混凝土泵车臂架系统折叠型式和机构分析

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《混凝土泵车臂架系统动力学分析及振动主动控制研究》范文

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《混凝土泵车臂架系统动力学分析及振动主动控制研究》篇一一、引言混凝土泵车是建筑工程中常用的设备,而其臂架系统是整个设备的重要组成部分。

随着混凝土泵车向着高效率、高自动化、高精度的方向发展,臂架系统的动力学性能和振动控制问题显得越来越重要。

因此,本文将重点对混凝土泵车臂架系统的动力学特性和振动主动控制技术进行研究,旨在为实际工程提供一定的理论支撑和实践指导。

二、混凝土泵车臂架系统动力学分析1. 动力学模型构建为了分析混凝土泵车臂架系统的动力学特性,我们首先需要建立相应的动力学模型。

在此过程中,应考虑到泵车的机械结构、材料属性、工作条件等因素。

通过建立多体动力学模型,我们可以更准确地描述臂架系统的运动规律和受力情况。

2. 动力学特性分析通过对所建立的动力学模型进行数值模拟和实验验证,我们可以得到混凝土泵车臂架系统的动力学特性。

具体包括臂架系统的固有频率、模态振型、阻尼比等参数。

这些参数对于评估臂架系统的稳定性和可靠性具有重要意义。

三、振动主动控制技术研究1. 振动主动控制原理振动主动控制技术是一种通过外部能量输入来抑制或消除系统振动的技术。

在混凝土泵车臂架系统中,我们可以通过传感器实时监测臂架的振动情况,然后通过控制器输出相应的控制信号,驱动执行机构对臂架进行主动控制,从而达到减小或消除振动的目的。

2. 振动主动控制策略针对混凝土泵车臂架系统的振动问题,我们可以采用多种控制策略。

例如,基于现代控制理论的PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

这些控制策略可以根据实际需求进行选择和组合,以达到最佳的振动控制效果。

四、实验研究及结果分析为了验证所提出的动力学分析和振动主动控制技术的有效性,我们进行了实验研究。

首先,我们搭建了混凝土泵车臂架系统的实验平台,然后通过传感器实时监测臂架的振动情况。

接着,我们采用不同的控制策略对臂架进行主动控制,并记录相应的实验数据。

最后,我们对实验数据进行分析和比较,评估各种控制策略的优劣。

混凝土混凝土泵车结构原理_图文

混凝土混凝土泵车结构原理_图文

混凝土混凝土泵车结构原理_图文臂架式泵车结构原理毛景林臂架式泵车结构认知服务创造客户价值臂架式泵车结构臂架式泵车底盘臂架系统泵送系统液压系统电控系统臂架式泵车结构认知服务创造客户价值一、底盘部分1.底盘ISUZUVOLVOBENZHINOMACK臂架式泵车结构认知服务创造客户价值2.分动箱用途:行驶和泵送状态的切换机构臂架式泵车结构认知服务创造客户价值输出轴车尾端输入轴车头端主油泵主油泵分动箱臂架泵输入轴连接盘通过操作驾驶室内的操作按钮可实现开车模式与施工模式的切换输出轴连接盘臂架式泵车结构认知服务创造客户价值二、臂架系统用途:完成商品混凝土的输送、布料,并支撑整车,保证其稳定性臂架系统转塔臂架液压油缸输送管道连接扣件转台回转机构固定转塔支腿支撑臂架式泵车结构认知服务创造客户价值布料杆的折叠形式臂架式泵车结构认知服务创造客户价值臂架机构组成结构图服务创造客户价值1.布料杆臂架油缸泵管扣件1.1臂架3#臂架大头端2# 臂架3#臂架小头端4# 臂架臂架支撑泵管支撑连杆箱梁式臂架销轴服务创造客户价值1.2油缸衡阀管接头管接头WH12LMKDSOMDA3C管接头C120/37.6.1.11-2臂架平衡阀组合三通管接头自制直通管接头进口直通管接头臂架油缸管接头GE12LMEDOMDA3C1.3泵管泵管管夹耐磨泵管服务创造客户价值2.转塔服务创造客户价值转台回转机构前支腿固定转塔服务创造客户价值2.1转台转台上部用臂架连接套与臂架总成铰接,下部用高强度螺栓与回转支承外圈固连,主要承受臂架总成的扭矩和弯矩,同时可带动臂架总成一起在水平面内旋转。

服务创造客户价值2.2回转机构回转机构它集支承、旋转和连接于一体,具有高的强度和刚性、很强的抗倾翻能力、低而恒定的转矩。

它由高强度螺栓、回转支撑、液压马达减速机、传动齿轮和过渡齿轮(有时无此件)组成。

服务创造客户价值过渡齿轮旋转限位电磁阀回转支承传动齿轮过渡齿轮液压减速马达旋转平衡阀服务创造客户价值2.3支撑支腿支腿的作用是将整车稳定的支撑在地面上,直接承受整车的负载力矩和重量。

《2024年混凝土泵车臂架系统动力学分析及振动主动控制研究》范文

《2024年混凝土泵车臂架系统动力学分析及振动主动控制研究》范文

《混凝土泵车臂架系统动力学分析及振动主动控制研究》篇一一、引言混凝土泵车作为现代建筑领域中不可或缺的施工设备,其高效、稳定的工作性能直接关系到施工的进度与质量。

而其中的臂架系统作为泵车的主要工作部件,其动力学特性和振动控制对泵车的整体性能具有至关重要的影响。

本文旨在深入研究混凝土泵车臂架系统的动力学特性,并探索有效的振动主动控制方法,为泵车的优化设计与实际运用提供理论支持。

二、混凝土泵车臂架系统动力学分析2.1 动力学模型建立混凝土泵车臂架系统是一个复杂的空间结构,由多个臂节和液压驱动装置组成。

在建立动力学模型时,需考虑各部件的力学特性、连接方式以及外界环境的影响。

通过合理的假设与简化,建立臂架系统的多体动力学模型,为后续分析奠定基础。

2.2 动力学特性分析通过仿真分析与实验测试,研究臂架系统在不同工况下的动力学特性。

包括系统的振动模式、固有频率、阻尼比等参数。

同时,还需分析外部激励对系统动力学特性的影响,如泵车行驶过程中的振动、风载等。

三、振动主动控制策略研究3.1 振动主动控制原理振动主动控制是通过引入外部能量或控制策略,使系统在受到外界干扰时能够快速恢复稳定状态。

针对混凝土泵车臂架系统的振动问题,需根据其动力学特性,设计合适的控制策略。

3.2 控制策略选择与实施根据臂架系统的动力学特性及实际需求,选择合适的控制策略。

如基于现代控制理论的PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

通过仿真与实验验证,确定最优的控制策略,并对其在实际应用中的效果进行评估。

四、实验验证与分析4.1 实验设计与实施为验证所建立的动力学模型及振动主动控制策略的有效性,需进行实际实验。

实验过程中,需设计合理的实验方案,包括实验设备、实验环境、实验参数等。

同时,需确保实验过程中的数据采集与处理准确可靠。

4.2 实验结果分析通过对比实验结果与仿真分析,验证所建立的动力学模型的准确性及振动主动控制策略的有效性。

分析实验结果中的差异及原因,为后续研究提供参考。

混凝土泵车回转机构、臂架油缸及回转台的设计

混凝土泵车回转机构、臂架油缸及回转台的设计

摘要随着国民经济的快速发展,建筑结构的的大型化和复杂化对混凝土机械提出了越来越高的要求。

具有众多优点和较高经济效益的混凝土泵车得到了普及和应用,混凝土泵车已成为当今建筑施工企业必不可少的专用设备。

本文首先介绍了混凝土泵车的结构和特点,重点对混凝土泵车的回转机构和回转液压部分及臂架油缸进行了设计;同时对回转头部件与油缸相连的部件进行了强度校核,并根据泵车零部件标准确定了回转头的主要尺寸及组成部件。

回转机构采用液压马达驱动减速器带动回转支承进行旋转,回转头安装在回转支承上随着回转支承转动,从而带动臂架在回转平台上在0~360°范围内转动,臂架展开收拢及其混凝土浇注时定位均是由变幅油缸推(拉)动变幅机构的运动来实现的。

本设计的具体内容主要包括:1.回转机构、回转液压部分的设计,回转支承装置的选型与计算。

2.回旋支承满足上车布料杆(含混凝土总量)的倾翻力矩的计算。

3.回转台的强度校核及臂架油缸设计系统方案可行,能满足泵车性能要求。

本设计的主要特点是:机构简单,节省投资,控制方便。

对目前国内的混凝土泵车的优化设计具有一定的参考价值。

关键词:混凝土泵车;回转机构;回旋驱动部分;液压系统;臂架液压缸;回转台AbstractAs the rapid development of the national economy,incresing demands have been made by the large and complicated struction of the construction.Pump trucks with many advantages and economic benefits have been used widely and they have been the essential equipment during the contruction today. This paper firstly introduces the structur and features of the pump trucks with the most important of the design of the swing body and calculate the strength of the mechanical parts of the rotary and oil bank and make sure the main sizes and parts of the rotary head according the standard parts of the pump car. The-turn-around-organlitation,makes the decelation machine round by the liquid-press-machine,the rotary head which installed on rotary suface moves by it and makes the Arm turn around during 0°~360°,the function of Arm machine is achieved by the moving of Oil Bank.The specific contents including:1.The specific of the Rotary and Rotarry hydraulic part,also the selection and calculation of the Rotarry support.2.The calculation of the rollover torqne of the Roundabout suport.3.The projct of thecalculation of rotarry base and the design of the oil urn is resonable and can meet the requirments.The main features of the design are:simle structure low investment convenient control.The design has some referent value to the domestic optinal design of pump trucks.Key word:Pumpcrete machine vehicle Swiveling mechanism Maneuver supporting Hydraulic system The tank of boom The turret目录1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 国内外混凝土泵车的发展概况 (1)1.3 混凝土泵车的选择与技术管理 (3)2 泵车的基本组成及主要技术参数确定 (5)2.1 混凝土泵车的基本组成与构造 (5)2.1.1 混凝土泵车基本组成 (5)2.1.2 混凝土泵车构造 (5)2.2 主要性能参数的确定 (6)3 混凝土泵车总体结构设计方案 (7)3.1 底盘系统设计与选型 (7)3.2 泵送系统设计 (7)3.3 臂架系统设计 (8)3.4 支腿油箱设计 (8)3.5 回转机构设计及回转台选型计算 (9)3.6 操纵控制系统设计 (10)4 回转机构设计 (11)4.1回转机构与回转支承装置简述 (11)4.2 回转支承装置的选择 (13)4.2.1 载荷的确定 (13)4.2.2 回转支承装置的受力分析 (13)4.2.3 回转支承装置的强度计算 (15)4.2.4 回转支承联接螺栓选型及强度校核 (16)4.3 回转驱动装置的传动分析 (17)4.3.1 回转阻力矩计算 (18)4.3.2 马达轴回转功率 (20)4.3.3 回转小齿轮设计 (20)4.4 减速器的选择 (23)4.4.1 明确选择所需技术要求 (23)4.4.2根据机械强度选规格 (23)4.4.3校核热功率 (23)4.4.4校核瞬时尖峰载荷 (23)4.4.5按机械设备总布局要求总体减速机型号 (23)5 泵车液压回转系统设计 (24)5.1 混凝土泵车液压系统简述 (24)5.2 电液比例换向阀在液压系统中的重要作用 (24)5.3 回转机构液压系统的设计 (25)5.4液压元件主要工作参数的计算与选择 (26)5.4.1 液压泵的选择计算 (26)5.4.2 液压马达的选择与计算 (27)5.4.3 液压控制阀的选择 (28)5.4.4 辅助装置的选择 (28)5.5 液压系统性能验算 (29)5.5.1 液压系统压力损失的验算 (29)5.5.2 液压系统总效率的验算 (30)5.5.3 液压系统发热温升的验算 (30)6 臂架液压油缸设计及回转台强度校核 (32)6.1 臂架液压缸的作用及结构 (32)6.1.1 液压缸的作用 (32)6.1.2液压缸的结构 (32)6.2 液压缸主要零件的材料及技术要求 (32)6.3 液压缸设计步骤 (33)6.4 液压缸主要零件的设计与计算 (33)6.4.1 缸筒计算 (33)6.4.2缸筒底部厚度计算 (35)6.4.3缸筒端部螺纹连接部分校核计算 (35)6.4.4 活塞杆及其部分计算 (35)6.4.5 最小导向长度的确定 (35)6.4.6 液压缸进、出油口尺寸的确定 (36)6.5 液压缸的强度校核 (36)6.5.1 缸筒壁厚校核 (36)6.5.2 活塞杆直径校核 (36)6.5.3 活塞杆的弯曲稳定性校核计算 (36)6.5.4 焊接缸筒的校核 (36)6.6 回转台的选型及强度校核 (37)6.6.1 回转台的主要结构 (37)6.6.2 回转台底板与回转支承联接螺栓处强度校核 (38)6.6.3 回转台油缸连接处的的强度校核 (39)结论 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录 (44)英文原文 (44)中文翻译 (59)1 绪论1.1 概述混凝土泵车是在拖式混凝土输送泵的基础上发展起来的一种专用机械设备,混凝土泵车的应用,将混凝土输送和浇注工序合二为一,节约了时间,节省了劳动力;同时完成水平和垂直输送,省去了起重环节,不需再设混凝土中间运转,保证了混凝土质量,与混凝土运输车相配合,实现了混凝土输送过程完全机械化大大提高了运输效率。

水泥泵车布料杆液压折叠原理

水泥泵车布料杆液压折叠原理

水泥泵车布料杆液压折叠原理最近在研究水泥泵车布料杆液压折叠原理,发现了一些很有趣的东西,今天就来和大家好好聊聊。

你看啊,我们日常生活中那些可以折叠的东西其实就能给我们一些启发。

就像那种可折叠的晾衣架,我们想要把它展开或者收起来,就得使点劲,这个劲呢在水泥泵车布料杆那里就是液压系统提供的力了。

打个比方吧,液压系统就像是一个超级强壮的大力士,而布料杆就像是这个大力士手臂上的关节。

布料杆的折叠其实就是关节的弯曲和伸直。

这个液压系统里面有液压油,就像人体内的血液一样,通过一些特殊的管道(油管)在里面流动。

液压泵就像是心脏,不断地给这个“血液”加压,让它能有足够的力量去推动那些机械结构,使布料杆完成折叠的动作。

说实话,我一开始也不明白这其中复杂的门道。

这就要说到液压原理中的帕斯卡定律了,这个定律就像是一个指导方针,简单说就是在一个密闭的容器里,施加在液体上的压强会均匀地传递到液体的各个部分。

在水泥泵车布料杆液压系统里,这个原理让小小的力通过液压油的传递变成更大的力,足以去移动那些沉重的布料杆部件。

比如说在建筑工地上,水泥泵车要想准确地把混凝土输送到那些不同的位置,布料杆就得按照要求折叠到合适的角度。

如果没有这个液压折叠系统,靠人力去掰动那些巨大的布料杆,那简直是天方夜谭。

这里面还有一些注意事项呢。

就像人要是太累了干活就容易出岔子一样,液压系统要是保养不好也容易出问题。

液压油如果脏了或者不足了,那这个“大力士”可能就没力气干活了。

说到这里,你可能会问,那这么复杂的液压折叠系统是怎么控制的呢?其实就像是我们开车的时候,通过控制方向盘、油门踏板这些一样,在水泥泵车那里是通过控制系统来指挥液压系统做各种动作的。

虽然我现在对这个原理有了一定的了解,但是这个系统还有很多更深奥的地方等待我去探索,一些超级精密的传感器啊、多部件协同工作的微妙之处啊,还是有点困惑我。

我觉得这个原理的实用价值可太大了,不仅在建筑行业的水泥泵车上有用,在很多别的大型机械设备上也可以借鉴呢。

混凝土泵车臂架系统折叠型式和机构分析

混凝土泵车臂架系统折叠型式和机构分析

混凝土泵车臂架系统折叠型式和机构分析————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:混凝土泵车臂架系统折叠型式和机构分析-汽车混凝土泵车臂架系统折叠型式和机构分析张竟黎华田润利三一汽车制造有限公司湖南长沙410100摘要:泵车臂架系统总体设计受倾翻力矩、质量、结构力学性能、空间布置、臂架操控性等诸多因素的制约。

在臂架系统总体方案设计阶段,针对特定的设计要求,合理地选取臂架折叠型式和连杆机构型式至关重要。

针对现有泵车的臂架折叠型式和连杆机构进行了系统总结,同时分析了不同结构型式的优缺点和应用范围,对泵车臂架系统新产品开发具有一定的借鉴作用。

关键词:混凝土泵车臂架折叠型式连杆机构中圈分类号:U469.4.03文献标识码:B文章编号:1004-0226(2016)07-0107-04混凝土泵车是集行驶、泵送、布料功能于一体的混凝土输送设备。

适用于城市建设、住宅小区、体育场馆、立交桥、机场等建筑施工时的混凝土输送。

混凝土泵车主要由底盘、臂架系统、转塔、底架、泵送系统、液压系统和电气系统七大部分组成。

臂架系统则由臂架、连杆、油缸和销轴等组成,主要用于混凝土的输送和布料。

臂架系统总体设计由于受倾翻力矩、质量、结构力学性能、空间布置、臂架操控性等多重因素的制约,并且需要兼顾客户操作习惯、布料效率等因素。

因此,臂架系统设计的合理性在一定程度上决定了整个项目的成败;而在臂架系统总体方案设计阶段,确定臂架折叠型式和连杆机构型式至关重要。

1臂架折叠型式臂架系统各部件组成了多个可折叠和展开的平面四连杆机构。

根据各臂架间转动方向和顺序的不同,臂架有多种折叠型式,如:R型、Z型或M型、RZ 型等。

各种折叠方式都有其独到之处R型臂架结构紧凑;Z型或M型臂架在打开和折叠时动作迅速;RZ型臂架则由于其兼顾了R型和Z型两种折叠型式的优点而被广泛应用。

混凝土泵车臂架系统模态分析

混凝土泵车臂架系统模态分析

混凝土泵车臂架系统模态分析混凝土的泵送是将液压能转化为机械能的过程,通过两个液压缸的交替推拉,使混凝土沿着输料管流动,最终在目的地进行浇筑。

在这个过程中,液压缸的交替运动对整机造成冲击载荷,并且混凝土不断冲击输料管,所有这些都将导致臂架系统的不断振动。

为了避免工作时臂架系统发生共振破坏,需要对臂架系统进行模态分析,掌握臂架系统在各种工况下的固有频率范围和固有振型,从而可以全面地指导臂架系统的设计与改进。

1.模态分析介绍为了充分了解结构的动态特性,本文对臂架系统进行了模态分析,对一个具有T个自由度的系统,其运动微分方程可以表达为:[M]{x’}+[C]{x’}+[K]{x} = [F] (1)式中,[M]为质量矩阵[C]为阻尼矩阵[K]分刚度矩阵;{x}表示系统各点位移响应向量;[F]表示系统各点的激励力。

上式为一组复杂的耦合方程组,当T很大时,很难得到式(1)的耦合解。

模态分析用以无阻尼的各阶主振型所对应的模态坐标值来替换物理坐标,将式(1)转换成非耦合独立微分方程,对其进行解耦。

对于自由度为T的振动系统,其具有T阶固有频率[1]。

近年来,计算机硬件及软件的跨越式进步,为工程结构件的设计优化提供了强有力的支撑。

模态分析正是广泛应用的领域之一。

在Solidworks 模态分析中,可以应用多种方法对结构进行模态求解,包括空间迭代法、分块法和非对称矩阵法等。

用户可以根据不同的需求选择不同的模块进行求解。

为了更全面了解臂架系统的振动特性,本文采用空间迭代法对臂架系统进行多种工况的模态分析。

2.臂架系统模态计算文献[2]对臂架系统进行了现场测试,得出了混凝土泵车臂架系统是属于小阻尼振动的结论。

如果需要计算较多工况,为了节约时间,可以将臂架系统等效为自由振动进行模态计算。

此外,文献[3][4]对泵车臂架系统展开了模态分析,所使用方法为有限元分析方法,所得结果与实际试验的结果基本相吻合,因此,佐证了可以使用软件对臂架系统展开有限元分析,再进行模态分析的结论,进而可以为臂架系统的设计提供设计参考。

《混凝土泵车臂架系统动力学分析及振动主动控制研究》范文

《混凝土泵车臂架系统动力学分析及振动主动控制研究》范文

《混凝土泵车臂架系统动力学分析及振动主动控制研究》篇一一、引言混凝土泵车作为现代建筑领域的重要设备,其臂架系统作为核心部件,其动力学特性和振动控制对设备的稳定性和工作效率具有重要影响。

本文旨在研究混凝土泵车臂架系统的动力学特性,并对其振动主动控制进行深入探讨,以期为相关领域的研究和应用提供理论支持。

二、混凝土泵车臂架系统动力学分析(一)模型建立混凝土泵车臂架系统是一个复杂的机械系统,由多个液压缸、连杆和臂节组成。

在动力学分析中,需要建立合理的数学模型,以描述各部分之间的相互作用和运动规律。

通常采用的方法是利用多体动力学理论,建立臂架系统的刚柔耦合动力学模型。

(二)动力学特性分析通过对臂架系统模型进行动力学分析,可以得出其运动过程中的速度、加速度、力等动力学参数。

这些参数对于评估臂架系统的稳定性和工作效率具有重要意义。

此外,还可以通过分析臂架系统的固有频率和模态,了解其振动特性和动态响应。

三、振动主动控制研究(一)振动问题概述混凝土泵车在作业过程中,由于各种因素的影响,臂架系统可能会产生振动。

这些振动不仅会影响设备的稳定性和工作效率,还可能对操作人员的安全和健康造成威胁。

因此,对臂架系统的振动进行主动控制具有重要意义。

(二)主动控制策略针对混凝土泵车臂架系统的振动问题,本文提出了一种基于主动控制的策略。

该策略通过安装传感器和控制器,实时监测和评估臂架系统的振动情况,并根据预设的算法和逻辑,自动调整液压缸的输出力或压力,以实现对振动的主动控制。

(三)控制算法设计针对混凝土泵车臂架系统的振动主动控制算法设计,本文主要采用现代控制理论中的一些先进算法,如模糊控制、神经网络控制等。

这些算法可以根据臂架系统的实时状态和振动情况,自动调整控制参数和策略,以实现对振动的快速、准确和稳定控制。

四、实验研究为了验证本文提出的混凝土泵车臂架系统动力学分析及振动主动控制策略的有效性,我们进行了相关实验研究。

实验结果表明,该策略能够有效地降低臂架系统的振动幅度和频率,提高设备的稳定性和工作效率。

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混凝土泵车臂架系统折叠型式和机构分析
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混凝土泵车臂架系统折叠型式和机构分析-汽车
混凝土泵车臂架系统折叠型式和机构分析
张竟黎华田润利
三一汽车制造有限公司湖南长沙410100
摘要:泵车臂架系统总体设计受倾翻力矩、质量、结构力学性能、空间布置、臂架操控性等诸多因素的制约。

在臂架系统总体方案设计阶段,针对特定的设计要求,合理地选取臂架折叠型式和连杆机构型式至关重要。

针对现有泵车的臂架折叠型式和连杆机构进行了系统总结,同时分析了不同结构型式的优缺点和应用范围,对泵车臂架系统新产品开发具有一定的借鉴作用。

关键词:混凝土泵车臂架折叠型式连杆机构
中圈分类号:U469.4.03文献标识码:B文章编号:1004-0226(2016)07-0107-04
混凝土泵车是集行驶、泵送、布料功能于一体的混凝土输送设备。

适用于城市建设、住宅小区、体育场馆、立交桥、机场等建筑施工时的混凝土输送。

混凝土泵车主要由底盘、臂架系统、转塔、底架、泵送系统、液压系统和电气系统七大部分组成。

臂架系统则由臂架、连杆、油缸和销轴等组成,主要用于混凝土的输送和布料。

臂架系统总体设计由于受倾翻力矩、质量、结构力学性能、空间布置、臂架操控性等多重因素的制约,并且需要兼顾客户操作习惯、布料效率等因素。

因此,臂架系统设计的合理性在一定程度上决定了整个项目的成败;而在臂架系统总体方案设计阶段,确定臂架折叠型式和连杆机构型式至关重要。

1臂架折叠型式
臂架系统各部件组成了多个可折叠和展开的平面四连杆机构。

根据各臂架间转动方向和顺序的不同,臂架有多种折叠型式,如:R型、Z型或M型、RZ 型等。

各种折叠方式都有其独到之处R型臂架结构紧凑;Z型或M型臂架在打开和折叠时动作迅速;RZ型臂架则由于其兼顾了R型和Z型两种折叠型式的优点而被广泛应用。

1.1 R型臂架
R型臂架结构紧凑,一般适用于3节或4节短臂架泵车,其相邻两节臂架的旋转角度一般≤180°。

近年来也用于桥长比和臂架轻量化要求极高的产品,如3桥50m泵车(图1)。

其臂架布置的特点是臂架的空间布局非常紧凑,几乎利用了竖直平面内所有能利用的空间。

臂架3为侧向弯曲臂架、臂架4绕转到臂架3下方,臂架5、6则在臂架3上方,充分利用了臂架3上方和下方的空间。

此种折叠型式臂架的收展需要严格遵照一定的顺序,臂架收展操作难度大、耗时长:并且整套臂架折叠状态下的质心靠后,存在后桥超重的隐患。

1.2倒置R型臂架
倒置R型臂架(即臂架1位于臂架2下方)。

其特点是臂架1的收展需要通过连杆机构实现,臂架1旋转角度一般为175。

左右。

在施工工况下,油缸1承受拉力;臂架2、3可置于驾驶室正上方甚至超出驾驶室;臂架3—般为侧弯臂架。

此种折叠型式在SCHWING泵车上应用较多(如图2)。

1.3Z型臂架
z型臂絮收展动作十分迅速。

在折叠状态下,整套臂架通常呈一字排列布置,臂架节数一般为4节或5节。

常用于短臂架和中长臂架泵车,如36m、42m、45m等。

在长臂架泵车上也有应用,如Putzmeister的52 m泵车为5节z型
臂架,其臂架2和臂架4为侧弯臂架(如图3)。

其最大的优势是整套臂架的展开和折叠动作十分迅速:臂架1展开到一定角度(约80°—90°)后,后续臂架可同步收展;而臂架2、3与臂架4、5之间需要安装两个反折大三角连杆,机构偏重;臂架2、3之间的连杆布置要特别注意避免与转台和1号油缸发生干涉。

1.4 RZ型臂架
RZ型臂架兼具R型和Z型的优点,为泵车中最常见的臂架折叠型式。

三一重工的49C8系列、56C8系列和62C8系列泵车臂架均为此种类型。

其基本特征是臂架1、2、3为R型,臂架3、4、5为Z型,如图4所示。

其布置特点是臂架3为侧向弯曲臂架,臂架4、5布置于臂架3上方;臂架1展开至90。

、臂架2展开至水平后,臂架3、4、5可快速联动。

此种折叠型式设计时需要重点考虑整套臂架竖直状态下,快速收展臂架2时臂架4与转台或臂架1不发生干涉。

1.5倒置RZ型臂架
在倒置RZ型臂架中,SCHWING的6桥52m泵车便是其典型代表,如图5所示。

其特点是臂架3为侧弯臂架,臂架2、3、4、5均可置于驾驶室上方,臂架1的收展需要通过连杆机构实现。

1.6 ZR型臂架
ZR型臂架,常用于短臂架泵车(如Putzmeister 20m泵车、SCHWING 的28m泵车)。

为方便布料作业,最后一节臂架的旋转角度一般为270°。

主要特点是臂架展开高度极低,特别适合于厂房内布料作业,如图6所示。

1.7折叠伸缩型臂架
折叠伸缩型臂架在SCHWING的泵车上应用较多(如图7),两节伸缩臂之
间的输送管配管一般布置为“Z”字形。

1.8 RZR型臂架
RZR型臂架适用于桥长比要求极高的泵车,整套臂架折叠状态下,占用的高度空间很多。

臂架2-般位于固定转塔上表面以下,3#臂架油缸一般为内藏式油缸,代表车型为三一的4桥60m泵车(如图8)。

设计时应特别注意校核行驶状态下臂架与斜拉梁及固定转塔之间的间隙。

1.9全回转型臂架
全回转型臂架结构一般体现在最后一节臂架是360°全回转的型式,如图9所示。

CIFA的35m泵车臂架5由液压马达驱动,可实现360°旋转。

2连杆机构
连杆机构作用于臂架各种姿态的运动实现,并与相关部件保持合理的空间位置。

四连杆机构是目前臂架连杆机构唯一采用的一种结构。

根据臂架空间结构布置、机构驱动力、输送管布置等需要,衍生出不同的结构型式。

在设计时采用何种型式,则需要根据具体的要求和情况而定。

2.1直连杆+直连杆
这类连杆机构在中联重工的泵车产品上应用较多,臂架展开角度一般为0°—180°。

此连杆机构结构尺寸较小、空间布置较为紧凑,适用于桥长比要求高的产品。

主要是可以将连杆机构节约的高度空间用于增加臂架箱体截面高度,以改善臂架的受力工况。

如中联重工5桥的63m泵车,臂架2、3之间就是采用该类机构。

根据实际结构和布置需要,连杆可以内置或外置。

如中联3桥的47 m泵车(如图10),连杆1、2全部内置;连杆8为单板结构外置。

部分厂家为了满足输送管的布置需要(输送管从臂架连接部位横穿而过),将一根连杆设计为弯连杆(如图11),则属于“直连杆+直连杆”的变型,然而这种弯连杆受力较直连杆差。

2.2三角连杆+直连杆
这类连杆机构在目前应用得最为普遍。

在用于正折臂架时,展开角度一般为0°—180°;用于反折臂架时,展开角度一般为0°—240°。

在正常施工工况下,直连杆为受压二力杆;三角连杆主要承受拉力,且由于其受拉横截面积较大,受力较好。

此种连杆机构型式在三一、Putzmeister和CIFA泵车上应用普遍,CIFA-般采用外置结构(图12);而三一和实际设计中,由于输送管需要穿管等,该类连杆机构还可以适当变型,如图14所示。

“三角连杆+直连杆”的连杆机构用于反折臂架的优点是折叠状态下臂架连接销轴安装及拆卸方便;而缺点是在臂架展开过程中,油缸推力波动范围大,即推力曲线不平缓,油缸利用率较低,不利于减重设计。

2.3直连杆+三角连杆
该类连杆机构展开角度范围为O°—245°,油缸力随臂架展开角度的变化曲线平缓,臂架操纵平顺性好,且有利于轻量化设计。

该机构既可以用于正折臂架,又可以用于反折臂架。

用于反折臂架时,相似于“三角连杆+直连杆”的连杆机构,而油缸力曲线平缓,机构轻量化程度更高,但是存在臂架连接部位销轴拆装困难的问题。

该连杆机构一般为外置式(如图15),需要特别指出的是,Putzmeister 的42 m泵车臂架为混合型,其优点是臂架连接部位横向空间更为紧凑。

有时输送管需要从臂架连接部位横穿而过,这只需对该连杆机构尺寸和结构型式进行相关调整即可实现“直连杆+三角连杆”的变型,如图16所示。

3结语
本文针对现有泵车的臂架折叠型式和连杆机构进行了系统的归纳和总结,同时分析了不同机构型式的优缺点及应用范围,对泵车臂架系统的开发具有一定的借鉴作用。

收稿日期:2016-05-10。

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