汽車起重機伸縮臂系統(tǒng)綜述

論文論文題目：汽車起重機伸縮臂系統(tǒng)綜述姓名學(xué)號學(xué)院班級專業(yè)汽車起重機伸縮臂系統(tǒng)綜述摘要：隨著經(jīng)濟建設(shè)的迅速發(fā)展，我國的基礎(chǔ)建設(shè)力度正逐漸加大，道路交通，機場，港口，水利水電，市政建設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)規(guī)模也越來越大，市場汽車起重機的需求也隨之增加。汽車起重機為安裝在標(biāo)準(zhǔn)式或特制汽車底盤上的起重設(shè)備。而臂架是起重機的主要承載構(gòu)件。起重機通過臂架直接吊載，實現(xiàn)大的作業(yè)高度與幅度。臂架的強度決定了最大起重量時整機起重性能，其自重直接影響整機傾覆穩(wěn)定性，因而臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)劣，將直接影響整機的性能，如整機重量、整機重心高度和整機穩(wěn)定性等。所以要在保證臂架安全工作的條件下盡量減輕臂架的重量，這對提高整機質(zhì)量和經(jīng)濟性具有很大的現(xiàn)實意義。針對徐工50t汽車起重機伸縮機構(gòu)的分析和研究，從而改進汽車起重機的整機性能，降低成本，同時提高了起重機的作業(yè)能力及使用經(jīng)濟性。目前伸縮臂機構(gòu)有兩種形式，繩排系統(tǒng)和單缸插銷式。繩排系統(tǒng)在中國已經(jīng)應(yīng)用的比較成熟，也是一種歷史比較悠久的技術(shù)。此技術(shù)的優(yōu)點是臂長變化容易、工作臂長種類多、可以帶載伸縮、實用性很強，缺點是自重重、對整機穩(wěn)定性的影響較大。關(guān)鍵詞：伸縮臂；液壓缸；臂架結(jié)構(gòu)Abstract：Boomisthemainhostofcranecomponents.Directlythroughthejibcranehangingload,toachievegreatheightandrangeoperations.Armstrengthdeterminesthemaximumtimefromtheweightliftingmachineperformance,itsweightdirectlyaffectthemachineoverturningstability,structuraldesignandthereforemeritsofboom,willdirectlyaffecttheoverallperformance,suchastheweightofthewholemachinecenterofgravityheightandmachinestability.Thus,toensuresafeworkingconditionsofboomtominimizetheweightofboom,whichimprovesoverallqualityandeconomyofgreatpracticalsignificance.Keywords：Telescopicboom;hydrauliccylinder;Structureofboom.QY40全液壓起重機主要技術(shù)參數(shù)整機主要性能參數(shù)最大起重量*幅度40t*3m最大起升高度46m滑輪組倍率11主臂長11-33.5m（4節(jié)）主臂全程伸縮時間162Sec主臂變幅范圍-2-80degree主臂變幅時間60Sec主卷揚單繩速度0-110m/min副卷揚單繩速度>40m/minM最大起升力矩1401kN.m最大回轉(zhuǎn)速度0-2.0r/min最高行駛速度68km/h最大爬坡度37%最小轉(zhuǎn)彎半徑12m圖3.4伸縮回路此伸縮回路采用電磁液動閥組來控制各臂的伸縮，除了不能同步伸縮外，其他的伸縮方式都可以。3.3.1性能要求起、制動平穩(wěn)，各缸應(yīng)具有一定的伸縮選擇性能；3.3.2主要元件單向定量泵（4與變幅、支腿回路共用）、電液比例換向閥（24）、二位六通轉(zhuǎn)閥（23）、缸（25、26、27）、電磁-液控組閥（30、31）、平衡閥（29）、單向閥組（28）3.3.3主要回路缸25、26、27伸出、縮回油路，控制油路3.3.4功能實現(xiàn)和工作原理(1)缸25伸出A）控制回路35-1（常）35-4（下位）（向伸縮臂油路通油）37-2（右移）電流24（右）油油箱（24左移）23右轉(zhuǎn)（切換成伸縮狀態(tài)）B）主油路435-4（下位）24（右）23（左）B2530-1（上）29-1（開）25（無桿腔）（缸25伸出）25（無桿腔）A23（左）24（右）油箱（回油）(2)缸25縮回A）控制回路35-1（常）35-4（下位）（向伸縮臂油路通油）37-1（左移）電流24（左）油油箱（24右移）23右轉(zhuǎn)（切換成伸縮狀態(tài)）B）主油路435-4（下位）24（左）23（左）A25（有桿腔）（縮回）25(無)29-1(開)30-1(上)25B23(左)24(左)油箱（回油）(3)缸26伸出A）控制回路35-1（常）35-4（下位）（向伸縮臂油路通油）37-2（右移電流24（右）油油箱（24左移）23右轉(zhuǎn)（切換成伸縮狀態(tài)）DF5（+）30-2（上位）30-1（下位）（連通缸26油路）B）主油路435-4(下位)24(右)23(左)B2530-1(下)B′31-1(上)29-2（開）26（無桿腔）（缸26伸出）26(有桿腔)25(有桿腔)B23(左)24(右)油箱(回油)(4)缸26縮回A)控制回路37-1（左移）電流24（左）油油箱（24右移）其它的跟伸出相同B）主油路435-4(下)24(左)23(左)A25(有桿腔)A′26(有桿腔)(26縮回)26(無桿腔)29-2（開）31-1(上)26B′30-1(下)25B23（左）24（左）油箱（回油）(5)缸27伸出A）控制油路DF6（+）31-1（下位）其它的跟缸26伸出控制一樣B）主油路跟缸26伸出相似(6)缸27縮回2.2伸縮臂架的截面形式分類伸縮臂是受彎為主的雙向壓彎構(gòu)件，除受有整體強度、剛度、穩(wěn)定性的約束限制外，主要受局部穩(wěn)定性約束。因此采用何種截面形式使吊臂的自重較小、材料的利用充分，是伸縮式吊臂設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)。以下是目前伸縮式吊臂常見的截面形式(如圖2.2所示):伸縮臂可以制成幾種典型箱形截面:矩形、梯形、倒置梯形、五邊形、六邊形、八邊形、大圓角矩形以及橢圓形截面等。其中，矩形截面是由翼緣板和腹板焊接而成的，它是目前輪式起重機伸縮臂中用得最多的截面形式。與其他截面形式相比，矩形截面的制造工藝簡單，具有較好的抗彎能力和抗扭剛度，因此，中、小噸位輪式起重機的伸縮臂通常都采用這一形式，但是這種截面沒有充分發(fā)揮材料的承載能力，為了使伸縮臂各節(jié)之間能很好地傳遞扭矩和橫向力，需設(shè)附加支承。梯形截面的上翼緣板窄，下翼緣板寬，截面中性層靠下能發(fā)揮上翼緣板的機械性能，提高腹板的穩(wěn)定性，前部滑塊可接近腹板布置，后部滑塊傳遞給上翼緣板的集中力，因上翼緣板窄，產(chǎn)生的彎曲力矩減小。梯形截面的扭轉(zhuǎn)剛度和橫向剛度均較矩形截面大，但是，這種截面的下翼緣板寬，對局部穩(wěn)定不利，材料性能得不到充分發(fā)揮，且需設(shè)側(cè)向支承裝置，這是梯形截面的缺點。倒置梯形的下翼緣板窄，上翼緣板寬，對提高下翼緣板的局部穩(wěn)定性很有好處，材料能得到充分利用，且和梯形截面一樣，具有較大的橫向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，倒置梯形伸縮臂對安裝變幅油缸較為有利，但是這種截面對上翼緣板的局部彎曲和腹板的穩(wěn)定性不是很有利，亦需設(shè)側(cè)向支承。梯形和倒置梯形截面的伸縮臂通常用于大噸位的輪式起重機。八邊形和大圓角矩形截面的下翼緣板和腹板的實際計算寬度較小，有利于提高抗失穩(wěn)的能力。前后滑塊均支承在四角處，伸縮臂各板不產(chǎn)生局部彎曲，且能較好地傳遞扭矩與橫向力，因此這兩種截面形式的伸縮臂能較好的發(fā)揮材料機械性能，減輕結(jié)構(gòu)自重。對大噸位輪式起重機采用這種截面形式是合適的。制造這兩種截面形式的吊臂，需要大型軋床，但是隨著工業(yè)的發(fā)展，這兩種形式的吊臂應(yīng)用會逐漸增多。LIEB班RR的LTM1300起重臂的截面采用了橢圓形截面，其截面上彎板為大圓弧槽形板，下彎板為橢圓形槽形板，且由下向上收縮，其重量優(yōu)化，抗扭性能顯著，具有固有的獨特穩(wěn)定性和抗屈曲能力。DEMAG也使用橢圓形吊臂截面形式。GROVE和TADANO采用大圓弧六邊形截面，根據(jù)需要，腹板上設(shè)計橫向和縱向加筋，提高腹板的抗屈曲能力。KATO采用四邊形截面，也采用加勁筋解決腹板的抗屈曲能力。大圓弧六邊形截面在國內(nèi)己廣泛使用，泰起在其新品QY50A上也首次使用，其它廠家目前還在使用四邊形截面。目前，橢圓形起重臂的技術(shù)代表最高水平，其優(yōu)勢很明顯，由于不需采用加筋，因而每節(jié)臂截面的變化很小，有利于減輕起重臂的重量，提高起重機的起重能力。但是截面的成型難度大，生產(chǎn)周期長。3.1國內(nèi)外主要廠家國內(nèi)最大的汽車起重機生產(chǎn)廠是徐工。還有中聯(lián)重工、三一重工等。

國外著名的汽車起重機生產(chǎn)廠是德國的利勃海爾、美國的特雷克斯等利勃海爾家族企業(yè)由漢斯利勃海爾在1949年建立。公司的第一臺移動式、易裝配、價格適中的塔式起重機獲得巨大的成功，成為公司蓬勃發(fā)展的基礎(chǔ)。今天，利勃海爾不僅是世界建筑機械的領(lǐng)先制造商之一，它還是其他許多領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新用戶導(dǎo)向產(chǎn)品與服務(wù)的客戶認(rèn)可供應(yīng)商。多年以來，家族企業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為目前的公司集團，擁有大約26000名員工，在各大洲建立起100余家公司。4.國內(nèi)外汽車起重機發(fā)展概況及趨勢汽車起重機發(fā)展趨勢國內(nèi)發(fā)展趨勢中國的汽車式起重機的生產(chǎn)企業(yè)要想在本領(lǐng)域生存與發(fā)展，需要做的事情還很多，由于市場需求的增大，也要求生產(chǎn)企業(yè)不斷創(chuàng)新，在保證起重機性能的基礎(chǔ)上還要不斷開發(fā)出更大噸位的新產(chǎn)品，滿足市場的需求。只有這樣才能從市場中獲得養(yǎng)分和活力使自己生存，在生存中發(fā)展，在發(fā)展中壯大。主要的發(fā)展趨勢應(yīng)該有以下幾點：擴大產(chǎn)品的品種在企業(yè)內(nèi)部應(yīng)建立完善的產(chǎn)品研究和開發(fā)體系，使產(chǎn)品系列化，品種齊全，要形成大中小完整系列，增多產(chǎn)品數(shù)量，使生產(chǎn)規(guī)模不斷的擴展。增大起重力矩目前中國生產(chǎn)的汽車式起重機大多是50噸以下的中小噸位的起重機，大噸位生產(chǎn)的很少，而，隨著社會的發(fā)展，對機動靈活的大型起重機械的需求越來越大，這都是汽車式起重機發(fā)展的養(yǎng)分，所以增大其中力矩迫在眉睫。增加起重機功能隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，用戶對汽車式起重機的使用上的要求越來越多，希望能夠一機多用，已經(jīng)不僅僅是在搬運重物時使用，而是滿足在不同環(huán)境和工種的使用，這些都為未來發(fā)展找清了方向。全力打造自己的品牌目前中國的汽車起重機生產(chǎn)企業(yè)，缺少自己的專業(yè)研究人員和開發(fā)隊伍，而是去模仿別人生產(chǎn)的成品，沒有發(fā)展方向和競爭力。未來經(jīng)濟的全球化以及由此引發(fā)的一系列問題，使得競爭手段從傳統(tǒng)的產(chǎn)品，價格等層次轉(zhuǎn)嫁到品牌的競爭上來。所以各大汽車式生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該努力打造自己的品牌，從而使自己發(fā)展壯大。開創(chuàng)自我空間占領(lǐng)市場中國的各大汽車式起重機生產(chǎn)企業(yè)要不斷創(chuàng)新，大膽進行運行急智的改革，面向市場，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，人員重組，引進設(shè)備，進行刻苦的技術(shù)研發(fā)，在不斷完善自我的前提下，占領(lǐng)市場。國外發(fā)展趨勢設(shè)計、制造的計算機化、自動化近年來，隨著電子計算機的廣泛應(yīng)用，許多國外起重機制造商從應(yīng)用起重機輔助設(shè)計系統(tǒng)（CAD），提高到應(yīng)用計算機進行起重機的模塊設(shè)計。起重機采用模塊單元化設(shè)計，不僅是一種設(shè)計方法的改革，而且將影響整個起重機行業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)和管理水平，老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，新產(chǎn)品的研制速度都將大大加快。對起重機的改進，只需更改幾個模塊；設(shè)計新的起重機只需新的不同模塊進行組合，提高了通用化程度，可使單件小批量的產(chǎn)品，改成相對批量的模塊生產(chǎn)，能使較少的模塊形式，組合成不同規(guī)格的起重機，滿足市場的需求，增強了競爭力。起重機控制元件的革新與應(yīng)用起重機的定位精度是對起重機的重要要求，多數(shù)采用轉(zhuǎn)角碼盤，齒輪鏈，激光頭與鋼板孔帶來保證，定位精度通常為±3㎜，高于1mm的精度需另加定位系統(tǒng)。在起重機起升速度和制動器方面的改進，則使用低速運行的起重機吊鉤精確定位，起重機的剎車系統(tǒng)也應(yīng)用微處理進行控制和監(jiān)視工作。遙控系統(tǒng)用于汽車式起重機及其他移動式起重機械，這種系統(tǒng)包括在控制者身上的控制器，和安裝在起重機上的接收器，控制器具有電磁輻射發(fā)生器，接收器與作用在起重機傳動裝置的操縱機械的轉(zhuǎn)換部分相連。遙控器的使用不僅節(jié)省人力，提高工作效率，而且使操作者的工作條件有所改善。起重機的距離檢測防撞裝置，采用無線電信號型的防撞裝置，防撞系統(tǒng)由三相系統(tǒng)組成，用來監(jiān)控起重機前端行使距離，一般首先發(fā)出信號警示，接著將大車車速減小到50%，最后切斷電機電源，將大車制動。新材料、新工藝的應(yīng)用由于鋼鐵工業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用，鋼材質(zhì)量得以提高，在設(shè)計起重機主梁強度時，可使用較高的許用應(yīng)力，而不需要較高的安全系數(shù)，以便減少起重機材料用量，從而降低設(shè)備的重量和價格，起重機配套的零部件如萬達回轉(zhuǎn)支承的制造也得益于新材料的不斷產(chǎn)生，使得起重機向更輕，更好的方向