單缸插銷式伸縮臂的幾個關鍵技術問題探討
發布時間：2014-02-25 共1頁
摘要：本文簡要介紹了單缸插銷式伸縮機構幾個關鍵技術的構成和要點。
關鍵詞：單缸插銷式伸縮機構、自動伸縮、ＰＬＣ控制
一、前言
隨著我國經濟建設的迅速發展，市場對噸位輪式起重機的需求日益增。目前國內噸位輪式起重機，基本依賴進口。為盡快搶占市場，發展民族工業，研究、開發噸位輪式起重機已刻不容緩。
伸縮臂作為輪式起重機的主要受力構件，其重量一般占整機的１３～２０％，而型起重機占的比例則更。因此，伸縮臂技術對噸位輪式起重機在幅度、高起升高度情況下的性能起到至關重要的影響，而伸縮臂的關鍵技術在于伸縮機構的型式。目前我國生產的汽車起重機以中、小噸位為主，普遍采用伸縮油缸加繩排的伸縮機構的型式，只是在細節上各具特點。該伸縮機構的特點是最末一、二節伸縮臂采用鋼絲繩伸縮，其它伸縮臂用油缸伸縮，因而最末伸縮臂的截面變化較，降低了起重機在幅度下的起重性能。同時該型式在五節臂以上伸縮臂應用時難度較。西方發達國家則主要生產５０噸以上的中、噸位輪式起重機，伸縮機構普遍采用單缸插銷型式。該型式伸縮機構的采用幅提高了起重機的起重性能。從ＢａｕｍａＣｈｉｎａ２００４博覽會上可以看出，橢圓型伸縮臂、單缸插銷式伸縮機構、自動伸縮臂系統構成了以德國利勃海爾（ＩＥＢＨＥＲＲ）代表的西方先進伸縮臂技術的核心，代表當前世界最高水平，是輪式起重機伸縮臂技術的發展方向。目前國內僅徐工集團徐州重型機械廠一家推出ＱＡＹ１３０、ＱＡＹ１６０、ＱＡＹ２００三種噸位單缸插銷式伸縮臂技術的全地面起重機，并獲得成功。
二．幾點關鍵技術
單缸插銷式伸縮臂技術是典型的機、電、液一體化系統，根據我們的一些粗淺認識和實踐經驗，現對伸縮臂中的幾點關鍵技術淺述如下：
１、單缸伸縮機構。
以較典型的德國利勃海爾為例，作為伸縮臂伸縮的執行機構，主要由（見圖一）１．伸縮缸、２．拔銷機構、３．缸銷等組成，為保證伸縮臂伸縮過程的安全性、可靠性，該機構采用內置式互鎖系統即在伸縮油缸上裝的彈簧驅動缸銷銷定伸縮臂后，才機械釋放該節臂和其他節臂的連接。該方式確保某一節伸縮臂和伸縮油缸互相鎖定后才能釋放該節臂和其它節臂的聯接。利勃海爾將拔銷裝置置于伸縮機構上方，其優點是結構簡單，自鎖性強，便于實現；格魯夫（ＧＲＯＶＥ）、德馬格（ＤＥＭＡＧ）、多田野（ＴＡＤＡＮＯＦＡＵＮ）將拔銷裝置置于伸縮機構兩側，結構布置上比較困難，對加工、裝配精度要求高，插拔銷難度相對較。缸銷則都布置在伸縮機構的側方。單缸伸縮機構要求動作靈活、可靠性高、響應速度快、互鎖性好，否則，很難實現吊臂的可靠伸縮。
?。?、自動伸縮的ＰＬＣ控制系統。
該系統主要由控制器、顯示器、操作手柄、長度傳感器、位置檢測開關等電子元氣件組成。之所以選用ＰＬＣ控制技術，是因為傳統的繼電器控制已無法實現單缸伸縮機構復雜的邏輯控制要求，ＰＬＣ控制較易實現復雜的邏輯控制、抗干擾能力強、適合移動式起重機惡劣的工作環境。當前國內對總線技術尤其是ＣＡＮ總線的研究、應用較為關注，筆者根據實踐經驗認為能否實現吊臂的自動伸縮，關鍵在于能否消除吊臂在伸縮過程中震動和沖擊的影響，實現長度和位置信號可靠的檢測和傳輸。除控制器和顯示器之間的通訊外，ＣＡＮ總線技術不應是目前我們迫切需要采用的技術。此外自動伸縮技術的實現必須建立在量實驗的基礎上，任何細節的忽略都將導致功敗垂成。
３、自動伸縮的液壓系統。
系統主要由控制伸縮油缸的液壓回路和控制缸、臂銷插拔的液壓回路組成?？刂粕炜s油缸的液壓回路既要有一定的速度又要有良好的微動性，這樣才能保證吊臂的伸縮在較短的時間內完成，同時在插拔銷時具有較好的平順性和較小的沖擊。根據伸縮油缸伸縮時載荷的不同可將回路壓力設置為不同的級別，以便更好利用變量泵的功率。缸、臂銷液壓控制回路要有較快的響應速度和可靠的動作切換，控制回路壓力設置恰當，在插、拔銷的速度上尋求一個恰當的平衡點。這樣ＰＬＣ控制器輸出的控制信號才能通過液壓回路對伸縮機構進行精確、可靠、快速的自動控制。考慮到整個吊臂伸縮的安全性和可靠性，另外設計了一套應急操作系統，在自動伸縮系統出現故障時，利用應急操作系統可將吊臂安全縮回。
三、小結
我們對上述關鍵技術進行了歷時一年多的科研攻關，最終全部掌握并應用在我廠全地面系列起重機上，取得了良好的效果。下一步我們將進行更加深入的研究、探討，進一步提高系統的安全性、可靠性、舒適性。
