五节伸缩臂的结构原理.docx

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五节伸缩臂的结构原理

五节伸缩臂的结构原理.

25吨汽车起重机回转支撑是什么材质？

42CrMo，5CrMnMo，50Mn都可以

1.绳排系统

  绳排系统在中国已经应用的比较成熟，也是一种历史比较悠久的技术。

此技术的优点是臂长变化容易、工作臂长种类多、可以带载伸缩、实用性很强，缺点是自重重、对整机稳定性的影响较大。

现在在100吨以下的起重机上应用的比较广泛，其原理如图，就是简单的滑轮原理。

对于四节臂以上起重臂的伸缩机构又分为以下两种：

多缸或多级缸加一级绳排、单缸或多缸加两级绳排。

DEMAG和TADANO部分产品采用第一种伸缩机构，这种伸缩机构的特点是最末一节伸缩臂采用钢丝绳伸缩，其它伸缩臂采用多级缸或多个单级缸或多级缸和单级缸套用等方式直接用液压缸伸缩。

因而最末伸缩臂的截面变化较大，其它臂节截面的变化较小。

在过去，徐重、浦沅、长起跟随LIEBHERR技术多年，普遍使用第二种伸缩机构，使用单缸或双缸加绳排实现四节或五节臂的伸缩。

这种伸缩方式在国内最先进，但解决五节臂以上起重臂的伸缩难度很大。

北起、泰起、锦重等厂家采用第一种伸缩机构（多个单级缸加一级绳排），但由于技术落后，第二缸、第三缸的进回油依靠软管卷筒输送。

现在，大多数5节臂的起重机使用的是双缸双绳排的技术，一般为第2节臂独立伸缩，第；4节臂的一般单缸双绳排为，其它伸缩臂用油缸伸缩，因而最末伸缩臂的截面变化较大，大大降低了起重机在大幅度下的起重性能；同时，对于大吨位的起重机，对钢丝绳的要求也非常高，符合要求钢丝绳非常难加工。

虽然有些日本企业有将绳排技术发展到6节甚至更多，但是对于中大吨位起重机，一般企业还是优先考虑单缸插销技术。

2.单缸插销系统

  单缸插销式伸缩臂技术是典型的机、电、液一体化系统.以较典型的德国利勃海尔为例，作为伸缩臂伸缩的执行机构，主要由（见图）1．伸缩缸、2．拔销机构、3．缸销等组成，为保证伸缩臂伸缩过程的安全性、可靠性，该机构采用内置式互锁系统即在伸缩油缸上装的弹簧驱动缸销销定伸缩臂后，才机械释放该节臂和其他节臂的连接。

该方式确保某一节伸缩臂和伸缩油缸互相锁定后才能释放该节臂和其它节臂的联接。

利勃海尔将拔销装置置于伸缩机构上方，其优点是结构简单，自锁性强，便于实现；格鲁夫GROVE、德马格（DEMAG）、多田野（TADANO&FAUN）将拔销装置置于伸缩机构两侧，结构布置上比较困难，对加工、装配精度要求高，插拔销难度相对较大。

缸销则都布置在伸缩机构的侧方。

单缸伸缩机构要求动作灵活、可靠性高、响应速度快、互锁性好，否则，很难实现吊臂的可靠伸缩。

此技术采用单缸、互锁的缸销和臂销、精确测长电子技术，优点是重量最轻，对整机稳定性的影响最小，但技术难度大、成本较高、臂长种类少、伸缩时间长、臂长变化时麻烦。

现在，徐重和浦沅等国内企业也成功研制出了此项技术，采用的是和LIEBHERR相似的拔销装置置于伸缩机构上方的形式。

由于此技术对于电液的要求较高，尤其是在自动伸缩的PLC控制和伸缩系统的液压回路的设计上，国内企业的技术还不是太成熟，可靠性还不是太高，还有较长的路去走。

这里有个单缸插销系统的动画演示，是TADANO的，可以看一看,

浅谈汽车起重机液压油油温高的成因及处理方法（原创）

眼下已是五月时节天气也转热了，随着气温的增高咱们吊车的液压系统温度出现油温高的故障也就多了。

温度过高，油膜变薄润滑条件变差会使泵、油缸、马达、油封磨埙加快。

阀体发卡等。

现小弟在此也谈谈油温高的原因和处理方法。

对油温高的现象，原因有很多。

一、环境或外因引起的油温高其特点是系统压力办随温度的增加下降不明显，才取适当措施后可以正常使用。

1．环境温度高，长时间连续工作。

2．液压油油位低

3．原厂有液压散热器的，散热器工作不良

4．压油的变化引起的，主要是油压油的不一同品牌、质量和粘度的油混用，造成油粘度变化。

一般汽车吊用油是32号46号等，（注意：

油的标准型号比如32号的吊车用的叫。

32号低凝抗磨液压油。

新国标是HV-32。

最低也要用HM的及抗磨液压油）。

粘度过高则管路阻力增大功率损失大，使油温上升。

如果粘度过代则内泄可能增加也会使油温上升（航空液压油除外）。

液压油混入空气杂质等，液压油进回油滤芯堵塞。

（特别请大家注意的是，液压油箱上一般都有个空气滤芯。

对这个滤芯用户往往都不重视。

当施工现声场粉尘多的时候如果没有这个滤芯，粉尘就很容易吸入液压油箱的。

）还有一点就是请大家注意，在更换下车总泵或马达后，一定要清洗液压油箱和滤芯，因为旧件的坏了的金属粉末可能就是油箱里。

二、由液压系统故障引进的油温高。

其特点是凉车时动作压力正常，工作几十分钟后油温上升比较快，同时压力明显下降。

无法正常使用。

必须进行检查修理。

现大概讲下开式液压系统的检修方法。

1、出现这种现象，一般都是由系统内泄量大造成的。

首先要确定下车是几联泵，对应泵的溢流阀，以有管路走向执行元件等。

要对系统的原理有一定的了解。

下一步先检测每个泵的压力（在油温高时检测），以发动机怠速，做油缸的极限动作憋压，测压力，此时压力正常情况下应能接近最大压力并且稳定，如果压力低，不稳定那此回路就有内泄，查此回路的溢流阀或泵（前提是油缸正常工作是不下沉）。

对卷扬系统的检测，也是怠速，把马达的制动器堵死后进行同上。

对马达的简单检测：

在吊一定载荷时拆下内漏管观察内泄量，内泄量过大及马达有问题。

二、管路系统中有一定程度的堵塞，阻尼。

造成系统压力增大也温度高。

可以采取看、听，摸的方法，以及操作单一动作对比来确定。

三、对于现在的有负载反馈的多路阀（以前国内主要是长江车用得多，现在我看各个厂的中大吨位都用了），其正常时应该说比原来老式多路阀升温低。

不过一出问题，那油温上升也是很快的。

对这种阀的检修，主要是检查卸荷阀，及反馈油路的梭阀、阻尼孔等。

三、系统本身的设计，加工、装配上的原因。

那就只能进行改造了，呵呵。

比如加装散热器，增大管路通径等。

四、吊车系统的正常油温范围，最高油温一般不超过80℃。

伸缩臂作为轮式起重机的主要受力构件，其重量一般占整机的１３～２０％，而大型起重机占的比例则更大。

因此，伸缩臂技术对大吨位轮式起重机在大幅度、高起升高度情况下的性能起到至关重要的影响，而伸缩臂的关键技术在于伸缩机构的型式。

目前我国生产的汽车起重机以中、小吨位为主，普遍采用伸缩油缸加绳排的伸缩机构的型式，只是在细节上各具特点。

该伸缩机构的特点是最末一、二节伸缩臂采用钢丝绳伸缩，其它伸缩臂用油缸伸缩，因而最末伸缩臂的截面变化较大，大大降低了起重机在大幅度下的起重性能。

同时该型式在五节臂以上伸缩臂应用时难度较大。

西方发达国家则主要生产５０吨以上的中、大吨位轮式起重机，伸缩机构普遍采用单缸插销型式。

该型式伸缩机构的采用大幅提高了起重机的起重性能。

单缸插销式伸缩臂技术是典型的机、电、液一体化系统，根据我们的一些粗浅认识和实践经验，现对伸缩臂中的几点关键技术浅述如下：

  １、单缸伸缩机构。

  以较典型的德国利勃海尔为例，作为伸缩臂伸缩的执行机构，主要由（见图一）１．伸缩缸、２．拔销机构、３．缸销等组成，为保证伸缩臂伸缩过程的安全性、可靠性，该机构采用内置式互锁系统即在伸缩油缸上装的弹簧驱动缸销销定伸缩臂后，才机械释放该节臂和其他节臂的连接。

该方式确保某一节伸缩臂和伸缩油缸互相锁定后才能释放该节臂和其它节臂的联接。

利勃海尔将拔销装置置于伸缩机构上方，其优点是结构简单，自锁性强，便于实现；格鲁夫（ＧＲＯＶＥ）、德马格（ＤＥＭＡＧ）、多田野（ＴＡＤＡＮＯＦＡＵＮ）将拔销装置置于伸缩机构两侧，结构布置上比较困难，对加工、装配精度要求高，插拔销难度相对较大。

缸销则都布置在伸缩机构的侧方。

单缸伸缩机构要求动作灵活、可靠性高、响应速度快、互锁性好，否则，很难实现吊臂的可靠伸缩。

２、自动伸缩的ＰＬＣ控制系统。

 该系统主要由控制器、显示器、操作手柄、长度传感器、位置检测开关等电子元气件组成。

之所以选用ＰＬＣ控制技术，是因为传统的继电器控制已无法实现单缸伸缩机构复杂的逻辑控制要求，ＰＬＣ控制较易实现复杂的逻辑控制、抗干扰能力强、适合移动式起重机恶劣的工作环境。

当前国内对总线技术尤其是ＣＡＮ总线的研究、应用较为关注，笔者根据实践经验认为能否实现吊臂的自动伸缩，关键在于能否消除吊臂在伸缩过程中震动和冲击的影响，实现长度和位置信号可靠的检测和传输。

除控制器和显示器之间的通讯外，ＣＡＮ总线技术不应是目前我们迫切需要采用的技术。

此外自动伸缩技术的实现必须建立在大量实验的基础上，任何细节的忽略都将导致功败垂成。

 ３、自动伸缩的液压系统。

  系统主要由控制伸缩油缸的液压回路和控制缸、臂销插拔的液压回路组成。

控制伸缩油缸的液压回路既要有一定的速度又要有良好的微动性，这样才能保证吊臂的伸缩在较短的时间内完成，同时在插拔销时具有较好的平顺性和较小的冲击。

根据伸缩油缸伸缩时载荷的不同可将回路压力设置为不同的级别，以便更好利用变量泵的功率。

缸、臂销液压控制回路要有较快的响应速度和可靠的动作切换，控制回路压力设置恰当，在插、拔销的速度上寻求一个恰当的平衡点。

这样ＰＬＣ控制器输出的控制信号才能通过液压回路对伸缩机构进行精确、可靠、快速的自动控制。

考虑到整个吊臂伸缩的安全性和可靠性，另外设计了一套应急操作系统，在自动伸缩系统出现故障时，利用应急操作系统可将吊臂安全缩回。

起重机的超起装置ZZ

履带起重机是一种进行物料起重、运输、装卸和安装等作业的流动式起重机，是装卸设备中最重要的主力起重机之一。

这种起重机具有起重量大、接地比压小、臂架有多种组合方式、可带载行走等优点，广泛地应用于水利、电力、石油化工、港口和桥梁等大型建设工程。

为了实现大起重量大幅度，需要设计生产出超大型的履带起重机。

为了充分发挥大型履带起重机的臂架性能，可在原有的起重机基础上增加超起装置，如图1所示。

这样可扩大起重机的使用范围，提高起重机的利用率。

1超起装置的形式

超起是在桅杆（人字架）与臂架之间安有臂架式超起桅杆，以改善臂架与拉索的几何关系，同时超起桅杆与超起配重相连，增加了整机稳定性，从而提高起重机的性能。

超起装置较常用的形式有两种：

一种是拖车式超起装置，如图2所示，将所有超起配重放在一个配重小车上，整机的稳定性始终处于最佳状态，工况变化实现简单，配重小车可以在地面上与主机同步行走或回转；另一种是悬浮式超起装置，如图3所示，超起配重在作业过程中要离地，否则主机不能进行行走及回转作业。

一般情况下，拖车式超起装置对地面的要求高，需要能够满足配重小车的行走，适用于造船厂这种地面较好的场所作业，当然拖车式超起装置也可以当做悬浮式的使用。

悬浮式超起装置只要求停放超起配重的地面平整度及强度能够满足。

但使用悬浮式超起装置，起重量、工作幅度与超起配重重量、超起配重幅度要匹配，这样才能够保证配重离地，进行行走及回转作业。

大型履带起重机的主要生产厂家利渤海尔（LIEBHERR）、德马格（DEMAG）、马尼托瓦克（MANITOWOC）上述超起装置形式均可提供，但拖车式超起装置价格要高于悬浮式。

超起装置的选用与配置，主要依据使用条件及用户的操作习惯。

2超起装置操作流程

拖车式超起装置的超起配重小车具备自行功能，因此起重量与超起配重的匹配关系不必象悬浮式那么严格，既使安装所有超起配重，在起重范围内起重机可以不受限制地起升、变幅、行走及回转，操作简单。

国内用大部分起重机配置为悬浮式超起装置，超起配重的变幅与升降有多种形式，操作各有特点，具体操作流程见表1。

3结论

根据超起作业的操作过程，无油缸型超起装置安装简便快捷，但使用过程中注意事项较多，操作技术难度大；水平+垂直油缸型超起装置结构复杂、成本高、组装费时，但使用方便，操作灵活，并且可实现超起配重无级变幅；水平油缸型较前者安装简便，成本低，但使用性能与无油缸型差不多，只是在超起配重离地后能够无级变幅；垂直油缸型超起装置相对水平+垂直油缸型结构简单，成本较低，组装时间差不多，使用上也比较方便。

通过对超起作业操作过程的分析，在起重机超起装置设计过程中需要做到如下几点：

（1）起重机的微动性能要好，最小单绳稳定速度不大于2m/min；

（2）主变幅力要有最大及最小极限制，可在变幅绳或主变幅拉板上安装力传感器；

（3）带垂直油缸的超起装置需要加装压力传感器检测两侧拉板受力是否平衡，并在显示屏上显示两者的受力情况，用户可据此选择同步操作两油缸还是单独调整；

（4）超起桅杆需要安装角度传感器，并通过其值来计算超起桅杆的幅度；

（5）水平油缸型若可以无级变幅，需要安装有长度传感器，否则可在确定的幅度用定位销来保证超起配重的幅度．

中大吨位起重机配置超起装置的性价比是很高的，可以大幅度提升起重机性能。

目前国内刚开始能够制造大吨位履带起重机，超起装置的设计还处于摸索阶段。

分析研究国外大吨位履带起重机的超起装置及操作对我们的设计开发会很有帮助。

起重机专业英语词汇

cranefall起重机吊索

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cranehook起重机吊钩

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craneman起重机司机;起重机指挥者

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cranepillar起动机支柱

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Cr515tns5个15吨起重机

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craneman'shouse起重机操作室

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倍率：

定滑轮组（如杆头等）与动滑轮组（如吊钩等）之间的穿绕绳数除以卷扬机的出绳数，一个卷扬机单根绳去吊钩就除1；2个卷扬机各一根绳去同一个吊钩，就得除2；如果卷扬机是双联卷筒，2根绳去吊钩，就得除2。

倍率M＝钢丝绳的线速度/起升载荷速度    单联滑轮组的倍率＝滑轮组中支持吊重的钢丝绳的分支数    双联滑轮组的倍率＝支持吊重的钢丝绳分支数的一半

汽车起重机吊臂伸缩机构的常见故障：

一是伸缩臂伸缩时有时会出现抖动并发出异响；二是伸缩臂有时不能回缩或伸缩臂自动下沉。

　　１．故障原因分析

　　（１）平衡阀阻尼孔堵塞或平衡阀内弹簧变形。

　　（２）伸缩缸运行时活塞与缸筒、活塞杆与导向套之间会发出响声，且常伴有爬行和振动现象。

　　（３）各节伸缩臂与尼龙套之间的间隙小，箱形伸缩臂扭曲变形，挠度误差较大，伸缩臂与基本臂之间的滑块润滑不良以及滑块磨损严重等都会发出响声。

　　（４）钢绳伸缩系统发出响声，可能由钢绳与伸缩臂之间或滑轮与轴之间的摩擦产生。

　　２．检查及解决方法

　　（１）当出现前一种故障时，应先检查上车工作油压，不加大油门操纵伸缩手柄，观察油压表，若油压上升，说明伸缩缸平衡阀阻尼孔堵塞，须拆下清洗并消除阻尼孔内的堵塞物；若油压不上升，但在加大油门时油压却能达到工作要求，则可确定是液压泵出了故障。

　　（２）如果上面检查都没有问题，应做单项检查，若伸缩臂伸缩时出现抖动并发出响声，首先，应检查伸缩臂与基本臂之间摩擦面的润滑情况及滑块磨损情况。

必要时应涂加黄油或更换新滑块，并调整滑块与伸缩臂之间的间隙。

其次，检查伸缩缸上的托辊滑轮是否良好，若无问题，再检查伸缩缸伸缩时有无响声、爬行或振动。

再次，如果伸缩缸正常，再检查伸缩缸上的平衡阀，若阀内弹簧疲劳变形，也会使伸缩臂产生抖动及发出响声，此时更换弹簧即可。

如果以上３项检查全部正常，最后检查钢绳伸缩系统，拆去伸臂和缩臂拉索，单独靠伸缩缸带动伸缩臂，若伸缩臂伸缩自由且无抖动或响声，当装上伸臂和缩臂拉索后再次试验伸缩时，如果伸臂出现抖动或发出响声，则原因可能出在钢绳伸缩系统。

须先检查伸臂绳或缩臂绳的长度、拉紧程度，并调节固定伸臂绳或缩臂绳的螺母，使其平衡；再检查伸臂滑轮或缩臂滑轮的润滑情况及滑轮衬套的磨损情况，适时涂加润滑脂或更换磨损的衬套；最后检查伸臂滑轮轴是否已转动，如果转动，则须加定位挡板限制其转动。

　　（３）若吊臂不能回缩，应先查油箱内的油量，当各个机构全部进入工作状态，同时伸缩缸全伸时，若油量不足将影响液压泵工作，使伸臂不能回缩，这时可使变幅缸回缩一下即可。

　　平衡阀有故障或油管中有空气也是伸臂不能回缩的主要原因，如果因进油管产生泄漏而进气，可先排除泄漏，然后反复拉推操纵杆，使气体沿回油路回油箱；若平衡阀有故障，须缓慢地拧开从平衡阀到下腔进油口的空心螺栓，让伸缩缸下腔液压油从接头缝隙中慢慢流出，这时伸缩臂在自重作用下会自动缩回，然后再检查平衡阀控制油口小孔是否堵塞