汽车起重机的设计

汽车起重机的设计

第一节设计原则

汽车起重机的主要性能参数包括起重量、起重力矩、工作幅度、起升高度、工作速度、自重等指标，这些参数表明起重机工作性能和技术经济指标，它是设计起重机的技术依据，也是用户选择起重机的主要依据。

起重量：起重机起吊重物的质量值称为起重量，起重机的起重量参数通常以额定起重量表示。所谓的额定起重量是指起重机在各种工况下安全作业所容许的起吊重物的最大质量的值，它是随着幅度的增大而减少的，我国以3m幅度（最小幅度）的额定起重量即最大额定起重量来标定起重机的吨位。

工作幅度：起重机回转中心轴线至吊钩中心的距离，通常在吊重状态下量取，由于吊重时结构件等会发生变形，因而一般吨位产品吊重时比空载时的幅度大0.5至2m左右。

起重力矩：起重机的起重量与对应工作幅度的乘积称为起重力矩，是衡量起重机各运行机构等的一个综合指标。

起升高度：是指支腿或轨道支撑面到吊钩钩口中心的距离，额定起升高度是指满载时的最大起升高度。

工作速度：工作速度是衡量执行机构的作业快慢，主要包括起升、变幅、回转和行走速度，其中起升速度又分为单绳速度、空钩速度、满载速度，均以单位m/min表示，回转速度以单位r/min表示，变幅是指吊钩自最大幅度到最小幅度时的平均线速度，一般以需要的时间秒来衡量。

自重：起重机的自重是起重机处于工作状态时起重机本身全部质量。对于同一性能的起重机，自重轻意味着起重机设计合理、制造可靠。

各种工程起重机的主要区别如表所示。

表汽车起重机与其他工程起重机的主要区别

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┃类别┃工作特点┃

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┃┃1、行驶速度高，机动灵活性一般。┃

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┃┃2、采用专用或通用底盘，适宜于公路行驶。┃

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┃汽车起重机┃3、作业性能高，结构较简单，价格便宜。┃

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┃┃4、吨位区间为：3～300 t ┃

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┃┃5、作业辅助时间少，作业高度和幅度可随时变换。┃

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┃┃1、行驶速度较慢，机动灵活性好，整机尺寸小，通过性好。┃

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┃┃2、采用特制底盘，油气悬挂，可全轮驱动和转向，可越野行驶。┃

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┃轮胎起重机┃3、作业性能高，结构较复杂，价格稍贵，比汽车起重机贵15%。┃

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┃┃4、吨位区间为：5～80 t。┃

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┃┃5、作业辅助时间少，作业高度和幅度可随时变换。┃

根据这些区别可以得出以下结论：

一、考虑作业性质、作业性能、车辆通过性来选择相应设备，对路面没有特殊要求

时可选用汽车起重机。

二、施工速度要求较快、施工周期短，选用移动式起重机。

三、对施工时间较长，有较大安装空间时可选用履带起重机，同吨位履带起重机的性能最高，比其他起重机高一倍或更多。

四、对最大作业高度固定、作业幅度变化范围大，起重量不大的施工可选用塔式起

重机。

五、一般运输公司可选用随车起重机

第二节选型要领

汽车起重机由底盘和起重作业部分两大部分组成，起重作业部分式整车的核心所在，主要由起升机构、变幅机构、伸缩机构、回转机构及支腿部分等组成，全部为液压驱动，由发动机提供动力。

根据经济状况及工地要求选择合适吨位的产品，选型关系到其设备的利用及其所带来的效益，用户在选用起重机之前应仔细考虑经常用到的工况要求，结合当地的设备拥有状况，根据经常所需起重货物的质量选择汽车起重机的最大额定起升质量。选择最大额定起升质量要适中，从安全角度考虑需要有一定的盈余，也不宜过大，过大将造成经济上的压力和设备利用率较低，使汽车起重机的运行成本增高。

一、底盘部分：

国内汽车起重机主要采用自制底盘以及少量的进口底盘（QY25t以上）和通用二类底盘（QY 16t以下），进口底盘在国内各项服务还没有完全跟上，选择受到了一定的局限。通用底盘一般选择东风二类底盘，技术基本趋于成熟。国内自制底盘主要有半驾和全驾两种，由于汽车起重机大部分在户外进行起重作业，产品的承载能力、稳定性和通过性能十分重要。底盘作为汽车起重机的动力之源，不管是行驶还是起重作业都必须保证具有良好的动力，必须考虑到发动机额定输出功率、额定输出扭矩及产品排放标准。另外，变速器、车桥、转向机构，离合器和悬挂装置等配置也是必须考虑的因素。国内厂家底盘技术在不断成熟，越野型底盘也己面世。与此同时，在产品的驾乘舒适性上，有的厂家产品吸收了国外先进技术，产品多数是无级变速，配合豪华流线型全驾驶室以及驾驶室内部的个性化设计，在驾乘舒适性上有了较大的提高。

一、上车部分：

上车部分主要包括伸缩机构、起升机构、变幅机构和回转机构等，是整车实现起重功能的核心。随着汽车起重机技术的飞速发展，越来越多的先进技术被采用，起重能力不断增大，技术也日臻成熟。目前国内产品的主臂由2节至7节组成，有四边形截面、六边形截面、多边形截面以及椭圆型截面等。六边形吊臂较四边形吊臂先进，受力结构合理，同等截面积的力学性能有较大提高。椭圆形吊臂是一种受力较理想的吊臂截面形式，它能充分发挥材料的机械性能，抗屈曲能力强。主臂伸缩方式主要有单缸加绳排、双缸加绳排以及单缸自动插销伸缩机构等。吊臂的变幅由l根或2根前置式双作用油缸驱动。加绳排以及单缸自动插销伸缩机构等。吊臂的变幅由1根或2根前置式双作用油缸驱动。起升机构一般采用液压变量马达通过行星减速机驱动带槽卷筒实现起升与下降作业。小吨位一般只采用单卷扬，QY16t以上产品一般都配有主、副卷扬，主、副卷扬机构可分别单独控制。回转机构由液压马达通过摆线针轮减速机驱动其输出轴上的小齿轮绕固定在车架上的回转支承内齿圈转动。从而带动