单缸插销式伸缩臂的几个关键技术问题探讨
凿岩台车伸缩臂油缸铰点设计及注意事项

世界有色金属 2019年 2月上180凿岩台车伸缩臂油缸铰点设计及注意事项张 镇,邹志远(辽宁 沈阳 110001)摘 要:伸缩臂结构是凿岩台车钻臂、吊篮臂中常见的机械结构。
一般由伸缩内筒、外筒、伸缩油缸、销轴等几大部分组成。
其结构设计是否可靠合理,将直接决定产品功能。
本文根据对比国内外常见同类产品结构,并结合实际情况及理论计算,总结了伸缩臂油缸铰接点的相关经验。
关键词:凿岩台车;伸缩臂;销轴;强度计算;结构设计 中图分类号:TD421.2 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2019)03-0180-2Design of Hinge Point of Telescopic Arm Oil Cylinder of Rock Drilling Trolley and NoticesZHANG Zhen,ZOU Zhi-yuan(Shenyang 110001,China)Abstract: Telescopic boom structure is a common mechanical structure in drilling arm and hanging basket arm of rock drilling jumbo. Generally, it consists of telescopic inner cylinder, outer cylinder, telescopic cylinder, pin shaft and so on. Whether the structure design is reliable and reasonable will directly determine the function of the product. Based on the comparison of the common structures of similar products at home and abroad, combined with the actual situation and theoretical calculation, this paper summarizes the relevant experience of telescopic boom cylinder articulation points.Keywords: rock drilling trolley; telescopic arm; pin shaft; strength calculation; structural design1 伸缩臂常见绞点固定方式及强度核算方法凿岩台车伸缩臂结构中,常用的油缸固定方式有以下两种:两端销轴固定式、一端销轴固定,另一端螺栓法兰连接式。
汽车起重机吊臂伸缩机构故障检查及解决方法

汽车起重机吊臂伸缩机构故障检查及解决方法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。
汽车起重机伸缩臂系统综述

论文论文题目:汽车起重机伸缩臂系统综述姓名学号学院班级专业汽车起重机伸缩臂系统综述摘要:随着经济建设的迅速发展,我国的基础建设力度正逐渐加大,道路交通,机场,港口,水利水电,市政建设等基础设施的建设规模也越来越大,市场汽车起重机的需求也随之增加。
汽车起重机为安装在标准式或特制汽车底盘上的起重设备。
而臂架是起重机的主要承载构件。
起重机通过臂架直接吊载,实现大的作业高度与幅度。
臂架的强度决定了最大起重量时整机起重性能,其自重直接影响整机倾覆稳定性,因而臂架结构设计的优劣,将直接影响整机的性能,如整机重量、整机重心高度和整机稳定性等。
所以要在保证臂架安全工作的条件下尽量减轻臂架的重量,这对提高整机质量和经济性具有很大的现实意义。
针对徐工50t汽车起重机伸缩机构的分析和研究,从而改进汽车起重机的整机性能,降低成本,同时提高了起重机的作业能力及使用经济性。
目前伸缩臂机构有两种形式,绳排系统和单缸插销式。
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。
关键词:伸缩臂;液压缸;臂架结构Abstract:Boom is the main host of crane components. Directly through the jib crane hanging load, to achieve great height and range operations. Arm strength determines the maximum time from the weight lifting machine performance, its weight directly affect the machine overturning stability, structural design and therefore merits of boom, will directly affect the overall performance, such as the weight of the whole machine center of gravity height and machine stability. Thus, to ensure safe working conditions of boom to minimize the weight of boom, which improves overall quality and economy of great practical significance. Keywords:Telescopic boom; hydraulic cylinder; Structure of boom .1.1QY40全液压起重机主要技术参数整机主要性能参数最大起重量*幅度 40t*3m最大起升高度 46 m滑轮组倍率 11主臂长 11-33.5m(4节)主臂全程伸缩时间 162Sec主臂变幅范围 -2-80degree主臂变幅时间 60Sec主卷扬单绳速度 0-110 m/min副卷扬单绳速度 >40 m/minM最大起升力矩 1401 kN.m最大回转速度 0-2.0 r/min最高行驶速度 68 km/h最大爬坡度 37%最小转弯半径 12m行驶状态总重 37.51t外形尺寸13.65×2.75×3.46m支腿距离(纵向×横向) 5.45×6.2m上车空冷发动机斯太尔WD615.61最大功率 191KW(2600rpm)最大扭矩 828Nm(1600rpm)1.2起重机的技术参数表征起重机的作业能力,汽车式起重机的主要技术参数包括起重量、起升高度、幅度、起重力矩等。
蜘蛛型高空作业伸缩臂调研报告

墨二塑。
釜凰.蜘蛛型高空作业伸缩臂调研报告朱雷鸣(新大方重工科技有限公司,河南郑州450064)脯要]随着城市高大空问和不舰剐建筑物的出现,高空作业维修设备的急剧需求量迪.随之增加,本文对有关高空作业空伸缩臂的式硬仗.钝如琏行了分析,并对国内起重机伸缩臂现欺进行了详细的阐述。
c关键词】高空作业;伸缩臂。
1现状介绍近年来,随着我国国民经济的快速发展,建筑业作为国民经济的支柱性产业也实现了飞速发展,在城镇化快速发展的推动下,高层建筑、标志性建筑,特色建筑,高大空间异性的特点犹如雨后春笋般拔地而起,城镇建筑逐渐向空间化和多样化方向发展,同时,对这些建筑物的装饰、安装、清洗、维护工作的作业设备也提出了新的要求,开发新型蜘蛛式高空作业平台,以解决建筑物内外立面和高大空间的屋顶面的清洗,维护和装饰作业等问题。
目前,我国的建筑安装多采用传统的施工工艺和施工手段,一些重大工程,重点工程为保证施工质量、施工安全和施工进度,不得引进国外先进国家的用于高大空间建筑的高空作业平台,这一领域在国内目前还是一个空白,可是在国内有巨大的市场需求,因此开发我国自主产权的,适合高大空间施工安装作业的蜘蛛型高空作业平台,对解决工作效率低、缩短施工周期、保证施工质量、保证施工人员安全、保护环境卫生,保证居民的生活和工作环境、节省人力物力有若非常重要的作用和意义。
2伸缩臂的截面形式及优缺点蜘蛛式高空作业平台和汽车起重相结构很像似,主要由多级伸缩臂、飞臂、工作篮、转台、回转机构、车架、传动系统、4个可独立摆动旋转的平衡支腿、液压系统、电气控制系统和动力装置等组成伸缩臂的顶部通过飞臂连接工作篮,回转机构使工作臂36伊全回转,伸缩臂作为主要受力构件其重量一般占整机重量的200/o~25%左右,而伸缩臂的关键技术在于伸缩机构的形式和臂架截面形式。
伸缩臂是受弯为主的双向压弯构件,除有整体强度、刚度、稳定性的约束限制外,主要受拒不稳定性约束。
因此采用何种截面形式使吊臂的自重较小,材科的充分利用、是伸缩式吊臂设计的关键技术。
毕业论文机械设计制造及其自动化

毕业论文机械设计制造及其自动化TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】轮式起重机伸缩臂液压和电气控制系统设计邹勇[摘要] 起重臂是轮式起重机主要的受力构件,一般设计制作为箱形结构,起重臂内装有伸缩缸或伸缩系统和伸缩用滑块而具有伸缩功能,它的设计是否合理直接影响着起重机的整机自重、承载能力、整机稳定性,同时决定着起重机的发展。
起重臂伸缩控制技术取决于伸缩机构的结构形式,起重机的单缸插销式伸缩机构采用单个油缸来推动各节臂的伸缩,采用机电液相结合的综合控制技术来实现单个伸缩油缸自动进行起重臂伸缩目标的控制。
本设计主要研究内容如下:(1)通过对多种伸缩臂控制机理的优缺点的比较,选出一种代表先进研究方向的伸缩臂控制机理,并对其进行详细分析研究与设计计算。
(2) 设计伸缩臂动作的液压控制回路,并对主要元件的主要参数进行设计计算,对系统一些主要静态指标进行计算。
(3)设计出伸缩臂电气控制系统的控制流程图,并用西门子编程软件编制出伸缩臂动作的自动和手动控制程序,并进行仿真验证。
关键词:伸缩臂;单缸插销;轮式起重机;液压;电气控制系统轮式起重机是工程机械产品中重要组成部分,由于它的机动性好而被广泛应用于矿山、建筑、港口、油田等领域。
轮式起重机主要有3种基本类型:汽车起重机、轮胎起重机、全路面起重机。
随着世界经济和吊装技术的发展,轮式起重机在国际国内市场销量都在不断提高,可以说市场巨大。
第1章多种伸缩臂控制机理起重机伸缩控制技术取决于伸缩机构的结构形式,而伸缩机构的技术直接影响起重臂的自重、整机的性能,也是制约起重臂乃至起重机发展的关键技术。
因而国外知名企业对伸缩机构的研究都很重视,都研制出了自己的专利技术。
在轮式起重机各个部件中,吊臂是其中一个主要部件,其最大伸缩长度决定着起重机的最大工作幅度及最大起升高度。
一般轮式起重机吊臂的伸缩节数为2-3节,每节臂长度一般为3m左右,这样其工作幅度大约在12m以下,但有时用户需要在更大的工作幅度或高度作业,为满足这种需求,吊臂必须采用多节伸缩。
随车起重机伸缩臂的最佳伸缩量及其控制

随车起重机伸缩臂的最佳伸缩量及其控制第一章:引言随车起重机是一种常见的工程机械,随着技术的不断发展,它的功能越来越强大。
其中最具有特点的就是其伸缩臂的设计。
随车起重机的伸缩臂既可以提高机器的使用效率,还可以便于在狭窄空间内作业。
但是,如何确定伸缩臂的最佳伸缩量是一个值得研究的问题。
因此,本文将探讨随车起重机伸缩臂的最佳伸缩量以及其控制。
第二章:随车起重机伸缩臂的设计原理在分析随车起重机伸缩臂的最佳伸缩量之前,我们需要了解伸缩臂的结构和设计原理。
伸缩臂一般由内伸缩节和外伸缩节组成,内伸缩节负责内伸或收缩,外伸缩节则负责外伸或收缩。
机器在作业时,可以根据需要调整伸缩臂的长度来满足不同的需求。
第三章:随车起重机伸缩臂的最佳伸缩量随车起重机伸缩臂的最佳伸缩量是根据具体作业需求而定的,不同的作业需要不同的伸缩量。
伸缩臂的过度伸展会导致机器不稳定,不利于对物体的操作;过度收缩则会降低机器的使用效率,不利于对操作空间的利用。
经过实践测试,本文认为随车起重机最佳的伸缩量是伸缩臂长度能够满足作业需求且保证机器的稳定性。
第四章:随车起重机伸缩臂的控制为了使随车起重机伸缩臂能够在作业时实现最佳伸缩量,需要对伸缩臂进行精细控制。
控制系统应该具备以下特点:1. 可以根据作业需求和场地情况进行伸缩控制;2. 需要有精确的传感器来监测伸缩臂的长度;3. 控制系统需要具备足够的稳定性和安全性。
最终实现随车起重机对物体的准确操作。
第五章:结论随车起重机伸缩臂的最佳伸缩量和控制是保证机器效率和稳定性的重要因素。
在确定伸缩臂的长度时,需要根据具体作业来进行伸缩控制,保证机器的稳定性。
同时,在伸缩臂的控制系统中应该具备精细控制和稳定性、安全性等特点,最终确保机器的准确操作。
未来研究还可以对随车起重机的扩展性进行深入探讨。
伸缩油缸插拔销装置试验台研制
77CONSTRUCTION MACHINERY 2016.2试验检测TEST & DETECTION伸缩油缸插拔销装置试验台研制尹立松,王 健(徐州徐工液压件有限公司 技术中心,江苏 徐州 221004)[摘要]从集成化、模块化以及实用化的设计角度出发,提出一种伸缩油缸插拔销装置试验台的设计思路,用来模拟插拔销装置的实际工作状况,并借此进行相关技术研究,提升其工作可靠性。
重点阐述了试验台的组架结构、液压系统组成以及控制检测部分的设计原理等。
[关键词]伸缩油缸;插拔销装置;试验台[中图分类号]TH137 [文献标识码]B [文章编号]1001-554X (2016)02-0077-03The development of telescopic iol cylinder plug pin device test rigYIN Li -song ,WANG Jian近年来,大吨位伸缩臂起重机随着市场扩张而得到发展,伸缩缸加绳排的伸缩机构技术已经不能满足需求,一种新型伸缩机构技术——单缸插销技术应运而生。
目前国内徐重、中联等主要企业已成功研制并应用了此项技术,但由于其对电液控制的要求较高,尤其是在插拔销自动伸缩控制的可靠性上,国内企业的技术还不太成熟,可靠性较差。
通过近两年伸缩臂大吨位油缸的市场问题反馈来看,仍有较大提升空间,反馈中缸臂销漏油、卡死、反弹效果差、锁死后位移大等质量问题较突出。
因此,设计一套试验平台,模拟插销装置在起重机伸缩臂油缸的作业工况,并对其工作性能和密封效果等展开技术研究,显得尤为重要。
1 单缸插销原理概述单缸插销式伸缩臂技术是典型的机、电、液一体化系统.其主要由伸缩臂、伸缩油缸以及安装在伸缩油缸上的插拔销装置组成。
其中插拔销装置主要包含缸销机构、臂销机构,具体参见图1,其主要作用是借助伸缩油缸进行位置移动定位,根据伸缩指令,实现不同伸缩臂节间的连接或分离 工作。
以较典型的德国利勃海尔公司产品为例,作为伸缩臂伸缩的执行机构,为保证伸缩过程的安全性、可靠性,该装置采用内置式互锁系统即在伸缩油缸上安装的弹簧驱动缸销锁定伸缩臂后,才能机械释放该节臂和其他节臂的连接。
起重臂的伸缩机构专利技术综述
起重臂的伸缩机构专利技术综述摘要:本文回顾了起重臂伸缩机构技术的起源、专利申请趋势,梳理了伸缩机构技术领域的主要技术分支和各个分支的专利技术发展趋势,绘制了起重臂伸缩机构技术领域的专利技术路线图。
对该技术领域的国内的主要申请人也进行了简要分析,探讨了他们所擅长的技术领域和申请趋势。
关键词:起重臂;伸缩机构;技术路线引言随着经济建设的发展和制造技术的提高,施工现场对大吨位起重机的需求日益增加,而伸缩臂式起重机越来越广泛应用于高层建筑经济建设领域,伸缩臂为起重机的核心部件,它是起重机吊载作业最重要的承重结构件;起重臂一般包括基本臂以及依次套设于基本臂中多节伸缩臂。
由于伸缩臂的性能至关重要,直接影响着起重机整体的起重性能。
然而,起重机的伸缩臂是通过伸缩机构来实现各级臂架的伸缩,而伸缩机构是伸缩臂的关键部件,它制约着主臂伸缩和吊重承载能力;因此,对伸缩机构技术的研究至关重要。
1.伸缩机构专利申请趋势起重臂伸缩机构领域全球申请量总体呈增长态势。
最早的伸缩机构专利为1964年德马格公司申请的技术方案(DE1217041B),此后40多年里,专利申请增长缓慢,从2005年以后进入快速增长期。
全球该专利技术的申请主要来源国是日本、德国、美国、中国和苏联;其中申请量最多的是日本,1993年以后进入快速增长时期,1995-1996年出现短期回落,进入调整期,1997年再次进入增长期,1998-2002年处于基本稳定时期,而2002年之后申请量有所下降,此时伸缩机构技术已趋于基本成熟。
中国的伸缩机构专利申请自2008年以来,申请量增幅较快,年均增幅已超国外专利申请量的年均增幅。
虽然早期专利技术的来源是美国、德国和日本,并且国外的技术相对较成熟,但在2000年之后,尤其是近几年,中国的徐工、三一和中联重科的发展非常迅速,在世界范围内也处于主导地位。
从其专利申请的数量,也可在一定程度上反映这一情况(参见图1)。
图1 伸缩机构专利申请趋势2.起重臂的伸缩机构技术发展路线在伸缩机构专利技术领域,为了便于研究根据驱动机构的技术特征将其主要划分为两个技术分支:油缸绳排机构和油缸插销式机构。
汽车起重机的伸缩机构故障分析及排除方法
汽车起重机的伸缩机构故障分析及排除方法汽车起重机吊臂伸缩机构的常见故障一是伸缩臂自动下沉;二是伸缩臂有时不能回缩;三是伸缩臂伸缩时有时会出现抖动并发出异响。
除了固定垫板、销轴、液压元件等处的螺钉和弹簧垫等松动、丢失导致问题外,主要原因有平衡阀阻尼孔堵塞或平衡阀内弹簧变形、伸缩臂运行时活塞与缸筒、活塞杆与导向套之间摩擦发出响声并导致爬行和振动、各节伸缩臂与尼龙套之间的间隙小、箱形伸缩臂扭曲变形导致挠度误差较大、伸缩臂与基本臂之间的滑块润滑不良以及滑块磨损严重产生响声、钢丝绳伸缩系统工作不正常发出响声等等。
具体分析如下。
1、伸缩臂自动下沉(1)伸缩缸有问题不动操纵手柄,松开伸缩缸上腔油管接头,观察是否连续流油,如果不断有油流出,说明活塞上的O形圈已损坏,伸缩缸上、下腔已串通,更换O形圈即可。
(2)平衡阀有问题上述检查过程中,如果无油流出,伸缩臂依旧下沉,则说明平衡阀有内泄,应修复或更换。
当出现伸维臂自动下沉故障时,也可先检查上车工作油压。
不加大油门操作伸缩手柄,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。
(3)液压泵有问题在上面的检查中,若油压不上升,但在加大节气门时油压都能达到工作要求,则可确定是液压泵出了故障。
2、伸缩臂伸缩时出现抖动并有异响(1)常见故障现象①在液压汽车起重机起重臂全部伸出或变幅到最大位置时振动。
①当起重臂缩回或者下落时,产生振动现象。
严重时整车发抖,致使吊物不稳,起重时难以操作,危害性很大,因此,必须排除该故障。
(2)原因分析①液压系统内混有空气空气一旦进入液压系统就会大大增大液体的弹性和可压缩性,降低了液压系统的刚度,实践表明,空气混入后,常常会导致开车冲击、低速爬行等很多故障。
因为低压空气的可压缩性为油液的10000倍,所以,即使系统中含有少量的空气,也将使系统动作滞后,并且丧失抗自振的稳定性;进入空气后还会破坏液流的连续性,甚至在小径流道中产生“气阻”妨碍阀的正常工作;此外还会导致液体的不规则流动,引起液压冲击,冲击压力可高达系统压力的2.5~3倍,造成系统振动。
机械毕业设计1224汽车起重机伸缩臂系统设计
毕业设计(论文)题目汽车起重机伸缩臂系统设计目录前言 (1)摘要 (2)1 绪论 (2)1.1国内外汽车起重机发展概况及趋势 (2)1.2伸缩臂结构发展现状 (4)1.3伸缩臂机构形式介绍 (6)1.4本课题内容及重要意义 (7)2 QAY50汽车起重机主要技术参数和工作级别 (7)2.1QAY50起重机主要技术参数 (7)2.2QAY50汽车起重机的工作级别 (9)3伸缩臂传动方案和臂架截面的确定 (12)3.1伸缩臂传动方案的确定 (12)3.2伸缩臂架截面的确定 (14)4伸缩臂设计计算 (17)4.1起重机伸缩臂尺寸的确定 (17)4.2臂架伸缩液压缸的计算及选择 (22)4.3伸缩臂受力计算 (25)5伸缩臂有限元分析 (31)5.1伸缩吊臂有限元模型建立 (32)5.2计算结果与分析 (34)总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)汽车起重机伸缩臂系统设计摘要:臂架是起重机的主要承载构件。
起重机通过臂架直接吊载,实现大的作业高度与幅度。
臂架的强度决定了最大起重量时整机起重性能,其自重直接影响整机倾覆稳定性,因而臂架结构设计的优劣,将直接影响整机的性能,如整机重量、整机重心高度和整机稳定性等。
所以要在保证臂架安全工作的条件下尽量减轻臂架的重量,这对提高整机质量和经济性具有很大的现实意义。
本文主要根据QAY50吨汽车起重机工作要求来确定伸缩机构的结构和传动方案,进而采用传统的设计方法对主臂的三铰点、主臂的长度、及每节臂的长度、臂架的结构、液压缸尺寸进行确定,对臂架进行受力分析,利用有限元对臂架进行分析。
关键词:伸缩臂;液压缸;臂架结构,有限元分析Design of truck crane Telescopic boom systemAbstract:Boom is the main host of crane components. Directly through the jib crane hanging load, to achieve great height and range operations. Arm strength determines the maximum time from the weight lifting machine performance, its weight directly affect the machine overturning stability, structural design and therefore merits of boom, will directly affect the overall performance, such as the weight of the whole machine center of gravity height and machine stability. Thus, to ensure safe working conditions of boom to minimize the weight of boom, which improves overall quality and economy of great practical significance. Mainly based on XCMG truck crane 50 tons of requests to determine the structure and transmission expansion program, and then using the traditional design method is the main arm of the three nodes, the main arm length, arm length, and each section, Boom structure, determine the size of hydraulic cylinders.Keywords:Telescopic boom; hydraulic cylinder; Structure of boom ;ansys前言近年来,随着社会的发展,社会生活中对起重机的需求越来越大,但是,与国外汽车起重机相比,国外汽车起重机技术得到了飞速发展,所以国内起重机的研发越来越紧迫。
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单缸插销式伸缩臂的几个关键技术问题探讨
摘要:本文简要介绍了单缸插销式伸缩机构几个关键技术的构成和要
点。
关键词:单缸插销式伸缩机构、自动伸缩、PLC控制
一、前言
随着我国经济建设的迅速发展,市场对大吨位轮式起重机的需求日益
增大。目前国内大吨位轮式起重机,基本依赖进口。为尽快抢占市场,
发展民族工业,研究、开发大吨位轮式起重机已刻不容缓。
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。从BaumaChi
na2004博览会上可以看出,椭圆型伸缩臂、单缸插销式伸缩机
构、自动伸缩臂系统构成了以德国利勃海尔(IEBHERR)代表
的西方先进伸缩臂技术的核心,代表当前世界最高水平,是轮式起重
机伸缩臂技术的发展方向。目前国内仅徐工集团徐州重型机械厂一家
推出QAY130、QAY160、QAY200三种吨位单缸插销
式伸缩臂技术的全地面起重机,并获得成功。
二.几点关键技术
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PL
C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。
三、小结
我们对上述关键技术进行了历时一年多的科研攻关,最终全部掌握并
应用在我厂全地面系列起重机上,取得了良好的效果。下一步我们将
进行更加深入的研究、探讨,进一步提高系统的安全性、可靠性、舒
适性。