第三編__第二章工程起重機

1、第二章 輪式起重機,本章重點：1．工程起重機的分類；2．輪式起重機與汽車起重機的區(qū)別，輪式起重機的主要參數；3．臂架伸縮系統(tǒng)的工作原理；4．起升機構、回轉機構、變幅機構、支腿伸縮機構、力矩限制器的結構與工作原理。5．輪式起重機液壓系統(tǒng)的工作原理。,第三編,第二章 輪式起重機,輪胎式起重機——起重工作裝置和設備裝設在專門設計的自行輪胎底盤上的起重機。,第三編,汽車起重機——在通用或專用汽車底盤上裝上起重工作裝置及設備

2、的起重機。,履帶式起重機——起重工作裝置和設備裝設在履帶式底盤上的起重機。,汽車起重機隨車吊,起重機分類： 橋架型 臂架型 纜索型,,隨車吊,ξ2.1 工程起重機的分類,第三編,ξ2.1 工程起重機的分類,傳動裝置形式比較： 機械傳動：操縱費力，調速性能差。 電力傳動：布置方便，操縱輕巧，調速性好，易于三化，但重量大，價格貴，不易直線伸縮。 液

3、壓傳動：結構緊湊（傳動比大），傳動平穩(wěn)，操縱省力，尺寸小，重量輕，易于三化，易于實現直線伸縮。 吊臂形式比較： 桁架臂式：自重輕，起重性能好，人工接長安裝麻煩，轉場需折疊吊臂，行駛性較差。 伸縮臂式：轉場迅速，易于高速行駛，起重準備時間短，但吊臂自重大，大幅度起重性能差。,輪式起重機的型號： 由類組、型、主參數即變型代號組成。,2.2 輪式起重機的主要參數,1.額定起重量（Q

4、）——指起重機基本臂處于最小幅度時在能安全起吊重物的最大質量。,2. 有效幅度（R)——指在額定起重量下，起重機回轉中心軸線至吊鉤中心的水平距離。吊臂工作角度一般為30°～75°； 3. 起重力矩（M）——指最大額定起重量和相應工作幅度的乘積。 4. 起升高度（H）——指吊鉤升至最高極限位置時，吊鉤中心至支撐面的距離； 5. 工作速度（V)——指起升速度、變幅速度、回轉速度、吊臂

5、伸出（或縮回）速度。 起升速度——指起升卷筒在最大工作速度下相應的吊鉤速度。,中小型起重機的吊鉤速度一般為8～13m·min-1，部分達15m·min-1 ，大型起重機的吊鉤速度為5～8m·min-1。 副吊鉤速度為主吊鉤速度的2～3倍。 回轉速度——指起重機在穩(wěn)定狀態(tài)下起吊額定起重量時，起重機轉動部分的回轉角速度。,吊臂頭部最大圓周速度≤180m·mi

6、n-1，起動時間在5～8min以內。 當回轉半徑為10m時，回轉速度 ≤3r·min-1，大型起重機回轉速度為1.5～2r·min-1 。 6. 起重機的通過性——指起重機正常行駛時通過各種道路的能力。 包括車橋、車架的結構參數（如車橋離地間隙、輪距、軸距等）、最大爬坡度、轉彎半徑等。,2.2 輪式起重機的主要參數,2.3 全液壓起重機的構造,汽車起重機和輪胎起重機的一般特征比

7、較： 汽車起重機——在通用或專用汽車底盤上裝上起重工作裝置及設備的起重機。 彈性懸掛，兩個駕駛室，行駛速度高，通過性好、機動靈活，可快速轉移；轉彎半徑大，越野性差，工作必須打好支腿，不能前方吊重，不能帶載行駛，適合流動性大，長距離轉場作業(yè)。 輪胎式起重機——起重工作裝置和設備裝設在專門設計的自行輪胎底盤上的起重機。 車架為剛性懸掛，只有一個駕駛室，發(fā)動機

8、布置在回轉平臺上，軸距較小，轉彎半徑小、全輪轉向、吊重行駛，可360º旋轉作業(yè)，作業(yè)場地相對穩(wěn)定，行駛速度可達50km／h；,2.3 全液壓起重機的構造,履帶式起重機——起重工作裝置和設備裝設在履帶式底盤上的起重機。 履帶式起重機的行駛速度<10km／h。 全液壓輪式起重機的組成：包括底盤、臂架伸縮系統(tǒng)、吊臂變幅系統(tǒng)、起升機構、回轉系統(tǒng)、支腿伸縮系統(tǒng)、力矩限制器等。 主臂和副臂的結構

9、： 伸縮臂：材料一般為16Mn，最好用高強度合金鋼，各節(jié)臂間（兩側和上下面）用滑塊支承，斷面為大圓角的五邊形結構； 副臂：桁架式結構，采用高強度鋼制成，通過固定銷軸和托架收存在主起重臂的側方。,2.3.1 臂架伸縮系統(tǒng),臂架系統(tǒng)組成：主臂、副臂。 臂架伸縮方式：同步伸縮、順序伸縮和獨立伸縮。 1．同步伸縮——各節(jié)伸縮臂以相等的行程比率同時伸縮。　　同步伸縮的 基本判據：,①利用

10、串聯油缸實現液壓同步伸縮 缸1的活塞桿4連基本臂，缸1的缸筒和缸2的活塞桿5連第一節(jié)伸縮臂，缸2、缸3的缸筒連第二節(jié)伸縮臂，鋼3活塞桿3連最后一節(jié)伸縮臂。 油缸1的活塞桿腔和油缸2的活塞腔、油缸2的活塞桿腔和油缸3的活塞腔分別組成兩個封閉的靜壓油腔。若在整個伸縮或縮回過程中，保證 ，則伸縮臂同步伸縮。,臂架伸出原理圖,同步伸縮的優(yōu)點： 相同工況下可減輕各

11、臂重量，可提高中等幅度的起重量。 2. 利用單個油缸和鋼索滑輪的同步伸縮系統(tǒng) 伸出：滑輪10到滑輪1的距離的增加等于滑輪1到銷軸4的減少。 縮回：銷軸5到滑輪7的距離增加等于銷軸3到滑輪7的減少。,2.3.1 臂架伸縮系統(tǒng),此外同步伸縮機構還有使用分流集流閥的同步伸縮機構和使用定量齒輪馬達的同步伸縮機構，由于伸縮阻力的變化及液壓油泄漏，必須采用校正閥或單向溢流閥進行同

12、步修正。,2． 順序伸縮機構液壓回路采用順序閥控制的伸縮機構 伸出順序：2→3→4（從外到內）縮回順序：4→3→2（從內到外）　差積式順序伸縮機構： 各油缸活塞腔和活塞桿腔互相連通。,靠油缸面積保證伸出順序為Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ； 靠平衡閥保證縮回順序為Ⅲ → Ⅱ → Ⅰ。 設計平衡閥K的開啟壓力時應保證K3最小，K1最大。 平衡閥的作用： ①

13、保證吊臂承載時平穩(wěn)收縮；　 ②同時可防止油液外漏和管道破裂造成吊臂縮回。,活塞桿鉸于基本臂,2.3.2 　起升機構,起升機構的作用：安全、平穩(wěn)地實現重物的提升和下降。,起升機構的組成：驅動裝置、減速機、制動器、卷筒鋼絲繩、滑輪組及吊鉤等： 兩種驅動形式：高速油馬達　低速大扭矩馬達（直接驅動）,,采用定軸式齒輪減速箱的起升機構,雙軸式定軸減速主副起升機構,高速油馬達的兩種減速傳動： 定軸式齒輪減速傳動 行星式

14、減速傳動,兩種起升機構　主起升機構　副起升機構兩種布置形式　單軸式　雙軸式每種起升機構必須設有常閉式制動器。一般位于起,升馬達與變速箱之間。,副起升機構設有重力下降裝置，即在起升卷筒與傳動軸之間裝有常開式離合器，提高空鉤或輕載時的下降速度。,2.3.2 起升機構,采用行星減速傳動的起升機構,2.3.2 起升機構,采用定軸式減速箱傳動的起升機構具有分組性好，可采用標準件，維修方便，適用于中小噸位的起重機

15、。 采用行星減速傳動的起升機構具有良好的低速穩(wěn)定性，結構緊湊，重量輕，既可布置在轉臺上，也可布置在吊臂底部。 起升機構除要保證有足夠的起升力矩、起升速度和制動能力外，還要具有良好的調速性能和超速下降時的限速能力。,2.3.2 起升機構,采用低速大扭矩馬達直接驅動，體積小，重量輕。,2.3.3 回轉機構,作用——承受上車體的垂直載荷及 傾翻力矩，并在回轉馬達的作用下繞回轉中心旋轉。,回轉機構兩種驅動形式：

16、 高速油馬達配合行星減速器或擺線針輪減速器驅動 徑向低速大扭矩馬達直接驅動或一級行星減速驅動 在高速軸上安裝有常閉式回轉制動。,,2.3.3 回轉機構,2.3.3 回轉機構,2.3.4 變幅機構,作用——利用變幅油缸的伸縮改變作業(yè)半徑及高度。 衡量指標：變幅仰角，吊臂根部鉸點及變幅油缸上、下鉸點決定吊臂仰角范圍。 能帶負荷變幅，變幅動作可靠；吊臂下放時平衡限速，不變幅時可靠鎖緊。,2.

17、3.5 支腿伸縮機構,作用——增大起重機的支撐面積，提高起重機的抗傾翻穩(wěn)定性。起重機一般有四個支腿，前后左右分置，既可同時動作又可單獨伸縮。 液壓支腿可增加汽車起重機作業(yè)的穩(wěn)定性，減輕輪胎負擔，吊裝作業(yè)時，將液壓文腿伸出，加大承載面跨矩。作業(yè)完畢，將支腿收回，車輛便可行駛。 起重機液壓支腿有：蛙式支腿、H型支腿、X型支腿、輻射式支腿等幾種形式。,H型支腿外伸距離大，每一支腿有水平、垂直兩個油缸，左右支腿水平伸縮

18、橫梁交叉安裝，對地適應性好，易于調平，支承高度高，適用于中、大型起重機。,支腿伸縮動作由一個油缸完成，結構簡單，重量輕，但支腿跨距小，支承高度低，適用于小型起機。,伸腿時，液壓缸的活塞桿伸出，油缸推動支腿繞車架上的銷軸轉動。支腳盤著地后，活塞桿繼續(xù)外伸、支腳盤在地面作橫向滑動，車架上抬，車輪離地。,蛙式支腿,支腿伸出后，液壓鎖將液壓油封閉在支腿油缸中，防止支腿油路因泄漏而造成“軟腿”，同時，一旦油管損壞，支腿仍能可靠支承。

19、縮腿時，液壓缸活塞桿縮回，使支腿旋轉向上，輪胎落地，支腿收起后，應插上安全銷 。 另外，有的汽車起重機在前部附設第五個支腿，以便能在整個圓周內作業(yè)。,2.3.6 起重力矩限制器,起重機作業(yè)時，容許最大起重量也一定，如果超重就有翻車的危險。對于輪式液壓起重機，幅度隨吊臂伸縮和變幅角度變化而變化，所以，對于起重量大于或等于16t的液壓起重機必須裝設力矩限制器。 力矩限制器的作用——根據起重機的作業(yè)特性將起重力矩限制在

20、規(guī)定范圍內，防止起重機傾翻或損壞起重機部件。 力矩限制器的組成：力矩檢測器、主臂長度檢測器、變幅角度檢測器、力矩限制器本體、自動停止回路。,力矩檢測器——安裝在變幅油缸活塞桿的末段，是一個將起重力矩轉變?yōu)殡娪嵦柕膽儍x。 吊臂長度監(jiān)測器——由卷線盒和檢測器組成，將導線長度轉換為角度在轉換為電阻。 角度監(jiān)測器——將主臂角度轉換為電阻。 自動力矩限制器——也叫力矩限制器本體，由中央處理器、存儲器及顯

21、示電路板組成。 其運算系統(tǒng)根據起重機工作狀態(tài)、計算負荷的額定值、實際值并對兩者進行比較，確定起重機是否處于安全狀態(tài)。當實際值大于額定值時，聲響或燈光開始報警，并通過執(zhí)行機構切斷起重機向危險方向動作。 自動停止回路——當起重機過載時、自動動作、防止起重機發(fā)生危險。,2.3.6 起重力矩限制器,第三編,2.4 液壓系統(tǒng),,,,,液壓泵輸出的高壓油經安全閥6，精濾油器22到支腿操縱閥7。支腿操縱閥共兩聯，為串聯油路連接

22、，分別操縱前、后支腿油缸10和9。在支腿油缸上裝有液壓鎖8，油泵、安全閥、精濾油器、支腿操縱閥和前后支腿分別安裝在底盤上。支腿液壓缸由作業(yè)手在車下操縱，先放后支腿，后放前支腿，縮回時順序相反。 從支腿操縱閥出來的高壓油經回轉接頭又回到轉臺以上液壓系統(tǒng)，由多路閥11控制各機構的動作。多路閥本身為串聯油路，第一聯換向閥控制伸縮臂液壓缸13，第二聯換向閥控制變幅液壓缸14，第三聯換向閥控制回轉馬達15，第四聯控制起重馬達21，兩馬達

23、與油泵結構相同。,在通往伸縮臂、變幅液壓缸及起重馬達的兩根油管間裝有平衡閥12。缸與馬達上的平衡閥控制油路的開啟壓力為1.96～2.94MPa，伸縮臂液壓缸上的平衡閥控制油路的開啟壓力為2.94～3.92 MPa。 轉臺開始轉動時，要求迅速解除制動，而停止轉動時要求緩慢制動。當回轉馬達啟動時，壓力油經單向閥進入制動液壓缸，迅速打開制動液壓缸16（包括制動器）；當轉臺制動時，制動液壓缸的油在彈簧作用下經單向節(jié)流閥17節(jié)流口，回到

24、操縱閥流回油箱，由于節(jié)流作用，制動緩慢。 為了防止回轉機構在驟然制動或換向時產生壓力沖擊，回轉油路中設有雙向緩沖閥18。當一邊油路過載而另一邊產生負壓時，相應的過載閥,2.4 液壓系統(tǒng),立即打開，使液壓馬達的進油和回油自行循環(huán)，使過載油路獲得緩沖，而負壓油路又得到補油。此雙向緩沖閥的調定壓力為6.37 MPa。 精濾油器22安裝在油泵出口油路上，當進、出口壓差超過0.34 MPa時，發(fā)訊指示裝置便接通電

25、源，發(fā)出堵塞警告訊號。 該系統(tǒng)的安全閥6調定壓力為20.58 MPa（泵的轉速1500r/min）。,當提升重物時，壓力油通過節(jié)流閥進入制動器液壓缸，保證液壓馬達具有一定扭矩后，制動器才打開。當液壓馬達停止工作時，液壓缸油經單向閥回油，制動器在彈簧力作用下迅速制動。,2.4 液壓系統(tǒng),當換向閥處于Ⅱ位時，左側壓力油路的壓力超過平衡閥的開啟壓力，起升馬達才能下降；當轉速超過系統(tǒng)的控制速度時，左側油路由于泵供油不及而壓力下降，平