汽车起重机伸缩臂结构有限元分析及优化
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的伸缩臂机构是其主要部件之一，可以实现提升和悬挂重量物品的功能，但由于长时间使用和操作不当等原因，机构可能会出现故障，影响车辆使用和安全性。
下面介绍伸缩臂机构故障的检查及解决方法。
一、无法伸缩1. 检查电动油泵是否正常工作。
应该检查电动油泵是否在运转，且油量是否足够。
2. 查看油缸是否堵塞。
应该检查油缸、管路、电磁阀是否可通畅。
3. 检查机械故障。
如果以上两个原因都不会导致伸缩臂无法工作，则需要检查伸缩臂机构的机械部分。
检查伸缩臂机构的接线、联轴器和减速箱等部位是否正常。
4. 检查液压系统的阀门是否有问题。
如果是液控阀出现了问题，则需要进行更换。
二、伸缩缓慢1. 油管阻塞。
可以通过排除管路中驻留的气体来解决。
2. 液压瓶内部泄漏。
检查是否存在液压泵内部的漏油口。
3. 液体温度过高。
应该检查液压油的油温是否过高，是否符合标准。
4. 液压系统密封性不好。
检查密封件是否有损伤、老化等情况。
三、伸缩中断1. 车辆欠压。
这种情况下，事先保证车辆电瓶电量充足。
2. 机械部分故障。
检查减速箱和联轴器等机械部件是否正常工作。
3. 液压系统阀门问题。
检查液压系统的阀门是否可靠地关闭。
四、伸缩卡住1. 机械部分故障。
如减速箱、联轴器等损坏或老化。
2. 液压系统问题。
尝试检查油位是否过低，油泵是否正常运转。
3. 伸缩导轨有问题。
检查导轨有无杂质、严重坑槽影响使用。
总之，对于伸缩臂机构的故障检查，要充分查明故障原因，系统排除不良现象，细心耐心去解决问题，确保汽车起重机的正常使用。
汽车起重机伸缩机构的改进设计策略
汽车起重机伸缩机构的改进设计策略摘要大型汽车起重机的伸缩机构通常采用单缸插销伸缩技术实现吊臂伸缩。
起重机使用插销将吊臂逐级的固定，这种机构对吊臂截面形状和尺寸做出了改善，减小了吊臂自身重量，增强了起重机的起重能力。
文章简要分析了大吨位汽车起重机的伸缩机构和起重原理，针对使用过程中的不足，做出了改进分析。
关键词单缸插销伸缩机构；工作原理；改进设计随着我国经济建设的发展，大型起重机的技术也逐渐提升，为建筑工程做出了不小的贡献。
汽车起重机的承重构件是伸缩臂，伸缩臂技术能保障大型起重机的工作性能。
伸缩臂的核心技术在于起重机的伸缩机构。
大型起重机通常采用单缸插销机构的形式，这种伸缩形式结构简单，受到的局限性很小。
但在实际应用中仍存在一些问题，需要做出进一步的改进。
1 起重机单缸插销伸缩机构的工作原理该机构由吊臂、臂销、缸销、伸缩缸等多种部件组成的。
单缸插销伸缩机构液压系统由换向阀、平衡阀等组成，系统结构如图（一）。
其中，①A8V0主泵；②先导控制油泵及双联齿轮泵；③远程控制阀块；④多级溢流阀；⑤缸臂销控制阀；⑥伸缩平衡阀；⑦缸销缸；⑧臂销缸；⑨缸臂销切换控制阀；⑩主泵变量机构。
大吨位起重机伸缩机构液压系统包括卷扬系统、伸缩系统等4个系统[1]。
伸缩臂依靠液压油缸，并结合控制缸销、臂销间的切换进行伸缩，伸缩臂有七节，最粗的是一节基本臂，和伸缩缸连接。
伸臂时，七节臂会首先伸出去，七节臂上带有吊钩，之后是六节臂、五节臂、四节臂，按照顺序伸缩。
缩臂时的顺序和伸臂的顺序正好相反。
伸缩缸的动力源来自A8V0变量双泵，通过改变主轴和缸体轴线的角度，能使变量泵的排量发生改变。
液压系统中不同泵的作用也不一样，卷扬泵是为液压系统当中主、副卷扬供油。
伸变泵是为变幅系统和伸缩系统供油。
单缸插销伸缩臂依靠臂销切换的配合，供油泵结合电磁阀使得缸销、臂销在不同工况下完成动作切换，系统中安装应急控制阀块以防止系统失灵[2]。
2 伸缩机构的不足和原因该伸缩机构在运行时容易出现一些故障，如插销、拔销困难、伸臂速度比较慢、不能完全伸展、效率较低等。
起重机伸缩臂有限元参数化分析
3 !载荷计算与模型加载
伸缩臂上作用的载荷有’ 吊重$ 自重$ 风 载 及机构起制动运行的惯性力% 按受力分析可将其
上半月刊" ! " # " $ " %!
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截面伸缩臂所受最大应力达到! #其等效应力 ! ) I % 9 分布图如图’所示%
图4 !矩形截面伸缩臂的等效应力云图
图6 !沿路径应力变化
1 !起重机伸缩臂参数化建模
1 2 1 !实体建模 建立起重机伸缩臂实体模型是有限元分析的 第一步# 该 模 型 可 以 通 过 三 维 0 ! & 图直接导入 #方便快捷% 但导入后的模型图需要做有 ! " # $ # 限元分析计算的模型简化# 去除不影响计算结果 的局部微小棱角$小孔等# 否则会导致网格划分$ 求解计算失败或结果失真# 结构越复杂简化工作 量越大&另外复杂的三维 0 ! & 图导入到 ! " # $ # 有可能出现局部结构错误# 也需要修复重画% 因 此本文采用直接由 ! " # $ #的 ! % & ’ 语言实现参 数化的有限元实体模型的建立# 更加快速$ 准确 地建立满足有限元计算的模型# 从而提高有限元
图1 !伸缩臂截面形状
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! 收稿日期" ! " " ) * # ! * ! ( ! 通讯地址" 曾成奇! 山西省太原市太原科技大学
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使得原本繁杂的工作变得方便简捷% 六边形截面 伸缩臂整体有限元模型如图!所示#通过改变伸缩 臂仰角的大小和各节臂之间的搭接长度 # 可以完 成不同工况下的有限元分析# 仰角在材料参数输 入界面中输入%
起重机伸缩吊臂局部稳定性的有限元分析
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整体平衡方程为
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式 *=+中!随 着 <值 增 大 到 一 定 值!亦 即 中 面 力
起重机伸缩吊臂截面优化设计解析
确定其它节臂的壁厚。3伸缩吊臂优化设计过程QAY125伸 缩吊臂结构特点是截面为大圆角十二边形（下盖板为11 个边），具有较好的稳定性和
抗屈曲能力，能充分发挥材料的力学性能，且使用高强 度钢材，减轻了吊臂重量，提高了整机的起重性能。另 外，吊臂上下盖板仅有2道焊缝，且布置
在侧面中线附近低应力区，焊接工艺性好，传力更可靠。 这种吊臂形状代表国内外较先进的技术。因此，在进行 优化设计时，不改变此吊臂的基本形状
它使用状态变量和目标函数对设计变量的偏导数，在每 次迭代中计算梯度确定搜索方向，因而精度较高，但占 用的时间相对较多。此外，还应注意的是
由于采用梯度法搜索，可能使得搜索结果位于局部最优 解，而不是全局最优解，故对所得结果应仔细判断。优 化时，起始序列选用现有的设计产品数据
，首先确定迭代40次，得到的优化结果不理想，主要是 吹、叫比其下限值大得较多，重量减小得较少，看来结 果出现了局部最优解。为此，细化设计
板高度进一步减小，下部趋近于圆弧。3种截面的特性数 据见表d表示的是最终确定的吊臂形状。表1QAY125基本 臂优化前后截面特性比较项目
面积优化前截面第一次优化第二次优化第三次优化3.2其 余节臂截面尺寸确定在基本臂截面尺寸优化确定后，便 可根据每节臂之间的间隙（滑块厚度
尺寸）大小用作图法定出2、玉4和5节臂的尺寸。而每节 臂的厚度则根据全伸臂时的强度、刚度及局部稳定性要 求来确定。总的原则是与现有产品的
，即仍保持吊臂为12个边。3.1基本臂截面的优化设计作 为吊臂来说，总希望在不发生局部失稳的前提下，壁厚 设计得薄一点，截面设计大一些。
但由于受整机尺寸的限制，吊臂外形尺寸不能增大，因 而只能在截面总高和总竞保持不变的条件下进行截面的 优化。而由QAY125伸缩吊臂在全缩
多功能高空作业平台伸缩臂的有限元分析与优化
（） １ ， ５ ． 则许用应力 为 ： ］３３１ ＝ ３ ． ａ ＇ ＝ ３／．＝ ５ ． ５ ［ ＝ ５／． ２ ５３ ｏ ］２ ５１ １６７ １ ５ ＭＰ ｚ ５
式 中：△ ｝ ｛ “ —单元 ８ 个节点的位移向量 ；Ⅳ］ ［ —形函数矩阵。
任一点的应变位移的关系为 ：６ Ｉ ｛ “｝ｅ ｛ｋ＝ Ｎ］△ ‘ ＂｝ ／
重 物 惯性 阻 转矩 Ｔ＝ ￣ ａ １ ３ Ｉ ：２Ｐ ￣ ＝ ５ Ｎ‘ ｐ ｎ
（） １
（ ２）
旋转轴的摩擦转矩 Ｔ＝ｙ＋ Ｔ＝ ２ ７ Ｉ ：３ Ｔ ２￣ ６ ． Ｎ。 ６ ｎ 坡度转矩 Ｔ＝ ｏｓ ａ ｉ ｌ３ ６ ２ Ｉ ：４Ｐ ｃｉ ｓ ￣ ＝ ７ ． Ｎ。 ｎ ｎ ９ ｎ
２１ ７
３伸缩臂的有 限元分析
３１接触 单元分 析及 其方 程 ．
设接触单元的厚度为 ｅ局部坐标系 （ ｔ的原点取在单元 ， ｍｎ）
ｆ Ａｕ １
２两种工况来研究。 ） 约束第一节立柱的底部各节点在 Ｕ 、 、 三 。
个方 向的位移 自由度和 Ｕ Ｕ 、 Ｒ 三个方 向的旋转 自由度 。 Ｒ 、Ｒ： ， Ｕ
ｍｕｔ ｕ ｃ ｉ ｎ ｈｇ ｔ ｕ ｅ ｐａ ｆ ｒ ｌｆ ｎ ｔ ｉｈ — ｉ ｄ ｌｔ ｍ ｉ ｏ ａｌｔ ｏ
Ｌ ｉ－ｅ ｇＪＡ ＧＷｅ，Ｈ Ｎ ｉ ｕ ， Ａ ａ — ａ Ｉ ｎ ｆｎ ， Ｎ ｉＺ Ａ Ｇ Ｌ－ ｎ Ｇ Ｏ Ｎ ｎ ｎ ｎ Ｑ Ｉ ｊ （ ｃ ｏｌ ｆ ｃａ ｉａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＪ ｎ ｓ ｎｖｒ ｔ ｏ ｉｎ ｅ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ｈｎｉ ｇ２ ０ ， ｈｎ ） Ｓ ｈｏ ｏ ｈ ｎｃｌ ｎ ｉ ｅｉ ，ｉ ｇｕＵ ｉ ｓ ｙ ｆ ｃｅ ｃ ｄＴ ｃｎ ｌ ｙ Ｚ ｅｊ ｎ ０ ３ Ｃ ｉａ Ｍｅ ｎ ｎ ａ ｅ ｉ Ｓ ａ ｏ ａ １ ２
起重机伸缩臂结构工况与力学设计分析
起重机伸缩臂结构工况与力学设计分析摘要：随着国内基础设施建设的不断发展, 操作便捷灵活的汽车起重机在整个工程领域中所占比重不断上升。
由于行业内部竞争激烈和施工现场不确定因素的增多, 导致需求者对汽车起重机的起重性能、承载能力和安全性要求也逐渐提高。
起重臂作为起重机的主要受力构件 , 其强度和刚度的强弱必然会对整机的性能造成一定的影响。
所以对起重机伸缩臂的强度和刚度分析以及结构的优化设计研究具有现实意义。
本文把汽车起重机伸缩臂作为研究对象，先结合起重机设计规范和相关力学知识对伸缩臂结构进行必要的力学分析。
然后据实际工程作业情况，对起重机实际工况作出分析，选择其中三种典型工况进行了相关分析研究。
关键词：伸缩臂；工况分析；力学计算引言我国城镇化建设的快速发展，促使建筑业也蓬勃发展，造就了一批高大宏伟的建筑物。
近年来，居民楼也由传统的多层发展为高层，并且外观造型新颖奇特，深受人们青睐。
对如何维护新型建筑外观的清洁与美观提出了新的要求，所以对施工作业设备在日常施工、安装以及维护有了更高的要求。
此外，在经济迅速发展，国家对基础设施建设投入也逐渐增大，在建设规模越来越大的环境下，对起重安装工程设备的需求量也随之加大，并由之前传统的半自动化作业向自动化，半机械化向机械化过渡，因此工程起重机的需求量开始快速增长，产量也是日新月异地刷新纪录。
值得一提的是，国内外有一个共通点——发展最为迅速的是汽车起重机。
而汽车起重机关键部位在于吊臂，利用吊臂卸载负荷，可以提高起重机的作业范围和作业难度。
而汽车起重机的主要承载构件是吊臂，担负着起重机的各种负荷，因而耗钢量很大。
其结构设计好坏，对起重机整体性能以及生产成本的控制将产生直接影响。
因此很有必要对汽车起重机吊臂的结构设计、力学性能等进行充分的分析与辩证。
汽车起重机的吊臂伸缩形式分类1、顺序伸缩机构–伸缩臂的各节臂以一定的先后次序逐节伸缩。
2、同步伸缩机构–伸缩臂的各节臂以相同的相对速度进行伸缩。
汽车起重机吊臂优化设计及性能分析
(2)
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
11 4 农业工程学报 1996年
式中 x 1, x 2, x 3, x 4, x 5 ——吊臂截面长、宽、高、上下盖板及侧板厚度 (见图1) ; n —— 吊臂 节数。
3 吊臂优化设计
吊臂下盖板失稳原因是结构截面尺寸不合理, 因此, 要对吊臂进行优化设计。
3. 1 数学模型
3. 1. 1 目标函数
衡量截面参数的重要指标是其自身的质量, 以吊臂质量为目标函数, 有
n
n
∑ ∑ F (X ) = W i (X ) = Θ0 A i (X ) li
(1)
i= 1
i= 1
式中 W i (X ) ——第 i 节臂的可变质量; A i (X ) ——第 i 节臂的轴向截面面积; li ——第
第12卷 第3期 农 业 工 程 学 报 V o l. 12 N o. 3 1996年 9月 T ran saction s of the CSA E Sep t. 1996
汽车起重机吊臂优化设计及性能分析α α α
i 节臂的长度; n ——伸缩臂的节数; Θ0 ——材料的密度。
3. 1. 2 设计变量
根据使用要求及所选材料, 式 (1) 中 Θ0及 li 即可确定, 可变参数为各节臂的截面面积,
当截面结构选为矩形断面箱形结构时, 设计变量为
X = (x 1i x 2i … x 5i) ( i = 1, 2, …, n)
(7)
3. 2 优化设计程序实现
这里选用了复合形法[5]进行优化计算, 主要进行各种性能约束函数计算, 本文针对箱
汽车起重机箱形伸缩式吊臂的有限元分析概要
设・计计!算Design and Calculation第38卷2007年9月工程机械箱形伸缩式吊臂结构由于结构紧凑、空间刚度大、抗扭性能好,广泛应用于汽车起重机中。
伸缩式吊臂多数制成矩形截面的箱型结构,箱体结构内装有伸缩液压缸,在吊臂的每个外节段内装有支承内节的滑块支座,各节臂之间可以相对滑动;吊臂根部与转台铰接,靠近吊臂根部装有变幅液压缸,可实现吊臂在变幅平面内自由转动。
吊臂是一个主要承受轴向压力、弯矩,以及转矩的构件。
吊臂的常规设计计算通常的方法是将吊臂结构视为梁模型进行强度及刚度等方面的分析。
使用有限元法计算易于电算化,并且商业有限元软件功能强大,技术上非常成熟,所以在吊臂力学分析中运用越来越多。
纪爱敏等[3、4]使用ANSYS 的板壳模型对QY25、QAY125型汽车起重机的吊臂进行有限元分析,获得了比较准确的结果,并与试验结果相符;吴晓[5]、王立彬[6]、靳慧[7]均使用super SAP 的板单元分别对SQTJ160型铁路救援起重机、100t 铁路起重机的吊臂进行分析,得出吊臂受力最不利的工况位置,并与试验结果进行对比,提出改进建议。
蒋红旗等[7、8]使用ANSYS 的实体单元对QD20型起重机吊臂、高空作业车作业臂进行有限元分析,提出了吊臂设计改进意见。
但在上述建模过程中,过多的模型细节将使板壳、实体平面琐碎,必须通过GLUE 命令使其边界条件连续,而且容易导致局部网格过密,增加建模过程复杂程度,加大计算成本,降低工作效率。
起重机在一般情况下只要求计算结构的静态刚度和应力强度校核,为了提高有限元分析效率,在ANSYS 中利用自定义截面单元直接建立梁模型进行有限元计算,并与理论解析解进行比较,计算结果较为精确,具有实际参考意义。
1计算工况及受载分析以Q2-16型汽车起重机为例,在三节吊臂全伸(20m ,工作幅度R=4.25m (吊臂仰角!=79°,吊重Q=60kN ,吊臂自重G 0=2.5kN 的工况下进行计算。
汽车起重机伸缩臂故障排查方法及改进措施
内燃机与配件0引言汽车起重机在工程建设中发挥着重要作用，是项目施工无法替代的设备。
随着国家提出中国制造“2025”、“一带一路”等国家战略的颁布和实施，必将促进汽车起重机市场需求。
随着吊装作业的复杂工况及操纵者的需求，市场对起重机的臂长和吊载性能要求越来越高。
大部分主机生产单位都在起重机伸缩臂在强度和刚度上，进行相应的优化，采用一些新的技术来满足上述需求。
起重机臂体伸缩使用频率高，工况复杂，使得起重机伸缩臂在使用过程中容易出现一些故障。
本文主要阐述了汽车起重机伸缩臂故障排查方法，同时论述了具体的改进措施。
1汽车起重机伸缩臂常见故障和原因分析起重机伸缩臂在使用的过程中经常会出现一些问题，主要包括抖动和异响。
首先，汽车起重机伸缩臂在使用过程中会出现下沉的现象，通过原因分析可以知道，主要是因为臂体内部伸缩钢丝绳受力后发生弹性变形，或者平衡阀内泄。
其次，汽车起重机伸缩臂在运行过程中出现响动，汽车起重机每节伸缩臂和臂筒之间的间隙比较小，臂体加工误差容易导致臂体伸缩过程中，相邻臂体之间干涉摩擦，伸缩钢丝绳和伸缩臂之间出现摩擦，导致响声的出现。
为此，在使用汽车起重机伸缩臂之前需要排查故障，检查伸缩钢丝绳是否有过松现象，若发现需进行调整。
然后进行伸缩平衡阀内泄确认，可使臂体在一定角度下，打开伸缩平衡阀进油口，若进油口持续有油液流出，可判断为平衡阀内泄，此时进行平衡阀拆解清洗或更换消除故障现象。
最后，伸缩钢丝绳在使用的过程中很容易出现磨损的问题，或者在安装的过程中出现问题，使用一段时间之后，伸缩绳问题显现，直接造成钢丝绳和滑轮支架之间的接触导致钢丝绳被磨损，从而影响起重机的正常工作，而设备的维修将直接影响工程施工的顺利进行和进度，造成严重的经济损失。
在装配的过程中需要做好伸缩绳的标记工作，保证钢丝绳不会使用错误，从而避免重大质量事故的发生。
此外，伸缩钢丝绳没有润滑或润滑不当也会造成问题的出现，为此，必须保证伸缩钢丝绳的润滑，加强对不易看到和不易接近的部位的润滑，使钢丝绳表面形成一层保护膜。
起重机伸缩臂变量化建模与有限元分析
伸缩 臂作 为起重 机 的主要受 力构 件 ，其结构 性能 的好 坏不 仅影 响作业 的安 全可靠 性 ，还是 决定整 机质
量与 经济成 本 的重要 因素 。因此 快速 有效地 对起 重臂 架 的刚强 度进行 正确 分析计 算是 满足性 能 要求 、降低 质量 的重要 途径 。 目前 ， 伸缩 臂的箱形 截 面有矩 形 、 梯 形 、倒置梯 形 、五边形 、六边形 、大圆角 矩形 以及椭 圆形 等 。有 限元方法 能可 靠便捷 地对 起重 臂架应 力变 形分 布情况 做 出整体 了解 ，而且 目前 大多 生产企 业也 都有 应用 ，只是使用 效率 不高 。其 主要 原 因是有 限元 模 型的前 处理 工作量 较 大 ， 括建 模 、 网 、 包 分 加载 、 求 解 ，若要使 臂架 结构保 持 而几何 尺 寸改变 ，就需 要重 复前 面 的工作 。 针对这 种情 况 ， 文利用 ＡＮ ＹＳ提供 本 Ｓ 的 ＵＩ ＤＬ用 户界 面 设 计 语 言 和 ＡＰ ＤＬ参 数 化设 计 语 言进 行二 次开 发 ，实现相 同构造 特征 下变 量化建 模 与 有 限元分 析计 算 ，较好地 解决 了起重 臂架 的有 限元计 算 问题 。 １ 起 重 机伸缩 臂参 数化 建模
一
（ ）矩 形截 面 ａ
（）六边 形截面 ｂ
图 １ 伸 缩 臂 截 面 形 状
以创 建第 一节 臂 的六 边形 截面 为例 ，变量输 人对 话框 用 ＵＩ Ｉ 语言 的 ＭＵＩ Ｐ Ｏ 指令 块来 实现 ，程 Ｄ Ｒ ＴＩ 序命 令流 如下 ：
ＭＵＬ Ｐ Ｏ，Ｓ ＴＩ Ｒ ’ＴＡＲ ，０ １定 义起 始 Ｔ’１
建 立起重 机伸 缩臂 架实体 模 型是有 限元分 析 的第 步 ，本 文 采 用 直 接 由 Ａ ＹＳ 的 ＡＰ Ｉ ＮＳ Ｄ 语 言 和 ＵＩ Ｌ语 言 ， Ｄ 实现变 量化 的有 限元 实体模 型 的建 立 。 按 照这种 直接建 模 的方式 实现 了矩形 、 梯形 、 五边形 、 六 边形 等 多种截 面 的变量 化建模 。下 面 以矩 形 和六边 形 截 面 的三节伸 缩臂 为例说 明变量 化的有 限元建 模 与计 算 分析 过程 。 矩形 和六 边形 的构 造截 面变 量设计 参数 如 图 １所 示 。 截 面 变 量 包 括 ：矩 形 截 面 宽 度 （ ｄ ｈ 、 度 ｗｉｔ ） 高 （ ｉｈ ） 相 同的上下 盖板 厚度 （ ｉ ） ｈｇ ｔ 、 ｔ ｃ 与左 右腹 板厚 度 ｈ ｋ （ｈｃ ｆ ； ｔ ｉ ） 六边 形截 面上 盖板宽 度 （ ｄｈ 、 ｋ ｗｉｔ ） 下盖 板宽 度
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。
浅析起重机吊臂结构的有限元分析与优化
浅析起重机吊臂结构的有限元分析与优化摘要：以起重机吊臂为分析对象，采用CEＲO软件建模，以有限元分析软件ANSYSWorkbench为平台，在各种典型的工作条件下对起重机臂进行有限元分析，并利用ansys软件对基础臂的截面参数进行优化。
将目标函数设置为起重机臂的重量，并对其进行优化，以满足强度和刚度作为约束的要求。
计算最合理的结构以节约成本。
关键词：CEＲO 软件建模 ANSYS Workbench 有限元分析结构优化引言：随着我国起重机行业的不断壮大，起重机吊臂结构有限元的问题引起了人们的重视。
市场反馈的信息及客户需求，制定了 2013—2014 年度随车起重机吊臂结构优化设计指标及措施：1．吊臂采用HG70高强度结构钢，强度提高10%。
相比HG60钢重量降低6%。
2．吊臂最大工作幅度同比国内同型号产品增加8%，10 t机型基本臂达到4500 mm，工作范围增加 8%。
3．吊臂优化设计，筒体焊缝减少到道焊缝，焊缝长度降低到同类型号的1/4 ～ 1 /2（其他机型有的多达8条焊缝，对焊接要求很高），且大大减少焊后校正的工作量。
4．吊臂增加了滑块接触点与接触面积，提高了吊臂的可靠性。
采用4点支撑，加大滑块面积。
5．吊臂内置伸缩机构，设计上采用了具有部分带载伸缩的结构，整个吊臂整洁美观，保护伸缩机构效果好，内部采用全钢滑轮及重载轴承，且具有一定的带载伸缩能力。
吊臂的结构形式主要由吊臂本体结构：即各吊臂的截面形状，吊臂工作长度，加强结构，伸缩机构设计决定。
对吊臂本体结构和伸缩机构进行了优化设计。
1 吊臂本体结构设计吊臂大都采用以高强度钢板为主的箱形截面，国内起重机吊臂的截面形式主要有四边形、五边形、六边形、八边形等，而中小吨位的起重机吊臂截面形式以五边形居多。
国外的起重机发展时间较长，吊臂的截面形式主要是优化设计过的圆角化多边形、椭圆形、U 形等，如德国和意大利的起重机吊臂截面主要以椭圆形居多，而国内只有徐工的大型全路面起重机才使用这样的截面形式。
汽车起重机伸缩臂故障排查方法及改进措施
78研究与探索Research and Exploration ·维护与修理中国设备工程 2019.10 (上)汽车工程机械中相对比较重要的成分就是汽车起重机，汽车起重机在对设备和汽车搬运的过程中起到了很重要的作用。
伴随着我国经济建设的不断发展和进步，同时也推进了我国的工程机械建设，工程机械在我国经济建设中被广泛地应用。
汽车起重机的特点主要是相对灵活，工作效率较高，具有极强的稳定性，可以适用于很多施工场所。
汽车起重机能够有效的降低工作人员的工作强度，还能节省人力支出成本，明显地提升施工效率和施工质量。
1 汽车起重机伸缩臂常见故障及原因分析汽车起重机伸缩臂经常出现的故障主要分为汽车起重机伸缩臂在伸缩时会经常出现抖动的现象或是发生相应的异响，首先是汽车起重机伸缩臂不间断的发生自动下沉的现象。
其次对伸缩臂的故障原因进行相应的分析，原因可能是平衡阀阻尼孔堵塞或是平衡阀内部的弹簧产生变形状态；汽车起重机伸缩缸运行的过程中活塞和缸筒会产生响动；汽车起重机每节伸缩臂和臂套之间的间隙相对较小，导致伸缩臂的扭曲变形，误差增大；钢绳的伸缩系统产生了响声，也可能是伸缩臂和钢绳之间产生了摩擦。
对这些可能引起故障的原因进行有效的分析方式主要是在前一种故障发生时，应该对汽车起重机工作的油压进行检查，对油门的操纵系统伸缩手柄进行详细的观察，假如汽车起重机伸缩臂故障排查方法及改进措施郭海军（秦皇岛港股份有限公司流动机械分公司，河北 秦皇岛 066000）摘要：当前，汽车起重机基于其操作相对便捷、移动比较方便的特点被广泛运用到起重设备中。
由于汽车起重机行业竞争逐渐激烈，现场条件相对复杂，在一定程度上导致工作人员对汽车起重机的起重能力及承载能力提出相对较高的要求。
加之近几年汽车起重机伸缩臂在强度上和硬度上都有了相应的提升和强化，这也提升了汽车起重机的工作效率。
所以，伸缩臂成为了汽车起重机中的核心环节。
本文重点探讨了汽车起重机伸缩臂故障排查方法及改进措施。
汽车起重机伸缩臂故障排查方法及改进措施
汽车起重机伸缩臂故障排查方法及改进措施摘要：随着我国汽车行业的快速发展，不同类型、不同作用的车辆被应用于各领域中。
其中，汽车起重机因为其操作简单、移动方便是当下建筑领域应用较多的起重设备，但随着施工环境越来越复杂，对汽车起重机的起重能力及可靠性的要求也越来越高。
然而，在应用过程中，起重机的伸缩臂时常发生故障，在一定程度上影响了施工效率。
基于此，本文探讨了汽车起重机伸缩臂故障排查方法，并对其提出了改进措施，以供参考。
关键词：汽车起重机；伸缩臂；故障排查方法；改进措施前言：工程机械中的汽车起重机在工程建设中应用比例较大，因为其优良特性，具有较强的稳定性，可有效提高工作效率，在施工现场更加便于技术人员操作，在一定程度上提高了施工质量，减少了人力成本。
但在应用过程中，相关人员还应详细了解汽车起重机伸缩臂的故障原因，熟练掌握其排查方法，以便能有效改进起重机伸缩臂的性能，以此为工程建设提供有利支持，为我国工程机械建设发展奠定良好基础。
1.汽车起重机伸缩臂故障原因及排查方法（一）起重机伸缩臂故障原因汽车起重机伸缩臂常见故障原因一般为异常振动或异响，另一种则是伸缩臂不能正常回缩或自动下沉。
而出现这两种故障的原因大多是因为：1.平衡阀的阻尼孔被堵塞或者平衡阀内的弹簧变形而产生异常振动或异响。
2.伸缩缸在长时间运行过程中可能会引起活塞与缸筒以及活塞杆与导向套之间发出异响，并且还会伴有异常振动。
3.伸缩臂与滑块间的缝隙变小，造成伸缩臂筒体变形，进而导致伸缩臂不能正常回缩。
另外，伸缩臂与滑块质量不佳，导致滑块严重受损，也会产生异响。
（二）故障排查方法在排查汽车起重机伸缩臂故障过程中，检修人员还应详细了解起重机的内部结构以及液压系统的构造图，在排查过程中，还应秉着先易后难、先简单后复杂的操作程序，避免盲目拆卸液压元件，以防造成不必要的损失。
而常见的排查方法有以下几种：1.排除法凭借经验对液压系统可能出现故障的原因进行逐一排除，以此确定故障原因。
汽车起重机转台有限元分析及优化
汽车起重机转台的有限元分析及优化摘要：汽车起重机的转台是用来安装吊臂、起升机构、变幅机构、回转机构、上车发动机、司机室、液压阀组及管路等的机架。
转台通过回转支承安装在起重机的车架上，为了保证起重机的正常工作，转台应具有足够的刚度和强度。
对于汽车起重机，为了有较好的通过性和较低的成本，应尽量减小转台的外形尺寸及重量。
随着计算机辅助工程（CAE）技术在工业应用领域中的广度和深度的不断发展，它在提高产品设计质量、缩短设计周期、节约成本方面发挥了越来越重要的作用。
目前CAE分析的对象已由单一的零部件分析拓展到系统级的装配体，如挖掘机、汽车起重机等整机的仿真，而且，CAE分析不再仅仅是专职分析人员的工作，设计人员参与CAE分析已经成为必然。
关键词：汽车起重机；转台；有限元分析1.引言1.汽车起重机转台作为起重机三大结构件之一，负责起重机上车和底盘之间力的传递。
在现今高强板大量使用的情况下，如何简化结构、减少重量是起重机设计的难题之一。
经典ANSYS有限元分析界面是用板壳单元在ANSYS里面建模并进行计算，但是存在建模过于复杂，难以修改，模型无法导出的问题，属于验证性计算，而使用ANSYS Workbench Enviroment（AWE）则可以用PRO/E 软件建立模型，再导入AWE进行计算，且在PRO/E中修改模型后再次导入可以保留之前设置的边界条件，设计效率成倍提高。
ANSYS Workbench Enviroment（AWE）作为新一代多物理场协同CAE仿真环境，其独特的产品构架和众多支承性产品模块为整机、多场耦合分析提供了非常优秀的系统级解决方案。
具体来讲，AWE具有的主要特色如下：1.强大的装配体自动分析功能针对航空、汽车、电子产品结构复杂，零部件众多的技术特点，AWE可以识别相临的零件并自动设置接触关系，从而节省模型建立的时间。
而现行的许多软件均需手动设置接触关系，这不但浪费时间还容易出错。
除此之外，AWE还提供了许多工具，以方便手动编辑接触表面或为现有的接触指定接触类型。
汽车起重机伸缩臂有限元分析及结构优化
伸缩臂是汽车起重机 的主要受力构件 ，其重
量 约 占整机 的 ２ ％ ～３ ％，伸 缩臂 性能 对 大 吨位起 ０ ０ 重机 的大幅度 和高起 升 高度工 况 的影 响 比较 大 。因 此 ，通过 优化设 计增 大起 重量 、降低 伸 缩臂 自重 ， 显 得越 来 越 重要 。本文 以Ｑ ０ Ｙ５ 汽车 起 重机 伸 缩臂 为研 究对 象 ，通过 有 限元 分析 对其 力学 性能作 了探
小 额 定 幅度 为 ３ ｍ，最 大起 重 力 矩 为 １ ０・Ｉ ５ ｔＴ，最 长 １
主臂 为 ３ ｒ ，最大 回转 速 度 为２／ ｎ ８ｎ ｒ ｍｉ ，主起 升机 构
动 ，故 其 他 ５ 自由度 需 要通 过 耦 合来 约 束 。本 文 个 模 型通过 选择 接触 面节 点 ，应用 ｃ命令 实 现接 触面 ｐ 的耦合 ，这 种耦合 采用 线性 计算 方法 ，比建立 接触 对 的方 式简 便 ，并 且计 算结 果 准确 。在液 压缸 铰点 处 和臂 根铰 点处 建立 刚度节 点 ，并且 只 释放伸 缩臂 在变 幅平 面 内绕 铰点 转动 的 自由度 。
１１ 模型 简化 及单 元类型 选择 ． 伸 缩 臂 的 边 缘 加 强 部 分 是 为 了 保 证 焊 接 工
艺 ，对计算结果影响很小 ， 以在建立有限元模型 所
８８ 建筑机， ２ １ 上半月刊 械 ０ ８（ ｎ ２
在 吊臂 的变幅 平面 内 ，吊臂 受到 的 载荷 为 轴 向力 ⅣＩ ：仍 ｓ ０ ｓ ＋ ｉ ＋ ｎ ｉ ｎ
Ｆｉ ｉｅ ｌ ｍ ｅ ａ ａ ｙ ｉ ｎｄ ｓ ｒ ｔ ｅ ｏ ｉ ｉ ａ ｉ ｎ ｆ ｔ ｌ ｓ ｏ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅｅ ｎｔ ｎ ｌ ｓｓ ａ ｔ ｕｃ ｕｒ ｐｔｍ ｚ ｔｏ ｏ ｅｅ ｃ ｐ ｃ ｂｏ ｍ ｏ ｒ ｋ ｒ ｎｅ ｆ ｔ ｕｃ ｃ ａ
伸缩臂抖动原因分析及解决措施
伸缩臂抖动原因分析及解决措施通过对伸缩臂抖动机理的分析，结合伸缩臂抖动相关试验，总结出可能造成伸缩臂抖动的因素，同时进一步提出相关的解决措施。
伸缩臂抖动；解决措施背景现状伸缩臂结构形式不仅占用空间小而且工作效率高广泛使用于各类工程车和各种专用车上，如起重机、消防车、高空作业车等。
伸缩臂运动的主要执行机构为伸缩系统，伸缩系统的性能直接决定了伸缩臂运动的平稳性和可靠性。
目前伸缩系统在运动过程中或多或少存在有冲击或抖动现象，导致臂架不能平稳运动。
抖动机理分析一般伸缩系统主要构成有：臂架结构（主要有三节伸缩臂或四节伸缩臂）、伸缩链条（钢丝绳）、链轮、滑块、润滑油、伸缩油缸等。
伸缩系统构成如下图所示[1]。
上图为普通伸缩臂伸缩系统的结构形式，伸缩原理为：伸缩油缸的伸缩运动带动二节臂运动，固定在二节臂上的伸缩链轮跟随二节臂运动，伸缩链条在伸缩链轮的驱动下带动三节臂运动，最终形成二节和三节臂架的同步伸缩。
在伸缩运动过程中，伸缩油缸为伸缩运动的动力单元，伸缩链条是三节臂伸缩运动的驱动单元。
四节臂的伸缩臂结构即在三节臂的基础上增加一节臂架和一套伸缩链。
结合伸缩系统的结构形式，并经过研究伸缩臂抖动的现象，最终可将该现象解释为两个振动模型：一是强迫振动模型；一是摩擦自激振动模型。
伸缩臂强迫振动模型如下图：振动体M为末节臂架或者需要带动运动的臂端结构，激励F一部分来自底盘的振动，一部分来自链条传动产生的振动；系统刚度K和结构件刚度、液压刚度、伸缩链刚度、各装配体间的间隙等因素有关；系统阻尼和个结构件重量、摩擦系数等因素有关。
在强迫振动系统中主要影响因素有：激励大小、激励频率、系统刚度、系统阻尼等，这些因素和我们产品的底盘、结构件、配合间隙、摩擦系数等相互对应。
伸缩臂摩擦自激振动模型如下[2]：摩擦自激振动的基本特征为：a振动呈典型的“爬行”（粘滑）运动。
b摩擦自激振动的频率等于或接近系统的固有频率。
我们以某单位的某一型号高空车为例，计算摩擦自激励振动模型的频率：臂架变幅角度为42°且臂架全伸时，伸缩油缸压力P=6.3MPa；假设伸缩油缸中液压油的含气量为1%，查手册可得此时液压油的弹性模量E’=9×10?MPa；计算液压油缸的刚度K=E’S/L=1.15×106N/M；（L为伸缩缸长度3.9m）系统振动频率为ω= =33.2rad/s，f=ω/（2π）=5.3Hz；（M为二节臂及以上部件重量，约为1050kg）根据现场测试该型号产品的抖动试验情况，抖动频率和计算结果频率比较吻合，由此可知伸缩臂的抖动可以用摩擦自激模型解释。
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汽车起重机伸缩臂结构有限元分析及优化
汽车起重机伸缩臂结构有限元分析及优化
引言：
汽车起重机作为一种重要的工程机械设备，在建筑、物流等行业中起着重要的作用。
而在汽车起重机的设计中，伸缩臂结构是其关键组成部分之一。
伸缩臂结构的合理设计和优化可以提高汽车起重机的工作效率和承载能力，降低其重量和成本。
因此，对汽车起重机伸缩臂结构进行有限元分析与优化具有重要的理论意义和实际应用价值。
1. 伸缩臂结构的设计和工作原理
汽车起重机的伸缩臂结构由伸缩臂筒、伸缩臂滑块、伸缩臂大臂、伸缩臂小臂等组成。
其工作原理是通过液压系统控制伸缩臂筒的伸缩，从而实现伸缩臂的变化和起重高度的调节。
伸缩臂结构的设计直接影响汽车起重机的工作性能和稳定性。
2. 有限元分析的原理和方法
有限元分析是一种数值分析方法，通过将结构离散化为有限个小元素，利用数学和力学原理对每个小元素进行计算，最后得到整个结构的应力、应变、位移等相关信息。
有限元分析方法可以精确计算伸缩臂结构在不同工况下的受力情况，为优化设计提供基础。
3. 初始结构的有限元分析
首先，采用有限元分析方法对汽车起重机初始伸缩臂结构进行分析。
通过初始结构的有限元模型建立和边界条件的设定，计算得到伸缩臂结构在不同工况下的受力情况，包括应力、应变、变形等参数。
利用有限元分析结果，可以评估初始结构的工作性能，并确定需要改进的方向。
4. 结构优化设计与分析
基于初始结构的有限元分析结果，可以进行伸缩臂结构的优化设计。
结构优化的目标是提高结构的工作效率和承载能力，降低结构的重量和成本。
通过在有限元模型中进行参数化设计和分析，可以获得不同设计方案下的结构性能指标。
综合考虑结构的强度、刚度、轻量化等因素，选择最优设计方案。
5. 优化设计的验证与验证
对优化设计方案进行验证与评估是优化过程的重要环节。
通过将优化设计方案转化为实际工艺制造过程中的参数，并制作样件进行实际测试和评估，可以验证优化设计方案的有效性，并进一步优化设计方案。
结论：
通过有限元分析和优化设计，可以对汽车起重机伸缩臂结构进行全面的评估和改进。
通过合理的优化设计，可以提高汽车起重机的工作效率和承载能力，降低其重量和成本，提高其竞争力和市场价值。
同时，针对不同工况下的应力和变形情况，还可以引导相关工程师改进和优化结构设计，提升汽车起重机的安全性和可靠性。
因此，汽车起重机伸缩臂结构的有限元分析和优化设计具有重要的理论和实践意义
综合利用有限元分析和优化设计方法对汽车起重机伸缩臂结构进行评估和改进，能够有效提高其工作性能和承载能力，降低重量和成本，提升竞争力和市场价值。
通过合理的优化设计，可以针对不同工况下的应力和变形情况进行改进，从而提高结构的安全性和可靠性。
汽车起重机伸缩臂结构的有限元分析和优化设计在理论和实践上具有重要的意义。