汽车起重机构造与原理

汽车起重机构造与原理

一、汽车起重机基本术语

1、汽车起重机

起重作业部分安装在专用或通用汽车底盘上的起重机。参见图一

2、整机。

具有齐全的上车、下车及附属装置的起重机。

3、上车(起重机部分)

包括回转支承及其以上的全部机构的总和。

4、下车(运载车部分)

回转支承以下部分，包括底架、底盘、支腿等各部件、机构和装置的统称。(包括支腿在内的装载上车而行走的运载车)。

5、起重性能参数（参见表一）

5.1起重量：起吊物体的质量。

5.2总起重量：起吊物体的质量与取物装置质量之和。

5.3额定总起重量

起重机在各种工况和规定的使用条件下所允许起吊的最大总起重量。(工况，指不同的臂长和仰角；规定的使用条件，如打支腿、地面的平整度、风力、设备状况等规定的使用条件)

5.4最大额定总起重量

起重机用基本臂处于最小额定幅度，用支腿进行作业所允许的额定总起重量，并以此作为起重机的名义起重量。

6、幅度（参见图二、图三）

6.1幅度：起重机空钩时，回转中心垂线与吊钩中心之间的水平距离。

6.2工作幅度：起重作业时，回转中心垂线与吊钩中心之间的水平距离。

6.3最小工作幅度：起重机处于最大仰角时的工作幅度。

6.4额定幅度：某一额定总起重量所允许的最大工作幅度。

6.5最小额定幅度：最大额定总起重量所允许的最大工作幅度。

7、起重力矩：总起重量与相应的工作幅度的乘积。

8、起升高度：起重机起升到最高位置时，起重钩钩口中心到支承地面的距离。

9、倍率：动滑轮组的承载钢丝绳数与引入卷筒的钢丝绳数之比。

10、起升速度：平稳运动时，起吊物体的垂直位移速度。

10.1单绳速度：动力装置在额定转速下，在卷筒计算直径处第n层的钢丝绳速度。

10.2起重钩的起升(下降)速度

钢丝绳单绳速度除以起升滑轮组倍率得到的值。

11、变幅时间(速度)

变幅作业时，幅度从最大(最小)变到最小(最大)所用的时间。

12、最大回转速度

空载状态下，基本臂在最大仰角时，所能达到的最快回转速度。

13、起重臂伸(缩)时间(速度)

空载状态下，起重臂处于最大仰角，使吊臂由全缩(伸)状态运动到全伸(缩)状态所用的时间。

14、支腿收放时间(速度)

支腿以全收(放)状态，运动到全放(收)状态所用的时间。

15、仰角：（参见图二、图三）

在起升平面内，起重臂纵向中心线与水平线的夹角。

16、副臂安装角：（参见图二、图三）

起重机主臂轴线与副臂轴线在起升平面内的夹角。

17、起重臂长：

沿起重臂轴线方向，其根部销轴中心到头部定滑轮组中心的轴线距离。

18、起重特性曲线：

表示起重机作业性能的曲线。

18.1起重量特性曲线（参见表一）

在以总起重量和工作幅度为坐标轴的直角坐标系中，以一定臂长在不同工作幅度时的额定起重量为坐标点编制的曲线。

起重量特性曲线现在多用“起重特性表”来表示（日本KATO则叫额定总起重量表），它是用表格的形式来体现臂长，幅度与起重量之间的关系。

18.2起升高度特性曲线（参见图二、图三）

在以起升高度和幅度为坐标轴的直角坐标系中，以一定臂长在不同幅度时的空钩起升高度为坐标点绘制的曲线。

二、产品主要构成及名称

汽车起重机产品主要分成两大部分：底盘部分和起重机部分，又称上、下车。

1、底盘

汽车起重机底盘的作用是保证起重机具有行驶功能，能使起重机实现快速的远距离转移。

底盘可分为专用底盘和通用底盘两大类：通用底盘只适用于小吨位的起重机，一般不超过16T，浦沅曾经在斯太尔底盘上安装过25T汽车起重机，但终因重心太高，最终被淘汰。

专用底盘与通用底盘的最主要区别在于车架。前者是专用的能安装回转支承的车架，其特点不仅是承载能力大，而且具有极强的抗扭曲功能，而通用底盘则只有在其原底盘车架上再设计一个能安装回转支承，抗扭功能极强的辅助车架才能满足起重作业的需要。这样，通用底盘安装的起重机重心高，行驶速度受到了限制。另外，专用底盘为了限制整车高度，往往作成半驾驶室。

除上述两点之外，通用底盘与专用底盘之间配置上面基本相同。因通用底盘是大家司空见惯的产品，这里不作详细介绍。

三、起重机部分

汽车起重机的功能主要体现在起重机部分，故其主要性能参数、功能设置、各机构的配置及可靠性是一个产品品牌好坏的重要标志，也是用户选择某个产品的重要依据。

起重机部分主要由如下的机构和部件组成：

1、油泵及其取力、传动装置

油泵是液压汽车起重机各种动作的动力来源。油泵本身不能产生动力，油泵的动作一般是通过发动机驱动取力器(PTO)再传递给油泵而实现。这时，油泵可以泵出高压力油以驱动各种执行元件(液压缸、液压马达)以实现各种机构的动作。

1.1油泵取力方式

目前有底盘发动机取力和上车独立发动机取力两种。

底盘发动机取力时，取力器一般与底盘的变速箱相接，对于越野汽车起重机，也可以与分动箱连接。我们称之为变速箱取力或分动箱取力。

此时，取力器与油泵的连接一般通过传动轴，也有直接通过联接套连接的。通过传动轴连接的须考虑传动夹角(当量夹角，不超过6°，3°-6°之间，理论上是0°最好)，通过联接套连接的须不让油泵受到大的轴向力。

独立发动机取力时，油泵通过扭力减震器与发动机的飞轮直接相连。此时，发动机的动力通过其飞轮直接传给油泵。

底盘发动机取力，其优点是底盘与上车（起重作业部分）共用一个动力源，减轻了整机重量，降低了制造成本。它一般用于中、小吨位的汽车起重机上。目前我们的起重机70吨以下的产品都是用底盘发动机取力。

上车独立发动机取力，由于增加了一个发动机，其重量及制造成本相应较高。但是对于大吨位产品而言，起重用发动机其功率较底盘发动机功率要小许多，亦即其使用时油耗要少许多；故虽然其前期费用较高，但其使用成本可大幅下降。因此，目前100吨以上的起重机大都采用。随着世界能源的日趋紧张，油价的不断上涨，独立发动机取力有向中吨位起重机发展的趋势。

1.2 油泵的种类

作为汽车起重机用的动力泵一般有齿轮泵和柱塞泵两种。

齿轮泵是定量泵，其特点是对液压油的敏感小，但容积效率和使用压力相对较低（容积效率一般不超过0.92，使用压力不超过25MPa）；它另一个优点就是价格较低，故广泛用于中小吨位起重机上。

柱塞泵一般是变量泵，其最大的优点是容积效率高（大于0.97）、耐压高（可大于35MPa）。但由于其价格太高，目前主要用于中、大吨位起重机上。

2、支腿及其伸缩机构

汽车起重机为了增加中大幅度时的起重能力(由稳定性决定的)，都设计有可移动的支腿以增加起重时的稳定力矩。

支腿的形式常见有“H”型、“蛙”型、“幅射式”、“摆腿式”等四种。浦沅集团公司的产品这四种形式都采用过，但目前汽车起重机全部采用“H”型，其主要特点是受力明确，跨距可以作得很大，起重机易于调平。