工程起重機(jī)完工正文
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1、河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第1章 緒論 1.1 工程起重機(jī)的概念 工程起重機(jī)為一種以間歇,重復(fù)工作方式,通過起重吊鉤或其他吊具起升,下降,或升降與運(yùn)移重物的機(jī)器設(shè)備。 工程起重機(jī)是一種間歇?jiǎng)幼鞯陌徇\(yùn)設(shè)備,主要用作垂直運(yùn)輸,并兼作短距離水平運(yùn)輸。其工作特性是周期性的,也就是以重復(fù)的工作循環(huán)來完成提升轉(zhuǎn)移回轉(zhuǎn)及多種作業(yè)兼作的吊裝工作。 工程起重機(jī)的作用主要表現(xiàn)在減輕工人的繁重體力勞動(dòng),加快施工與作業(yè)進(jìn)度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低施工與作業(yè)成本,提高質(zhì)量等方面。 1.2 工程起重機(jī)的分類 工程起重機(jī)主要包括輪胎式起重機(jī),履帶式起重機(jī),塔式起重機(jī),桅桿式起重機(jī)和纜索式起重機(jī)等。 1.2.1輪
2、胎式起重機(jī) 輪胎式起重機(jī)又分為汽車起重機(jī)和輪胎起重機(jī)兩種類型。 1.2.1.1汽車起重機(jī) 通常習(xí)慣上把裝在通用或?qū)S幂d重汽車底盤上的起重機(jī)稱為汽車起重機(jī)。 1.2.1.2輪胎起重機(jī) 將起重作業(yè)部分裝設(shè)在專門設(shè)計(jì)的自行輪胎底盤上所組成的起重機(jī)稱為輪胎起重機(jī)。 1.2.2履帶式起重機(jī) 把起重作業(yè)部分裝設(shè)在履帶底盤上,行走依靠履帶裝置的起重機(jī)稱為履帶式起重機(jī)。 1.2.3塔式起重機(jī) 塔式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有一直立的塔身,起重臂連接在垂直塔身的上部。 1.3 工程起重機(jī)的組成及其作用 為了使起重機(jī)能正常作業(yè),各種類型的起重機(jī)通常由工作結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)、動(dòng)力裝
3、置與控制系統(tǒng)四部分組成的。這四部分的組成和作用分述如下: 1.3.1工作機(jī)構(gòu) 工作機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)起重機(jī)不同的運(yùn)動(dòng)要求而設(shè)置的。大家知道,要使一個(gè)重物從某一位置運(yùn)動(dòng)到空間任意位置,則次重物不外乎做垂直運(yùn)動(dòng)和沿兩個(gè)水平方向的運(yùn)動(dòng)。起重機(jī)要實(shí)現(xiàn)重物的這些運(yùn)動(dòng)要求,必須設(shè)置相應(yīng)的工作機(jī)構(gòu)。不同類型的起重機(jī),其工作機(jī)構(gòu)稍有差異。例如廠房內(nèi)使用的橋式起重機(jī)和露天貨廠使用的龍門起重機(jī),要使重物實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng),則設(shè)有起升機(jī)構(gòu)(實(shí)現(xiàn)重物垂直運(yùn)動(dòng))小車運(yùn)行和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)(實(shí)現(xiàn)重物沿兩個(gè)水平方向運(yùn)動(dòng))。而對于輪胎式起重機(jī)、履帶式起重機(jī)和塔式起重機(jī),一般設(shè)有起升機(jī)構(gòu)變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)。依靠起升機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)重
4、物的垂直上下運(yùn)動(dòng);依靠變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)重物在兩個(gè)水平方向的移動(dòng);依靠行走機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)重物在起重機(jī)所能及的范圍內(nèi)任意空間運(yùn)動(dòng)和使起重機(jī)轉(zhuǎn)移工作場所。這四個(gè)機(jī)構(gòu)是起重機(jī)的基本工作機(jī)構(gòu)。 1.3.1.1起升機(jī)構(gòu) 起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)最主要的機(jī)構(gòu)。他由原動(dòng)機(jī)、卷筒、鋼絲繩、滑輪組和吊鉤組成。原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),通過鋼絲繩在卷筒上的纏繞再到滑輪組機(jī)構(gòu)變?yōu)榈蹉^的垂直上下直線運(yùn)動(dòng)。起重機(jī)因驅(qū)動(dòng)形式的不同,驅(qū)動(dòng)卷筒的原動(dòng)機(jī)可為電動(dòng)機(jī)、可為液牙馬達(dá)、也可為機(jī)械傳動(dòng)中某一主動(dòng)軸。當(dāng)原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)或高速液壓馬達(dá)時(shí)應(yīng)通過減速器改為原動(dòng)機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速。為了提高下降速度,起升機(jī)構(gòu)往往設(shè)置離合器,使卷筒脫開原動(dòng)機(jī)動(dòng)力在重物
5、自重作用下僅向旋轉(zhuǎn),讓重物或空鉤自由下降。 大型起重機(jī)往往備有兩套起升機(jī)構(gòu),吊大重量的稱為主起升機(jī)構(gòu)或主鉤;吊小重量的稱為副起升機(jī)構(gòu)和副鉤。副鉤的起重量一般為主鉤的1/5-1/3或更小。 為使重物停止在空中某一位置或控制重物的下降速度,在起升機(jī)構(gòu)中必須設(shè)置制動(dòng)器或停止器等控制裝置。 1.3.1.2變幅機(jī)構(gòu) 起重機(jī)變幅是指改變吊鉤中心與起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心軸線之間的距離,這個(gè)距離稱為幅度。起重機(jī)由于能變幅,這就擴(kuò)大了作業(yè)范圍,即由垂直上下的直線作業(yè)范圍擴(kuò)大為一個(gè)面的作業(yè)范圍。 不同類型的起重機(jī),變幅形式也不同。對輪胎式起重機(jī)有鋼絲繩變幅和液壓缸變幅兩種類型。鋼絲繩變幅機(jī)構(gòu)與起升機(jī)構(gòu)類似,所不
6、同的只是從變幅卷筒引出的鋼絲繩不是連接在吊鉤上,而是連接在吊臂根部,上邊兩種變幅形式都是使吊臂繞絞點(diǎn)在吊重平面內(nèi)改變吊臂與水平面夾角來實(shí)現(xiàn)的。這種變幅形式的起重機(jī)又稱為動(dòng)臂式起重機(jī)。在有些塔式起重機(jī)中變幅是靠小車沿吊臂水平移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的,又稱為小車式變幅。 1.3.1.3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 起重機(jī)的一部分(一般指上車部分或回轉(zhuǎn)部分)相對于另一部分(一般指下車部分或非回轉(zhuǎn)部分)作相對的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)稱為回轉(zhuǎn)。為實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而設(shè)置的機(jī)構(gòu)稱為回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。起重機(jī)有了回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),從而使起重機(jī)從線、面作業(yè)范圍又?jǐn)U大為一定空間的作業(yè)范圍?;剞D(zhuǎn)范圍分為全回轉(zhuǎn)(回轉(zhuǎn)3600以上)和部分回轉(zhuǎn)(可回轉(zhuǎn)2700左右)。一般輪胎
7、式起重機(jī)和塔式起重機(jī)多是全回轉(zhuǎn)的。 1.3.1.4行走機(jī)構(gòu) 輪胎式起重機(jī)的行走機(jī)構(gòu)就是通用或?qū)S闷嚨妆P或?qū)iT設(shè)計(jì)的輪胎底盤。履帶式起重機(jī)的行走機(jī)構(gòu)就是履帶底盤。塔式起重機(jī)的行走機(jī)構(gòu)是專門設(shè)計(jì)的在軌道上運(yùn)行的行走臺車。 1.3.2金屬結(jié)構(gòu) 起重機(jī)的吊臂、回轉(zhuǎn)平臺、人字架、底架(車架大梁門架、支腿橫梁等)和塔式起重機(jī)的塔身等金屬結(jié)構(gòu)是起重機(jī)的重要組成部分。起重機(jī)的各工作機(jī)構(gòu)的零部件都是安裝或支撐在這些金屬結(jié)構(gòu)上的。起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)是起重機(jī)的骨架。他承受起重機(jī)的自重以及作業(yè)時(shí)的各種外載荷。組成起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的構(gòu)件較多,其重量通常占主機(jī)重量的一半以上,耗鋼量大。因此,起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)
8、,對減輕起重機(jī)自重,提高起重性能,節(jié)約鋼材都有重要意義。 1.3.3動(dòng)力裝置與控制系統(tǒng) 動(dòng)力裝置是起重機(jī)的動(dòng)力源,是起重機(jī)的重要組成部分。它在很大程度上決定了起重機(jī)的性能和構(gòu)造特點(diǎn)。不同類型的起重機(jī)由不同的類型的動(dòng)力裝置組成。輪胎式起重機(jī)和履帶式起重機(jī)的動(dòng)力裝置多為內(nèi)燃機(jī),可由一臺內(nèi)燃機(jī)對上下車各工作機(jī)構(gòu)供應(yīng)動(dòng)力;對于大型汽車起重機(jī) ,有的上下車各設(shè)一臺內(nèi)燃機(jī),分別供應(yīng)起重機(jī)機(jī)構(gòu)(起升、變幅、回轉(zhuǎn))的動(dòng)力和行走機(jī)構(gòu)的動(dòng)力。塔式起重機(jī)以及相對固定在港口碼頭、倉庫料場上工作的一些輪胎起重機(jī)的動(dòng)力裝置是外接電源的電動(dòng)機(jī)。 起重機(jī)的控制系統(tǒng)包括操作裝置和安全裝置。動(dòng)力裝置是解決起重機(jī)做功所需要的
9、能源。有了這個(gè)能源,就能使起重機(jī)各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),而控制系統(tǒng)是解決各機(jī)構(gòu)怎樣運(yùn)動(dòng)的問題。如動(dòng)力傳遞的方向,各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度的快慢,以及機(jī)構(gòu)突然停止等。相應(yīng)于這些運(yùn)動(dòng)要求,起重機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)有離合器、制動(dòng)器、停止器、液壓系統(tǒng)中的各種操作閥,以及各種類型的調(diào)速裝置和專用的安全裝置等部件。通過這些控制系統(tǒng)創(chuàng)造的條件,改變起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性,以實(shí)現(xiàn)各種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)、調(diào)速、改向、制動(dòng)和停止等 。從而達(dá)到起重機(jī)作業(yè)所要求的各種動(dòng)作。 1.4 工程起重機(jī)的發(fā)展趨勢 根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有工程起重機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)資料的分析,近來工程起重機(jī)的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 1.4.1廣泛采用液壓技術(shù) 由于液壓傳動(dòng)具有體積小。
10、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、能無級調(diào)速、操縱輕便、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和工作安全可靠等優(yōu)點(diǎn),因此,今年來國內(nèi)外各種類型的工程起重機(jī)廣泛采用液壓起重機(jī)。現(xiàn)已研制成功的有3、5、8、12、20、65、80、125、160、200、250、320、400等噸級的伸縮臂式液壓起重機(jī)。國外液壓起重機(jī)在品種和質(zhì)量方面都有較大的發(fā)展,特別是大噸級液壓起重機(jī)發(fā)展非常迅速,100噸級以上大型衍架臂式汽車起重機(jī)已普遍采用液壓傳動(dòng)。隨著液壓技術(shù)和液壓元件的發(fā)展,液壓起重機(jī)將會(huì)獲得進(jìn)一步發(fā)展。 1.4.2通用型起重機(jī)以中小型為主、專用起重機(jī)向大型大功率發(fā)展 為了提高建設(shè)工程的裝卸和安裝作業(yè)的機(jī)械化強(qiáng)度,工程起重機(jī)的發(fā)展,仍是以輕便靈活
11、的中小型起重機(jī)為主。目前國外普遍采用10-40噸級的工程起重機(jī)。從數(shù)量上看,中小噸級的占多數(shù),因此國外很重視改進(jìn),提高中型(16-40噸級)液壓起重機(jī)的性能,但為了滿足大型石油、化工、冶煉設(shè)備和高壓建筑大型斑材、構(gòu)件的安裝,國內(nèi)外已生產(chǎn)了一系列100-1000噸級的大型、特大型輪胎式起重機(jī)和各類型的塔式起重機(jī)。 目前超過100噸級的輪胎起重機(jī)品種逐漸增多。從發(fā)展情況看,大型或特大型起重機(jī)以及發(fā)展衍架臂式起重機(jī)為主、而伸縮式液壓起重機(jī)、由于伸縮臂的重量和行使?fàn)顟B(tài)的長度的限制,他的發(fā)展有待技術(shù)和材料的進(jìn)一步研究。 由于大型電站、大型高爐、化工建設(shè)和高層建筑的需要,塔式起重機(jī)的重量、幅度、工作速
12、度和起升高度都有了大幅度的提高。 1.4.3重視“三化“,逐步過度采用國際標(biāo)準(zhǔn) 目前各國在發(fā)展工程起重機(jī)新產(chǎn)品中都很重視“三化”(標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化)。一些國家對工程起重機(jī)制定了國家標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了起重機(jī)系列。有些國家雖然沒有統(tǒng)一的規(guī)定,但各制造廠自成系列,注意采用通用零部件,為生產(chǎn)和使用提供便利條件。目前一些國家還按起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向橋以及中心回轉(zhuǎn)接頭等,不分用于汽車起重機(jī)還是輪胎起重機(jī)一律進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化,使一種部件可以用在兩種不同類型的起重機(jī)上。 此外,還可使一種部件用到起重量大小不同的起重機(jī)上,如設(shè)計(jì)系列化吊臂,小起重量起重機(jī)的主臂可作為大起重量起
13、重機(jī)的副臂,小起重量液壓起重機(jī)的基本臂可作為大起重機(jī)的二節(jié)臂等。有的國家,設(shè)計(jì)時(shí)要求相近噸級的起重機(jī)基本部件通用化。如10-16、20-24、65-100t的起重機(jī)主副起升機(jī)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等完全通用。 我國對輪胎式起重機(jī)和塔式起重機(jī)分別制定了基本參數(shù)系列, 統(tǒng)一產(chǎn)品型號和等級。 為了發(fā)展品種、增加產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量和滿足現(xiàn)代化專業(yè)生產(chǎn)的要求,工程起重機(jī)的“三化”水平將進(jìn)一步得到提高。 1.4.4發(fā)展一機(jī)多用產(chǎn)品 為了充分發(fā)揮工程起重機(jī)的作用,擴(kuò)大其使用范圍,有的國家在設(shè)計(jì)起重機(jī)時(shí)重視了產(chǎn)品的多用性。例如在工作裝置設(shè)計(jì)方面,除了使用吊鉤外,還設(shè)計(jì)了配備有電磁吸盤、抓斗、拉鏟和材料抓取器等取物
14、裝置。有的還設(shè)計(jì)成用于建筑基礎(chǔ)工程中,如裝設(shè)鉆孔裝置和掀動(dòng)打樁裝置等一機(jī)多用的產(chǎn)品。又如在整機(jī)設(shè)計(jì)方面,近年來出現(xiàn)了自行塔式起重機(jī),即汽車或輪胎塔式起重機(jī)和履帶塔式起重機(jī)以代替固定式或軌道式塔式起重機(jī)。塔式起重機(jī)的組合設(shè)計(jì)在國外發(fā)展較快。 1.4.5采用新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝 為了減輕起重機(jī)的自重,提高其中性能,保證起重機(jī)高效可靠地工作,各國都非常重視采用新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝。 新技術(shù)的應(yīng)用除前述的廣泛采用液壓傳動(dòng)外有的起重機(jī)還采用液里傳動(dòng)。由于液力變矩器與發(fā)動(dòng)機(jī)配合恰當(dāng),使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩自動(dòng)地適應(yīng)行駛條件;并還采用動(dòng)力換擋變速箱,液壓轉(zhuǎn)向裝置以減輕司機(jī)的操作強(qiáng)度。 為了
15、防止起重機(jī)超載以傾翻,近年來研制了電子式起重機(jī)力矩限制器。這是一種較為安全的裝置。當(dāng)載荷接近額定起重量時(shí)。自動(dòng)發(fā)出警報(bào)信號;當(dāng)載荷時(shí),力矩限制器自動(dòng)切斷起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)以保證起重機(jī)整機(jī)穩(wěn)定安全。 采用新技術(shù)特別是電子技術(shù)更加完善操作條件,是國外發(fā)展工程機(jī)械的一個(gè)普遍傾向,即所謂機(jī)電一體化。工程起重機(jī)也不例外。為了進(jìn)一步改善司機(jī)操作環(huán)境,除司機(jī)操作室做的寬敞、視野良好、保溫隔熱和隔聲外,還裝有遠(yuǎn)距離聯(lián)系設(shè)備和工業(yè)電視設(shè)備等。 由于鋼鐵工業(yè)的發(fā)展、合金鋼強(qiáng)度不斷提高,為工程起重機(jī)減輕自重、特別是吊臂自重創(chuàng)造了極為有利的條件。國外在八十年代能出現(xiàn)400、500噸級的輪胎式起重機(jī),可能采用了高強(qiáng)度低
16、合金鋼,國外采用了高強(qiáng)度鋼管、支腿橫梁及底架大梁采用高強(qiáng)度易焊合金鋼。 為了減輕起重機(jī)的自重,除了采用高強(qiáng)度鋼材外,在結(jié)構(gòu)形式方面的改進(jìn)也是十分重要的,設(shè)計(jì)先進(jìn)合理的箱形吊臂引起了各國的重視。近年來輪胎式起重機(jī)出現(xiàn)了盤形底座,起重機(jī)的上車通過回轉(zhuǎn)支承安裝在盆形底座上,從盆形底座上在對角方向安置四個(gè)輻射(可擺)支腿。這樣吊重負(fù)荷經(jīng)由盆形底座直接傳遞給支腿,而起重機(jī)底盤支承受行駛時(shí)的自重。這樣,起重機(jī)可設(shè)計(jì)得輕一些。 新材料、新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,促使采用新的加工工藝,國外為了擴(kuò)大高強(qiáng)度鋼材的應(yīng)用,非常重視高強(qiáng)度鋼的焊接工藝等技術(shù)的研究。
17、 第2章 輪胎式起重機(jī)的總體選形 2.1 輪胎式起重機(jī) 起重機(jī)的整體造型主要是根據(jù)其用途和作業(yè)場合。本次設(shè)計(jì)的起重機(jī)可用于野外起重、搶險(xiǎn)、倉庫、車站、碼頭及狹窄工作場合作業(yè),需要良好的機(jī)動(dòng)性能,固有輪胎式和履帶式兩種設(shè)計(jì)方案可供選擇。 輪胎式起重機(jī)既是工程起重機(jī)的主要品種,又是一種使用范圍廣、作業(yè)適應(yīng)性大的通用型起重機(jī)。 2.1.1汽車起重機(jī) 通常習(xí)慣上把裝在通用式汽車底盤上的起重機(jī)稱為汽車起重機(jī),汽車起重機(jī)由于它是利用汽車底盤,所以具有汽車的行駛通過性能,機(jī)動(dòng)靈活,形勢速度高,可快速移動(dòng),移動(dòng)到作業(yè)場地后能迅速投入生產(chǎn)工
18、作,因此特別適用于流動(dòng)性大、不固定的作業(yè)場所。由于汽車底盤通常由專業(yè)廠商生產(chǎn)的,因此在 現(xiàn)成的汽車底盤上裝成起重機(jī)比較容易和經(jīng)濟(jì)。汽車起重機(jī)由于具有上述特點(diǎn),因而隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,近年來各國汽車起重機(jī)品種和產(chǎn)量都有很大發(fā)展,但汽車起重機(jī)也有弱點(diǎn),主要是起重機(jī)總體布局受汽車底盤的限制,一班車身都比較長,轉(zhuǎn)彎半徑大,并且只能在起重機(jī)左右兩側(cè)和后方作業(yè)。 2.1.2 輪胎起重機(jī) 將起重機(jī)作業(yè)部分裝設(shè)在專門設(shè)計(jì)的自行輪胎底盤上所組成的起重機(jī)將為輪胎式起重機(jī)。輪胎式起重機(jī)因?yàn)樗牡妆P不是汽車底盤,因此設(shè)計(jì)起重機(jī)不受汽車底盤的限制。軸距、輪距可根據(jù)起重機(jī)總體設(shè)計(jì)的要求而合理布置。輪胎起重機(jī)一般
19、輪距較窄,穩(wěn)定性好;軸距小車身短,故轉(zhuǎn)彎半徑小,適用于狹窄的 作業(yè)場合。輪胎起重機(jī)和前后左右四面作業(yè),在平坦的地面上可不用支腿吊重以及吊重慢速行駛。一般說來,輪胎起重機(jī)行駛速度慢,其機(jī)動(dòng)性不及汽車起重機(jī)。但它與履帶式起重機(jī)相比,具有便于轉(zhuǎn)移和在城市道路上通過的性能。近年來,輪胎起重機(jī)行駛速度有顯著提高,并且出現(xiàn)了越野型液壓伸縮臂式輪胎起重機(jī),它具有較大的牽引力和較高的行駛速度,越野性能好,并且全輪轉(zhuǎn)向,機(jī)動(dòng)靈活,特別適用與狹窄地面上作業(yè),七十年代以來國外很重視這一類型產(chǎn)品的發(fā)展。 2.1.3 履帶式起重機(jī) 把起重機(jī)作業(yè)部分裝設(shè)在履帶底盤上,行走依靠履帶裝置的起重機(jī)稱為履帶式起重機(jī)。履帶式
20、起重機(jī)在很長一段時(shí)間內(nèi)是作為單斗挖掘機(jī)的一種變型機(jī)械,只有在近期內(nèi)才作為獨(dú)立機(jī)來生產(chǎn)的。履帶式起重機(jī)與輪胎式起重機(jī)相比,因履帶與地面接觸面積大,故對地面平均比壓小,約為0.5-2.5公斤/厘米,可在松軟、泥濘地面上作業(yè)。它牽引系數(shù)高,約為輪胎式1.5倍,爬坡度大,可在崎嶇不平的地上行駛。由于履帶式起重機(jī)支承面大,故穩(wěn)定性好,一般不需要象輪胎式起重機(jī)那樣設(shè)置支腿裝置,對于大型履帶式起重機(jī),為了提高作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性,履帶裝置設(shè)計(jì)成可橫向伸展的,以擴(kuò)大支承寬度。但履帶式起重機(jī)行駛速度慢(1-5公里每小時(shí)),而且行駛過程要損壞路面。因此,轉(zhuǎn)移作業(yè)場地時(shí),需通過鐵路運(yùn)輸或用平板拖車裝運(yùn)。又因履帶笨重,用鋼
21、量大,制造成本高。因此,隨著現(xiàn)代化建筑體系裝置程度不斷提高,工期不斷縮短,要求廣泛采用機(jī)動(dòng)靈活,便于轉(zhuǎn)移的起重機(jī)。近年來各種中小型輪胎式起重機(jī)產(chǎn)量大大增加,而履帶式起重機(jī)有相對減少的趨勢。但大型的履帶式起重機(jī)仍有獨(dú)特的用途。 根戶現(xiàn)有方案的優(yōu)缺點(diǎn),小組人員的研究分析,本著機(jī)動(dòng)靈活、操作方便、實(shí)用可靠的原則,以提高工作作業(yè)效率,我們選用小型汽車起重機(jī)做為設(shè)計(jì)對象。 本方案有以下幾個(gè)特點(diǎn): 1.采用EQ-1092F通用底盤,具有馬力大,動(dòng)力性好,速度高,牽引力大,爬坡度大的特點(diǎn)。 2.起重機(jī)作業(yè)部分采用能夠液壓傳動(dòng),因此結(jié)構(gòu)緊湊,既提高了作業(yè)效率,又?jǐn)U大了作業(yè)范圍。 3.采用二級伸縮臂,
22、可按需要在規(guī)定范圍內(nèi)任意伸縮,動(dòng)作平穩(wěn),微動(dòng)性好,輕便靈活。 4.用前后H型支腿,四個(gè)支腿可以分別調(diào)平,并在現(xiàn)有8噸汽車起重機(jī)的基礎(chǔ)上,適當(dāng)加大了支腿的跨距,提高了整機(jī)穩(wěn)定性。 5.采用動(dòng)力裝置,將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳于動(dòng)力油泵,提高了汽車動(dòng)力的利用率,同時(shí)也不必再為起重機(jī)另配動(dòng)力原件。 6.行星齒輪減速器直接裝在起升卷筒內(nèi),從而獲得非常緊湊的結(jié)構(gòu),使起升機(jī)構(gòu)能直接布置在吊臂尾部。 2.2 輪胎式起重機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的選擇 起重機(jī)的性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在很大程度上取決于驅(qū)動(dòng)裝置(動(dòng)力裝置和傳動(dòng)裝置的總稱)。而驅(qū)動(dòng)裝置本身的重量和成本,對起重機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也起著顯著的影響,因此設(shè)計(jì)起重機(jī)時(shí),合理選
23、擇驅(qū)動(dòng)裝置和確定驅(qū)動(dòng)形式是很重要的。 工程起重機(jī)對驅(qū)動(dòng)裝置的要求,主要應(yīng)從起重機(jī)本身的工作特點(diǎn)來考慮,主要的有以下幾點(diǎn)。 1. 適應(yīng)外載荷多變的要求; 2. 適應(yīng)迅速改變運(yùn)動(dòng)方向的要求; 3. 適應(yīng)工作速度頻繁變換的要求; 4. 適應(yīng)沖擊振動(dòng)的要求。 此外,對于需要經(jīng)常轉(zhuǎn)移作業(yè)場地的工程起重機(jī),要求有獨(dú)立的動(dòng)力能源裝置。為了避免噪聲的危害,要求低噪聲的驅(qū)動(dòng)裝置。 應(yīng)于指出,要滿足上述工作特點(diǎn)所指出的各項(xiàng)要求,僅僅依靠動(dòng)力裝置本身還不能完全達(dá)到。而必須有合理的傳動(dòng)裝置與之相配合,以達(dá)到起重機(jī)所要求的傳動(dòng)特點(diǎn)。 2.2.1 內(nèi)燃機(jī)——機(jī)械驅(qū)動(dòng) ⑴ 概述 在輪胎式起重機(jī)和履帶式起
24、重機(jī)中,內(nèi)燃機(jī)-機(jī)械驅(qū)動(dòng)得到廣泛的應(yīng)用,它通過機(jī)械傳動(dòng)裝置將內(nèi)燃機(jī)發(fā)出的動(dòng)力傳遞到那個(gè)工作機(jī)構(gòu)上去(簡稱內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng))。這種驅(qū)動(dòng)裝置有一個(gè)獨(dú)立的能源,具有較大的機(jī)動(dòng)性,可滿足工程起重機(jī)流動(dòng)性的要求。由于不受外能源的牽制,所以起重機(jī)一到達(dá)作業(yè)場地后就可隨時(shí)投入到工作。此外,內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊。一般來說,外形尺寸和重量較小。但內(nèi)燃機(jī)-機(jī)械驅(qū)動(dòng)與電力-機(jī)械驅(qū)動(dòng)比較,前者存在不少缺點(diǎn):①承受載荷能力差,在超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易熄火,因此不得不選用大一些功率的內(nèi)燃機(jī),以較大的功率儲備來適應(yīng)超載的需要;②內(nèi)燃機(jī)不能帶載啟動(dòng),因此在內(nèi)燃機(jī)-機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中,必須設(shè)置離合器結(jié)構(gòu),在啟動(dòng)時(shí)脫開離合器;③內(nèi)燃機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn),為了保
25、證機(jī)構(gòu)的正向和逆向轉(zhuǎn)動(dòng),在機(jī)械傳動(dòng)的起重機(jī)必須設(shè)置逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu);④內(nèi)燃機(jī)在嚴(yán)寒地區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn),要采取措施,改善啟動(dòng)性能。此外,內(nèi)燃機(jī)噪聲、振動(dòng)及污染的問題也有待進(jìn)一步解決。 在工程起重機(jī)中使用的內(nèi)燃機(jī)目前常用的有兩種類型,即柴油機(jī)和汽油機(jī)。柴油機(jī)比汽油機(jī)更具有使用經(jīng)濟(jì)性和工作可靠的優(yōu)點(diǎn),所以柴油機(jī)得到廣泛的應(yīng)用。從降低重量和減少外形尺寸考慮工程起重機(jī)用的柴油機(jī)應(yīng)該是運(yùn)輸型的,最好選用工程起重機(jī)械用的中轉(zhuǎn)速的 柴油機(jī)以適應(yīng)工程起重機(jī)特點(diǎn),保證工作可靠性和簡化中間傳動(dòng)裝置的構(gòu)造。 ⑵ 內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的確定 起重機(jī)的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)功率可按下述兩種方法確定:①根據(jù)現(xiàn)有的同類型和噸位級相近的起重機(jī)參數(shù)來確定所需
26、的功率,然后再核算起重機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)是否滿足設(shè)計(jì)要求;②根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù),計(jì)算最大阻力距,然后確定所需的內(nèi)燃機(jī)功率。 2.2.2 電力——機(jī)械驅(qū)動(dòng) ⑴ 概述 外接電源使電動(dòng)機(jī)傳動(dòng),再經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞到個(gè)工作結(jié)構(gòu)的一種驅(qū)動(dòng)方式簡稱電力驅(qū)動(dòng)。 外接電源的電力——機(jī)械驅(qū)動(dòng)的方式,在踏式起重機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用。在少數(shù)輪胎起重機(jī)中也有采用這種驅(qū)動(dòng)方式。電力——機(jī)械驅(qū)動(dòng)比內(nèi)燃——機(jī)械驅(qū)動(dòng)有以下優(yōu)點(diǎn): ① 電動(dòng)機(jī)能承受短時(shí)間的較大過載,而且可以帶載隨時(shí)驅(qū)動(dòng); ② 電動(dòng)機(jī)容易逆轉(zhuǎn),而且可在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速; ③ 各機(jī)構(gòu)可由獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng),使機(jī)械傳動(dòng)裝置和操縱機(jī)構(gòu)大為簡化;
27、 ④ 操縱方便靈活,維修也比較方便; ⑤ 外接電源的驅(qū)動(dòng),沒有內(nèi)燃機(jī)那樣廢氣污染而且噪聲低。 但這種驅(qū)動(dòng)方式必須依靠外接電源,而且對電動(dòng)機(jī)特性提出了特殊要求,一般最好選擇過載能力強(qiáng),調(diào)速范圍大的直流電動(dòng)機(jī)。但因往往缺乏直流外接電源,并且直流電動(dòng)機(jī)價(jià)格昂貴,所以不便采用普遍采用。只有在內(nèi)燃機(jī)——發(fā)電機(jī)——電動(dòng)機(jī)這種內(nèi)燃機(jī)——電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中直流電動(dòng)機(jī)才獲得采用。 ⑵ 電力——機(jī)械驅(qū)動(dòng)容量的確定 正確選用電動(dòng)機(jī)的容量是很重要的。如果電動(dòng)機(jī)容量不足,會(huì)使電動(dòng)機(jī)過熱,以致很快損壞,同時(shí)也會(huì)影響起重機(jī)的生產(chǎn)率。因?yàn)檫@時(shí)起動(dòng)力矩不足,起動(dòng)過緩,不能達(dá)到所需要的速度。如果電動(dòng)機(jī)容量過大,不僅僅是浪費(fèi)
28、,而且使機(jī)構(gòu)龐大,自重增加,起動(dòng)過猛,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)載荷增大。因此,確定電動(dòng)機(jī)容量的原則是: ① 在規(guī)定的工作條件下,電動(dòng)機(jī)的溫升不超過容許值,即不過熱: ② 保證所需要的起動(dòng)能力。 2.2.3 復(fù)合驅(qū)動(dòng) 工程起重機(jī)通常采用的復(fù)合驅(qū)動(dòng)主要有:內(nèi)燃機(jī)——電力驅(qū)動(dòng);內(nèi)燃機(jī)——液壓驅(qū)動(dòng)。 ⑴ 內(nèi)燃機(jī)——電力驅(qū)動(dòng) 內(nèi)燃機(jī)——電力驅(qū)動(dòng)與外接電源的電力驅(qū)動(dòng)的主要區(qū)別是動(dòng)力源不同。前者是獨(dú)立的動(dòng)力源——內(nèi)燃機(jī);后者是外接電網(wǎng)電源。內(nèi)燃機(jī)——電力驅(qū)動(dòng)通常是由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,把內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能傳送到工作機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)上,在變?yōu)闄C(jī)械能帶動(dòng)工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。直流電和交流電都有采用。但更多的是采用直流發(fā)
29、電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)。因此,直流電動(dòng)機(jī)可以在較大范圍內(nèi)無級調(diào)速,過載能力強(qiáng)。 這種驅(qū)動(dòng)形式是以直流電動(dòng)機(jī)的良好工作特點(diǎn)克服內(nèi)燃機(jī)工作缺點(diǎn),是一種十分適合工程特點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)形式。但這種驅(qū)動(dòng)形式電器設(shè)備多,它與外接電源的電力驅(qū)動(dòng)比較,由于多了一臺內(nèi)燃機(jī)和一臺發(fā)電機(jī),因而重量大,價(jià)格昂貴,使起重機(jī)造價(jià)顯著增大。 (2) 內(nèi)燃機(jī)——液壓驅(qū)動(dòng) 在現(xiàn)代工程起重機(jī)中內(nèi)燃機(jī)——液壓驅(qū)動(dòng)得到越來越廣泛的應(yīng)用,其主要原因,一是由于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能后,實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)與許多優(yōu)越性;二是由于液壓 技術(shù)本身發(fā)展很快,使起重機(jī)液壓傳動(dòng)技術(shù)日趨完善。 這種驅(qū)動(dòng)形式不僅廣泛應(yīng)用于汽車起重機(jī)和輪胎起重機(jī),近年來也應(yīng)用于履
30、帶起重機(jī)代替以往的內(nèi)燃機(jī)——機(jī)械驅(qū)動(dòng)形式。由于履帶式起重機(jī)的動(dòng)力裝置裝設(shè)在上車回轉(zhuǎn)平臺上,因此在以往的內(nèi)燃機(jī)——機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,履帶行走機(jī)構(gòu)所需的動(dòng)力,需要從上車通過逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等復(fù)雜的動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)傳到下車。而應(yīng)用液壓傳動(dòng),只要通過高壓油管和中心回轉(zhuǎn)接頭,就可把上車的動(dòng)力容易而又方便地傳到下車。 內(nèi)燃機(jī)——液壓驅(qū)動(dòng)的主要特點(diǎn)是: 1. 減少了齒輪、軸等機(jī)械傳動(dòng)件,而代之以重量輕、體積小的液壓元件和油管,使起重機(jī)的重量大為減輕,結(jié)構(gòu)緊湊,外形尺寸??; 2. 可以在很大范圍實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速,而且容易變換運(yùn)動(dòng)方向; 3. 傳動(dòng)平穩(wěn),因?yàn)樽鳛閭鲃?dòng)介質(zhì)的液壓油具有彈性,通過液壓閥平穩(wěn)而漸進(jìn)地操作可獲得平
31、穩(wěn)的柔和的工作特性; 4. 易于防止過載; 5. 操作簡單、省力; 這種驅(qū)動(dòng)形式的主要缺點(diǎn)是: 1. 傳動(dòng)效率低,因?yàn)槟芰拷?jīng)過了兩次轉(zhuǎn)移; 2. 液壓元件加工精度要求高,因而加工成本大; 3. 對密封要求也高,如果制造安裝工藝不完善,常有運(yùn)轉(zhuǎn)失靈及漏油現(xiàn)象產(chǎn)生。 隨著液壓技術(shù)的發(fā)展和工藝水平的提高,這些缺點(diǎn)已逐步得到解決。 綜上所述,結(jié)合小型起重機(jī)的特點(diǎn),這次設(shè)計(jì)選用內(nèi)燃機(jī)——液壓驅(qū)動(dòng)。 2.3 輪胎式起重機(jī)動(dòng)力裝置的選擇 輪胎式起重機(jī)動(dòng)力裝置的布置有以下幾種方案: 1. 一臺發(fā)動(dòng)機(jī)布置在下車; 2. 一臺發(fā)動(dòng)機(jī)布置在上車; 3. 兩臺發(fā)動(dòng)機(jī)上、下車各布置一臺。 第
32、一種方案,目前采用得比較廣泛,這是因?yàn)椋? 1. 上車起重機(jī)構(gòu)采用液壓傳動(dòng),動(dòng)力傳遞比較方便,液壓泵設(shè)在下車,高壓油經(jīng)回轉(zhuǎn)街頭送到上車驅(qū)動(dòng)各個(gè)液壓馬達(dá)或液壓缸。 2. 下車行走機(jī)構(gòu)采用一般通用汽車的機(jī)械傳動(dòng)或液力機(jī)械傳動(dòng),故發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)在下車較方便,因此傳動(dòng)系易布置,操作易實(shí)現(xiàn)。 3. 目前,輪胎式起重機(jī)的行駛速度高,專用底盤的行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置也必須設(shè)計(jì)得與汽車傳動(dòng)系同樣復(fù)雜,故發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)在下車也是必須的。 在設(shè)計(jì)汽車起重機(jī)時(shí),有時(shí)往往不是選擇發(fā)動(dòng)機(jī),而是選擇整個(gè)通用的汽車底盤,要根據(jù)起重機(jī)最大額定起重機(jī)重量去選擇相應(yīng)載重量的汽車底盤。 第二種方案在機(jī)械傳動(dòng)和電力傳動(dòng)的慢速行駛的輪胎起重機(jī)
33、中普遍采用的。這種方案,發(fā)動(dòng)機(jī)主要是上車起重機(jī)構(gòu)。下車行走機(jī)構(gòu)的動(dòng)力由上車經(jīng)回轉(zhuǎn)中心下傳而來,由于行走速度低于20km/h,故對傳動(dòng)系統(tǒng)的要求比較簡單。 第三種方案在大型的汽車起重機(jī)中采用得比較廣泛。因?yàn)榇藭r(shí)行走用的下車發(fā)動(dòng)機(jī)功率很大,發(fā)動(dòng)機(jī)也較昂貴,起重用的功率為其1/3以下,故起重時(shí)使用行駛發(fā)動(dòng)機(jī)在功率利用上很不合理。 分析以上三種方案,結(jié)合本次設(shè)計(jì),輪胎式起重機(jī)的動(dòng)力裝置選用汽車通用底盤。上車其中和下車行走機(jī)構(gòu)共用汽車發(fā)動(dòng)機(jī),上車起重機(jī)構(gòu)在汽車傳動(dòng)箱中得到動(dòng)力,即可以節(jié)省一臺發(fā)動(dòng)機(jī),又減輕重量。 2.4 輪胎式起重機(jī)底盤的選型 輪胎式起重機(jī)底盤的類型很多,可按不同角度來進(jìn)行分類。
34、從總的性能上看,可分為:通用汽車底盤、專用汽車底盤和專用的輪胎底盤三種。 所謂通用的汽車底盤,是指除車架更換外(若有必要時(shí)),余皆采用原汽車底盤。小型的起重機(jī)可在原汽車底盤上附加副車架以支撐上車結(jié)構(gòu),因?yàn)樵囓嚰艿膹?qiáng)度和剛度都滿足不了起重機(jī)在起重時(shí)的要求。雖然采用附加副車架的工藝比較簡單,但整個(gè)起重機(jī)的重心較高,重量較大。 專用的汽車底盤是按起重機(jī)的要求設(shè)計(jì)的,軸距較長,車架剛性好。專用汽車底盤的駕駛室布置有三種,一是與通用汽車一樣的正置平頭式駕駛室,二是測量的偏頭式駕駛室,三是前懸下沉式駕駛室。側(cè)置偏頭式駕駛室底盤的汽車起重機(jī)可使起重吊臂在行駛狀態(tài)時(shí)放在駕駛室旁側(cè),使整車重心大大下降,
35、但駕駛室視野不良,坐人不多。前懸下沉式駕駛室視野良好,吊臂位置也不高,故起重機(jī)重心較低。由于駕駛室懸掛在前橋前,故前橋軸荷較大,同時(shí)使車身增長,接近角減小,通過性較差,但可使吊臂的基本臂做的長些;因?yàn)榛颈坶L度與車長成正比,其超出車身的長度一般限制在2米左右。因此,在大型起重機(jī)中常采用前懸下沉式的駕駛室。 專用輪胎底盤是專門為輪胎起重機(jī)設(shè)計(jì)的,為提高輪胎起重機(jī)的機(jī)動(dòng)性,將底盤設(shè)計(jì)成短軸距,全輪驅(qū)動(dòng),甚至全輪轉(zhuǎn)向的越野型輪胎底盤。由于輪胎起重機(jī)只有一個(gè)駕駛室,并且往往設(shè)在上車,所以下車底盤行走機(jī)構(gòu)的操作通常求助于液壓傳動(dòng),輪胎起重機(jī)需吊重行駛,要求起動(dòng)平穩(wěn),調(diào)速自如。因此,越野型輪胎底盤常采用
36、液力變距器和動(dòng)力換擋變速箱等轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,以及液壓轉(zhuǎn)向裝置。 在選用汽車底盤時(shí),考慮到輪胎式起重機(jī)始終滿載行駛,要比汽車載荷條件惡劣,但起重機(jī)的行駛里程比汽車的要少一半左右,故完全可以選用同等級的汽車底盤。 底盤主要尺寸的確定: 圖1 輪胎式起重機(jī)尺寸參數(shù) 起重機(jī)的軸距L的大小直接影響到起重機(jī)的行駛性能、重量和總體布置。他受到總長度LE的控制,在汽車起重機(jī)中吊臂探出車頭lF一般都在2米左右,在輪胎式起重機(jī)中還要大些,為3-4米左右,回轉(zhuǎn)平臺尾部一般也略伸出車架外面lr,故一般起重機(jī)底盤長度LC限在7-9米以下。底盤長度LC是有前懸長度、后懸長度和軸距形成。在復(fù)軸式的雙前后橋底盤中,軸距
37、L是指復(fù)軸式前橋和后橋中心之間的距離(見圖1)。也可用第一軸距L’,第二軸距L”等表示。復(fù)軸式雙橋本身的軸距L’和L”等于于輪胎直徑再加上一定間距。底盤長度和軸距的關(guān)系為 【式9-12】1 前懸的懸臂LF取決于發(fā)動(dòng)機(jī)位置、駕駛室形式及所需的軸荷分布,前懸距離長,則前橋軸荷大,接近角小。前懸距離一般為軸距L的30%-40%左右,但在采用前懸下沉式駕駛室時(shí),前懸距離還要大些。而后懸距離Lr主要取決于后支腿離上車回轉(zhuǎn)中心你距離,一般為30%-40%軸距左右。輪胎式起重機(jī)的軸距直接影響起重機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑。最小轉(zhuǎn)彎半徑與軸距的關(guān)系如下:
38、 【式9-13】1 式中-----外前輪的最大轉(zhuǎn)角; C-----主銷中心至外前輪中心的距離。為使轉(zhuǎn)彎半徑小,從機(jī)動(dòng)性出發(fā),軸距要取得小些為好。 汽車起重機(jī)的重心高度在1.2米左右,輪胎式起重機(jī)的常在1.5米左右。一般中小型汽車起重機(jī)前橋到后橋的軸距在3.2-4.8米之間。大型的汽車起重機(jī)前橋和后橋往往是復(fù)軸式的多橋,則前橋和后橋中心之間的軸距就比較大,常在5米以上。輪胎起重機(jī)軸距一般在3-3.6米左右。 本次設(shè)計(jì)的輪胎式起重機(jī)的底盤是EQ1092F型底盤,主要性能參數(shù): 驅(qū)動(dòng)形式:42 軸距:3.95m
39、 最大車速:70公里/小時(shí) 最小轉(zhuǎn)彎半徑:不大于7米 爬坡度:不小于28% 發(fā)動(dòng)機(jī):6135Q型 缸徑?jīng)_程:100115mm 最大功率:135馬力/3000轉(zhuǎn)/分 最大扭矩:36公斤米/1200-1400轉(zhuǎn)/分 底盤重量:3400公斤 第3章 輪胎式起重機(jī)的主要參數(shù) 3.1 輪胎式起重機(jī)的組成 輪胎式起重機(jī)由以下幾部分組成: 1.取物裝置 輪胎式起重機(jī)取物裝置主要是吊鉤。 2.吊臂 用來支承起升鋼絲繩、滑輪組的鋼結(jié)構(gòu)。它可以仰俯和伸縮以改變工
40、作半徑,它直接裝在上部回轉(zhuǎn)平臺上。 3.上車回轉(zhuǎn)部分 是在起重作業(yè)時(shí),可以回轉(zhuǎn)的部分,它包括裝在回轉(zhuǎn)平臺上除了吊臂、配重、吊鉤以外的全部機(jī)構(gòu)和裝置。 4.下車行走部分 是起重機(jī)的底盤,是上車回轉(zhuǎn)部分的基礎(chǔ)。在它上面裝有起重機(jī)的行走機(jī)構(gòu),它不包括裝在車架上的支腿。 5.回轉(zhuǎn)支承部分 是安裝在下車底盤上用來支承上車回轉(zhuǎn)部分的。它包括回轉(zhuǎn)支承裝置的全部回轉(zhuǎn),滾動(dòng)和不動(dòng)的零件和固定回轉(zhuǎn)支承裝置的副車架。 6.支腿 輪胎式起重機(jī)為了提高它的起重能力,在車架上裝有支腿。 7.配重 在起重機(jī)平臺尾部常掛有一定重量的鐵塊,以保證起重機(jī)的穩(wěn)定。 3.2 輪胎式起重機(jī)的主要參數(shù)
41、 起重機(jī)械的基本參數(shù)是用來說明起重機(jī)的規(guī)格和性能的一些數(shù)據(jù),也是提供設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇使用起重機(jī)械的主要依據(jù)。 3.2.1 起重量Q 輪胎式起重機(jī)起重量一般不包括吊鉤的重量q??梢园寻ǖ蹉^重量在內(nèi)的起重量成為總起重量(Q+q)。輪胎式起重機(jī)起重量是隨吊臂伸縮、俯仰而變化,因?yàn)槠鹬亓渴怯傻醣蹚?qiáng)度和整機(jī)穩(wěn)定所決定。起重機(jī)的額定起重量總比臨界起重量小。所謂臨界起重量,是指當(dāng)起重機(jī)吊起重物后處在穩(wěn)定和傾翻的臨界狀態(tài)時(shí)的重量。根據(jù)使用需要,利于生產(chǎn)制造,故選擇為8噸。 3.2.2 工作幅度R和有效幅度A 工作幅度R指起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心軸線至吊鉤中心的距離。它與吊臂長度L和仰角有關(guān),可以從—,工作角度
42、在300—之間。當(dāng)輪胎起重機(jī)的幅度變小時(shí)。起重量可以增大,但當(dāng)幅度小于支腿跨距的一半時(shí),吊重?zé)o法進(jìn)行。所以在系列標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定有效幅度上A的極限值[A]。有效幅度A滿足下列公式: 【式11-1】2 查文獻(xiàn)[2]表11-5 A=1.45米 但有效幅度不宜規(guī)定過大,因?yàn)橛行Х却螅馕吨畲笃鹬亓繒r(shí)的工作幅度也大,吊臂受的力也大。這樣一來吊臂自重就要增大,使大幅度時(shí)的起重量急劇下降,惡化了起重性能。 工作幅度R=LCOS 查文獻(xiàn)[2]表11-5 R=3.2米 3.2.3起重力
43、矩M 作為輪胎式起重機(jī)基本參數(shù)的起重力矩是指最大額定起重量和相應(yīng)的工作幅度的乘積,起重機(jī)工作時(shí),不但要求有起重量,還要求有一定的幅度。只比較起重量,不比較其相應(yīng)的幅度是無法評定兩臺起重機(jī)的起重能力的大小。起重力矩作為比較起重機(jī)起重能力的指標(biāo)比較起重量更合適,更確切。本次設(shè)計(jì)的起重機(jī)確定: Q=8噸 R=3米 則m=8(噸米) 3.2.4起升高度H 起升高度H與吊臂長度L和工作幅度有關(guān): () 【式8-2】1 它在裝卸工作中并不重要,但在建筑安裝工程上則是一重要參數(shù)。起重機(jī)在使用中不但要滿足起重量要求,還要滿足工作幅度和起升高度的要
44、求。本次設(shè)計(jì)的起升高度為H=13.6m 3.2.5自重G 輪胎式起重機(jī)的自重是指工作狀態(tài)時(shí)的機(jī)械總重。它并不一定等于行駛時(shí)的重量。在設(shè)計(jì)各部分重量時(shí),可以參照同樣類型起重機(jī)實(shí)物重量,制造后的起重機(jī)重量不得大于系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定重量。超出時(shí)應(yīng)設(shè)法改進(jìn),把自重降到最低值。根據(jù)以上要求,本機(jī)總重為9.55噸,根據(jù)文獻(xiàn)[2]表11-8查得8噸輪胎式起重機(jī)自重15噸,所以合適。 3.2.6工作速度V 根據(jù)目前輪胎式起重機(jī)的統(tǒng)計(jì)資料,中小型起重機(jī)的吊鉤速度一般在8-13m/min左右。在大型起重機(jī)中,起升速度不是主要的,為降低功率,減少?zèng)_擊,起升速度取得較低,在5-8m/min左右。起升速度也有
45、以繞入卷筒的單根鋼絲繩速度表示的。雖然,單繩速度和吊鉤速度是差一滑輪組的倍率。實(shí)際上輪胎式起重機(jī)吊鉤速度不是恒定的,鋼絲繩在卷筒上繞的層次不同,單繩速度也在變化。作為銘牌的參數(shù)的起升速度,是指卷筒在驅(qū)動(dòng)機(jī)最大工作速度下的第一層鋼絲繩的單繩速度,或與此相對應(yīng)的吊鉤速度。 變幅速度是指吊臂在頭部沿水平方向移動(dòng)的速度。變幅速度對生產(chǎn)效率影響不大,而對起重機(jī)的平穩(wěn)性和安全性影響較大,故不能取大,幅度時(shí)間(從最大臂到最小臂)一般在30-60s左右。本機(jī)起臂時(shí)間為25s,落臂時(shí)間16s。 在伸縮式吊臂的起重機(jī)上,吊臂伸縮速度也是需要注明的,一般外伸速度為收縮速度的1/2倍,該機(jī)伸縮速度
46、選為伸縮(全程)34s,縮臂(全程)18.5s。 液壓支腿收放速度一般用時(shí)間來表示,一般在10-50s之間,本機(jī)速度為:水平支腿伸出時(shí)間13.7s;水平支腿縮回時(shí)間11.8s;垂直支腿放下時(shí)間22s;垂直支腿收起時(shí)間21.5s。 輪胎式汽車起重機(jī)行駛速度是主要參數(shù)之一,本機(jī)的行駛速度最高可達(dá)70公里/小時(shí)。 3.2.7通過性參數(shù) 通過性參數(shù)指輪胎式起重機(jī)正常行駛時(shí)能夠通過各種道路的能力,不同車輛有不同的要求:輪胎式起重機(jī)的通過性幾何參數(shù)基本上接近一般公路車輛。汽車起重機(jī)的要求和所采用的汽車底盤一致,經(jīng)過改裝后,最大出入不超過15%,接近角、離去角和最小離地間隙要大些??v
47、向通過半徑要小些,由于輪胎式起重機(jī)車架下載有支腿,故離地面間隙可能變小。 汽車起重機(jī)最大爬坡在120-180左右。輪胎式起重機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑在7-12米左右。 3.2.8幾何尺寸參數(shù) 輪胎式起重機(jī)的各部尺寸按需要和可能來確定,力求緊湊。輪胎式起重機(jī)在公路行駛狀態(tài)的外形尺寸應(yīng)考慮到道路、洞橋和鐵路運(yùn)輸條件,按國家規(guī)定:總長限制在12米以內(nèi),總寬在2.6米以內(nèi),總高不超過4米。在特殊情況下,大噸位的起重機(jī)寬度可超過3米。 3.3 輪胎式起重機(jī)的穩(wěn)定性計(jì)算 輪胎式起重機(jī)有兩種穩(wěn)定性:一是轉(zhuǎn)移時(shí)的行駛穩(wěn)定性;二是工作狀態(tài)下的起重穩(wěn)定性(包括不吊重工況的自身穩(wěn)定)。 3.3.1
48、縱向行使穩(wěn)定性 起重機(jī)在行駛過程中,由于某種原因(如上坡)其前輪(轉(zhuǎn)向輪)對地面的法向作用力為零時(shí),則起重機(jī) 前輪的偏轉(zhuǎn),不能確定起重機(jī)的行駛方向。此時(shí),可以認(rèn)為車輛已失去穩(wěn)定,無法控制其行駛方向。當(dāng)后輪對地面的法向作用力所引起的牽引力為零時(shí),車輛失去行駛能力,也破壞了行駛穩(wěn)定性。 圖2 起重機(jī)上坡行駛圖 圖2為起重機(jī)上坡行駛圖。此時(shí),可能失穩(wěn)。。地面的反作用力Z1=G1=0,由于上坡,行駛速度低,不能加速運(yùn)動(dòng),故可忽略一切慣性力和風(fēng)阻力。其作用力在以后輪與地面接觸點(diǎn)O2為中心的力矩平衡式表達(dá)如下: 式中G-----機(jī)械總重量; L2-----重心離后軸距離
49、; 當(dāng)Z1=0,則。 因此可能失去操縱穩(wěn)定的極限坡度為: 【式11-1】1 另外,當(dāng)車輛下滑力接近于驅(qū)動(dòng)輪上的附著力()時(shí),車輛就不能上坡,驅(qū)動(dòng)輪開始打滑。即: (當(dāng)后輪為驅(qū)動(dòng)輪時(shí)) (當(dāng)全輪驅(qū)動(dòng)時(shí)) 從圖2上得: 則后輪為驅(qū)動(dòng)輪時(shí)的打滑極限坡度角為: 當(dāng)全輪驅(qū)動(dòng)時(shí): 式中,為附著系數(shù),可用0.7-0.8代入。為了行駛安全起見,設(shè)計(jì)車輛時(shí)將使,即寧可上不去坡,而不要失去轉(zhuǎn)向控制。綜合以上公式,得到后輪驅(qū)動(dòng)與全輪驅(qū)動(dòng)車輛行駛的穩(wěn)定條件: 本設(shè)計(jì)
50、為,所以縱向行駛穩(wěn)定(hg一般在1.2米左右這里取1.2米)。 3.3.2橫向行駛穩(wěn)定性 起重機(jī)在彎道上或直邊上行駛時(shí)受側(cè)向力,諸如離心力、橫向風(fēng)力等。起重機(jī)在側(cè)向力作用下有時(shí)克服了車輪附著力,從而產(chǎn)生側(cè)滑移,或?qū)④囕v橫向傾翻。 圖3 起重機(jī)橫坡行駛圖 在車輛重心上作用有兩個(gè)力,起重機(jī)重力G和離心力,若,則車向左傾翻的極限條件為: 就是說橫向坡度角不得小于。若在水平路面上(),則當(dāng)轉(zhuǎn)彎半徑為R時(shí),車輛轉(zhuǎn)向所允許的最大速度為 再分析車輛引起側(cè)滑移的情況,此時(shí)側(cè)向力大于或等于側(cè)向附著力,即 則其極限條件為: 若在水平路面上(),當(dāng)轉(zhuǎn)彎半徑為R時(shí)車輛不至
51、側(cè)滑的允許最大速度為 【式11-4】1 為行駛安全起見,應(yīng)使側(cè)滑發(fā)生在翻轉(zhuǎn)前,即即 故應(yīng)使 【式11-5】1 這就是橫向行駛穩(wěn)定性的基本條件,式中B是輪距,一般硬路面的取0.7-0.8。一般起重機(jī)重心離左右輪的距離相同,故在總體布置時(shí)已考慮到盡可能對稱布置,故一般不在計(jì)算hg=1.2米,汽車起重機(jī)輪距在2米左右,取2米。 所以橫向行駛穩(wěn)定。 3.4 輪胎式起重機(jī)起重 3.4.1輪胎式起重機(jī)的失穩(wěn) 輪胎式起重機(jī)在起重作業(yè)時(shí),由于起吊過重的重物,操縱失誤引起的過大慣性、
52、支承面的沉陷或過大風(fēng)力等原因,起重機(jī)往往突然喪失穩(wěn)定甚至傾翻肇事。因?yàn)檩喬ナ狡鹬貦C(jī)的穩(wěn)定安全由機(jī)械自重來維持,故有一定限度。往往在起重機(jī)的結(jié)構(gòu)件和其零件強(qiáng)度還足夠能承受外來載荷時(shí),起重機(jī)由于自重不夠而失去穩(wěn)定。但有時(shí)起重機(jī)穩(wěn)定性過大,在沒有起重量指示器的情況下,吊臂也可以由于超載過大而損壞。因此,起重機(jī)在設(shè)計(jì)要選取適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。 起重機(jī)在失穩(wěn)時(shí)的傾翻線,由起重機(jī)的支腿尺寸或輪胎尺寸確定,如圖4所示 圖4 輪胎起重機(jī)的傾翻線 1--支腿 2--輪胎 3--吊臂 4--第五支腿 I--用支腿時(shí)的傾覆線 II--不用支腿時(shí)的傾覆線 III--整機(jī)重心位置 最危險(xiǎn)的傾
53、翻線是在該工況下整個(gè)重量的重心離該傾翻線垂直距離最短的那一邊。顯然,最危險(xiǎn)的失穩(wěn)工況是吊臂位在垂直于側(cè)方傾翻線的位置上。所以,在考慮起重機(jī)穩(wěn)定時(shí),以吊臂位在正側(cè)方的工況為基準(zhǔn),在這個(gè)工況下起重機(jī)必須保證最低的穩(wěn)定性。 3.4.2起重機(jī)的穩(wěn)定安全系數(shù) 起重機(jī)在吊臨界起重量時(shí),起重機(jī)處于穩(wěn)定的臨界狀態(tài),即在傾翻線(A點(diǎn))內(nèi)、外側(cè)的靜力矩互相平衡(如圖5),即。而表示起重機(jī)穩(wěn)定性的穩(wěn)定安全系數(shù)是位于傾翻線內(nèi)側(cè)的穩(wěn)定力矩和為在外側(cè)的穩(wěn)定力矩之比 【式15-8】2 當(dāng)K=1時(shí),即為臨界狀態(tài)。顯然,K必須大于1。若認(rèn)為起重機(jī)引起的一切力
54、矩都是穩(wěn)定力矩,即: 而傾翻力矩僅是起重物和吊具所引起的,即: 則穩(wěn)定系數(shù)K可由下式求得 【式15-9】2 式中符號見圖5,其中 -----起重機(jī)的穩(wěn)定力矩; -----吊臂自重,=1775Kg; R-----起重機(jī)的重心距回轉(zhuǎn)中心的距離,R=3.2m r=1.5m; -----為上車其它部分重量和其重心到回轉(zhuǎn)中心距離,取m; -----起重機(jī)底盤不回轉(zhuǎn)部分重量,=3400kg; -----配重及其垂心到回轉(zhuǎn)中心距離,=1181kg,=2.1米; 2a-----支腿橫向距離,2a=4米 則所以起重機(jī)穩(wěn)定。 令K=1,則此時(shí)
55、起重量為臨界起重量 【式15-10】2 由于上式中沒有考慮到起重機(jī)在運(yùn)動(dòng)時(shí)引起的慣性力以及風(fēng)力和傾斜的影響,故求得的穩(wěn)定系數(shù)稱為靜穩(wěn)定系數(shù)。 在計(jì)算起重機(jī)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定系數(shù)時(shí),把起重機(jī)的傾斜、回轉(zhuǎn)離心力、起升慣性力和風(fēng)力考慮進(jìn)去動(dòng)態(tài)起重機(jī)穩(wěn)定系數(shù)為: 【式15-14】2 式中h1, h2, h3, hb-----自重力G1, G2, G3, Gb的重心高度; -----起重機(jī)的傾斜角度,在用支腿時(shí)肉眼找平,一般控制在10-1030左右,不用支腿時(shí)為(而); (H+b)-----吊臂頭部離地高度;; h-
56、----重物離地高度; v和t-----重物吊升速度(米/秒)和起動(dòng)時(shí)間(秒); g-----重力加速度(9.81米/秒2); 和-----作用在起重機(jī)上和重物上的風(fēng)力合力(工作風(fēng)壓時(shí)的風(fēng)力); -----風(fēng)力作用點(diǎn)的高度; n-----回轉(zhuǎn)速度(轉(zhuǎn)/分)。 計(jì)算起重機(jī)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定系數(shù)時(shí)的圖為圖6。 在實(shí)際計(jì)算中,中小型輪胎式起重機(jī)可以只計(jì)算靜穩(wěn)定系數(shù),所以本次設(shè)計(jì)中,不必計(jì)算動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)。 在考慮到傾斜的影響和非工作時(shí)風(fēng)力作用,自身的穩(wěn)定系數(shù)也可以由下式求得:
57、 【式15-15】2 圖6 動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算圖 式中l(wèi)-----自重合力G離回轉(zhuǎn)中心距離,l=1.5m; h-----合力G的重心高度,h=1.2m; -----傾斜角度(?。?,; -----作用在機(jī)身上的風(fēng)力(以九級風(fēng)計(jì)算); -----風(fēng)力作用點(diǎn)高度,=2m; 其中; -----標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓值,查文獻(xiàn)[3]表3-1為10; C-----風(fēng)載體型系數(shù),查文獻(xiàn)[3]表3-2為1.2; -----吊重有效迎風(fēng)面積,查文獻(xiàn)[3]表3-3為6; A-----起重機(jī)各部分有效迎風(fēng)面積。 將各數(shù)代入=2.98>1.15,所以起重機(jī)自身穩(wěn)定。 第4章
58、 液壓系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 4.1 液壓系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 起重機(jī)液壓系統(tǒng)是用來控制起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮的系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)包括吊臂的伸縮、重物的起升、上車的回轉(zhuǎn)、吊臂的變幅和支腿的收放等部分。 本設(shè)計(jì)中QY8型汽車起重機(jī)得便最大重量為8噸(幅度為3米時(shí))具有兩節(jié)伸縮臂,其最大幅度為10.8米(這時(shí)允許吊重為0.04噸),最大起升高度為13.6米,起升速度為15.8米/分,平臺回轉(zhuǎn)速度為最大3轉(zhuǎn)/分。 該起重機(jī)行走部分采用EQ1092型通用汽車底盤,起重部分要求全液壓傳動(dòng)。 4.2 確定對起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作要求 4.2.1 系統(tǒng)構(gòu)成 根據(jù)主機(jī)設(shè)計(jì)需要,對吊臂
59、的伸縮、變幅、起升,回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用液壓傳動(dòng)。同時(shí),起重機(jī)支腿的收放亦采用液壓傳動(dòng),以縮短作業(yè)前的準(zhǔn)備時(shí)間,在滿足機(jī)器要求和使用要求條件的要求的前提下,系統(tǒng)構(gòu)成的先進(jìn)性主要表現(xiàn)在系統(tǒng)簡單、結(jié)構(gòu)緊湊,元件選擇合理,三化(標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化)程度高,便于安裝、調(diào)試、使用、維護(hù)、工作安全可靠,應(yīng)急能力強(qiáng)的方面。要達(dá)到這些要求,僅有良好的元件是不夠的,還必須有良好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。 4.2.2經(jīng)濟(jì)性 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)包括系統(tǒng)的造價(jià)和使用費(fèi),系統(tǒng)傳動(dòng)效率和功率利用等。這幾項(xiàng)指標(biāo)不是相互獨(dú)立的,需做綜合分析。 4.2.3技術(shù)性能 技術(shù)性能包括調(diào)速范圍、微動(dòng)性能、啟動(dòng)、制動(dòng)及換向動(dòng)作靈敏性,傳動(dòng)平穩(wěn)
60、性,限速性能,緩沖、鎖緊、補(bǔ)油、限壓、缸荷等完善的功能及振動(dòng)、噪聲和外泄大小等。 根據(jù)以上三點(diǎn),設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)具體應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求: a: 能夠調(diào)速。當(dāng)空鉤或輕載時(shí),吊鉤可以快速升降;當(dāng)滿載就位時(shí),應(yīng)滿足緩慢升降。 b :可以微動(dòng),微動(dòng)是為了在工作機(jī)構(gòu)起動(dòng)獲停止時(shí),不至于引起吊重的振動(dòng)與沖擊,以保證起重機(jī)作業(yè)的安全。 c :當(dāng)?shù)踔卦诳罩型V箷r(shí),不得產(chǎn)生下滑現(xiàn)象。這對吊裝作業(yè),以及使吊重長時(shí)間停留在空中都是必要的。 d :能同時(shí)對幾個(gè)動(dòng)作聯(lián)合操作。起重機(jī)的主要?jiǎng)幼鳛槠鹕?、回轉(zhuǎn)、變幅、吊臂伸縮、要求這四種動(dòng)作可以單獨(dú)或前一種與后三種任意一種組合進(jìn)行,以提高作業(yè)效率。在聯(lián)合操作中,希望各機(jī)
61、構(gòu)的工作速度一定。 e :液壓系統(tǒng)應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊,安全可靠,使用維修方便。 4.3 擬定起重機(jī)的液壓系統(tǒng)原理圖 4.3.1 選擇執(zhí)行元件 吊臂伸縮、變幅及四個(gè)腿,都采用雙作用液壓缸驅(qū)動(dòng)。為了使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊,布置方便,起重機(jī)的回轉(zhuǎn)與起升機(jī)構(gòu)直接采用低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。 4.3.2 確定液壓系統(tǒng)的基本形式 為了使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,油液冷卻條件盡可能改善,該機(jī)構(gòu)采用開式液壓傳動(dòng)系統(tǒng)??紤]到各機(jī)構(gòu)同時(shí)動(dòng)作的需要,以及合理分配功率,采用大小泵供油的液壓雙泵系統(tǒng),即起升液壓馬達(dá)單獨(dú)由大泵供油?;剞D(zhuǎn)液壓馬達(dá)變幅、吊臂伸縮與支腿液壓缸等組成串連系統(tǒng),由小泵供油。 4.3.3 調(diào)速抉擇
62、方案 對于小型起重機(jī),可以采用定量泵,通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,以改變液壓泵的輸出流量,從而達(dá)到調(diào)速的目的。同時(shí),再配合以換向閥節(jié)流調(diào)速,基本上能滿足該機(jī)對調(diào)速性能方面的要求,這種調(diào)速方法具有系統(tǒng)簡單,工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。 4.3.4 選擇擬定液壓基本回路,并組成整機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng) a、起升機(jī)構(gòu) 工程起重機(jī)需要的起升機(jī)構(gòu),即卷筒——吊索機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)垂直起升和下放重物。液壓起升機(jī)構(gòu)用液壓馬達(dá)通過減速器驅(qū)動(dòng)卷筒。為了保證起重作業(yè)中的平穩(wěn)性和穩(wěn)平的衡動(dòng)性,防止吊重超載下降,在該機(jī)構(gòu)的起升油路中設(shè)置起升平衡閥,以組成平衡回路。同時(shí)在卷筒上安裝起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器,以防止因馬達(dá)內(nèi)漏而造成的吊重打滑。液壓起
63、升機(jī)構(gòu)不靠平衡閥來鎖住液壓馬達(dá),而是利用閘瓦制動(dòng)。所以平衡閥的承重靜止能力沒有嚴(yán)格要求,固此用于液壓馬達(dá)系統(tǒng)的平衡結(jié)構(gòu)簡單,造價(jià)便宜。 b、伸縮臂機(jī)構(gòu)液壓回路和變幅機(jī)構(gòu) 伸縮臂機(jī)構(gòu)也是一種舉升和下放重物的機(jī)構(gòu),伸縮臂可以用不同的方法,即不采用電磁閥而用順序閥,液壓缸差動(dòng),機(jī)械結(jié)構(gòu)等辦法實(shí)現(xiàn)多個(gè)液壓缸的順序動(dòng)作,還可以采用同步措施實(shí)現(xiàn)液壓缸的同時(shí)動(dòng)作。本設(shè)計(jì)起重機(jī)的變幅和吊臂伸縮機(jī)構(gòu)均采用雙作用液壓缸,為了使變幅和伸縮動(dòng)作平衡,以及停止動(dòng)作后能保持固定的位置,在其油路安裝平衡閥,以構(gòu)成平衡回路。 c、回轉(zhuǎn)油路 變幅機(jī)構(gòu)在起重機(jī)中,用改變臂架的位置,增加主機(jī)的工作范圍,回轉(zhuǎn)油路使作業(yè)架作旋
64、轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),也是為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。起重機(jī)的回轉(zhuǎn)動(dòng)作要求平穩(wěn)、準(zhǔn)確,為了回轉(zhuǎn)動(dòng)作平穩(wěn),以及停止動(dòng)作后的工作位置能保持固定,在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)內(nèi)安裝回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)制動(dòng)器,以防止因馬達(dá)內(nèi)漏而造成滑移,對于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來說,緩沖是非常重要的,必須設(shè)置一對緩沖閥。 d、支腿機(jī)構(gòu)液壓回路 對于汽車起重機(jī)來說,為了擴(kuò)大作業(yè)面積和提高整體穩(wěn)定性需要在車架上向輪胎外測伸出支腿,將整體支撐起來,使重心可以在輪胎覆蓋范圍以外,支腿覆蓋范圍內(nèi)變化。支腿種類有整式、H式、X式和輻射式等。本設(shè)計(jì)選用H式,H式支腿由四組液壓缸組成,每組包括一個(gè)水平缸和一個(gè)垂直缸,四個(gè)雙向液壓鎖分別控制一個(gè)垂直液壓缸,當(dāng)支腿支撐車架靜止時(shí),垂直液壓缸上腔液體
65、承受重力負(fù)載,為了避免車架沉降,故需用連通上腔的液控單向閥起鎖緊作用,防止俗稱的“軟腿現(xiàn)象”。當(dāng)輪胎支撐車架時(shí),垂直液壓缸下腔液體承受支腿本身的重量,為了避免支腿降到地面,防止俗稱的“掉腿”現(xiàn)象,故需要連通下腔的液控單向閥起鎖緊作用,組合操作閥可使四個(gè)支腿同時(shí)動(dòng)作,亦使每個(gè)支腿單獨(dú)動(dòng)作。 將上列的基本的回路有機(jī)的組合起來,即可組成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖,為了使回轉(zhuǎn)馬達(dá)工作平穩(wěn),利用單向阻尼閥產(chǎn)生備壓(備壓為2-3Mpa) e、設(shè)置輔助元件 考慮到管路使用壽命和布置緊湊起見,液壓系統(tǒng)中主要管路均采用無縫鋼管。在液壓泵的吸油管路,安裝網(wǎng)式濾油器,以防止較大的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入液壓泵內(nèi),在系統(tǒng)回路中安裝精濾
66、油器,以防止回油中的雜質(zhì)。 圖7 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖 4.4 液壓系統(tǒng)概況 當(dāng)起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)處于非工作狀態(tài)時(shí),CBQL—F40/F32齒輪油泵由取力箱通過傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)后,吸油口通過精濾油器從液壓油箱吸油,32泵輸出的工作油經(jīng)過下車操縱組合閥后,再通過中心回轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入上車組合操縱閥流出,通過中心回轉(zhuǎn)接頭流回液壓油箱,40泵輸出的工作油直接通過中心回轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入上車組合操縱閥,再從上車組合操縱閥流出,通過中心回轉(zhuǎn)接頭流入油箱。 當(dāng)操縱下車組合操縱閥的換向閥時(shí),32泵輸出的工作油不再進(jìn)入上車,而進(jìn)入下車操縱閥的綻閥中,再操縱實(shí)現(xiàn)下車水平支腿的伸縮及垂直支腿的收放動(dòng)作。 當(dāng)下車工作完畢后(即支腿打起后),上車即可工作,上車工作時(shí),回轉(zhuǎn)、變幅、伸縮時(shí)由32泵供油,起升由40泵供油,同時(shí)40泵和32泵還可以同時(shí)供起升機(jī)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)快速起升和快速下降,40泵和32泵的分流是靠起升操縱閥的機(jī)能來實(shí)現(xiàn)的,回轉(zhuǎn)油路可實(shí)現(xiàn)滑轉(zhuǎn)功能,即回轉(zhuǎn)操縱閥處于過渡位置時(shí),回轉(zhuǎn)制動(dòng)器在回油備壓下打開,并將回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油口連通,使回路馬達(dá)處于浮動(dòng)狀態(tài),避免回路和停止時(shí)的慣性沖擊。 4.5 確
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