第三编第二章工程起重机课件.ppt

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1、第二章 轮式起重机,本章重点：1工程起重机的分类；2轮式起重机与汽车起重机的区别，轮式起重机的主要参数；3臂架伸缩系统的工作原理；4起升机构、回转机构、变幅机构、支腿伸缩机构、力矩限制器的结构与工作原理。5轮式起重机液压系统的工作原理。,第三编,第二章 轮式起重机本章重点：第三编,第二章 轮式起重机,轮胎式起重机起重工作装置和设备装设在专门设计的自行轮胎底盘上的起重机。,第三编,第二章 轮式起重机 轮胎式起重机起重工,汽车起重机在通用或专用汽车底盘上装上起重工作装置及设备的起重机。,汽车起重机在通用或专用汽车底盘上装上起重,履带式起重机起重工作装置和设备装设在履带式底盘上的起重机。,履带式起重

2、机起重工作装置和设备装设,第三编第二章工程起重机课件,第三编第二章工程起重机课件,第三编第二章工程起重机课件,第三编第二章工程起重机课件,汽车起重机随车吊,汽车起重机随车吊,起重机分类：桥架型 臂架型 缆索型,起重机,随车吊,随车吊,第三编第二章工程起重机课件,2.1 工程起重机的分类,第三编,2.1 工程起重机的分类第三编缆索式起重机桅杆式起重机门式,2.1 工程起重机的分类,2.1 工程起重机的分类液压机械传动电力机械传动机械传动,传动装置形式比较：机械传动：操纵费力，调速性能差。电力传动：布置方便，操纵轻巧，调速性好，易于三化，但重量大，价格贵，不易直线伸缩。液压传动：结构紧凑（传动比大

3、），传动平稳，操纵省力，尺寸小，重量轻，易于三化，易于实现直线伸缩。吊臂形式比较：桁架臂式：自重轻，起重性能好，人工接长安装麻烦，转场需折叠吊臂，行驶性较差。伸缩臂式：转场迅速，易于高速行驶，起重准备时间短，但吊臂自重大，大幅度起重性能差。,传动装置形式比较：,轮式起重机的型号：由类组、型、主参数即变型代号组成。,2.2 轮式起重机的主要参数,1.额定起重量（Q）指起重机基本臂处于最小幅度时在能安全起吊重物的最大质量。,轮式起重机的型号：类组代号：Q汽车起重机,2.有效幅度（R)指在额定起重量下，起重机回转中心轴线至吊钩中心的水平距离。吊臂工作角度一般为3075；3.起重力矩（M）指最大额定起

4、重量和相应工作幅度的乘积。4.起升高度（H）指吊钩升至最高极限位置时，吊钩中心至支撑面的距离；5.工作速度（V)指起升速度、变幅速度、回转速度、吊臂伸出（或缩回）速度。起升速度指起升卷筒在最大工作速度下相应的吊钩速度。,2.有效幅度（R)指在额定起重量下，起重机回,中小型起重机的吊钩速度一般为813mmin-1，部分达15mmin-1，大型起重机的吊钩速度为58mmin-1。副吊钩速度为主吊钩速度的23倍。回转速度指起重机在稳定状态下起吊额定起重量时，起重机转动部分的回转角速度。,中小型起重机的吊钩速度一般为813mmin-,吊臂头部最大圆周速度180mmin-1，起动时间在58min以内。当

5、回转半径为10m时，回转速度 3rmin-1，大型起重机回转速度为1.52rmin-1。6.起重机的通过性指起重机正常行驶时通过各种道路的能力。包括车桥、车架的结构参数（如车桥离地间隙、轮距、轴距等）、最大爬坡度、转弯半径等。,2.2 轮式起重机的主要参数,吊臂头部最大圆周速度180mmin,2.3 全液压起重机的构造,2.3 全液压起重机的构造,汽车起重机和轮胎起重机的一般特征比较：汽车起重机在通用或专用汽车底盘上装上起重工作装置及设备的起重机。弹性悬挂，两个驾驶室，行驶速度高，通过性好、机动灵活，可快速转移；转弯半径大，越野性差，工作必须打好支腿，不能前方吊重，不能带载行驶，适合流动性大，

6、长距离转场作业。轮胎式起重机起重工作装置和设备装设在专门设计的自行轮胎底盘上的起重机。车架为刚性悬挂，只有一个驾驶室，发动机布置在回转平台上，轴距较小，转弯半径小、全轮转向、吊重行驶，可360旋转作业，作业场地相对稳定，行驶速度可达50kmh；,汽车起重机和轮胎起重机的一般特征比较,第三编第二章工程起重机课件,2.3 全液压起重机的构造,履带式起重机起重工作装置和设备装设在履带式底盘上的起重机。履带式起重机的行驶速度10kmh。全液压轮式起重机的组成：包括底盘、臂架伸缩系统、吊臂变幅系统、起升机构、回转系统、支腿伸缩系统、力矩限制器等。主臂和副臂的结构：伸缩臂：材料一般为16Mn，最好用高强度

7、合金钢，各节臂间（两侧和上下面）用滑块支承，断面为大圆角的五边形结构；副臂：桁架式结构，采用高强度钢制成，通过固定销轴和托架收存在主起重臂的侧方。,2.3 全液压起重机的构造 履带式起重机,液压起升马达特制专用底盘H型液压支腿驾驶室变幅油缸主起重臂起,副起重臂平衡重液压支腿,副臂主臂副钩主臂仰角检测器力矩限制器主钩备用前支腿支腿垂直油,2.3.1 臂架伸缩系统,臂架系统组成：主臂、副臂。臂架伸缩方式：同步伸缩、顺序伸缩和独立伸缩。1同步伸缩各节伸缩臂以相等的行程比率同时伸缩。同步伸缩的 基本判据：,2.3.1 臂架伸缩系统 臂架系统组,利用串联油缸实现液压同步伸缩 缸1的活塞杆4连基本臂，缸1

8、的缸筒和缸2的活塞杆5连第一节伸缩臂，缸2、缸3的缸筒连第二节伸缩臂，钢3活塞杆3连最后一节伸缩臂。油缸1的活塞杆腔和油缸2的活塞腔、油缸2的活塞杆腔和油缸3的活塞腔分别组成两个封闭的静压油腔。若在整个伸缩或缩回过程中，保证，则伸缩臂同步伸缩。,利用串联油缸实现液压同步伸缩,臂架伸出原理图,臂架伸出原理图,第三编第二章工程起重机课件,1缸活塞杆腔、2缸活塞腔补油原理图截止阀12、13打开，截止,2缸活塞杆腔、3缸活塞腔补油原理图截止阀12、13打开，,第三编第二章工程起重机课件,同步伸缩的优点：相同工况下可减轻各臂重量，可提高中等幅度的起重量。2.利用单个油缸和钢索滑轮的同步伸缩系统 伸出：滑

9、轮10到滑轮1的距离的增加等于滑轮1到销轴4的减少。缩回：销轴5到滑轮7的距离增加等于销轴3到滑轮7的减少。,同步伸缩的优点：,基本臂第二节吊臂第三节吊臂伸臂延长钢索防磨调节块缩臂延长钢索,第三编第二章工程起重机课件,2.3.1 臂架伸缩系统,此外同步伸缩机构还有使用分流集流阀的同步伸缩机构和使用定量齿轮马达的同步伸缩机构，由于伸缩阻力的变化及液压油泄漏，必须采用校正阀或单向溢流阀进行同步修正。,2.3.1 臂架伸缩系统 此外同步伸缩机构还有使,2 顺序伸缩机构液压回路采用顺序阀控制的伸缩机构 伸出顺序：234（从外到内）缩回顺序：432（从内到外）差积式顺序伸缩机构：各油缸活塞腔和活塞杆腔互

10、相连通。,2 顺序伸缩机构液压回路,靠油缸面积保证伸出顺序为；靠平衡阀保证缩回顺序为。设计平衡阀K的开启压力时应保证K3最小，K1最大。平衡阀的作用：保证吊臂承载时平稳收缩；同时可防止油液外漏和管道破裂造成吊臂缩回。,活塞杆铰于基本臂,靠油缸面积保证伸出顺序为；,第三编第二章工程起重机课件,第三编第二章工程起重机课件,2.3.2 起升机构,起升机构的作用：安全、平稳地实现重物的提升和下降。,起升机构的组成：驱动装置、减速机、制动器、卷筒钢丝绳、滑轮组及吊钩等：两种驱动形式：高速油马达低速大扭矩马达（直接驱动）,2.3.2 起升机构 起升机构的作用：安全、平,采用定轴式齿轮减速箱的起升机构,采用

11、定轴式齿轮减速箱的起升机构,双轴式定轴减速主副起升机构,双轴式定轴减速主副起升机构,高速油马达的两种减速传动：定轴式齿轮减速传动 行星式减速传动,两种起升机构主起升机构副起升机构两种布置形式单轴式双轴式每种起升机构必须设有常闭式制动器。一般位于起,升马达与变速箱之间。,制动液压缸铰轴高速油马达的两种减速传动：定轴式齿轮减速,副起升机构设有重力下降装置，即在起升卷筒与传动轴之间装有常开式离合器，提高空钩或轻载时的下降速度。,输入轴常开双向自紧蹄式离合器常闭带式制动器 副起升,2.3.2 起升机构,2.3.2 起升机构单向助势平衡式制动分泵,行星减速器常闭式多片盘式制动器斜轴式高速油马达卷筒行星传

12、动同,采用行星减速传动的起升机构,采用行星减速传动的起升机构叶片马达两级行星减速器制动活塞压缩,2.3.2 起升机构,采用定轴式减速箱传动的起升机构具有分组性好，可采用标准件，维修方便，适用于中小吨位的起重机。采用行星减速传动的起升机构具有良好的低速稳定性，结构紧凑，重量轻，既可布置在转台上，也可布置在吊臂底部。起升机构除要保证有足够的起升力矩、起升速度和制动能力外，还要具有良好的调速性能和超速下降时的限速能力。,2.3.2 起升机构 采用定轴式减速箱,2.3.2 起升机构,采用低速大扭矩马达直接驱动，体积小，重量轻。,2.3.2 起升机构 采用,2.3.3 回转机构,作用承受上车体的垂直载荷

13、及 倾翻力矩，并在回转马达的作用下绕回转中心旋转。,回转机构两种驱动形式：高速油马达配合行星减速器或摆线针轮减速器驱动 径向低速大扭矩马达直接驱动或一级行星减速驱动 在高速轴上安装有常闭式回转制动。,2.3.3 回转机构 作用承受上车体的垂直载荷及,安装在回转上车体上绕回转大齿圈转动行星减速器,2.3.3 回转机构,2.3.3 回转机构回转行星减速箱回转支承内齿圈安装单列交,2.3.3 回转机构,2.3.3 回转机构,2.3.3 回转机构回转动力输入安装在回转转台上绕回转大齿,回转马达安装法兰输入轴两级定轴齿轮减速常开式蹄式制动器,滚动小齿轮行星轮行星减速固定齿圈行星架径向柱塞回转马达,固定在

14、上车体上转盘内齿圈（固定在下车体上)回转中心,2.3.4 变幅机构,作用利用变幅油缸的伸缩改变作业半径及高度。衡量指标：变幅仰角，吊臂根部铰点及变幅油缸上、下铰点决定吊臂仰角范围。能带负荷变幅，变幅动作可靠；吊臂下放时平衡限速，不变幅时可靠锁紧。,2.3.4 变幅机构 作用利用变幅,2.3.5 支腿伸缩机构,作用增大起重机的支撑面积，提高起重机的抗倾翻稳定性。起重机一般有四个支腿，前后左右分置，既可同时动作又可单独伸缩。液压支腿可增加汽车起重机作业的稳定性，减轻轮胎负担，吊装作业时，将液压文腿伸出，加大承载面跨矩。作业完毕，将支腿收回，车辆便可行驶。起重机液压支腿有：蛙式支腿、H型支腿、X型支

15、腿、辐射式支腿等几种形式。,2.3.5 支腿伸缩机构 作用增大起重机的支,H型支腿外伸距离大，每一支腿有水平、垂直两个油缸，左右支腿水平伸缩横梁交叉安装，对地适应性好，易于调平，支承高度高，适用于中、大型起重机。,H型支腿外伸距离大，每一支腿有水平、垂直两个油缸,支腿伸缩动作由一个油缸完成，结构简单，重量轻，但支腿跨距小，支承高度低，适用于小型起机。,支腿伸缩动作由一个油缸完成，结构简单，重量轻，但支腿,伸腿时，液压缸的活塞杆伸出，油缸推动支腿绕车架上的销轴转动。支脚盘着地后，活塞杆继续外伸、支脚盘在地面作横向滑动，车架上抬，车轮离地。,蛙式支腿,伸腿时，液压缸的活塞杆伸出，油缸推动支腿绕车架

16、上,支腿伸出后，液压锁将液压油封闭在支腿油缸中，防止支腿油路因泄漏而造成“软腿”，同时，一旦油管损坏，支腿仍能可靠支承。缩腿时，液压缸活塞杆缩回，使支腿旋转向上，轮胎落地，支腿收起后，应插上安全销。另外，有的汽车起重机在前部附设第五个支腿，以便能在整个圆周内作业。,支腿伸出后，液压锁将液压油封闭在支腿油缸中，防止,2.3.6 起重力矩限制器,起重机作业时，容许最大起重量也一定，如果超重就有翻车的危险。对于轮式液压起重机，幅度随吊臂伸缩和变幅角度变化而变化，所以，对于起重量大于或等于16t的液压起重机必须装设力矩限制器。力矩限制器的作用根据起重机的作业特性将起重力矩限制在规定范围内，防止起重机倾

17、翻或损坏起重机部件。力矩限制器的组成：力矩检测器、主臂长度检测器、变幅角度检测器、力矩限制器本体、自动停止回路。,2.3.6 起重力矩限制器 起重机作业时，容许最,力矩检测器安装在变幅油缸活塞杆的末段，是一个将起重力矩转变为电讯号的应变仪。吊臂长度监测器由卷线盒和检测器组成，将导线长度转换为角度在转换为电阻。角度监测器将主臂角度转换为电阻。自动力矩限制器也叫力矩限制器本体，由中央处理器、存储器及显示电路板组成。其运算系统根据起重机工作状态、计算负荷的额定值、实际值并对两者进行比较，确定起重机是否处于安全状态。当实际值大于额定值时，声响或灯光开始报警，并通过执行机构切断起重机向危险方向动作。自动

18、停止回路当起重机过载时、自动动作、防止起重机发生危险。,力矩检测器安装在变幅油缸活塞杆的末段，是一个,第三编第二章工程起重机课件,第三编第二章工程起重机课件,2.3.6 起重力矩限制器,2.3.6 起重力矩限制器,第三编第二章工程起重机课件,第三编,2.4 液压系统,第三编2.4 液压系统转向液压回路行走机构液压回路回转机构,第三编第二章工程起重机课件,液压泵输出的高压油经安全阀6，精滤油器22到支腿操纵阀7。支腿操纵阀共两联，为串联油路连接，分别操纵前、后支腿油缸10和9。在支腿油缸上装有液压锁8，油泵、安全阀、精滤油器、支腿操纵阀和前后支腿分别安装在底盘上。支腿液压缸由作业手在车下操纵，先

19、放后支腿，后放前支腿，缩回时顺序相反。从支腿操纵阀出来的高压油经回转接头又回到转台以上液压系统，由多路阀11控制各机构的动作。多路阀本身为串联油路，第一联换向阀控制伸缩臂液压缸13，第二联换向阀控制变幅液压缸14，第三联换向阀控制回转马达15，第四联控制起重马达21，两马达与油泵结构相同。,液压泵输出的高压油经安全阀6，精滤油器22到支腿,在通往伸缩臂、变幅液压缸及起重马达的两根油管间装有平衡阀12。缸与马达上的平衡阀控制油路的开启压力为1.962.94MPa，伸缩臂液压缸上的平衡阀控制油路的开启压力为2.943.92 MPa。转台开始转动时，要求迅速解除制动，而停止转动时要求缓慢制动。当回转

20、马达启动时，压力油经单向阀进入制动液压缸，迅速打开制动液压缸16（包括制动器）；当转台制动时，制动液压缸的油在弹簧作用下经单向节流阀17节流口，回到操纵阀流回油箱，由于节流作用，制动缓慢。为了防止回转机构在骤然制动或换向时产生压力冲击，回转油路中设有双向缓冲阀18。当一边油路过载而另一边产生负压时，相应的过载阀,在通往伸缩臂、变幅液压缸及起重马达的两根油管间装,2.4 液压系统,立即打开，使液压马达的进油和回油自行循环，使过载油路获得缓冲，而负压油路又得到补油。此双向缓冲阀的调定压力为6.37 MPa。精滤油器22安装在油泵出口油路上，当进、出口压差超过0.34 MPa时，发讯指示装置便接通电

21、源，发出堵塞警告讯号。该系统的安全阀6调定压力为20.58 MPa（泵的转速1500r/min）。,当提升重物时，压力油通过节流阀进入制动器液压缸，保证液压马达具有一定扭矩后，制动器才打开。当液压马达停止工作时，液压缸油经单向阀回油，制动器在弹簧力作用下迅速制动。,2.4 液压系统 立即打开，使液压马达的进油和回油自行循,2.4 液压系统,当换向阀处于位时，左侧压力油路的压力超过平衡阀的开启压力，起升马达才能下降；当转速超过系统的控制速度时，左侧油路由于泵供油不及而压力下降，平衡阀在其弹簧作用下关小阀口，使重物按控制速度下降。,2.4 液压系统 当换向阀处于位时，左侧压力油,第三编第二章工程起

22、重机课件,第三编第二章工程起重机课件,油路转换阀支腿水平油缸到上车体多路换向阀支腿垂直油缸,油路转换阀支腿水平油缸到上车体多路换向阀支腿垂直油缸,压差式缓冲溢流阀常开式回转制动器油路转换阀,2.4 液压系统,伸缩臂顺序伸出,2.4 液压系统伸缩平衡阀行程顺序阀伸缩臂顺序伸出,2.4 液压系统,吊臂缩回,2.4 液压系统吊臂缩回,第三编第二章工程起重机课件,2.4 液压系统,2.4 液压系统,第三编第二章工程起重机课件,第三编第二章工程起重机课件,第三编第二章工程起重机课件,2.4 液压系统,2.4 液压系统,第三编第二章工程起重机课件,2.4 液压系统,第三编,2.4 液压系统第三编,起升卷扬机起升机构制动带11备,