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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(guò)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(lái)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(lèi) 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(chē)起重機(jī)和輪胎起重機(jī)兩種類(lèi)型。 1.2.1.1汽車(chē)起重機(jī) 通常習(xí)慣上把裝在通用或?qū)Ｓ幂d重汽車(chē)底盤(pán)上的起重機(jī)稱(chēng)為汽車(chē)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(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的自行輪胎底盤(pán)上所組成的起重機(jī)稱(chēng)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(pán)上，行走依靠履帶裝置的起重機(jī)稱(chēng)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(lèi)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(lèi)型的起重機(jī)，其工作機(jī)構(gòu)稍有差異。例如廠房?jī)?nèi)使用的橋式起重機(jī)和露天貨廠使用的龍門(mén)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(chē)運(yùn)行和大車(chē)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(duì)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(chǎng)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(guò)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(guò)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(kāi)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(chēng)為主起升機(jī)構(gòu)或主鉤；吊小重量的稱(chēng)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(chēng)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(lèi)型的起重機(jī)，變幅形式也不同。對(duì)輪胎式起重機(jī)有鋼絲繩變幅和液壓缸變幅兩種類(lèi)型。鋼絲繩變幅機(jī)構(gòu)與起升機(jī)構(gòu)類(lèi)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(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種變幅形式的起重機(jī)又稱(chēng)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(chē)沿吊臂水平移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，又稱(chēng)為小車(chē)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(chē)部分或回轉(zhuǎn)部分）相對(duì)于另一部分（一般指下車(chē)部分或非回轉(zhuǎn)部分）作相對(duì)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)稱(chēng)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(chēng)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?chē)底盤(pán)或?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)的輪胎底盤(pán)。履帶式起重機(jī)的行走機(jī)構(gòu)就是履帶底盤(pán)。塔式起重機(jī)的行走機(jī)構(gòu)是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的在軌道上運(yùn)行的行走臺(tái)車(chē)。 1.3.2金屬結(jié)構(gòu) 起重機(jī)的吊臂、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、人字架、底架（車(chē)架大梁門(mén)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(duì)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(lèi)型的起重機(jī)由不同的類(lèi)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(tái)內(nèi)燃機(jī)對(duì)上下車(chē)各工作機(jī)構(gòu)供應(yīng)動(dòng)力；對(duì)于大型汽車(chē)起重機(jī) ，有的上下車(chē)各設(shè)一臺(tái)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(duì)固定在港口碼頭、倉(cāng)庫(kù)料場(chǎng)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(wèn)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(lèi)型的調(diào)速裝置和專(zhuān)用的安全裝置等部件。通過(guò)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(shì) 根據(jù)國(guó)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(lái)工程起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)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(wú)級(jí)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(lái)國(guó)內(nèi)外各種類(lèi)型的工程起重機(jī)廣泛采用液壓起重機(jī)?，F(xiàn)已研制成功的有3、5、8、12、20、65、80、125、160、200、250、320、400等噸級(jí)的伸縮臂式液壓起重機(jī)。國(guó)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(jí)液壓起重機(jī)發(fā)展非常迅速，100噸級(jí)以上大型衍架臂式汽車(chē)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(zhuān)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(guó)外普遍采用10-40噸級(jí)的工程起重機(jī)。從數(shù)量上看，中小噸級(jí)的占多數(shù)，因此國(guó)外很重視改進(jìn)，提高中型（16-40噸級(jí)）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(guó)內(nèi)外已生產(chǎn)了一系列100-1000噸級(jí)的大型、特大型輪胎式起重機(jī)和各類(lèi)型的塔式起重機(jī)。 目前超過(guò)100噸級(jí)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(zhǎng)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(guò)度采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 目前各國(guó)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(guó)家對(duì)工程起重機(jī)制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了起重機(jī)系列。有些國(guó)家雖然沒(méi)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(guó)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(chē)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(lèi)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(guó)家，設(shè)計(jì)時(shí)要求相近噸級(jí)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(guó)對(duì)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(hào)和等級(jí)。 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(zhuān)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(guó)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(pán)、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(lái)出現(xiàn)了自行塔式起重機(jī)，即汽車(chē)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(guó)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(guó)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(lái)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(hào)；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(guó)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(guó)外在八十年代能出現(xiàn)400、500噸級(jí)的輪胎式起重機(jī)，可能采用了高強(qiáng)度低

16、合金鋼，國(guó)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(guó)的重視。近年來(lái)輪胎式起重機(jī)出現(xiàn)了盤(pán)形底座，起重機(jī)的上車(chē)通過(guò)回轉(zhuǎn)支承安裝在盆形底座上，從盆形底座上在對(duì)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(pán)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(guó)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(chǎng)合。本次設(shè)計(jì)的起重機(jī)可用于野外起重、搶險(xiǎn)、倉(cāng)庫(kù)、車(chē)站、碼頭及狹窄工作場(chǎng)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(chē)起重機(jī) 通常習(xí)慣上把裝在通用式汽車(chē)底盤(pán)上的起重機(jī)稱(chēng)為汽車(chē)起重機(jī)，汽車(chē)起重機(jī)由于它是利用汽車(chē)底盤(pán)，所以具有汽車(chē)的行駛通過(guò)性能，機(jī)動(dòng)靈活，形勢(shì)速度高，可快速移動(dòng)，移動(dòng)到作業(yè)場(chǎng)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(chǎng)所。由于汽車(chē)底盤(pán)通常由專(zhuān)業(yè)廠商生產(chǎn)的，因此在 現(xiàn)成的汽車(chē)底盤(pán)上裝成起重機(jī)比較容易和經(jīng)濟(jì)。汽車(chē)起重機(jī)由于具有上述特點(diǎn)，因而隨著汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展，近年來(lái)各國(guó)汽車(chē)起重機(jī)品種和產(chǎn)量都有很大發(fā)展，但汽車(chē)起重機(jī)也有弱點(diǎn)，主要是起重機(jī)總體布局受汽車(chē)底盤(pán)的限制，一班車(chē)身都比較長(zhǎng)，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(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的自行輪胎底盤(pán)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(pán)不是汽車(chē)底盤(pán)，因此設(shè)計(jì)起重機(jī)不受汽車(chē)底盤(pán)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(chē)身短，故轉(zhuǎn)彎半徑小，適用于狹窄的 作業(yè)場(chǎng)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(shuō)來(lái)，輪胎起重機(jī)行駛速度慢，其機(jī)動(dòng)性不及汽車(chē)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(guò)的性能。近年來(lái)，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(lái)國(guó)外很重視這一類(lèi)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(pán)上，行走依靠履帶裝置的起重機(jī)稱(chēng)為履帶式起重機(jī)。履帶式

20、起重機(jī)在很長(zhǎng)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(lái)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(duì)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(duì)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(guò)程要損壞路面。因此，轉(zhuǎn)移作業(yè)場(chǎng)地時(shí)，需通過(guò)鐵路運(yùn)輸或用平板拖車(chē)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(lái)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(duì)減少的趨勢(shì)。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(chē)起重機(jī)做為設(shè)計(jì)對(duì)象。 本方案有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1.采用EQ-1092F通用底盤(pán)，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(jí)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(chē)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(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳于動(dòng)力油泵，提高了汽車(chē)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(chēng)）。而驅(qū)動(dòng)裝置本身的重量和成本，對(duì)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(duì)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(lái)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(duì)于需要經(jīng)常轉(zhuǎn)移作業(yè)場(chǎng)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(guò)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(jiǎn)稱(chēng)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(chǎng)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(lái)說(shuō)，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(chǔ)備來(lái)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(kāi)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(wèn)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(lèi)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(jiǎn)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(lèi)型和噸位級(jí)相近的起重機(jī)參數(shù)來(lái)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(jiǎn)稱(chēng)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(guò)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(wú)級(jí)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(jiǎn)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(méi)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(duì)電動(dòng)機(jī)特性提出了特殊要求，一般最好選擇過(guò)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(guò)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(guò)緩，不能達(dá)到所需要的速度。如果電動(dòng)機(jī)容量過(guò)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(guò)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(guò)容許值，即不過(guò)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(wú)級(jí)調(diào)速，過(guò)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(tái)內(nèi)燃機(jī)和一臺(tái)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(lái)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(chē)起重機(jī)和輪胎起重機(jī)，近年來(lái)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(chē)回轉(zhuǎn)平臺(tái)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(chē)通過(guò)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(chē)。而應(yīng)用液壓傳動(dòng)，只要通過(guò)高壓油管和中心回轉(zhuǎn)接頭，就可把上車(chē)的動(dòng)力容易而又方便地傳到下車(chē)。 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，外形尺寸小； 2. 可以在很大范圍實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)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(guò)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(guò)載； 5. 操作簡(jiǎn)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(guò)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(duì)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(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)布置在下車(chē)； 2. 一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)布置在上車(chē)； 3. 兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上、下車(chē)各布置一臺(tái)。 第

32、一種方案，目前采用得比較廣泛，這是因?yàn)椋? 1. 上車(chē)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(chē)，高壓油經(jīng)回轉(zhuǎn)街頭送到上車(chē)驅(qū)動(dòng)各個(gè)液壓馬達(dá)或液壓缸。 2. 下車(chē)行走機(jī)構(gòu)采用一般通用汽車(chē)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(chē)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(zhuān)用底盤(pán)的行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置也必須設(shè)計(jì)得與汽車(chē)傳動(dòng)系同樣復(fù)雜，故發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)在下車(chē)也是必須的。 在設(shè)計(jì)汽車(chē)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(chē)底盤(pán)，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(chē)底盤(pán)。 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(chē)起重機(jī)構(gòu)。下車(chē)行走機(jī)構(gòu)的動(dòng)力由上車(chē)經(jīng)回轉(zhuǎn)中心下傳而來(lái)，由于行走速度低于20km/h，故對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求比較簡(jiǎn)單。 第三種方案在大型的汽車(chē)起重機(jī)中采用得比較廣泛。因?yàn)榇藭r(shí)行走用的下車(chē)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(chē)通用底盤(pán)。上車(chē)其中和下車(chē)行走機(jī)構(gòu)共用汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，上車(chē)起重機(jī)構(gòu)在汽車(chē)傳動(dòng)箱中得到動(dòng)力，即可以節(jié)省一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，又減輕重量。 2.4 輪胎式起重機(jī)底盤(pán)的選型 輪胎式起重機(jī)底盤(pán)的類(lèi)型很多，可按不同角度來(lái)進(jìn)行分類(lèi)。

34、從總的性能上看，可分為：通用汽車(chē)底盤(pán)、專(zhuān)用汽車(chē)底盤(pán)和專(zhuān)用的輪胎底盤(pán)三種。 所謂通用的汽車(chē)底盤(pán)，是指除車(chē)架更換外（若有必要時(shí)），余皆采用原汽車(chē)底盤(pán)。小型的起重機(jī)可在原汽車(chē)底盤(pán)上附加副車(chē)架以支撐上車(chē)結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵?chē)車(chē)架的強(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(chē)架的工藝比較簡(jiǎn)單，但整個(gè)起重機(jī)的重心較高，重量較大。 專(zhuān)用的汽車(chē)底盤(pán)是按起重機(jī)的要求設(shè)計(jì)的，軸距較長(zhǎng)，車(chē)架剛性好。專(zhuān)用汽車(chē)底盤(pán)的駕駛室布置有三種，一是與通用汽車(chē)一樣的正置平頭式駕駛室，二是測(cè)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(pán)的汽車(chē)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(chē)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(chē)身增長(zhǎng)，接近角減小，通過(guò)性較差，但可使吊臂的基本臂做的長(zhǎng)些；因?yàn)榛颈坶L(zhǎng)度與車(chē)長(zhǎng)成正比，其超出車(chē)身的長(zhǎng)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(zhuān)用輪胎底盤(pán)是專(zhuān)門(mén)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(pán)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(pán)。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(chē)，所以下車(chē)底盤(pán)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(pán)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(chē)底盤(pán)時(shí)，考慮到輪胎式起重機(jī)始終滿載行駛，要比汽車(chē)載荷條件惡劣，但起重機(jī)的行駛里程比汽車(chē)的要少一半左右，故完全可以選用同等級(jí)的汽車(chē)底盤(pán)。 底盤(pán)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(zhǎng)度LE的控制，在汽車(chē)起重機(jī)中吊臂探出車(chē)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(tái)尾部一般也略伸出車(chē)架外面lr，故一般起重機(jī)底盤(pán)長(zhǎng)度LC限在7-9米以下。底盤(pán)長(zhǎng)度LC是有前懸長(zhǎng)度、后懸長(zhǎng)度和軸距形成。在復(fù)軸式的雙前后橋底盤(pán)中，軸距

37、L是指復(fù)軸式前橋和后橋中心之間的距離（見(jiàn)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(pán)長(zhǎng)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(zhǎng)，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(chē)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(xiāo)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(chē)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(chē)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(chē)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(pán)是EQ1092F型底盤(pán)，主要性能參數(shù)： 驅(qū)動(dòng)形式：42 軸距：3.95m

39、 最大車(chē)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(pán)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(lái)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(tái)上。 3.上車(chē)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(tái)上除了吊臂、配重、吊鉤以外的全部機(jī)構(gòu)和裝置。 4.下車(chē)行走部分 是起重機(jī)的底盤(pán)，是上車(chē)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(chē)架上的支腿。 5.回轉(zhuǎn)支承部分 是安裝在下車(chē)底盤(pán)上用來(lái)支承上車(chē)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(chē)架。 6.支腿 輪胎式起重機(jī)為了提高它的起重能力，在車(chē)架上裝有支腿。 7.配重 在起重機(jī)平臺(tái)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(lái)說(shuō)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(zhǎng)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(guò)大，因?yàn)橛行Х却?，意味著最大起重量時(shí)的工作幅度也大，吊臂受的力也大。這樣一來(lái)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(wú)法評(píng)定兩臺(tái)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(zhǎng)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(lèi)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(duì)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(duì)生產(chǎn)效率影響不大，而對(duì)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(lái)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(chē)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(guò)性參數(shù) 通過(guò)性參數(shù)指輪胎式起重機(jī)正常行駛時(shí)能夠通過(guò)各種道路的能力，不同車(chē)輛有不同的要求：輪胎式起重機(jī)的通過(guò)性幾何參數(shù)基本上接近一般公路車(chē)輛。汽車(chē)起重機(jī)的要求和所采用的汽車(chē)底盤(pán)一致，經(jīng)過(guò)改裝后，最大出入不超過(guò)15%，接近角、離去角和最小離地間隙要大些?？v

47、向通過(guò)半徑要小些，由于輪胎式起重機(jī)車(chē)架下載有支腿，故離地面間隙可能變小。 汽車(chē)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(lái)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(guó)家規(guī)定：總長(zhǎng)限制在12米以內(nèi)，總寬在2.6米以內(nèi)，總高不超過(guò)4米。在特殊情況下，大噸位的起重機(jī)寬度可超過(guò)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(guò)程中，由于某種原因（如上坡）其前輪（轉(zhuǎn)向輪）對(duì)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(chē)輛已失去穩(wěn)定，無(wú)法控制其行駛方向。當(dāng)后輪對(duì)地面的法向作用力所引起的牽引力為零時(shí)，車(chē)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(chē)輛下滑力接近于驅(qū)動(dòng)輪上的附著力（）時(shí)，車(chē)輛就不能上坡，驅(qū)動(dòng)輪開(kāi)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(jiàn)，設(shè)計(jì)車(chē)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(chē)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(chē)輪附著力，從而產(chǎn)生側(cè)滑移，或?qū)④?chē)輛橫向傾翻。 圖3 起重機(jī)橫坡行駛圖 在車(chē)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(chē)向左傾翻的極限條件為： 就是說(shuō)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(chē)輛轉(zhuǎn)向所允許的最大速度為 再分析車(chē)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(chē)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(jiàn)，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(duì)稱(chēng)布置，故一般不在計(jì)算hg=1.2米，汽車(chē)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(guò)重的重物，操縱失誤引起的過(guò)大慣性、

52、支承面的沉陷或過(guò)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(lái)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(lái)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(guò)大，在沒(méi)有起重量指示器的情況下，吊臂也可以由于超載過(guò)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(hào)見(jiàn)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(chē)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(pán)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(méi)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(chēng)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(jí)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(lái)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(chē)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(chē)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(tái)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(chē)底盤(pán)，起重部分要求全液壓傳動(dòng)。 4.2 確定對(duì)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(duì)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(jiǎn)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(duì)吊裝作業(yè)，以及使吊重長(zhǎng)時(shí)間停留在空中都是必要的。 d :能同時(shí)對(duì)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(jiǎn)單，油液冷卻條件盡可能改善，該機(jī)構(gòu)采用開(kāi)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(duì)于小型起重機(jī)，可以采用定量泵，通過(guò)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(duì)調(diào)速性能方面的要求，這種調(diào)速方法具有系統(tǒng)簡(jiǎn)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(guò)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(lái)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(méi)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(jiǎn)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(duì)于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，緩沖是非常重要的，必須設(shè)置一對(duì)緩沖閥。 d、支腿機(jī)構(gòu)液壓回路 對(duì)于汽車(chē)起重機(jī)來(lái)說(shuō)，為了擴(kuò)大作業(yè)面積和提高整體穩(wěn)定性需要在車(chē)架上向輪胎外測(cè)伸出支腿，將整體支撐起來(lái)，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(lèi)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(chē)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(chē)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(chēng)的“軟腿現(xiàn)象”。當(dāng)輪胎支撐車(chē)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(chēng)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(lái)，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(jiàn)，液壓系統(tǒng)中主要管路均采用無(wú)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(guò)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)后，吸油口通過(guò)精濾油器從液壓油箱吸油，32泵輸出的工作油經(jīng)過(guò)下車(chē)操縱組合閥后，再通過(guò)中心回轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入上車(chē)組合操縱閥流出，通過(guò)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(guò)中心回轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入上車(chē)組合操縱閥，再?gòu)纳宪?chē)組合操縱閥流出，通過(guò)中心回轉(zhuǎn)接頭流入油箱。 當(dāng)操縱下車(chē)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(chē)，而進(jìn)入下車(chē)操縱閥的綻閥中，再操縱實(shí)現(xiàn)下車(chē)水平支腿的伸縮及垂直支腿的收放動(dòng)作。 當(dāng)下車(chē)工作完畢后（即支腿打起后），上車(chē)即可工作，上車(chē)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(lái)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(guò)渡位置時(shí)，回轉(zhuǎn)制動(dòng)器在回油備壓下打開(kāi)，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