【正文】 的回轉(zhuǎn)速度為1r/min～3 r/min。圖35 回轉(zhuǎn)機構(gòu)液壓回路圖Figure 35 slewing mechanism hydraulic circuit diagram回轉(zhuǎn)回路起到使吊臂回轉(zhuǎn)，實現(xiàn)重物水平移動的作用。一般來說，原動機的選擇是由起重機的總動力源所決定的。借助液壓作為動力伸縮吊臂的最大優(yōu)點在于可以實現(xiàn)無級伸縮以及不同程度上實現(xiàn)帶載伸縮，這就擴大了起重機在復(fù)雜使用條件下的使用功能，伸縮機構(gòu)簡圖如圖34所示。采用液壓驅(qū)動時，執(zhí)行元件選用液壓油缸，利用缸體和活塞桿的相對運動推動下級吊臂的伸縮。因此，在此機構(gòu)中必須設(shè)置限速裝置。液壓油路設(shè)計原理圖如圖33所示。它們的工作方式有單獨吊重、合流吊重以及共同吊重三種方式，其中對于吊大噸位且要求速度不太高時用主卷揚吊的方式，對于起吊小噸位且要求速度不太高時用副卷揚吊單獨吊重的方式；對于吊大噸位且要求速度比較高時用主卷揚泵合流吊重的方式；對于吊比較長的物體時用共同吊重的方式。圖31 起升機構(gòu)簡圖Figure 31 lifting mechanism diagram起升液壓油路回路起到使重物升降的作用。QY25K汽車起重機屬于中小型汽車起重機。系統(tǒng)的工作壓力越高，各液壓元件及管路系統(tǒng)的尺寸就越小。 為旋轉(zhuǎn)部件加速或減速時產(chǎn)生的慣性力矩，其計算公式為： (29) 式中：ε為角加速度(r/s2)；Δω為角速度的變化(r/s)；Δt為加速或減速時間(s)；J為旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動慣量()。 工作負載力矩可能是定值，也可能隨時間變化，應(yīng)根據(jù)機器工作條件進行具體分析。3)液壓缸運動循環(huán)各階段的總負載力液壓缸運動循環(huán)各階段的總負載力計算，一般包括啟動加速、快進、工進、快退、減速制動等幾個階段，每個階段的總負載力是有區(qū)別的。圖26為三種類型液壓缸的v—t圖，第一種如圖26中實線所示，液壓缸開始作勻加速運動，然后勻速運動， 圖26 速度循環(huán)圖Figure 26 speed loop diagrams最后勻減速運動到終點；第二種，液壓缸在總行程的前一半作勻加速運動，在另一半作勻減速運動，且加速度與減速度的數(shù)值相等；第三種，液壓缸在總行程的一大半以上以較小的加速度作勻加速運動，然后勻減速至行程終點。 運動分析主機的執(zhí)行元件按工藝要求的運動情況，可以用位移循環(huán)圖(L—t)，速度循環(huán)圖(v—t)，或速度與位移循環(huán)圖表示，由此對運動規(guī)律進行分析。(4)要求垂直支腿能夠承載最大起重時的壓力。方向操縱兩個機構(gòu)聯(lián)動能力。4)伸縮回路本機伸縮機構(gòu)采用四節(jié)臂（含有三個液壓缸），由于本機為中型起重機為了使本機運用廣泛，采用電液閥控制液壓缸實現(xiàn)各節(jié)臂順序伸縮。3)變幅回路(1)帶平衡閥并設(shè)有二次液控單向閥鎖住保護裝置。(2) 副卷揚只要求單泵供油。（主卷揚起升＋回轉(zhuǎn)）－變幅－下降－（起升＋回轉(zhuǎn)）－下降（中間制動一次）起重機在額定起重量的（50～60）％的作業(yè)工況最多 4中長臂；中長臂最大額定起重量的1/2；相應(yīng)的工作幅度。設(shè)計液壓系統(tǒng)時要求各系統(tǒng)的動作能夠滿足這些工況要求。 三個以上機構(gòu)的組合作業(yè)情況有些大型汽車起重機要求有三、四個動作同時組合功能，是靠手柄的45176。 副臂的作業(yè)情況大多數(shù)汽車起重機都帶有副臂，它的作用是增加起重機的最大起升高度。 T—起重機一個工作循環(huán)的時間，設(shè)定為T=300秒。工作循環(huán)次數(shù)除了可根據(jù)經(jīng)驗確定，還可根據(jù)下式進行計算：（次）（21）式中 : Y—起重機的使用壽命以年計算，與起重機的類型、用途、環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟因素有關(guān)。13制動距離（車速為30km/h）m≤10最大爬坡度%30百公里油耗l≤37表22 起重作業(yè)狀態(tài)主要技術(shù)參數(shù) Lifting operation status of main technology parameters類別項 目單 位參 數(shù)主要性能參數(shù)最 大 額 定 總 起 重 量t25最 小 額 定 工 作 幅 度m3轉(zhuǎn) 臺 尾 部 回 轉(zhuǎn) 半 徑m最大起重力矩基 本 臂kN2. 動力分配情況 根據(jù)設(shè)計要求、工作情況、起重量等，本機的動力分配如圖23所示： 圖23 上車動力分配情況Figure 23 on power distribution各機構(gòu)組合控制情況對于支腿回路伸縮速度控制、伸縮回路、變幅回路、回轉(zhuǎn)回路、主副卷揚回路都采用了電液比例控制方式，用手動比例電壓控制閥手柄做操縱工具，其搭配情況如圖24所示。(2) 各方位都應(yīng)有良好的微動性能,防止重物就位時發(fā)生沖擊碰撞。根據(jù)汽車起重機的工況，支腿回路、伸縮回路和變幅回路只能一個單獨工作，所以采用同一個液壓泵供油。大中型起重機的變幅機構(gòu)，為了減小變幅缸的缸徑，通常采用雙缸并聯(lián)回路，即兩個等直徑的變幅缸分別置于臂的兩側(cè)跟臂一起剛性連接。伸縮回路有四級液壓缸，使用電液閥控制使液壓缸實現(xiàn)順序伸縮和各節(jié)臂單獨伸縮。卷揚機構(gòu)采用變量馬達使整機具有輕載高速、重載低速的特點。上車液壓系統(tǒng)主要由液控先導(dǎo)操縱的多路換向閥控制系統(tǒng)，主操縱閥為負荷傳感式比例多路換向閥，各聯(lián)換向閥均設(shè)有抗沖擊閥和防氣蝕閥。支腿回路采用H式支腿，此支腿外伸距離大，每一支腿有兩個液壓缸，一個水平的，一個垂直的，支腿外伸后成H形。在輕載情況下，各串聯(lián)的執(zhí)行元件可任意組合，使幾個執(zhí)行元件同時動作，如伸縮和回轉(zhuǎn)，或伸縮和變幅同時進行等。經(jīng)國家工程機械質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心型式試驗和國家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的強制性目檢，整機各項指標完全達到了相關(guān)標準的要求，安全環(huán)保項目符合國家強制性標準規(guī)定，經(jīng)用戶使用動力強勁起吊性能優(yōu)良。設(shè)計時，首先明確設(shè)計任務(wù)和設(shè)計要求，仔細研究設(shè)計方案，理清設(shè)計思路，使設(shè)計過程清晰化，在此基礎(chǔ)上，進行以下研究工作：分析已有的汽車起重機，結(jié)合設(shè)備特點，明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求，并進行工況分析；確定汽車起重機液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)；對各工作機構(gòu)液壓回路進行設(shè)計，擬定液壓系統(tǒng)原理圖；根據(jù)整機工作參數(shù)和各機構(gòu)主要參數(shù)對液壓系統(tǒng)進行設(shè)計與計算，并且對主要液壓元件進行選型；對各回路及整個系統(tǒng)進行性能計算，其中包括各回路功率計算、各回路性能驗算以及系統(tǒng)的發(fā)熱驗算等。為了使設(shè)計出來的起重機具有高的性能，設(shè)計時不僅要采用一些國內(nèi)外的先進技術(shù)，也要有自己的創(chuàng)新技術(shù)。 回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢為通過小馬達、大傳動比來實現(xiàn)操作平穩(wěn)，通過設(shè)立回轉(zhuǎn)緩沖閥和自由滑轉(zhuǎn)機能來實現(xiàn)吊重的自動對中功能，從而有效防止側(cè)載的產(chǎn)生。2)變幅液壓系統(tǒng): 變幅液壓系統(tǒng)更趨節(jié)能高效，目前最先進的為變幅下降時充分利用吊臂和重物的重力勢能，實現(xiàn)重力下放，下放的速度由先導(dǎo)手柄來無級控制，變幅平穩(wěn)沒有沖擊。1)起升液壓系統(tǒng): 目前最常用的起升液壓系統(tǒng)為定量泵、定量或變量馬達開式液壓系統(tǒng)，然而，現(xiàn)代施工要求。縱觀眾多用戶的反饋意見，液壓式汽車起重機深受他們的歡迎和好評。為了防止漏油問題，元件的制造精度要求比較高。采用液壓傳動，在主要機構(gòu)中沒有劇烈的干摩擦副，減少了潤滑部位，從而減少了維修和技術(shù)準備時間。同時還很方便的把旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)槠揭七\動，易于實現(xiàn)起重機的變幅和自動伸縮。汽車起重機由于具有上述這些特點，因此隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，近年來各國汽車起重機的品種和產(chǎn)量都有很大發(fā)展。例如在工作裝置設(shè)計方面，除了使用吊鉤外，還設(shè)計了配備有電磁吸盤、抓斗、拉鏟和木料抓取器等取物裝置。德馬格雙橋AC25（25T）全路面起重機，結(jié)構(gòu)非常緊湊，車身長9m，非常適應(yīng)城市狹窄地段工作所以又被稱為城市型起重機。走在前面的是日本的神戶制鋼公司，它于10多年前開發(fā)的RK70（7T）型是世界第一臺裝有下俯式臂架的“迷你”越野輪胎式起重機。在汽車起重機向大型化發(fā)展過程中，德國始終處于遙遙領(lǐng)先的地位。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，各種新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝在汽車起重機上得到廣泛的應(yīng)用。上車起重機部分已經(jīng)大量應(yīng)用PLC可編程集成控制技術(shù)，帶有總線接口的液壓閥塊、馬達、油泵等控制和執(zhí)行元件已較為成熟，液壓和電氣已實現(xiàn)了真正緊密的接合。受公路車輛行駛的限制，國外工程起重機在70噸級以上，基本發(fā)展了全路面底盤技術(shù)，采用獨立的油氣缸懸掛方式，而中國起重機產(chǎn)業(yè)則繼續(xù)在汽車板簧式技術(shù)上發(fā)展到目前的130噸級產(chǎn)品。自1979年開始，我國采用進口汽車底盤和關(guān)鍵液壓件，自行設(shè)計生產(chǎn)出了6T、20T液壓汽車起重機之后，國內(nèi)一些起重機生產(chǎn)廠家采用技貿(mào)結(jié)合方式，分別引進日本多田野，加藤，美國格魯夫和德國利勃海爾,克虜伯的起重機產(chǎn)品技術(shù)，以結(jié)合生產(chǎn)的方式相繼制造出25T、35T、45T、50T、80T、125T汽車起重機和25T越野輪胎起重機以及32T、50T、70T全路面起重機。2)起重機控制元件的革新與應(yīng)用起重機的距離檢測防撞裝置，采用無線電信號型的防撞裝置，防撞系統(tǒng)由三相系統(tǒng)組成，用來監(jiān)控起重機前端行使距離，一般首先發(fā)出信號警示，接著將大車車速減小到50%，最后切斷電機電源，將大車制動。國外的制造企業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)達到規(guī)模化的生產(chǎn)，技術(shù)含量比較高，而且液壓技術(shù)和電子技術(shù)在汽車起重機的設(shè)計中也已廣泛的應(yīng)用，很多企業(yè)的品牌在用戶的心中已經(jīng)打上了堅實的烙印，這也使的國外起重機的繼續(xù)發(fā)展占有了更大的優(yōu)勢。1987年，德國克虜伯公司收購了格的瓦爾德公司，稱為當時德國最大的起重機公司，但該公司1995年又被美國格魯夫公司收購。目前，世界汽車起重機的生產(chǎn)，從技術(shù)上講，德國利勃海爾公司略占優(yōu)勢，但從企業(yè)規(guī)模上講，美國格魯公司居世界首位。以日本為主的東亞市場和以美國為主的北美市場，其產(chǎn)品主要特點有：(1)越野汽車起重機占主導(dǎo)地位，約占70%～80%，其次為輪式起重機，全地面起重機所占比例較小。就分布于三大市場的產(chǎn)品而言，以德國為主的歐洲市場，其產(chǎn)品主要特點為：(1)全地面起重機占主導(dǎo)地位，約占市場份額的80%。生產(chǎn)的汽車起重機品種有數(shù)百種，90年代以來，生產(chǎn)，銷售各種噸位的起重機萬余臺。現(xiàn)在普遍使用的汽車起重機多為液壓伸縮臂汽車起重機，液壓伸縮臂一般有2~4節(jié)，最下(最外)一節(jié)為基本臂，吊臂內(nèi)裝有液壓伸縮機構(gòu)控制其伸縮。部分大型汽車式起重機還在伸縮臂上使用了單缸插銷的伸縮技術(shù)，通過液壓銷作用，以單個液壓油缸可完成多節(jié)伸臂的運動，并達到各種工況的程度控制和自動伸縮，改變了以往能不油缸加內(nèi)部繩排的作業(yè)方式，使起重機相對更輕，拓展了起重機向更高工作高度發(fā)展的空間。加大對汽車式起重機液壓系統(tǒng)的設(shè)計的研究，努力創(chuàng)新和借鑒外國經(jīng)驗是當務(wù)之急。相對于其他起重機，汽車起重機不僅具有移動方便，操作靈活，易于實現(xiàn)不同位置的吊裝等優(yōu)點，而且對其進行驅(qū)動和控制的液壓系統(tǒng)易于實現(xiàn)改進設(shè)計。它對減輕勞動強度、節(jié)省人力，降低建設(shè)成本，提高施工質(zhì)量，加快建設(shè)速度，實現(xiàn)工程施工機械化起著十分重要的作用。但是，與國外汽車式起重機相比，國外汽車式起重機技術(shù)得到了飛速發(fā)展，為了降低整機成本，提高性能，整機質(zhì)量越來越小，在起重性能相同的情況下，自重約比十年前降低了20％左右，由于車輛自重的減小，使車輛采用盡可能少的軸數(shù)（尤其是大噸位起重機），這樣，大大簡化了車輛的結(jié)構(gòu)，成本降低，同時提高了起重機的作業(yè)能力及使用經(jīng)濟性，所以，同等噸位的銷售價較前十年有大幅下降，對中國國內(nèi)市場造成了很大沖擊，因此，對我國的汽車式起重機的生產(chǎn)者來說是一個嚴峻的考驗。通過先導(dǎo)比例手柄實現(xiàn)比例輸送多種負荷的無級調(diào)速，有效防止起重作業(yè)時的二次下滑現(xiàn)象，極大的提高了起重作業(yè)的安全性、可靠性和作業(yè)效率。因其機動靈活性好，能夠迅速轉(zhuǎn)移場地，廣泛用于土木工程。 圖11 專用汽車底盤的汽車起重機 圖12 QY25K型汽車起重機Figure 11 Special truck crane chassis Figure 12 QY25KTruck crane 國外汽車起重機發(fā)展概況及發(fā)展趨勢 國外汽車起重機發(fā)展概況目前世界上約有百余家企業(yè)生產(chǎn)汽車起重機，但著名的也就右十余家，如美國的格魯夫、德國的利勃海爾、徳馬克、日本加藤、多田野等。國外汽車起重機發(fā)展的主要特點可以歸納為：多品種生產(chǎn)，標準化程度高和一機多用。(4)專用配套件多，這以為歐洲發(fā)展汽車起重機的得天獨厚的條件。在保證產(chǎn)品性能和功能提下，大量采用通用配套件，而不強調(diào)追趕新技術(shù)，故產(chǎn)品可靠性較好。如1984年，美國格魯夫公司收購了英國老牌企業(yè)科爾斯公司。目前國外的起重機企業(yè)主要是生產(chǎn)大噸位的起重機，而且有完善的設(shè)計體系，和一批先進的研發(fā)人員，不斷的進行創(chuàng)新和完善。對起重機的改進，只需更改幾個模塊；設(shè)計新的起重機只需新的不同模塊進行組合，提高了通用化程度，可使單件小批量的產(chǎn)品，改成相對批量的模塊生產(chǎn)，能使較少的模塊形式，組合成不同規(guī)格的起重機，滿足市場的需求，增強了競爭力。 國內(nèi)汽車起重機的發(fā)展概況和發(fā)展趨勢 國內(nèi)汽車起重機的發(fā)展概況我國在1957年生產(chǎn)第一臺5T機械式汽車起重機到現(xiàn)在已有50多年歷史，它的生產(chǎn)大致經(jīng)歷了以下幾個階段：1957～1966年以生產(chǎn)5T機械式汽車起重機為主；1967～1976年以生產(chǎn)12T以下小型液壓汽車起重機為主；1977～1996，16～50T中大噸位液壓汽車起重機產(chǎn)品發(fā)展較快。近幾年來，中國汽車起重機產(chǎn)業(yè)的主力廠商在加速追趕國外先進水平的進程中，一直堅持自主的技術(shù)創(chuàng)新道路，基本上沒有整體引進外國技術(shù)的做法，也使得中國汽車起重機產(chǎn)業(yè)在達到和接近國際先進水平的同時，在產(chǎn)品技術(shù)上擁有明顯的中國特質(zhì)。中國汽車起重機底盤到目前已經(jīng)應(yīng)用了CAN總線控制系統(tǒng)，達到點對點、一點對多點（成組）及全局廣播集中方式傳送和接受數(shù)據(jù)，達到了防抱死防滑轉(zhuǎn)、電噴發(fā)動機控制、自動變速，扭矩實時控制、經(jīng)濟運行速度等的自動計算控制，提高了操縱的自動性、系統(tǒng)的可靠性、人機界面的可視性，