折臂式随车起重机的变幅机构
大连工程机械研究所 刑玉生 刘佃富
摘要:介绍了随车起重机变幅机构的主要形式和特点,提出304304型变幅机构在设计时的要求。
叙词:随车起重机 变幅机构 折臂
Abstract:Thispaperpresentsthemaintypesandfeaturesofluffingmechanismsofgoose2neckjiblorryloadingcranesandproposesdesignrequirementsfor304304typeluffingmechanism.
Keywords:Lorryloadingcrane Luffingmechanism Goose2neckjib
随车起重机是安装在载货汽车上的一种附加起重设备。与汽车起重机相比,随车起重机把起重和运输功能结合起来,不仅节省劳动力,而且节约能源,减少费用,也由于设计和制造随车起重机的技术进步,使其生产有了较大发展。随车起重机的变幅机构影响着整机的性能,是随车起重机的一个重要组成部分。
11变幅机构的形式
臂式两种。转立柱、图1)。这三,每一铰支点的变角是由摆动液压缸或摆动液压缸与双摇杆四杆机构的组合完成的。两个铰支点不同变角机构的组合即构成随车起重机多种不同的折叠臂变幅机构系统
。
图2 折叠臂变幅机构的变角方式
仅由一摆动液压缸组合实现变角,液压缸铰支点在四杆的铰点上;另一个铰点在前臂或后臂上,液压缸放置又有正置和倒置之分。
21变幅机构的特点
在有立柱、主次折叠臂构成的折臂式随车起重机中,通过六种基本变角机构的两两组合可以得到36种形式,常用的变幅机构有十多种,一般用途的折叠臂式随车起重机依据不同
图1 折叠臂的结构简图
11回转立柱 21主折叠臂 31次折叠臂
为了更好地研究折叠臂变幅机构,将常用于起重机的折叠变幅机构按其构成分类。对任一铰支点变角方式可归结为六种形式(图2a、b、c、d、e、f)。
变角机构形式有如下特征,
一个铰点可以
《起重运输机械》 1998(11
)
的吨位采用不同形式的变幅机构。
(1)摆动液压缸机构的特点
在随车起重机的变幅机构中,摆动液压缸可以铰接在立柱的顶部或底部,当其铰接在立柱的顶部时,如403300型变幅机构(图4),可以增大摆动液压缸的变幅能力,但立柱的底部受到的弯矩较大;当其铰接在立柱的底部时,如
—7—
图3 300300型变幅机构 图4 403300型变幅机构 图5 304304型变幅机构
300300型(图3)、304304型变幅机构(图5),使PALFINGER公司的PK17500型随车起重机
立柱的受力较好,有利于随车起重机的稳定。
(2)四杆机构的特点
随车起重机从折叠位置到垂直位置,摆角较大,应采用双摆杆四杆机构,这是因为它具有以下优点:
①在304304型变幅机构中,由于双摆杆四杆机构(图5)的连杆l23受到较大的压力,应使其尽可能的短,并且两连架杆应有一定的长度比(l12>l34),使连架杆l34l的l12 l34倍;而在403300,双摇杆四杆机构(图l力,连架杆l,虽然影,但减小了摆动液压缸的行程。
②在304304型变幅机构中的双摇杆四杆机构在很大的范围内依然保持着较大的传动角,这样减小了摆动液压缸的结构尺寸;403300型变幅机构中的双摇杆四杆机构的传动角虽然有所减小,但折叠臂受到连杆l23和摆动液压缸的双重驱动力矩,其传力性能依然较好。
总而言之,300300型变幅机构结构较简单。但为了增大工作范围,主折臂较长,因而结构不够紧凑,且主折臂的重心远离转轴的中心线,不利于增大起重能力,所以300300型变幅机构常用在小型随车起重机中。403300型变幅机构具有四杆机构的优点,在折叠情况下结构较紧凑,但连接杆l12铰接在立柱的顶端,使立柱受到较大的弯矩,这种变幅机构常用在中型随车起重机中。304304型变幅机构适用于大型随车起重机,大型随车起重机的自重较大,如—8—
的自重是2070kg。因此,这种变幅机构在折叠情况下结构紧凑,利于汽车的平稳行驶,且传力性能好
,减少了整个随车起重机的自重,摆动液压缸铰接在立柱底部,使整个随车起重机结构合理,稳定性能好。
31在设计304304,因此应该研究这种变幅机构。为了使四杆机构的杆长和摆动液压缸机构的液压缸行程和液压缸直径达到最优化,应综合考虑以下几个要求:
(1)重心
由于大型随车起重机自重大,若使其在折叠情况下结构紧凑,整个随车起重机的重心应处于汽车底盘的中平面内。
(2)位置随车起重机应能够达到折叠位置、标准位置(即立柱和主折叠臂之间的四杆机构的传动角为90°,次折叠臂处于水平时随车起重机所在的位置)和垂直位置。
(3)四杆机构随车起重机的四杆机构要避免死点,要求传动角合适,传动比适宜。
(4)摆动液压缸
要求液压缸的行程、最大油压及液压缸的直径适中。
(5)构件不发生干涉
要求变幅机构的构件之间以及与立柱、折臂之间不发生干涉。
《起重运输机械》 1998(11)
液力传控系统的技术特性
哈尔滨工业大学 李有义 董泳 陆肇达大连液力机械总厂 曹晓宁 王林枢
液力机械包括液力变矩器和液力偶合器(以下简称变矩器和偶合器)在起重运输机械上的应用已不少见。但是,主要具有反馈控制特性的液力传动控制系统(以下简称液力传控)的使用至今还不多见。经研究和分析表明,液力传控系统对起重运输机械具有良好的应用前景。
所谓液力传控系统是指液力元件在系统中不仅起动力传输的作用,同时也兼有调节控制的功能。在起重运输机械方面,一般是需要控制速度,有时也可能需要控制运行位置,图1是个典型的恒速控制系统,其中导叶可调式变矩器6既具有实现主传动的功能,也可完成调节控制速度的功能。设变矩器的导叶安放角为0,提升质量为G的重物时,nc,D’
延伸到第 和第 象限,即在不变的输入转速情况下,输出可以因与负载动力平衡条件不同,在牵引、零速或反转制动等状态间连续变化,这种变化无需控制而自动实现。一些研究试验和工程应用的实践表明,液力传控系统具有以下特性:
(1)系统具有一个秒级时间的过渡过程和3%～5%以下误差的稳态精度,具体值可因不同的情况而异。,我们以电实现反馈控制,进2所示,,起
,液是适宜的。
值nc,D相等,。,由于浮力的消失使卷筒荷重有一个突变∃G,转
’
速随之瞬时下降∃nc=nC,D-nc,控制器根据设定值nc,D与nc之差将给出相应的控制信号,通过液压的或者是电动—机械的执行机构7,使变矩器的导叶转角调节至Η1,使卷筒转速回到原来的设定值,从而达到控制输出恒速的目的。
11系统特性
液力机械是一种动力柔性传动装置,其输出力矩与转速的关系属软特性,特性曲线从第 象限连续
参 考 文 献
1 孙继明1三铰点液压缸的新设计法1工程机械,
1991(3)
2 梁检爱,李传荫1随车起重机1起重运输机械,《起重运输机械》 1998(11)
图1 恒速控制系统
(a)液力传控系统配置 (b)扭矩与转速关系曲线
11电动机 21卷筒 31水箱 41放大器51控制器 61可调式变矩器 71执行机构
1988(4):33～40
3 杨育坤1国外随车起重机的生产与发展1工程机械,1994(11)
(收稿日期:1997212224)
—9—
折臂式随车起重机的变幅机构
大连工程机械研究所 刑玉生 刘佃富
摘要:介绍了随车起重机变幅机构的主要形式和特点,提出304304型变幅机构在设计时的要求。
叙词:随车起重机 变幅机构 折臂
Abstract:Thispaperpresentsthemaintypesandfeaturesofluffingmechanismsofgoose2neckjiblorryloadingcranesandproposesdesignrequirementsfor304304typeluffingmechanism.
Keywords:Lorryloadingcrane Luffingmechanism Goose2neckjib
随车起重机是安装在载货汽车上的一种附加起重设备。与汽车起重机相比,随车起重机把起重和运输功能结合起来,不仅节省劳动力,而且节约能源,减少费用,也由于设计和制造随车起重机的技术进步,使其生产有了较大发展。随车起重机的变幅机构影响着整机的性能,是随车起重机的一个重要组成部分。
11变幅机构的形式
臂式两种。转立柱、图1)。这三,每一铰支点的变角是由摆动液压缸或摆动液压缸与双摇杆四杆机构的组合完成的。两个铰支点不同变角机构的组合即构成随车起重机多种不同的折叠臂变幅机构系统
。
图2 折叠臂变幅机构的变角方式
仅由一摆动液压缸组合实现变角,液压缸铰支点在四杆的铰点上;另一个铰点在前臂或后臂上,液压缸放置又有正置和倒置之分。
21变幅机构的特点
在有立柱、主次折叠臂构成的折臂式随车起重机中,通过六种基本变角机构的两两组合可以得到36种形式,常用的变幅机构有十多种,一般用途的折叠臂式随车起重机依据不同
图1 折叠臂的结构简图
11回转立柱 21主折叠臂 31次折叠臂
为了更好地研究折叠臂变幅机构,将常用于起重机的折叠变幅机构按其构成分类。对任一铰支点变角方式可归结为六种形式(图2a、b、c、d、e、f)。
变角机构形式有如下特征,
一个铰点可以
《起重运输机械》 1998(11
)
的吨位采用不同形式的变幅机构。
(1)摆动液压缸机构的特点
在随车起重机的变幅机构中,摆动液压缸可以铰接在立柱的顶部或底部,当其铰接在立柱的顶部时,如403300型变幅机构(图4),可以增大摆动液压缸的变幅能力,但立柱的底部受到的弯矩较大;当其铰接在立柱的底部时,如
—7—
图3 300300型变幅机构 图4 403300型变幅机构 图5 304304型变幅机构
300300型(图3)、304304型变幅机构(图5),使PALFINGER公司的PK17500型随车起重机
立柱的受力较好,有利于随车起重机的稳定。
(2)四杆机构的特点
随车起重机从折叠位置到垂直位置,摆角较大,应采用双摆杆四杆机构,这是因为它具有以下优点:
①在304304型变幅机构中,由于双摆杆四杆机构(图5)的连杆l23受到较大的压力,应使其尽可能的短,并且两连架杆应有一定的长度比(l12>l34),使连架杆l34l的l12 l34倍;而在403300,双摇杆四杆机构(图l力,连架杆l,虽然影,但减小了摆动液压缸的行程。
②在304304型变幅机构中的双摇杆四杆机构在很大的范围内依然保持着较大的传动角,这样减小了摆动液压缸的结构尺寸;403300型变幅机构中的双摇杆四杆机构的传动角虽然有所减小,但折叠臂受到连杆l23和摆动液压缸的双重驱动力矩,其传力性能依然较好。
总而言之,300300型变幅机构结构较简单。但为了增大工作范围,主折臂较长,因而结构不够紧凑,且主折臂的重心远离转轴的中心线,不利于增大起重能力,所以300300型变幅机构常用在小型随车起重机中。403300型变幅机构具有四杆机构的优点,在折叠情况下结构较紧凑,但连接杆l12铰接在立柱的顶端,使立柱受到较大的弯矩,这种变幅机构常用在中型随车起重机中。304304型变幅机构适用于大型随车起重机,大型随车起重机的自重较大,如—8—
的自重是2070kg。因此,这种变幅机构在折叠情况下结构紧凑,利于汽车的平稳行驶,且传力性能好
,减少了整个随车起重机的自重,摆动液压缸铰接在立柱底部,使整个随车起重机结构合理,稳定性能好。
31在设计304304,因此应该研究这种变幅机构。为了使四杆机构的杆长和摆动液压缸机构的液压缸行程和液压缸直径达到最优化,应综合考虑以下几个要求:
(1)重心
由于大型随车起重机自重大,若使其在折叠情况下结构紧凑,整个随车起重机的重心应处于汽车底盘的中平面内。
(2)位置随车起重机应能够达到折叠位置、标准位置(即立柱和主折叠臂之间的四杆机构的传动角为90°,次折叠臂处于水平时随车起重机所在的位置)和垂直位置。
(3)四杆机构随车起重机的四杆机构要避免死点,要求传动角合适,传动比适宜。
(4)摆动液压缸
要求液压缸的行程、最大油压及液压缸的直径适中。
(5)构件不发生干涉
要求变幅机构的构件之间以及与立柱、折臂之间不发生干涉。
《起重运输机械》 1998(11)
液力传控系统的技术特性
哈尔滨工业大学 李有义 董泳 陆肇达大连液力机械总厂 曹晓宁 王林枢
液力机械包括液力变矩器和液力偶合器(以下简称变矩器和偶合器)在起重运输机械上的应用已不少见。但是,主要具有反馈控制特性的液力传动控制系统(以下简称液力传控)的使用至今还不多见。经研究和分析表明,液力传控系统对起重运输机械具有良好的应用前景。
所谓液力传控系统是指液力元件在系统中不仅起动力传输的作用,同时也兼有调节控制的功能。在起重运输机械方面,一般是需要控制速度,有时也可能需要控制运行位置,图1是个典型的恒速控制系统,其中导叶可调式变矩器6既具有实现主传动的功能,也可完成调节控制速度的功能。设变矩器的导叶安放角为0,提升质量为G的重物时,nc,D’
延伸到第 和第 象限,即在不变的输入转速情况下,输出可以因与负载动力平衡条件不同,在牵引、零速或反转制动等状态间连续变化,这种变化无需控制而自动实现。一些研究试验和工程应用的实践表明,液力传控系统具有以下特性:
(1)系统具有一个秒级时间的过渡过程和3%～5%以下误差的稳态精度,具体值可因不同的情况而异。,我们以电实现反馈控制,进2所示,,起
,液是适宜的。
值nc,D相等,。,由于浮力的消失使卷筒荷重有一个突变∃G,转
’
速随之瞬时下降∃nc=nC,D-nc,控制器根据设定值nc,D与nc之差将给出相应的控制信号,通过液压的或者是电动—机械的执行机构7,使变矩器的导叶转角调节至Η1,使卷筒转速回到原来的设定值,从而达到控制输出恒速的目的。
11系统特性
液力机械是一种动力柔性传动装置,其输出力矩与转速的关系属软特性,特性曲线从第 象限连续
参 考 文 献
1 孙继明1三铰点液压缸的新设计法1工程机械,
1991(3)
2 梁检爱,李传荫1随车起重机1起重运输机械,《起重运输机械》 1998(11)
图1 恒速控制系统
(a)液力传控系统配置 (b)扭矩与转速关系曲线
11电动机 21卷筒 31水箱 41放大器51控制器 61可调式变矩器 71执行机构
1988(4):33～40
3 杨育坤1国外随车起重机的生产与发展1工程机械,1994(11)
(收稿日期:1997212224)
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