起重机伸缩臂绳排伸缩原理

起重机伸缩臂绳排伸缩机构伸缩原理

主臂的伸缩机构很多，可以从两种角度进行分类，即按驱动形式的不同，以及各节臂间的伸缩次序关系不同进行分类。

按驱动形式的不同，可分为液压、液压—机械和人力三种。采用液压驱动时，执行元件选用液压油缸，利用缸体和活塞杆的相对运动推动，推动下节臂的伸缩，在设计三节臂伸缩机构时，为了减轻重量，还可以利用吊臂之间的伸缩比例，采用钢丝绳和滑轮组实现第三节臂的伸缩，以实现第三节臂的伸缩，这就形成了液压机械驱动。在某些情况下可以取消伸缩机构，代之采用人力驱动，或采用推杆和绳索的器件，而辅之以人工安装插销等方法伸缩吊臂，这就形成了人力驱动。这几种方法往往在小于等于三节臂的情况下使用。

对于拥有三节或三节以上的吊臂来讲，各节臂的伸缩方式可以由不同的选择，但是，由前面提到的大致可以分为三类。

（1）顺序伸缩：指吊臂在伸缩过程中，各节伸缩臂必须按一定先后顺序，完成伸缩动作。

（2）同步伸缩：指吊臂在伸缩过程中，各节伸缩臂同时以相同的形成比例进行伸缩。（3）独立伸缩：指吊臂在伸缩过程中，各节臂均能独立进行伸缩。显然，独立伸缩构，同样也可以完成顺序伸缩或同步伸缩的动作。

在现实中，三节伸缩臂或三节以上的伸缩机构，往往式上述几种伸缩机构的中和，而很少单独采用某一种伸缩机构。在三节伸缩臂时，基本上采用一个液压缸加一个滑轮组的同步伸缩机构。超过三节臂时，常用两个液压缸加一个滑轮组的伸缩机构，或采用三个液压缸的伸缩机构，五节臂时为两个液压缸加两个滑轮组，或最后一节的伸缩可用手动的或简单的插销式伸缩机构。

本次设计的四节臂伸缩，采用后种方法过于落后，顾采用第一种方法。即，用一个液压缸加两个滑轮组的伸缩方式。传动方案如图3.1

图3.1 伸缩臂传动方案图

传动过程：液压缸2向外伸出带动第2节臂伸出，同时由于钢丝绳的长度是不变的，而液压缸2向外伸出时钢丝绳1变长，从而钢丝绳6变短，使得第三节臂通过固定在液压缸2上的滑轮3向外伸出，当第三节臂向外伸出的时候由于钢丝绳的长度是不变的，钢丝绳8变长，从而钢丝绳9变短，使得第四节臂通过固定在三节臂上的滑轮向外伸出，最终按顺序的伸长，反之缩回过程同理。

三节臂伸缩原理图：

绳排伸缩机构原理图（三节臂）

说明：

二节臂与基本臂通过伸缩油缸连接；三节臂通过粗、细拉索与基本臂连接。

粗拉索（外伸）——红线；总长L1，一端固定在基本臂尾部，一端固定在三节臂尾部，中间绕过伸缩油缸头部导向轮。

细拉索（回缩）——紫线；总长L2；一端固定在基本臂头部筒体处，一端固定在三节臂尾部，中间绕过二节臂尾部导向轮。

工作原理：

参考基准：基本臂（基本臂相对整车静止不动），即在整个伸缩过程中将基本臂看作是静止不动的。

外伸：伸缩油缸外伸时，缸筒外伸ΔL1, 油缸就带着二节臂外伸ΔL2=ΔL1，由于基本臂保持不动，并且粗拉索两端固定固定在基本臂和三节臂，而且长度L1总长不变；

因此只能三节臂外伸，伸出量等于缸筒的外伸量ΔL3=ΔL1；由于ΔL2=ΔL3，即二、三节臂外伸量相等，这就是我们平时所说的同步伸缩，一个伸缩动作的发生，带来相邻两节起重臂的伸缩量相等。

回缩：回缩原理同外伸。伸缩油缸回缩时，缸筒回缩ΔL1, 油缸就带着二节臂回缩ΔL2=ΔL1；二节臂回缩时，由于细拉索两端固定在基本臂和三节臂，并且基本臂相对保持不动，因此只能三节臂回缩，回缩量等于缸筒的外伸量ΔL3=ΔL1；

绳排伸缩机构原理图（四节臂）

绳排伸缩机构原理图（五节臂）