有報(bào)警裝置提醒操作人員。為防止支腿工作時(shí)液壓或氣動(dòng)管路發(fā)生泄漏故障而出現(xiàn)“軟腿”，采用液壓鎖進(jìn)行安全保護(hù)。二、高空作業(yè)車的主要

性能指標(biāo)高空作業(yè)車的主要性能指標(biāo)有作業(yè)高度(對(duì)于地下作業(yè)車,除標(biāo)明地上的作業(yè)高度，還要注明作業(yè)車在地面以下的作業(yè)深度)、作業(yè)幅度(作業(yè)車回轉(zhuǎn)中心線到作業(yè)平臺(tái)外邊緣的水平距離)、作業(yè)速度(包括作業(yè)平臺(tái)在垂直方向起升的平均速度和下降的平均速度以及作業(yè)平臺(tái)的回轉(zhuǎn)速度)和作業(yè)平臺(tái)的裝載質(zhì)量等。

三、高空作業(yè)車典型工作部件的設(shè)計(jì)高空作業(yè)車除了底盤外，實(shí)現(xiàn)其高空作業(yè)的典型工作部件主要有支腿總成、舉升總成和回轉(zhuǎn)總成。1、支腿跨距的確定：橫向跨距a的最小值應(yīng)保證高空作業(yè)車在側(cè)向作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性，即全部載荷的重力合力落在側(cè)傾覆邊以內(nèi)。根據(jù)公式(5-19)計(jì)算?？v向跨距由后腿支承點(diǎn)至回轉(zhuǎn)中心的距離b1和前腿支承點(diǎn)至回轉(zhuǎn)中心的距離b2組成，分別由公式(5-20)和(5-21)計(jì)算得到。

三、高空作業(yè)車典型工作部件的設(shè)計(jì)橫向跨距a和縱向跨距的關(guān)系:b1+b2=2a

三、高空作業(yè)車典型工作部件的設(shè)計(jì)2、舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì):(1)折疊臂式舉升結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：講P159-161圖5-37(2)剪叉式升降機(jī)構(gòu)液壓缸驅(qū)動(dòng)力計(jì)算：講P162-168

介紹了速度多邊形畫法、液壓缸驅(qū)動(dòng)力公式推導(dǎo)過程、液壓缸驅(qū)動(dòng)力的分析以及多個(gè)液壓缸的作用力和直徑計(jì)算。

三、高空作業(yè)車典型工作部件的設(shè)計(jì)3、回轉(zhuǎn)機(jī)