汽车起重机伸缩臂抖动故障分析

2011年5月第39卷第10期机床与液压MACHINETOOLHYDRAULICSMAY2011VO139NO10DOI103969JISSN10013881201110044汽车起重机伸缩臂抖动故障分析郑红，吴国锐1湖南机电职业技术学院，湖长长沙410100；2三一重工，湖南长沙410100摘要简单介绍汽车起重机起重臂的组成及原理，在此基础上分析起重臂工作状态中经常发生的抖动现象的原因，提出了故障排除和故障检查的一般方法，可保证工程的正常运行、减少经济损失，亦为起重机维修人员或售后服务人员提供参考。关键词汽车起重机；起重臂；故障中图分类号TH213文献标识码B文章编号100138812011101432起重臂是汽车式起重机的主要承载部件，是关系汽车式起重机超重性能的关键构件。随着汽车式起重机的起吊质量越来越大，起重臂对汽车式起重机的起重性能的影响越来越大。起重机伸缩臂抖动的问题在起重机使用过程中时有发生，大吨位起重机上尤为显著。抖动现象对起重机的工作可靠性影响甚大。1起重臂结构简介主臂的伸缩机构很多，可以从两种角度进行分类，即按驱动形式的不同以及各节臂间的伸缩次序关系不同进行分类。按驱动形式的不同，可分为液压、液压一机械和人力3种。采用液压驱动时，执行元件选用液压油缸，利用缸体和活塞杆的相对运动推动下节臂的伸缩。在设计三节臂伸缩机构时，为了减轻质量，还可以利用吊臂之间的伸缩比例，采用钢丝绳和滑轮组实现第三节臂的伸缩，这就形成了液压机械驱动。在某些情况下可以取消伸缩机构，代之以人力驱动，或采用推杆和绳索等器件，而辅之以人工安装插销等方法伸缩吊臂，这就形成了人力驱动。这几种方法往往在节臂数小于等于3的情况下使用。对于拥有三节或三节以上的吊臂来讲，各节臂的伸缩方式可以有不同的选择，大致可以分为三类1顺序伸缩。指吊臂在伸缩过程中，各节伸缩臂必须按一定顺序完成伸缩动作；2同步伸缩。指吊臂在伸缩过程中，各节伸缩臂同时以相同的形成比例进行伸缩；3独立伸缩。指吊臂在伸缩过程中，各节臂均能独立进行伸缩。显然，独立伸缩机构也可以完成顺序伸缩或同步伸缩的动作。在现实中，三节伸缩臂或三节以上的伸缩机构，往往是上述几种伸缩机构的综合，而很少单独采用某一种伸缩机构。在三节伸缩臂时，基本上采用一个液压缸加一个滑轮组的同步伸缩机构。超过三节臂时，常用两个液压缸加一个滑轮组的伸缩机构，或采用三个液压缸的伸缩机构；五节臂时为两个液压缸加两个滑轮组或最后一节的伸缩可用手动或简单的插销式伸缩机构。图1为汽车起重机主臂系统组成的同步伸缩机构原理图。1、2、4、6、8、10、11、12、14、15、16、I销轴3、7、17、2O一滑轮59、13、L8一钢丝绳图1汽车起重机伸缩机构原理图液压缸1的活塞杆与基本臂由销轴1相接，其缸体与二节臂通过销轴2相接。液压缸伸出时，直接带动二节臂及其余的臂同时伸出，此时完成第一次的伸出动作。液压缸2的活塞杆与二节臂由销轴12相接，液压缸2的缸体与三节臂由销轴15相接；钢丝绳13一端通过销轴11与二节臂相接，绕过伸绳滑轮17，另一端通过销轴16与四节臂相接；钢丝绳18一端通过销轴14与三节臂相接，绕过伸绳滑轮2O，另一端与五节臂相接。液压缸2在伸出的过程中，直接带动三节臂向前运动，这时由于钢丝绳13的长度不变，导致钢丝绳13一端变长，另一端也得随之运动，故通过滑轮L7带动四节臂向前运动；四节臂在向前运动的时候，由于钢丝绳18的长度是不变的，导致三节臂与五节臂之间的距离增大，故通过伸绳滑轮20带动五节臂向前运动。上述过程综合在一起是一个联动的过程，彼此相连，同时运动，从而达到了同步伸缩的目的。缩回的过程是通过回绳滑轮3、7，钢丝绳5、9实现的，其过程与吊臂伸绳的过程完全相同。收稿日期20100408作者简介郑红1978一，女，硕士研究生，现从事计算机图形学及优化方面的研究。EMAILHONGZH81126CORN。144机床与液压第39卷2故障现象及原因分析21故障现象工作过程中起重臂在进行伸、缩臂动作时，起重臂会像钓鱼竿一样出现上下晃动，起重臂全伸或者中长臂时现象加剧，严重时会造成整辆车上下抖动，严重影响了起重机的工作性能。22故障原因分析221机械故障1起重臂原件加工过程中造成的形位公差，如直线度、平行度、垂直度等影响起重臂之间的相对位置，从而导致起重臂工作过程中的抖动。各节起重臂筒体口部、尾部大小有偏差，弯曲角度也有一定的误差，起重臂口部、尾部放置滑块的板角度有偏差，造成各节臂之间贴合较差，从而导致工作过程中相对滑动时产生抖动。解决办法加强制造过程中吊臂形位公差的控制；进行带载伸缩试验。起重机在试验过程中也曾发生抖动现象，全伸带载110N多次往复伸缩后，起重臂抖动现象消除。带载伸缩时，臂与臂之间摩擦力加大，导向滑块之间充分摩擦后，各节起重臂之间配合间隙消除，滑动顺畅，可解决起重臂的抖动现象。2各节臂尾部上滑块长度较短、宽度较窄导致导向性能不好，与支架之间存在间隙，从而导致起重臂工作过程的抖动。解决办法改变各节臂尾部上滑块尺寸，消除与支架之间的间隙即可解决抖动问题。3检查钢绳伸缩系统。拆去伸臂和缩臂拉索，单独靠伸缩缸带动伸缩臂，若伸缩臂伸缩自由且无抖动或响声，装上伸臂和缩臂拉索后再次试验伸缩时，如果伸臂出现抖动或发出响声，则原因可能在钢绳伸缩系统。须先检查伸臂绳或缩臂绳的长度、拉紧程度，并调节固定伸臂绳或缩臂绳的螺母，使其平衡；再检查伸臂滑轮或缩臂滑轮的润滑情况及滑轮衬套的磨损情况，适时涂加润滑脂或更换磨损的衬套；最后检查伸臂滑轮轴是否已转动，如果转动，则须加定位挡板限制其转动。222液压故障伸缩油缸可能存在下列问题1油缸缸筒与活塞之间较紧，油缸伸缩时有爬行现象。对策更换油缸或者反复进行伸缩直至爬行现象消除。2伸缩油缸腰圆槽与固定销轴的匹配不合理，可造成全伸臂时伸缩油缸头部的滑轮悬空无支撑、收缩时起重臂抖动现象，半周处的可调节量小。对策增加腰形圆槽长度，以保证伸缩油缸在任何工况下始终能落在起重臂的内腔中。3伸缩油缸缸筒与缸杆存在较紧现象，伸缩时油缸头部晃动。对策调节一节臂和二节臂间的间隙。3结论作者对汽车起重机起重臂的组成和原理进行了简单介绍，在此基础上分析起重臂工作过程中产生抖动现象的原因，提出了故障排除方法和故障检查的一般方法，为确保起重机高效、安全、长周期的运行提供了保证，避免了经济损失和安全事故的发生，具有一定的经济价值作用。也希望能为起重机工程人员及维修人员提供参考。参考文献【1】XIONGYF，LEQUOCSADAPTIVECONTROLOFASYNCHRONIZINGSERVOSYSTEMOLSAETECHNICALPAPERSERIES，199215【2】李新德液压系统故障诊断与维修技术手册M北京中国电力出版社，20093637【3】郑红，吴国锐起重臂伸缩机构原理的研究J煤矿机械，201066971【4】张质文起重机设计手册M北京中国铁道出版社，1998156158【5】刘天成160马力轮式推土机常见故障的检查与排除J工程机械，19831O45【6】曹晓山对汽车起重机液压系统常出现故障的几点探讨J中国高新技术企业，2009123135【7】吴先明起重机伸缩机构抖动机理分析J工程机械，1997115557上接第133页【2】PHILLIPSRWENGINEERINGAPPLICATIONSOFFLUIDSWITHAVARIABLEYIELDSTRESSDBERKELEYUNIVERSITYOFCALIFORNIA，1969【3】赵四海，方佳雨，吕兴军磁流变液介质液压系统的基础研究J机床与液压，2005119293【4】李松晶，王广怀新型磁流变流体溢流阀的研究J功能材料，2001，323260261【5】陈钢，潘言全，官建国，等磁流变减压阀的设计与分析J液压与气动，2003113537【6】KORDONSKYWELEMENTSANDDEVICESBASEDONMAGNETORHEOLOGICALEFFECTJJINTEUMATERSYSTEMSANDSTRUCK，199346569【7】田玲，张琳，王传杰磁流变液及