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1、流动式起重机,第一节 概 述,流动式起重机是臂架类型起重机械中无轨运行的起重设备。它具有自身动力装置驱动的行驶装置，转移作业时不需要拆卸和安装。由于其机动性强、应用范围广，近年来得到了迅速发展。特别是近几十年由于液压传动技术、控制工程理论及微型计算机在工程设备中的广泛运用，明显提高了流动式起重机的工作性能和安全性能，从而使它在所有起重设备中占有量越来越多。它对减轻劳动强度，节省人力，降低成本，提高施工质量，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。,一、流动式起重机的分类,1.特种设备目录中流动式起重机的分类：（种类）起重机械4000;（类型/类别）流动式起重机4400；（品种/型式
2、）轮胎起重机等9个品种，如下图：4410 轮胎起重机,流动式起重机的分类,4420 履带起重机,流动式起重机的分类,流动式起重机的分类,流动式起重机的分类,流动式起重机的分类,4430 全路面起重机,流动式起重机的分类,流动式起重机的分类,流动式起重机的分类,4440 集装箱正面吊运起重机,流动式起重机的分类,4450 集装箱侧面吊运起重机,流动式起重机的分类,4460 集装箱跨运车,流动式起重机的分类,4470 轮胎式集装箱门式起重机,流动式起重机的分类,4480 汽车起重机,流动式起重机的分类,4490 随车起重机,流动式起重机的分类,流动式起重机的分类,2、根据GBT 20776-200
3、6起重机械分类,流动式起重机分类如下。（1）按底盘分类分为汽车式起重机、轮胎式起重机、履带式起重机、全地面起重机和随车起重机。汽车式起重机是以通用或专用的汽车底盘为运行装置的流动式起重机。轮胎式起重机是以装有充气轮胎的特制底盘为运行装置的流动式起重机。（2)按回转方式分类分为回转式流动式起重机和非回转式流动式起重机。,流动式起重机的分类,(3)按臂架型式分类分为桁架臂流动式起重机和箱形臂流动式起重机、铰接臂流动式起重机等。(4)按使用场合分类 分为通用流动式起重机、越野流动式起重机和专用或特殊用途的流动式起重机(如集装箱用等)。a、通用流动式起重机就是用于港口、货场、车站、工厂、建筑工地进行货
4、物装卸和建筑安装的流动式起重机。b、越野流动式起重机具有良好的越野性能，可在泥泞或崎岖不平的场地进行作业的流动式起重机。c、特殊用途流动式起重机是从事某种专门作业或备有其他设施进行特殊作业的流动式起重机。如专门用于大型设备及构件安装的重型及超重型桁架臂汽车起重机、集装箱轮胎起重机及抢险救援起重机。,二、汽车起重机的组成,1-汽车驾驶室 2-前支腿 3-油箱4-后支腿 5-回转减速器 6-起重机驾驶室7-变幅油缸8-伸缩油缸9-起重臂 10-主钩 11-主钩钢丝绳 12-副臂 13-副钩l4-副钩钢丝绳 15-起升、变幅卷筒l6-平衡重,三、轮胎起重机组成,四、流动式起重机参数图示,最大总起重量
5、,最大总起重量与最小额定工作幅度的乘积,五、汽车起重机、轮胎起重机、全路面起重机、履带起重机的主要特点,第二节 流动式起重机现行标准和规范,一、流动式起重机制造和安装规范（1）（TSG Q70012006）起重机械制造监督检验规则（2）（TSG Q70152008）起重机械定期检验规则（3）（TSG Q70162008）起重机械安装改造重大维修监督检验规则（4）（GB/T 199122005）轮胎式集装箱门式起重机安全规程（5）（GB/T 60682008）汽车起重机和轮胎起重机试验规范（6）（JB 87161998）汽车起重机和轮胎起重机 安全规程（7）（DL/T 52482010）履带起重
6、机安全操作规程(8)（GB/T 6068.12005）汽车起重机和轮胎起重机试验规范 第1部分：一般要求(9)（GB/T 6068.22005）汽车起重机和轮胎起重机试验规范(10)(GB/T 6068.32005)汽车起重机和轮胎起重机试验规范第3部分(11)(GB/T 179922008)集装箱正面吊运起重机安全规程,流动式起重机现行标准和规范,二、流动式起重机现行标准（1）GB/T 147832009轮胎式集装箱门式起重机（2）JB 97382000汽车起重机和轮胎起重机技术要求（3）GB/T 199242005流动式起重机稳定性的确定（4）GB 200622006流动式起重机作业噪声限
7、制及测量方法(5)GB/T 264732011起重机 随车起重机安全要求(6)GB/T 264742011集装箱正面吊运起重机 技术条件（7）GB/T 153622009轮胎式集装箱门式起重机（8）GB/T145602011履带起重机（9）GB/T 279962011全地面起重机(10)GB/T 264732011起重机 随车起重机安全要求(11)JB/T 53181991大型履带起重机 技术条件（12）QC/T4592004随车起重运输车,第三节流动式起重机的结构,流动式起重机是通过改变臂架仰角来改变载荷幅度的旋转类起重机。与一般的桥门式起重机不同，流动式起重机的结构由起重臂、回转平台、车架
8、和支腿组成。一、起重臂：最主要的承载构件，通常有桁架臂和伸缩臂两种桁架臂。这种臂架由只受轴向力的弦杆和腹杆组成。由于采用挠性的钢丝绳变幅机构，变幅拉力作用于起重臂前端，使臂架主要受轴向压力，自重引起的弯矩很小。因此，桁架臂自重较轻。但若起重臂很长，又要转移作业场地，则须将吊臂折成数节，另作运输，到达新作业场地后再组装。所以准备时间较长，不能立即投入使用。因此，这种起重臂多用于不经常转移作业场地的起重机，如轮胎起重机、履带起重机上。伸缩臂。这种起重臂由多节箱形焊接板结构套装在一起而成。各节臂的横截面多为矩形、五边形或多边形。通过装在臂架内部的伸缩液压缸或由液压缸牵引的钢丝绳，使伸缩臂伸缩，从而改
9、变起重臂长度。所以，这种形式的起重臂既可以满足流动式起重机运行时臂架长度较小，保证起重机有很好的机动性的要求，又可尽量缩短起重机从运行状态进入起重作业状态的准备时间。因此，汽车起重机、全路面起重机、现代轮胎起重机和有些履带起重机均采用这种形式的臂架。,第三节流动式起重机的结构,由于臂架长度是连续可变的，伸缩臂均采用与桁架式起重臂的变幅机构不同的液压缸，从而使伸缩臂呈悬臂受力状态。这就要求这种臂架有很大的抗弯强度。所以，伸缩臂的自重较大。为了缓解这一矛盾，伸缩臂多装有可折叠式一节或多节桁架式副臂。这一方法已在大多数流动式起重机上应用。下图是一个三节主臂的伸缩式起重臂,第三节流动式起重机的结构,1
10、三级臂；2二级臂；3基本臂；4挡绳架；5绳夹；6楔套；7、23销轴；8环首螺钉；9螺母；l0伸缩油缸；ll、13、16、22、26滑轮；12轴承；14、15、18、27、28轴；17挡套；l 9、20、21、24滑块；25卷筒,第三节流动式起重机的结构,二、回转平台：通常称为转台。它的作用，是起重机工作时为起重臂的后铰点、变幅机构或变幅液压缸提供足够的约束，将起升载荷、自重及其他载荷的作用通过回转支承装置传递到起重架上三、车架：车架是整个起重机的基础结构，其作用是将起重机工作时作用在回转支承装置上的载荷传递到起重机的支承装置上（支腿、轮胎、履带）上。四、支腿：是安装在车架上可折叠或收放的支承结
11、构。它的作用，是在不增加起重机宽度的条件下，为起重机工作时提供较大的支承跨度。从而在不降低流动式起重机机动性的前提下，提高其起重特性。通常有H型、X型、蛙式、辐射式等四种型式；下图是支腿的常见形式,第三节流动式起重机的结构,支腿形式图 a)W形支腿 b)H形支腿 c)X形支腿 d)辐射形支腿,第三节流动式起重机的结构,W形支腿是当支腿收起时，从起重机后方看呈W形。H形支腿和X形支腿是当支腿全部伸出后，从起重机后方看呈H形和X形。辐射形支腿可根据作业的需要改变支腿伸出形式。H形支腿应用较广，辐射形支腿多用于特大型起重机。,第四节流动式起重机工作原理(工作机构),流动式起重机的机构设置与通常的桥、
12、门式起重机不同，其主要机构有起升机构、回转机构、变幅机构、伸缩机构、支腿机构和运行机构。为了保证良好的机动性，流动式起重机通常以内燃机作为原动机，对于采用内燃机为原动机的流动式起重机，在从原动机至各机构的传动方式上有三种形式，即机械传动、电力传动和液压传动。目前流动式起重机主要采用后两种方式，更广泛采用的是液压传动。,流动式起重机工作原理(工作机构),机械传动是通过各种机械零件(如齿轮、传动轴、离合器和制动器等)，将原动机的机械能通过控制装置传递到各工作机构。由于这种方式的重量较大，布置困难，机构的承受超载能力差。再由于原动机不能逆转，传动装置中必须为每个工作机构设置逆转机构，使机构复杂化。所
13、以现代流动式起重机已很少采用这种传动方式。,流动式起重机工作原理(工作机构),电传动是将内燃机带动的发电机所发出的电能或外接电源的电能，通过控制装置，分配到各机构的驱动电机上，带动起重机的各机构工作。这种传动方式机构布置简单，调速性能好，操纵方便，各机构的过载能力强，维护方便。但因电机的重量大，成本高，从而使这种传动方式的自重较大，成本高。所以这种方式多用在作业范围相对固定的轮胎式和履带式起重机上。,流动式起重机工作原理(工作机构),液压传动是现代流动式起重机广泛采用的传动方式。它通过液压泵将内燃机的机械能转变成液压油的液压能，在各种液压控制元件的控制下，将液压能传递给各机构的液压执行元件(液
14、压马达、液压缸)，还原成机械能。这种传动方式的主要优点是：元件尺寸小、重量轻、结构紧凑。调速范围大，且可无级调速。反应速度快，动特性好。运转平稳，液压油的弹性可以缓冲。操纵方便，易于实现自动控制。由于液压元件日趋标准化、系列化，所以质量稳定，成本下降。,示例一电力传动(内燃机所发的电能分配给驱动电机),QLDl6G型轮胎式起重机动力传动系统图1-柴油机 2-发电机 3-起升电动机 4、11、14-制动器 5-伞齿轮 6、22-圆柱齿轮7-起升卷筒 8-变幅卷筒 9、l6-减速装置 10、l5、21-联轴器 l2-变幅电动机l3-回转电动机 17-小齿轮 18-大齿圈 l9-行驶电动机 20-中
15、央制动器23-链传动 24-轮边制动器25-轮胎26-气泵27-油泵,示例二液压传动(内燃机的机械能转化为液压能),液压基本知识,液压系统的组成1、动力原件主要有油泵、齿轮泵、柱塞泵等。作用将机械能转换为液压能。2、执行原件主要有马达、油缸等。作用将液压能转换为机械能。3、控制原件主要有换向伐、溢流伐、流量伐、电磁伐。(方向)(压力)(节流)作用控制液压系统油液流动的方向、压力大小，流量大小。4、辅助原件油箱、油管、接头、压力表、滤油器、中心回转体、操纵手柄、蓄能器等。5、传动介质主要有液压油。6、液压系统要工作必须具备二个条件：A、油液要有流动B、系统要有压力,液压基本知识,7、压力的大小取
16、决于阻力大小(观看压力表)8、油路图压力符号一般用“P”表示，回油符号一般用“O”表示。9、围绕一个环节：机 械 液 压 机 械(发动机)(中间传递)(执行),4.1汽车起重机起升机构,起升机构图1-原动机 2-联轴器 3-制动器4-减速器 5-卷筒 6-吊钩 7-滑轮组 8-离合器由于1原动机是由油泵驱动机构工作,其起升机构油路见下页,起升机构油路图,1-换向阀；2-平衡阀；3-液压马达；4-制动液压缸；5-单向节流阀左图是最基本的起升机构液压回路。在图示状态下，液压泵的来油经换向阀中位卸荷回油箱；常闭式制动器在弹簧作用下提供制动力矩，用以平衡起升载荷的悬停。当手动换向阀离开中位进入工作位置
17、时，泵的来油经换向阀进入机构的起升分支，并经过单向节流阀进入制动器。这以后，泵的泵油压力很快上升。压力升到一定程度，便会克服制动器的弹簧力，使制动器开启。同时，进入起升分支的压力油经平衡阀中的单向阀进人马达。若这时系统压力足以克服作用在马达上的阻力矩，机构就会在马达驱动下以一定的速度起升载荷，马达的排油经换向阀流回油箱。,工作原理,上图是最基本的起升机构液压回路。在图示状态下，液压泵的来油经换向阀中位卸荷回油箱；常闭式制动器在弹簧作用下提供制动力矩，用以平衡起升载荷的悬停。当手动换向阀离开中位进入工作位置时，泵的来油经换向阀进入机构的起升分支，并经过单向节流阀进入制动器。这以后，泵的泵油压力很
18、快上升。压力升到一定程度，便会克服制动器的弹簧力，使制动器开启。同时，进入起升分支的压力油经平衡阀中的单向阀进人马达。若这时系统压力足以克服作用在马达上的阻力矩，机构就会在马达驱动下以一定的速度起升载荷，马达的排油经换向阀流回油箱。,工作原理,若手动换向阀回到中位，则系统压力迅速下降，马达停止转动；制动器在弹簧作用下，经单向节流阀中的单向阀排出制动器动作缸中的液压油，实现制动。要下降载荷时，可将换向阀拨到位。这时，泵的来油经换向阀进入回路的下降分支，同时经单向节流阀进入制动器。当压力增大到一定程度时，制动器将开启，下降分支的压力将同时使平衡阀中顺序阀有一定的开度。这样，马达在起升载荷和下降分支
19、压力的共同作用下旋转，使载荷下降，马达的排油经顺序阀、换向阀流回油箱。平衡阀中的顺序阀的作用，是当下降时在马达的排油口产生足够的节流阻力，以平衡起升载荷对马达的作用，从而限制机构的下降速度。顺序阀所产生阻力的大小，取决于下降分支液压油的压力，压力越大，阀的开度越大，阻力越小。因此，可以通过控制手动换向阀的开度来改变机构下降分支的压力，从而实现对载荷下降速度的控制。,工作原理,制动器油路上单向节流阀的作用，是在不影响制动器上闸时间的条件下，减缓制动器的开启速度。所以这样设置，是因为当起升载荷较大时马达所需要的启动压力也较高，而制动器的开启压力通常较低，在提升已悬挂在吊钩上的载荷时，随着供油压力逐
20、渐上升，制动器首先开启，使载荷力矩作用在马达上。而这时马达进口压力还不足以使马达启动；相反，在载荷作用下马达会逆转而使载荷下降，这就是所谓的二次提升下滑。单向节流阀对制动器开启的延时作用，将使马达进口压力在制动器开启时有一定的提高，从而减小二次提升下滑量。但是，单向节流阀的作用将加剧空钩起升时机构的抖动。因为空钩起升所需的马达启动压力较低，而制动器开启压力不变，在制动器开启时马达进口压力超过空钩起升所需压力，制动器打开时马达会很快转动；这样所导致的系统压力下降将使制动器又关闭，机构停止，压力又开始上升；当制动器再度开启时，马达又会很快转动。就这样不断重复。单向节流阀正是加大了制动器开启时马达进
21、口处的压力，所以空钩时的抖动现象也会加剧。当然，当发动机转速很高而使油路阻力加大从而使马达转动压力升高时，这种现象可得到一定的缓解。,4.2汽车起重机变幅机构,流动式起重机通常通过改变起重臂的仰角来改变作业幅度。所以，变幅机构也就是改变越重臂仰角的机构。1）机构形式流动式起重机变幅可分为挠性变幅(钢丝绳滑轮组)和刚性变幅(油缸变幅)。下图为变幅机构示意图。,变幅机构图 a)挠性变幅 b)刚性变幅,4.2汽车起重机变幅机构,当操纵阀5的手柄向后拉时，压力油通过平衡阀4中右侧油路，进入油缸3的底部，通过活塞使起重臂2抬起。油缸上部可以回油。当操纵手柄向前推时，压力油通过左侧油路进人变幅油缸3顶部，
22、活塞收缩，起重臂2落下。当油压达到一定压力时，油缸底部的油液可通过平衡阀4回油。,2）刚性变幅机构的油路,4.2汽车起重机变幅机构,3）大吨位的流动式起重机刚性变幅机构的油路 对于大吨位的流动式起重机，因单个变幅液压缸的推力往往不能满足要求，而采用并列的双变幅缸形式。图(a)是一双缸变幅机构液压原理图。两个变幅缸的同步是靠起重臂的扭转约束来实现的。在有些条件下，单一平衡阀的通径并不能满足双液压缸的大流量要求，这时可采用两平衡阀并联的方式来实现大的通过能力，见图(b)。但必须注意，按图中回路的接法，当两个平衡阀性能有差异时(一般不可避免)，将导致两个变幅缸不同步而使起重臂受扭。为了防止这种现象的
23、发生，可采用图(c)所示的处理方法，即将两变幅缸无杆腔连通。平衡阀的安装应尽可能靠近变幅缸，以缩短无杆腔中高压油对油管的作用长度。平衡阀与变幅缸无杆腔之间也不允许采用软管连接。,4.2汽车起重机变幅机构,双缸变幅机构液压原理,4.3汽车起重机伸缩机构,伸缩机构是采用伸缩式起重臂的流动式起重机所特有的机构。其作用是改变伸缩式起重臂的长度，并承受由起升质量和伸缩臂质量所引起的轴向载荷。按伸缩臂伸缩过程，伸缩机构可分为顺序伸缩和同步伸缩两种形式。,3.3.1以同步伸缩为例,图示说明,上图为使用分流马达保持起重机伸缩臂同步伸缩的回路。所谓分流马达，实质上就是两只完全相同的液压马达，彼此的轴机械连接同速
24、旋转，起等量分流作用。泵输出的压力油经换向阀并联地进入分流马达1和2，再分别供入伸缩缸3和4，由于排量相同和转速一致，两马达输油的流量也就相等，因此两缸保持速度同步。,4.4支腿机构,对于带有支腿的流动式起重机，支腿机构是下车主要工作机构之一。在液压传动广泛应用在流动式起重机上的今天，几乎所有的支腿机构均是采用液压传动的。对于支腿的形式，在前一节中已做了详细的介绍，在这里将介绍支腿的液压传动回路及其特点：为了保证起重机可靠工作，支腿回路应满足以下要求。满足支腿收放的动作要求。保证支腿安全可靠，有良好的闭锁性能。为了能够调整起重机水平，4个支腿应既能同时动作，又能单独动作。,3.4.1工作原理以
25、垂直支腿为例,图示说明,上图为H形支腿的液压回路。其中选择阀l是用来控制油泵来油进入支腿回路还是进入上车的；换向阀2是用来控制四个水平支腿液压缸的伸或缩；操纵阀3控制四个垂直支腿液压缸的伸或缩。为了便于调平，在操纵阀3和每个垂直支腿液压缸的无杆腔之间，均设置了两位两通的转阀4。操作时，可通过控制阀4和阀3，使某一个或几个垂直支腿缸伸缩，从而使车架达到水平。注:P316液压锁的概念,4.5汽车起重机的运行机构,流动式起重机的运行机构形式，决定着起重机的形式。对于汽车起重机，其运行底盘是通用或专用的汽车底盘。,4.6流动式起重机的稳定性,流动式起重机最严重的事故就是“翻车”，翻车事故的根本原因就是
26、丧失稳定。所以起重机的稳定与安全的关系十分密切。流动式起重机的稳定性可分为行驶状态稳定性、工作状态稳定性工作状态稳定性分为静态稳定性和动态稳定性 以静态稳定性为例,静态稳定性计算,稳定性用稳定性安全系数来表达，稳定性安全系数是稳定力矩与倾翻力矩之比。K1=式中(Q+G吊)吊钩上载荷；G1起重臂重量；G2下车重量；G3上车重量；G4平衡重重量；R，1，2，3，4尺寸见图。静态稳定安全系数Kl1.4。,第五节 安全装置,按照GB6067.1-2011起重机械安全规程，汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机应装设的安全防护装置有:1.起重力矩限制器 2.起升高度限位器3.下降深度限位器（根据需要）4.幅
27、度限位器5.偏斜指示器或限制器6.幅度指示器7.水平仪8.防止臂架向后倾翻的装置（油缸变幅的汽车起重机和履带起重机除外）9.风速分级报警器（起升高度大于50m时）10.垂直支腿回缩锁定装置11.回转锁定装置12.作业报警装置13.暴露的活动零部件防护罩（有伤人可能的）14.电气设备防雨罩（室外工作的防护等级不能满足要求时）,第六节 流动式起重机液压系统的故障与排除,液压系统故障的“四觉”诊断法1、视觉观看判断油缸爬行、无力、自然回缩、下沉、回转无刹车、油液变色、管路泄漏、接头松动等。2、触觉用手触摸油箱、油缸、油管是否过热，油管振动大小等。3、听觉用耳听油泵、马达有无异常声响、杂音，溢流伐有无
28、尖叫等。4、嗅觉判断油变质情况，轴承、马达烧焦味等。,液压元件常见故障分析,1、油泵输油量不足，压力提不高分析：A、径向间隙或轴向间隙过大；B、吸油口处有空气进入；C、吸油管或滤油器堵塞；D、液压油的粘度大或过稀E、油泵转速过低；F、吸油位置太高或油少；G、溢流伐失灵；,液压元件常见故障分析,2、油泵噪音过大：分析：A、吸油口处有空气进入；B、滤油器堵塞；C、泵内零件损坏；D、齿轮齿形磨损严重；E、溢流伐芯移动不灵。,液压元件常见故障分析,3、轴向柱塞马达转速低，输出扭矩也低分析：A、各接合口严重漏油；B、油液变质堵塞部分内部通道；C、油液粘度过大或小；D、泵供油不足；E、压力控制伐失灵,液压元件常见故障分析,4、油缸：爬行、推力不足分析：A、爬 行缸内有气，活塞杆弯曲、导向套与活塞杆磨擦力大等。B、推力不足缸内内泄、油温过高、外部漏油、吊臂润滑不良、吊臂变形等。,液压元件常见故障分析,5、压力伐：压力不稳、压力上不去分析：A、压力不稳油液脏引起伐芯不规则运动，弹簧变形、锥伐损伤等。B、压力上不去伐芯磨损大、内泄、主伐芯卡死，弹簧变形或断裂等。,液压元件常见故障分析,6、换向伐：伐芯不能够动(无动作)分析：伐芯磨损严重或卡死，电磁换向伐的电磁铁损坏，液控换向伐的换向压力低，油液粘度大，油温过热伐芯变形卡死，连接螺栓松紧不一致导致伐体变形。,结束语,谢谢大家!,
