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汽車起重機
來源:互聯網

汽車起重機(truck 裝卸橋),又稱汽車吊或吊車,是一種以通用或專用汽車底盤作安裝基礎,然后在其上安裝有起吊裝置且保持汽車原有行駛性能的自行式起重機械。因此,該機械既可以像其他起重機械一樣,在一定范圍內將重物垂直起升并作短距離的水平移動,又可以像普通輪式卡車一樣,快速行駛。

汽車起重機的起源和發展均在歐洲。1918年,COLES公司采用 Tilling-Stevens汽車底盤制造出了第一臺電動機驅動的汽車起重機,其可能是世界最早的汽車起重機之一。1916~1918年期間,可以脫離軌道自由行走的汽車起重機在美國誕生;在第二次世界大戰后,機動靈活、使用簡單、操縱方便、效率較高的中小型輪式起重機優先得到了大量發展。隨后,汽車起重機不斷發展,起重量的范圍很大,可從8噸~1600噸,底盤的車軸數可從2~10根,是產量最大、使用最廣泛的起重機類型。當前的汽車起重機主要由動力裝置、底盤、工作裝置和安全裝置以及駕駛室等部分組成,其工作原理為通過工作裝置中的起升機構來實現重物在空中的垂直運動,以及通過工作裝置中的回轉機構來實現重物的水平運動和水平位移。而我們常說的汽車起重機主要有三種,即汽車起重機、全路面起重機、隨車起重機,它們的區別在于所采用的底盤不同;與此同時,我們還可以通過吊臂結構、額定起重量、支腿形式、轉臺的回轉范圍等方法對汽車起重機進行分類。

汽車起重機因其行駛速度快、機動性好、靈活性大、轉場方便、幅度長、功能多、起重能力強、使用成本低等優點,被廣泛運用于城市建筑、公路鐵路施工、水利水電建設、露天采礦、油田、港口碼頭等各種工程環境中。同時大型建筑構件與設備的安裝、大量工程材料的垂直運輸與裝卸等,也離不開汽車起重機。

發展簡史

起源

人類使用起重機械已經有數千年的歷史,古埃及和羅馬用最原始的起重機建起了龐大的城垣,但是那時的起重機大多為固定式的木頭支架。進入工業時代之后,可移動的機械起重機應運而生。

起重機的起源和發展主要產生于歐洲,18世紀中后期,英國著名的發明家瓦特改良的蒸汽機,為起重機械的發展提供了動力條件。美國首先于1869年制成第一臺40噸的蒸汽軌道起重機,接著1879年英國科爾斯(Coles)公司制成一臺3.5噸蒸汽軌道式抓斗起重機,并于1902年和1917年分別制成電傳動(動力由車頂上的架空電纜提供 ) 和內燃機機械傳動的軌道式起重機。

1918年COLES公司采用Tilling-Stevens汽車底盤制造出第一臺電動機驅動的汽車起重機,從目前資料看,這可能是世界最早的汽車起重機之一。

國際

蒸汽階段(1869~1915年)

美國首先于1869年制成第一臺40噸的蒸汽軌道起重機,接著1879年英國科爾斯(Coles)公司制成一臺3.5噸蒸汽軌道式抓斗起重機,并于1902年和1917年分別制成電傳動(動力由車頂上的架空電纜提供 ) 和內燃機機械傳動的軌道式起重機。

這一階段主要是采用蒸汽軌道起重機,它沿軌道行走,其上車的試制成功為后來發展自行輪式起重機創造了條件。

脫軌階段(1916~1930年)

美國在1916~1918年期間開始生產履帶式和硬橡膠實心輪胎的自行式起重機;德國于1918年制成第一批履帶式起重機,1925~1927年開始制造實心輪的輪胎起重機;英國于1922年開始制造以汽油機為動力的電傳動的汽車起重機,盡管行走車輪是實心輪,但能脫離軌道自由行走,而采用充氣輪胎的輪式起重機,則是由英國于1937年制成,該輪式起重機行駛速度每小時為15.3公里。

這一階段主要是行走部分采用履帶和實心輪胎,起重機可以脫離軌道在陸地自由行走,這就極大地擴大了使用范圍,但起重量在二噸以下。

快速發展階段(1930年以后)

20世紀30年代由于汽車工業的發展,起重機上采用了充氣輪胎,傳動方式絕大多數采用機械傳動,只有少數采用電傳動,吊臂多數是桁架式短吊臂,臂長一般不超過15米。如需裝用較長吊臂,在公路上行駛時,須將吊臂拆下,到了1945年,汽車式起重機的最大起重量為5噸。

第二次世界大戰后,在恢復和建設中,急需大量起重運輸機械,因而機動靈活、使用簡單、操縱方便、效率較高的中小型輪式起重機優先得到了大量發展,在港口、碼頭、林場、貨站、工礦、企業、倉庫、建筑工地以及軍工部門得到了廣泛應用,起重噸位逐步增大。1950年英國制造了世界上第一臺20噸汽車式起重機,20世紀50年代中期它的最大起重量達到50噸。

1960年之后,液壓傳動技術開始逐漸應用到伸縮臂的伸縮傳動中,從此,起重機伸縮臂由機械式伸縮傳動進步至液壓伸縮傳動,傳動方式的進步極大提高了起重機的吊重能力以及工作效率。 1962~1965年期間,英、美、西德等國在提高起重量上相繼突破百噸大關,但當時大部分起重機仍采用機械傳動或電傳動。

液壓化、大型化和提高性能階段(1966年以后)

從20世紀70年代開始,由于大型石油化工、冶煉設備以及高層建筑吊裝作業的需要,對輪式起重機提出非常嚴格的要求,要求起重機的起重量要大,工作效率要高,行駛速度要快,越野性能要好等等。由于當時液壓技術、電子工業、高強度鋼材和汽車工業飛速發展,為滿足上述要求提供了條件,因而促使輪式起重機向液壓化、大型化、高效、安全、舒適、減輕自重等方面迅速發展,在起重量和性能上都取得了很大的進展。

20世紀80年代以來電子液壓技術的發展,LS(負載感應系統)和LUDV(獨立負載壓力流量分配)控制的應用,既極大地改善了控制性能,又促進了起重機設備上安全裝置的應用,如支腿半伸狀態的控制、半伸狀態下作業能力的控制、回轉自動停止裝置、高度限制、高度緩停機能等。

進入21世紀后,越野及全地面汽車起重機迎來了廣闊的發展空間。全路面起重機作為工程起重機行業的一個重要產品系列,綜合了汽車起重機快速轉移和越野輪胎式起重機能越野、負載行駛等主要特點,這種合二為一的產品與普通類型的汽車起重機相比具有明顯優勢:更加優越的起重性能,越野能力強,能夠適應不同工作的要求。

2003年法國巴黎建筑機械博覽會共展出的利勃海爾公司的LTM1400/1型全地面汽車起重機,最大吊重400噸,主臂長60米,半橢圓形截面,采用七軸底盤,后橋有六種獨立轉向模式,氣液懸架;主臂超起系統可以隨車運輸、自安裝;此外,整車配備數據總線傳輸系統,所有傳感器件備有自檢功能。2007年Bauma亮相的利勃海爾LTM 11200?9.1型汽車起重機,額定起重量1200噸,其主伸縮臂長度為18.3~100米,桁架副臂24~126米。

中國

中國的第一臺輪式起重機誕生于1957年,最初的輪式起重機是機械型起重機,它的發展歷程大概分為以下幾個階段:1957~1966在解放牌汽車底盤的基礎上生產出5噸機械式汽車起重機;1967~1976年以生產12噸以下小型液壓汽車起重機為主。

1979年以后,中國一些起重機生產廠商經歷一段時間的自行開發研制(主要是16~20t液壓箱型伸縮臂)后,采用技貿結合方式,分別引進了日本加藤、多田野、美國格魯夫、德國利勃海爾、克虜伯的起重機產品技術,以合作方式相繼制造出25噸、35噸、45噸、50噸、80噸、125噸汽車起重機和25噸越野輪胎起重機,以及32噸、50噸、70噸全路面起重機。

進入21世紀,中國起重機企業推出新產品的速度越來越快,噸位節節攀升。2002年,徐州重型機械有限公司推出首臺25噸級全路面起重機,改寫了中國不能制造全路面起重機的歷史,2012年,徐州重型機械有限公司生產出了1600噸級全路面汽車起重機。此外,中國還有三一重工、中聯重科浦元分公司、四川長江工程起重機有限責任公司等企業也在從事全路面起重機的研制與生產。

工作原理

汽車起重機的主要工作內容為吊起重物在空中做垂直運動和水平運動—主要通過起升機構實現重物在空中的垂直運動,通過回轉機構來實現重物在空中的水平運動(水平位移)。同時,汽車起重機還可執行回轉運動,即上車部分圍繞回轉支承轉動,而回轉支承一般安裝在起重機底盤上,用來保證起重機回轉部分有確定的回轉運動,并承受起重機回轉部分作用于它的垂直力、水平力和傾覆力矩

組成結構

基本組成

汽車起重機的組成部件可以分別歸納為動力裝置、底盤、工作裝置和安全裝置以及駕駛室等幾大部分。

動力裝置是起重機的動力源,汽車起重機主要使用柴油機作為動力。底盤部分是整個起重機的支撐與安裝基礎,也是整個起重機的運行機構,此外在底盤上還設有支腿機構、穩定器和取力機構等。這些底盤系統,通常被稱作下車部分。與之對應,安裝支撐在下車部分即底盤回轉平臺以上、能隨回轉機構自由回轉的所有部分,包括駕駛室、起升機構、回轉機構、變幅機構、伸縮機構等,統稱作上車部分,其核心機構是工作裝置。安全裝置則是保證起重機進行正常、安全作業,杜絕事故發生。

動力裝置

汽車起重機通常選擇柴油機作為動力來源,柴油機從經濟性和動力性上看,更適合大型汽車和工程機械的需要,可以滿足汽車起重機車載性和移動性的要求。不同類型的柴油機其具體結構原理也不盡相同,但為完成發動機工作循環所需的基本構造則大同小異,車載式柴油機通常由曲柄連桿機構、配氣機構兩大機構以及燃料供給系統、潤滑系統、冷卻系統、起動系統四大系統組成。

底盤

汽車起重機底盤主要有通用汽車底盤、專用汽車底盤和專用輪胎底盤兩大類,是起重機上所有零部件和設備的安裝基礎及連接骨架,是起重機的承重和受力載體,也是起重機完成行駛、轉向、制動、加速減速等駕駛操作的具體執行機構的組合體,一般由傳動系統、行駛系統、轉向系統和制動系統四大部分組成。底盤不但支承整個機械的重量,而且傳遞機械的動力及保證機械的行駛運動和準確操控。

工作裝置

汽車起重機工作裝置主要由起升機構、回轉機構、變幅機構和液壓系統等組成部分,有的起重機還有完成一定工藝操作的專用工作裝置,如夾鉗等。起重機的工作裝置主要用來直接夾持、起吊、搬運或裝卸重物等。

起升機構

起升機構是汽車起重機最基本的工作機構,用以實現所吊重物的垂直運動。汽車起重機大多采用液壓起升機構,即通過液壓系統控制并借助定量或變量液壓馬達的驅動,以及減速器、離合器、制動器、卷筒、鋼絲繩滑輪組和吊鉤等組成部分的協同動作來升降重物,也有的是通過吊掛系統和卷揚機實現。吊掛系統一般由鋼絲繩、滑輪組和吊具組成,吊鉤是最常見的吊具。有些汽車起重機還配有副起升機構,用以吊運較輕的物品或進行輔助作業。

起升機構的組成

汽車起重機的起升機構由驅動裝置、傳動裝置、卷繞裝置、取物裝置、制動器及其他安全裝置等組成,不同種類的汽車起重機需配備不同的取物裝置,其驅動裝置亦有不同,但布置方式基本上相同。

起升驅動裝置:汽車起重機以內燃機為原動力,以液壓泵作為二次動力,因此起升機構以液壓驅動為常見的形式,其傳動與操縱系統相對電力驅動比較復雜。按照液壓驅動裝置的類型,液壓起升機構分為高速液壓馬達驅動、低速大轉矩液壓馬達驅動和液壓缸驅動三種形式。

起升傳動裝置:在以液壓馬達作為二次驅動力的前提下,起升機構還需傳動裝置的配合才能完成起升工作。傳動裝置包括減速器、聯軸器和傳動軸等。起升系統常用減速器有圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器、行星齒輪減速器三種。

起升卷揚裝置:起升機構中卷揚裝置,有時又稱卷繞裝置或卷繞系統,它指的是卷筒和鋼絲繩滑輪組。橋架類型起重機采用雙聯滑輪組,單聯滑輪組一般用于臂架類型起重機。起升機構中卷揚系統按照其構造特點,可分為單卷筒單軸式、雙卷筒單軸式和雙卷筒雙軸式三種。

取物裝置:根據被吊物料的種類、形態不同,汽車起重機往往采用不同種類的取物裝置。取物裝置種類繁多,使用量最大的是吊鉤。起升機構通過起升鋼絲繩、主吊鉤或副吊鉤,吊起重物上升和下降。

回轉機構

回轉機構是汽車起重機上車部分在底盤上得以支承并圍繞支承相對底盤自由回轉的一整套裝置的總稱,其作用就是使上車及其臂架相對下車部分(底盤)在設定的范圍內回轉。汽車起重機主要采用轉盤式回轉支承,回轉支承裝置將起重機的回轉部分支撐在固定部分上,回轉驅動裝置則驅動回轉部分相對于固定部分回轉。回轉圍繞回轉支承裝置的中心軸線進行,全回轉機構可實現360°范圍的回轉,既可順時針方向運動,也可逆時針方向運動。回轉機構主要由回轉液壓馬達、回轉減速器、回轉支承、回轉制動、中心旋轉接頭裝置、回轉內圈、回轉平臺組成。

回轉機構的組成

汽車起重機的回轉機構主要由回轉液壓馬達、回轉減速器、回轉支承與回轉平臺、回轉制動、回轉緩沖、中心旋轉接頭等裝置組成。

回轉液壓馬達:回轉液壓馬達安裝在回轉平臺上,液壓馬達軸的外端通過彈性聯軸器與主動減速齒輪軸連接。當液壓馬達轉動時,動力經聯軸器→減速器→主從動齒輪→蝸桿→蝸輪→驅動齒輪。驅動小齒輪沿內齒輪滾動,帶動轉臺旋轉。

回轉減速器:回轉減速器是回轉機構中重要的機械傳動裝置,起到配合液壓馬達起減速增扭的作用,主要由殼體、立軸、驅動齒輪、蝸輪、蝸桿和減速齒輪等組成。減速器一般為二級減速器,用于將液壓馬達的動力傳遞方向改變90°,并降低轉速和增大轉矩,以適應回轉的需要。

回轉支承與回轉平臺:汽車起重機多采用轉盤式回轉支承裝置,轉盤式回轉支承裝置通常又分為支承滾輪式和滾動軸承式兩種。支承滾輪式已逐漸淡出市場,目前主要采用滾動軸承式,內、外圈由高強度螺栓分別固定在回轉平臺或底盤車架上。

回轉制動裝置:回轉制動裝置有常開式和常閉式兩種。用手操作的是常開式制動裝置,由制動盤、制動蹄、制動鼓、制動拉桿、制動拉索、制動操作桿等組成,當操作桿松開時,制動是常開的,制動操作桿拉緊時,制動開始起作用。常閉式制動裝置一般為濕式多片內置式或干式多片內置式制動裝置,當液壓系統不工作、沒有壓力油時,處于常閉狀態;當液壓系統進入壓力油后,無論哪個機構工作,都可使制動器快速解除制動,處于打開狀態,回轉機構即可開始自由回轉。

回轉緩沖裝置:回轉機構用來改變作業方位,作業過程中回轉機構要頻繁地起動和制動。回轉開始起動時的情況與制動時類似,如果起動過猛,也同樣有可能損壞起重機的有關零部件。此外鋼絲繩上懸掛重物在運動過程中產生的慣性力最容易造成起重機的傾翻,回轉機構工作中更應該考慮運動的微動性、平穩性和柔和性,因此回轉機構一般都設有緩沖裝置。

中心旋轉接頭:中心旋轉接頭位于轉盤中心,由主中心旋轉接頭、小旋轉接頭、導電環和電刷等組成,用于溝通底盤和轉臺之間的液壓油道和電路,使油、電輸送不受轉臺和底盤相對運動的影響。

伸縮機構

起重臂及其伸縮機構是汽車起重機最具有代表性的工作裝置,也是各種汽車起重機必不可少的重要組成部分,其主要功用是實現多節起重臂的自由伸長或回縮,從而使得起重臂的長度可以根據使用需要自由調節。對于液壓式起重臂伸縮機構來講,通常主要由主臂和副臂組成,主臂主要由起重基本臂與第一節、第二節或第三節等伸出臂,以及伸縮液壓缸、液壓控制系統、安全鎖裝置等部分組成。副起重臂一般為桁架式結構,其截面有四邊形和三角形兩種形式,可以隨掛在主起重臂的側面,使用時將其安裝到主起重臂的頭部。

變幅機構

在額定起重量下,從汽車起重機吊鉤中心線到起重機回轉中心軸線水平距離,也就是所吊重物的回轉半徑或工作半徑,稱為工作幅度,改變工作幅度的大小稱作變幅,而用于完成幅度改變的一整套機構,稱作變幅機構。液壓缸變幅是伸縮臂起重機最有代表性的變幅形式,屬于俯仰臂架式變幅機構,在俯仰臂架式變幅機構中,通過動臂在垂直平面內繞其銷軸轉動和動臂俯仰來使幅度改變。

起重機的變幅過程分為升臂、落臂和停臂三種情況,汽車起重機起重臂架由一個或并列的兩個雙作用液壓缸驅動,液壓缸缸筒端接在回轉臺上,活塞桿端鉸接在基本臂上,以活塞桿的伸縮改變起重臂的仰角,實現變幅動作。油路系統的任務就是保證這三種變幅動作安全可靠地進行,起重機的變幅伸縮油路中裝有平衡閥或者限速鎖,用于保持平穩的變幅速度,防止因自重或非操縱的外力作用,導致各機構運動失控,或防止液壓軟管突然破裂時起重臂跌落。并保證各機構在任意位置停止。

液壓系統

液壓系統一般都由動力元件、執行元件、控制調節裝置(控制元件)即各種閥、輔助裝置和工作介質五部分組成,汽車起重機的液壓系統也是如此。盡管汽車起重機的結構外形千差萬別,但其工作任務、性質和方法都是一樣的。因此各種液壓式汽車起重機的液壓系統大同小異。

動力元件:即液壓泵,其職能是將機械能轉換為液體的壓力能,向系統供給壓力油,它是液壓系統的動力元件。

執行元件:其職能是將液體的壓力能轉換為機械能。執行元件包括液壓缸和液壓馬達,液壓缸帶動負荷做往復直線運動;液壓馬達帶動負荷做旋轉運動。也就是在壓力油的作用下驅動工作機構對外做功。液壓千斤頂的液壓缸就是油壓千斤頂的執行元件

控制元件:即液壓系統中的各種控制閥,如溢流閥、平衡閥、限速閥等。在液壓系統中各種閥用以控制和調節各部分液體的壓力、流量和方向,從而控制重物的動作及升降的快慢,以滿足液壓系統的工作要求,完成一定的工作循環。

輔助裝置:包括油箱、過濾器、油管及管接頭、密封件、冷卻器、蓄能器等,作用是貯油、濾清油液、輸送油液以及冷卻等。

工作介質:液壓系統的工作介質就是在液壓回路中循環流動的液壓油。

駕駛室

專用汽車底盤的駕駛室的布置有通用汽車一樣的正置平頭式駕駛室、側置的偏頭式駕駛室和前懸下沉式的駕駛室三種。

前懸下沉式駕駛室視野良好,吊臂置于其上,是大型汽車起重機中常采用的駕駛室布置。因其駕駛室低,吊臂位置也不高,故起重機重心較低,但由于駕駛室懸掛在前橋前,故前橋軸荷較大,同時使車身增長,接近角減小,通過性較差。側置偏頭式駕駛室底盤的汽車起重機可使起重吊臂在行駛狀態時放在駕駛室旁側,使整車重心大大下降,但駕駛室視野不良,坐人不多。

安全裝置

起升制動器

起升制動器既是機構工作的控制裝置,又是安全裝置。一般起重機的起升機構只裝配一個制動器,通常裝在高速軸上(也有裝在與卷筒相連的低速軸上)。吊運熾熱金屬或其他危險品,以及發生事故可能造成重大危險或損失的起升機構,每套獨立的驅動裝置都要裝設兩套支持制動器。制動器經常利用聯軸器的一個半圓體兼作制動輪,即使聯軸器損壞,制動器仍能起安全保護作用。

起升重量限制器

起升重量限制器又稱力矩限制器或超重防止裝置,基本組成部分有檢測器、 控制器、 運算器、 狀態顯示器及電源,是大、中型輪式起重機尤其是超大型起重機必不可少的安全保護裝置,已廣泛使用的起升重量限制器能同時對各機構的運行情況進行檢測、比較、判斷以及進行有效的控制,減少操作者的失誤。隨著計算機技術的發展應用,起升重量限制器已經實現了全自動化,具有自身自動監視和自診斷功能。

起吊物上升極限位置限制器

上升極限位置限制器由電氣限位開關、鏈索和重錘組成,一般安裝在吊臂頭部。在正常情況下,懸于鏈索端部的重錘拉動限位開關使其閉合。當起重鉤上升到極限位置時,吊鉤滑輪架接觸重錘并推其上移,使限位開關釋放開啟,報警并切斷電路,起重鉤停止上升,從而可以防止吊鉤和起重臂相撞,避免起升鋼絲繩被拉斷。

分類

主要分類

通常我們所說的汽車起重機包含三大類,即汽車起重機、全路面起重機、隨車起重機。三者的區別在于汽車起重機采用的是通用或專用汽車底盤,隨車起重機是將起重作業部分裝在載重貨車上,而全路面起重機底盤為越野型底盤,所以全路面起重機越野性能更好,對路況適應能力更強。

汽車起重機

汽車起重機是以通用或專用汽車底盤作安裝基礎,然后在其上配套安裝起吊裝置,并保持汽車原有行駛性能的一種自行式起重機械,其行駛操作在下車駕駛室里,起重操作在上車的操縱室里,作業時必需伸出支腿保持穩定。由于汽車起重機采用的是汽車底盤,所以機動靈活,行駛速度高,可快速轉移,到達作業場地后能迅速投入工作,特別適用于流動性大、不固定的作業場所。不過汽車起重機總體布置受汽車底盤的限制,車身較長,轉彎半徑大,大多數只能在左右兩側和后方作業,且汽車起重機對地面的要求較高,越野性能較差,所以其工作環境會受到地形的限制。

全路面起重機

全路面起重機是集汽車起重機和越野輪胎起重機的優點于一體的高性能起重機,全路面起重機底盤為越野型底盤,懸掛方式為油氣懸掛,在不同路面行駛時,懸掛系統均可自動調平車架,并可根據需要升高和降低車架高度,以提高行駛性能和通過能力。全路面起重機底盤還采用多橋驅動和全橋轉向,轉彎半徑小,可蟹形行走,能適應不同工作環境的要求。全路面起重機具有越野性能好、行駛速度高、可360°回轉作業等優點,但其價格相對較高。

隨車起重機

隨車起重機是將起重作業部分裝在載重貨車上的一種起重機,其行駛操作在下車的駕駛室里,起重操作則為露天,站在地面上操作。隨車起重機起重量小,起升高度低,作業幅度小,不能滿足大型的吊重安裝作業要求,但因其具有既可起重、又可載貨的優點,所以在起重運輸行業也占據了一定的市場。

其他分類方式

按吊臂結構分類

有定長臂式、接長臂汽車式和伸縮臂式三類,分為定長臂汽車起重機、接長臂汽車起重機和伸縮臂汽車起重機三種。

定長臂汽車起重機采用固定長度的桁架吊臂,多為小型機械傳動起重機,采用汽車通用底盤,全部動力由汽車發動機供給,不另設發動機。吊臂用角鋼和鋼板焊成,呈折臂形,以增大起重幅度。

接長臂汽車起重機的吊臂也是桁架結構,由若干節臂組成,分基本臂、頂臂和插入臂,可以根據需要,在停機時改變吊臂長度。由于桁架臂受力好,迎風面積小,自重輕,是大噸位汽車起重機唯一的結構形式。

伸縮臂液壓汽車起重機其結構特點是吊臂由多節箱形斷面的臂互相套疊而成,利用裝在臂內的液壓缸可以同時或逐節伸出或縮回,全部縮回時,臂最短,可以有最大起重量;全部伸出時,臂最長,可以有最大起升高度或工作半徑,目前已發展成為中小噸位汽車起重機的主要品種。

按額定起重量分類

有輕型、中型、大型三類,其中:輕型汽車起重機(起重量在5t以下),中型汽車起重機起重量在5~15噸,重型汽車起重機起重量在5~50噸,超重型汽車起重機起重量在50噸以上。由于使用要求,其起重量有提高的趨勢,已生產出50~100噸的大型汽車起重機。也有些文獻上把額定起重量15噸以下的稱為小噸位汽車起重機;額定起重量16~25噸的稱為中噸位汽車起重機;額定起重量26噸以上的稱為大噸位汽車起重機。

按支腿形式分類

汽車起重機支腿根據結構特點可以分為蛙式支腿、H型支腿、X型支腿等幾種形式。其中:蛙式支腿跨距較小,僅適用于較小噸位的起重機;X型支腿容易產生滑移,也很少采用;H型支腿能夠達實現較大跨距,每個支腿有水平垂直兩個油缸,可以進行單獨調節,能夠根據不同的作業空間調整支腿伸出范圍,并且易于調平,支撐高度高,廣泛應用于中、大型汽車起重機。

按轉臺的回轉范圍分類

有全回轉式和非全回轉式兩類,非全回轉汽車起重機的轉臺回轉角小于270°;全回轉式汽車起重機起重裝置在水平面內,轉臺可任意在360°范圍回轉。

特點

優點

汽車起重機由于采用一體化組合結構,不需要外加附屬設備和架空軌道等固定結構,因此整體性好,使用方便,運行靈活,維修費用顯著降低。

汽車起重機因為本身具有獨立的動力裝置,具有獨立高效的輪式行走裝置,因此行駛速度高,機動靈活,適應面廣,可快速轉移,具有很強的使用靈活性。其和固定式起重機相比,不需要裝設饋電電纜或接觸導電裝置,因而可以不受限制地隨處移動,因此特別適用于點位分散、流動性大、不固定的作業場所。

缺點

汽車起重機也有其缺點,總體布置受汽車底盤的限制,車身較長,轉彎半徑大,大多數只能汽車起重機在左右兩側和后方作業,而塔式起重機則可以實現回轉工作臺全回轉。此外汽車起重機對地面的要求較高,越野性能較差。缺點是工作時須支腿,不能負荷行駛,也不適合在松軟或泥濘的場地上工作。

性能參數

主要性能參數

汽車起重機的主要性能參數是指那些表明起重機的工作性能以及技術經濟性能的基本指標,它既是起重機設計的技術依據,也是生產使用中選擇起重機的依據。通常主要包括起重量、起重力矩、起升高度、工作幅度等指標。

額定起重量

起重量是指起重機能吊起重物的質量數值,是起重機的主要技術參數之一。額定起重量(銘牌上所標示起重量),是指起重機在各種安全工況下安全作業所允許的起吊重物的最大質量。起重機的起重量參數,通常都是以額定起重量Q表示的。起重量規定包括吊鉤及其附屬物質量,當取物裝置為抓斗或電吸盤時,包括抓斗和電吸盤的質量。

工作幅度

工作幅度是指在額定起重量下,汽車起重機吊鉤中心線到起重機回轉中心軸線的水平距離,通常稱為回轉半徑或工作半徑,用R表示,單位為米。工作幅度表示起重機不移位時的工作范圍,對于俯仰變幅的起重臂,有最大幅度和最小幅度兩個參數。最大幅度為起重臂處于接近水平的夾角為13°時,從起重機回轉中心軸線到吊鉤中心線的水平距離;最小幅度為起重臂仰到最大角度(一般與水平夾角78°)時,回轉中心軸線到吊鉤中心線的距離。

起升高度

起升高度是指地面到吊鉤口中心的距離,當取物裝置為抓斗時,則指地面到抓斗最低點的距離,用H表示,單位米。它的參數標定值通常以額定起升高度表示,額定起升高度是指滿載時吊鉤上升到最高極限,自吊鉤中心到地面的距離。當吊鉤需放到地面以下吊取貨物時,則地面以下深度叫下放深度,總起升高度為起升高度和下放深度之和。

起重力矩

起重力矩起重機的工作幅度與相應于此幅度下的起重載荷的乘積,以M表示,單位為kN·m。起重力矩是起重機綜合起重能力參數,由工作幅度和起重載荷兩個重要參數構成。同一長度的起重臂,仰角越大,工作幅度越小,起重能力越大;仰角越小,工作幅度越大,起重能力也越小,上述這種關系稱為起重機的起重特性。

工作速度參數

起重機的工作速度包括起升、變幅、回轉和行駛速度。對伸縮臂式起重機,還包括吊臂伸縮速度和支腿收放速度。當起重機的起重量一定時,各機構工作速度直接影響起重機的工作效率,但也不是速度高就好,因為速度的提高也會帶來一系列不利影響,如慣性力增大、起動、制動時引起的動力載荷增大,從而機構的驅動功率和結構強度也要相應增大。因此,應合理選擇工作速度。

行駛速度:行駛速度是指起重機整機在單位時間內所通過的路程,單位為km/h。汽車起重機行駛速度一般為40~80km/h。

回轉速度:回轉速度是指起重機在空載情況下,其回轉平臺每分鐘的轉數,單位為r/min。一般為1.5~3r/min。

起升速度:起升速度是指額定載荷下起重吊鉤上升和下降的速度,單位為m/min。一般為2~15m/min。起重機的起升(下降)速度與起升機構的卷揚牽引速度和吊鉤滑輪組的倍率有關。兩繩比四繩快一倍;單繩又比兩繩快一倍。一般表示起升速度參數,應注明繩數。滑輪倍率不同,在吊重相同情況下,所選用的起升鋼絲繩直徑也不同。滑輪倍率是指通過吊鉤滑輪組的鋼絲繩分支數(根數)與引入卷筒的鋼絲繩根數之比。

變幅速度:變幅速度是指起重機在水平路面上吊臂從最大幅度變到最小幅度的平均速度,單位為m/min。俯仰變幅起重臂的變幅速度也就是升臂和落臂的速度,一般落臂速度要快于升臂速度,也有以完成變幅全過程所需時間表示,單位為秒。

吊臂伸縮速度:吊臂伸縮速度是指從基本臂到各節臂完全伸出的平均速度,單位為m/min;也可用吊臂從最小長度伸到最大長度所需時間來表示,單位為秒,伸縮臂時間為30~90秒。由于伸縮油缸兩腔作用面積不同,所以吊臂外伸速度要比回縮速度慢一些。

支腿收放速度:支腿收放速度也以支腿完全收回或完全放下的時間來表示,單位為秒。

應用領域

交通運輸

汽車起重機在港口、碼頭等地,需要對大型集裝箱、貨物箱進行裝卸和轉運,汽車起重機可以快速、高效地完成這些任務。

工業

在工業領域,汽車起重機可以協助工人進行大型零部件的安裝或者吊裝重型物品。

礦業

汽車起重機在礦業領域也可以用于吊裝重型物品,還可以將鉆探設備和爆破器材迅速升降至指定位置。

建筑

在建筑領域,大型建筑構件與設備的安裝、大量工程材料的垂直運輸與裝卸等,均需要使用汽車起重機。

公路救援

汽車起重機在公路救援領域也發揮著重要作用,可以用于公路的建設、維護和升級,幫助汽車脫困。

軍事工程保障

軍事工程保障領域,汽車起重機也是十分重要的工程保障裝備,主要用于吊裝戰備工事及軍用橋梁的構件,起吊大型武器裝備輔助完成大型機械零部件的安裝,以及裝卸工程材料等。

發展趨勢

中國

中國汽車起重機的經過多年發展,中小噸位的技術已經比較成熟,生產廠家也越來越多,加之市場對大噸位起重機的需求日益加強,實力雄厚的知名廠家對大噸位,甚至超大噸位起重機的開發實現了大量突破,例如三一重工于2010年上海寶馬展已成功推出1200噸全路面汽車起重機。對于中國未來汽車起重機的發展趨勢,主要表現在以下幾個方面:

產品系列日益健全

中國汽車起重機經過多年的發展和沉淀,產品系列也日益健全,從原來的中小噸位向大噸位發展,小到6噸,大至1200噸,形成了比較完善的產品鏈條,根據市場的需求,產品鏈條將更趨完善,中間級別的噸位將會逐漸得到補充完善,更大噸位的也將應運而生。

產品集中度向中、大噸位轉移

隨著社會發展步伐的加大,基礎建設工程的大型化態勢也日益加強,伴隨著基礎工業的發展,中國汽車起重機的發展速度非常快,徐工集團中聯重科作為該行業的領跑者,成功地抓住了發展的良機,市場占有率居高不下;隨著產品格局的變化——小型產品的市場占有率逐漸下降,中型產品(16—50噸,尤其是25噸)逐漸成為中堅力量,大型及超大型產品的市場也日趨走俏,這種形勢更是凸顯了該行業對技術積淀、加工經驗依賴的態勢,徐工、中聯的龍頭地位更加得到了鞏固,而長江起重機廠、錦州重型等老牌企業則被甩在了后邊。未來幾年,市場對更大規格的產品需求會日益加強。

技術特點越來越明顯,行業壁壘越來越大

近幾年,中國汽車起重機的發展速度迅猛,技術更新很快,老式的六邊形截面已經越來越少,圓弧形截面已經成為流行趨勢,首先在中大型產品中應用,隨后逐步推廣到中小型產品中。臂架繩排式伸縮結構已經成為目前中小噸位產品普遍采用的模式,單缸插銷式結構則應用在大噸位和超大噸位產品上,控制難度較大,成為中小企業進入該領域的技術壁壘。隨著進一步的發展,該行業的廠家將趨于穩定,市場格局亦將趨于穩定,行業壟斷格局將進一步加強。

產品向大型化、專業化方向發展

三一重工于2010年上海寶馬展隆重推出全球最大的1200噸全路面汽車起重機后,2012年上海寶馬展上,中聯重科又推出了全球最大的風電專用全路面汽車起重機,徐工集團推出了全新的折疊臂式汽車起重機。中國的汽車起重機行業日趨完善,且逐漸向行業霸主地位進軍,產品集中度繼續加強,專業化程度越來越高。

國際

歐美國家汽車起重機的發展較為成熟,規格系列都已基本齊全,因此國際汽車起重機的發展趨勢不僅僅定位在規格的拓展,更重要的是在專業化和智能化領域研究,主要表現在:

混合式起重機的發展

伴隨著工業化程度的進展,作業領域的一機多能將得到大幅度提升,在一個工作環境中往往需要多種設備的現象將逐漸減少,一臺設備實現多種功能的需求將會大增,比如目前眾多的液壓附具等都是一機多能的主要配套助手。

專業化程度越來越高

普通市場的競爭格局已經比較穩定,尤其是中國汽車起重機的快速發展,對國際品牌的市場沖擊很大,普通市場的盈利空間受限,歐美國家品牌對區域化市場的開拓投入了更大的精力,對于細分市場的研究將更為深入,如利勃海爾生產的LTL1160型越野輪胎起重機就是為了維修龐大的斗輪挖掘機而專門制造的,德國格馬橋AC25(25噸)全路面起重機,結構非常緊湊,車身長9米,非常適合城市狹窄地段工作,所以又稱為城市型起重機。

控制元件的革新與應用

遙控系統用于汽車式起重機及其他移動式起重機械,這種系統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生器,接收器與作用在起重機傳動裝置的操縱機械的轉換部分相連。遙控器的使用不僅節省人力,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。防撞系統由三相系統組成,用來監控起重機前端行使距離,一般首先發出信號警示,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、新工藝的應用

由于鋼鐵工業新技術的應用,鋼材質量得以提高,在設計起重機主梁強度時,可使用較高的許用應力,而不需要較高的安全系數,以便減少起重機材料用量,從而降低設備的重量和價格,起重機配套的零部件的制造也得益于新材料的不斷出現,使得起重機向更輕,更好的方向發展。 在機加工方面,大量采用少切削的精密鑄件,尤其是鋁合金鑄件見多,加工設備大量采用高精度、高效的加工中心,數控自動機床等,既保證了質量,又提高了勞動生產效率,降低了生產成本,同時在生產線上使用機械代替人工操作,如焊接機械手和配用機械手等。

標準規范

中國

命名規范

國際

命名規范

國際汽車起重機型號都是由生產廠家自行規定的,但基本上是以英文大寫字母表示生產廠家名稱第一個字母與機型,用數字表示起重量。

著名企業

德國利勃海爾

德國利勃海爾由漢斯·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,成為公司發展的基礎。利勃海爾技術建立在建筑業與土木工程的基礎之上,公司建筑機械計劃包括完整的塔式起重機、車載式起重機、液壓挖掘機、自卸翻斗車、液壓吊管機、輪式裝載機、履帶式拖拉機與裝載機、管路鋪設機、混凝土攪拌站與攪拌車系列。此外,利勃海爾還有用于貨物裝卸等其他領域的產品,包括船用、集裝箱及碼頭區起重機等等。

日本多田野

多田野株式會社成立于1948年,專業從事生產和銷售工程建設用移動起重機,隨車起重機和高空作業平臺及特種液壓反重力設備等產品,日本液壓起重機的歷史開始于1955多田野發展OC-2汽車起重機。多田野于1960開始在海外出口產品,并于1973成立第一家海外附屬公司。此后,多田野已與國際業務的全球發展步伐的推進,已經建立了在液壓起重機銷售國際領域的強勢地位。

中國中聯重科

中聯重科創立于1992年,前身是原建設部長沙建設機械研究院,是從中國國家級研究院孵化而來的企業現主要從事研發和制造工程機械、農業機械等高新技術裝備的企業,在全球多地建立了生產制造基地和分公司,主導產品涵蓋11大類別、70個產品系列、近600個品種,是業內A+H股上市公司。

徐州重型機械有限公司

徐州重型機械有限公司是徐工集團最核心的企業,公司始建于1943年,是中國極具影響力的汽車起重機、全地面起重機、履帶式起重機、消防車和工程機械底盤的研發、制造和銷售基地,是中國臂架類機械裝備制造標志性企業。

常見問題

電液換向閥常見故障

縮臂抖動故障

汽車起重機在運行的過程中,有時候會出現全機抖動的現象,壓力表的擺動也很大,特別是臂桿縮到前半段之前,抖動十分劇烈。出現這種故障的原因,主要有以下4個方面:

變幅系統故障

起重機變幅系統故障,常見有以下幾種:

起臂落臂時吊臂變幅系統動作緩慢或不動

不規則振動

需要檢查平衡閥彈簧是否有損壞。

回轉系統故障

汽車起重機能夠將重物送到指定的任意位置和實現重物的水平移動以及上下移動,起重機的回轉系統非常重要,回轉系統常見的故障有如下3種:

卷揚機構故障

卷揚機構在起重機中是非常重要的工作部件,常見卷揚機構有液壓絞車式和卷揚箱式,常見的失效主要有兩種情況:

參考資料 >

首頁.利勃海爾.2023-08-21

吊車在工業生產中的應用情況是怎樣的?.起重機械設備網.2023-08-29

起重機械在礦山行業中的作用和發展前景.海川化工.2023-08-29

首頁.日本多田野官網.2023-08-21

多田野歷史.日本多田野官網.2023-08-21

關于中聯.中聯重科.2023-08-03

了解徐工.XCMG徐工集團.2023-08-09

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