摘要:全地面起重机作为具备越野轮胎和汽车起重机等特点的高性能机械设备,具有多桥驱动、行驶速度快、爬坡能力强、全轮转向离地间隙较大、适应在复杂路况行驶以及可以不使用支架吊重等特点,要求有较高的维修水平和使用要求,且设备价格较高。目前全地面起重机正朝着中大吨位方向发展,需要进一步对产品结构进行调整,同时应结合设备研发经验,对结构关键技术加强分析,本文就全地面起重机关键技术的发展进行分析和探讨。
关键词:全地面起重机;关键技术;控制系统
引言:
一、底盘设计技术
在全地面起重机关键技术中,底盘设计技术作为重要的关键技术,其中主要包括油气悬架系统及多桥转向系统。在底盘设计中,油气悬架系统是其中必要的基础和条件,不仅能够起到多轴平衡的作用,以及车架高度调节、克服自动前驱、整机倾斜刚度增加以及锁死悬架等功能,此系统主要由配流系统及油气弹簧构成,前者主要通过油液的流动,起到平衡载荷、阻尼振动、调节车身高度等作用,后者利用气体作为弹性原件,以油液作为气体与活塞之间的中间介质[1]。
此系统具有以下应用优势:以钢筒蓄能器作为油气弹簧的弹性原件,能够承
受较高的压力,通常可达20MPa,并且具有质量轻、体积小的特点,比钢板弹簧相比,用于重载轴荷时质量会轻50%以上;使行驶平顺性提程式,能够保证油气弹簧的弹性特性曲线良好,以及固有频率较低,与钢板弹簧悬架相比,具有更好的行驶平顺性和舒适性,并且使整车对地面造成的冲击力减少;能够有效避免悬架击穿现象的出现;此系统将不同车轴的油气弹簧油缸通过管路进行连接,起到有效的平衡轴荷的作用;整机侧倾刚度增加,由于机械设备在转弯离心力的作用下,会出现重心转移,整车出现明显倾斜,通过串联左右油气弹簧油缸,使整车侧倾刚度大幅度提高,液压缸最佳腔面积比进行合理选择,获得最佳侧倾刚度,或串联前后油气弹簧油缸,使整机纵角向刚度提高,使制动点头现象得以有效克服。另外使系统利用调节油液流动的方式,使减震作用得以实现,并通过车身高度调节以及锁死悬架等,在起重机运行作业中充分发挥作用。
多桥转向系统主要由控制系统和液压系统构成,通过程序控制能够使多种转向模式得以实现。此技术难点主要集中于电控系统与液压转向系统的匹配问题。所有车轮在进行转向过程中,需要确保转向油缸的伸缩量的精确度,并且五程序控制输出量相符,避免出现轮胎磨损、多桥滑移等问题,对整车的行车安全和使用寿命造成影响[2]。目前在此技术主要采用伺服阀转角负反馈系统以及高性能变量泵,对转向油缸的流量进行快速调节,并对电控系统和液压系统的设计提出了更高的要求。
二、吊臂制造技术
在全地面起重机的关键技术中,吊臂制造技术通过吊臂重要的减轻,使起重
作业性能提升,因此需要加强先进吊臂设计理论的运用,对重量较轻、刚度较大吊臂进行设计,并采用高强度钢材,目前普遍采用的是960 MPa以上的钢材,甚至采用仅为4mm厚度的超高强度钢板,但同时需要越高的焊接技术,并且成型难度较高[3]。
通过先进力学理论的应用,并结合计算机技术对椭圆形截面吊臂进行设计,
同时由于其制造具有较强的复杂性,对加工工艺要求较高,同时制造成本高、设备利用率较低。
目前超起装置的设计在全地面起重机得到广泛应用,其难点主要在于准确超
起数学模型的有效构建,其中所涉及诸多设计要点,包括超级装置安装位置的合理性、臂幅角度、臂架长度、超起拉索力的对应关系,以及超起侧翼工作角度优化等问题,同时也加大了电控系统逻辑关系处理的难度。
三、CAN总线控制系统
目前全地面起重机的电气系统复杂性不断提高,尤其大量ECU的运用,通
过CAN总线控制系统,能够有效解决传统起重机运用中存在通信问题。
此系统通过计算机网络技术的引入,使现代控制技术在全地面起重机中得以应用和发展,有效提高零部件智能化,实现变速器、液压泵、发动机、马达、电液控制阀等众多ECU之间的通信[4]。另外支腿压力检测、起重机力矩限制系统、车架调频系统、风力检测系统、单缸插销、吊臂伸缩系统等通过大量传感器的共用,能够实现信号的传递和交流。同时此系统以数字信号的传递为基础,通过对数字信号进行编码,并将按照一定频率发送至总线,各相关元件则按各自所需从总线提取并执行,再将执行情况反馈传送至总线,信号采用数字化编码能够实现互不干扰。
结束语:全地面起重机作为轮式起重机重要的发展方向,其具有良好的性能和应用优势,能够对多桥悬挂、大型化行驶车辆以及平衡问题等进行有效解决,因此具有广泛的应用前景和空间,同时应加大研发及应用力度,使现代建筑施工装备质量水平有效提升,进一步保障建筑施工质量和效率。
参考文献:
[1]蔡福海, 高顺德, 王欣. 全地面起重机发展现状及其关键技术探讨[J]. 工程机械与维修, 2006(9):66-70.
[2]贾体锋, 张艳侠. 全地面起重机关键技术发展探析[J]. 建筑机械:下半月, 2011, 000(001):P.54-58,61.
[3]卢毅非. 全地面起重机关键技术探析[J]. 工程机械与维修, 2004, 000(010):69-71.
[4]厉超, 李庆瀛. 全地面起重机关键技术探析[J]. 南方农机, 2018, 049(011):242,247.