随车起重运输车设计支腿装置.docVIP

武汉科技大学本科毕业设计摘 要本文对随车起重运输车的支腿机构进行了研究。首先通过对以往汽车用起重机支腿机构的观察与分析，得到大致的设计方案。在查阅大量相关资料后，确定随车起重运输车的布置形式和起重机的支腿形式，然后再选择相应的通用汽车底盘，再进行起重机和底盘的质量分配，代入简化后的起重机受力图中，从而可以确定支腿的最小跨距。在临界情况下求出支腿的最大支撑反力，在此基础上进行液压缸的计算与校核。本文对垂直支撑液压缸的设计较为详细。在最大支腿反力求出来后，根据机械设计手册上提供的计算方法，就可以确定液压缸的基本参数。因为在起重机工作时，支腿承受很大的支撑反力，所以要对设计的液压缸进行强度校核和稳定性校核，验证设计选用的液压缸是否满足要求。虽然支腿机构只是起重机的一部分，但仍需要大量而细致的工作才能达到目的，本次设计基本完成了任务，但仍有许多缺陷和不完善的地方，对起重机的整机设计仍有一定得现实意义。关键词：汽车起重机；支腿；跨距；液压缸AbstractIn this paper,the outrigger agencies of truck with loading crane is studied in detail. First of all, through the observation and analysis of the past outrigger agencies of truck with loading crane, design have been generally identified.After inspection of a great deal of relevant information available, the form of the outrigger and the form of the truck with loading crane have been identified and then the appropriate chassis have been selected. The distribution of quality of Cranes and chassis have been identified and then put them into the simplified diagram of the crane in order to determine the minimum span of the outrigger. The largest outrigger support reaction have been identified under the critical situation. On this basis the calculation and verification of hydraulic cylinder have been done.In this paper,the design of the vertical supporting cylinder is more detail.After the determination of the largest outrigger support reaction, in accordance with the calculation method provided by Mechanical Design Hand Book, we can determine the basic parameters of hydraulic cylinder.Because when crane work, outrigger support enormous reaction. Therefore,we should check the strength and stability of hydraulic cylinders to make sure that the design hydraulic cylinders meets the requirements. Although the outrigger is merely part of crane, it still require substantial and detailed work to achieve the purpose. The design has completed the basic tasks. However, there are still many shortcomings and imperfections. All the research works give a lot of advices for truck with loading crane design, which will have great application background.Key words: Truck with loading crane; Outrigger; Span; Hydraulic cylinder目 录1 绪论11.1 概论11.2 国内外汽车起重机的发展趋势和发展状况21.2.1 国内汽车起重机的发展状况21.2.2 国外汽车起重机的发展状况51.2.3 汽车起重机的发展趋势92 选型设计122.1 随车起重运输车的结构形式选取122.2 起重机支腿形式方案分析133 技术参数的确定163.1 起重装置的参数选择与设计163.2 8吨随车起重机基本参数确定174 选择底盘185 支腿横向跨距的确定206 支腿压力计算和液压缸的选择226.1 支腿压力计算226.2 支撑液压缸的计算、选择226.2.1 液压缸内径D的确定236.2.2 活塞杆直径的确定236.2.3 液压缸的许用行程S和计算长度L的确定246.2.4 缸筒壁厚及外径的计算256.2.5 垂直支撑液压缸强度验算266.2.6 垂直支撑液压缸稳定性验算266.3 水平伸缩液压缸的选用276.4 活动支腿危险截面计算286.5 液压缸安装方式的选择29结论32参考文献33致谢33III1 绪论1.1 概论随车起重机是一种集起重、运输为一体的新型高效起重运输装备，广泛适用于交通运输、电信电力、油田码头、市政园林等领域。目前国外随车起重机市场比较成熟，生产厂家比较多，像意大利的费拉里、日本的多田野、瑞典的HIAB等。各企业实力比较雄厚，技术相对成熟，产品质量与性能也较为稳定，而国内市场产品单一，技术水平也相对落后。有业内专家分析指出，国内随车起重机厂商应加强对符合用户需求、技术含量高、附加值高的边缘型产品的开发，培育新的增长点。尽管随车起重机在我国已有近20年的发展历史，但由于市场对该产品的认识及厂家的重视不够，目前在国内它还是一个成长中的产业。我国现有随车起重机生产企业10余家，其中徐工集团随车起重机公司、石家庄煤矿机械公司、牡丹江专汽、山西长治清华机械厂、湖南浦沅集团等企业有较强实力。欧洲从上个世纪四五十年代开始生产随车起重机，产品现已达到100吨米以上，形成了系列化、多功能化和机电液一体化的格局，与国外相比国内市场还停留在市场导入阶段。目前，国内企业产品型号以3.2吨米等中小吨位为主，中大吨位所占比例不大，不仅品种少，而且产量低，年产量只相当于国外一个企业的产量。如2003年国内随车起重机企业产销量只有1300台左右，而2003年日本的随车起重机产量达到1.6万多台。国产产品同质化现象比较严重，存在外形单调、功能单一、操作不方便、安全性能低等问题。有资料显示，国外随车起重机早已广泛应用电子技术，如带有微电脑的力矩限制器及防倾翻保护等，而且实现了有线与无线遥控，而国内产品仅装有起升高度限位及平衡阀、溢流阀等一般安全装置，全部为托运操作；国外产品均有多种附具，主要加装在吊臂头部，如工作斗、抓斗、高空作业平台、集装箱抓具、夹具、吊篮、螺旋钻板叉、装轮胎机械手、拔桩器等，使之具备了一机多用的功能，而国内产品则仅以起重作业和运输功能为主。目前，国内随车起重机生产企业大多不太重视技术研发，自主研发资金投入少，使产品整体技术水平不高，尤其在液压系统和控制系统方面与国外产品有一定差距。但国内企业已经认识到，随着外资企业的不断进入，国内市场的竞争将越来越激烈，产品的技术水平将成为重中之重。目前，大多数国内企业积极引进技术与国外公司开展合资合作，提高自己产品的技术含量。像锦州重型机械股份有限公司与韩国广林特装车株式会社组建的合资公司，常林股份有限公司与奥地利的帕尔菲克公司合作，泰安起重机厂与日本UNIC公司合作成立的泰安古河机械有限公司也开始生产随车起重机，且发展速度很快。也有的企业专门成立了企业技术中心，像徐工随车起重机厂就制定了以技术创新支撑企业快速做大做强的发展思路，把产品开始作为企业的头等大事来抓，投入资金、人力，在消化吸收国外先进技术的基础上，开发生产SQ系列伸缩臂式、折叠臂式随车起重机，两年开发了几十个系列的产品，并向中大吨位和多功能拓展，形成了120吨的系列化产品，目前企业正加快新产品的开发步伐，完善产品型谱，尽快完成原有产品的统型改造，实现产品的制造切换和市场切换，提升市场形象，提高市场份额。同时，该厂正加快实施投资500万元的第二期技术改造工程，以形成制造的核心能力，实现产品质量和制造能力的双提升。2003年实现销售收入突破1亿元，今年一季度市场占有率达到27.82%，同比增长8.97个百分点。从近期的资料分析看，随车起重机业的市场发展潜力巨大，这从近几年的市场总量就可看出。1999年市场总量为1000台左右，2000年市场总量约为1300台，2001年市场总量约为1700台，2003年的市场总量超过2000台，这其中包含相当数量的进口二手机。在沿海经济发达地区如广东株三角等地，这些在全国率先进入后工业化时代的地区随车起重机市场发展很快。有资料称，在深圳和东莞的随车起重机保有量就超过1000台。在当地，随车起重机受青睐的原因订 有：首先是随车吊能吊能拉，装卸作业方便；其次是随着工业化进程加快，物流业增大，原料和工具模具的增重，而且每天都要用车转移，人工作业很难完成。目前随车起重机二手机市场逐渐活跃起来的原因，在于二手机基本上通过走私入境，因此成本较低，而价格一般根据吨位来定。二手机凭借着低廉的价格，对国内随车起重机市场产生了一定的影响。总体来讲，因为二手机销售仅限于广东等沿海地区，对国内随车起重机市场没有形成严重影响。随着我国经济的发展和劳动力成本的提高，随车起重机的春天很快就会到来。目前随车起重机使用量最大的是广东等经济发达地区，而且国内一些812吨汽车起重机的市场已逐渐被随车起重机所取代。1.2 国内外汽车起重机的发展趋势和发展状况1.2.1 国内汽车起重机的发展状况我国的各种汽车生产企业，据不完全统计目前有1000余家之多，而年生产能力500台以上的不足100家，最多的是年产100台左右的中、小型汽车生产企业；我国的各种随车起重机生产企业有40余家，生产形成规模的企业810家。目前，我国随车起重机生产企业多数是大企业下的分支公司或副产品，年生产能力在200台以上的不足5家，最多的是年产能力仅几十台的中、小型汽车生产企业和专用车生产企业。随着汽车行业的整合及国有企业改制使一些因场所，资金，技术，人才等原因而不能正常生产，处于停产，半停产的企业为数不少。今后这些企业能否生存下去，怎样生存是当前每个企业的头等大事。值得行业关注的是，目前一些正在深入进行体制改革的企业已经加入或正在准备加入随车起重机生产企业行列，另一方面国外知名起重机生产企业不在单纯在我国销售他们的产品，而是开始在我国建厂生产他们的产品，这都将加快我们随车起重机市场的竞争和繁荣。一、生产企业的现状进入二十世纪后我国将完全加入世贸组织（WTO），汽车行业也将全面对外开放，而我国的汽车制造企业和随车起重机生产还处于落后的状态。虽然生产厂家很多，但真正能够自我开发产品的却是少的可怜，特别是那些没有自己的品牌，缺少资金、厂房、设备，技术力量又不足的企业，无法保证正常生产，只能靠临时的市场补缺，用效仿他人产品来混日子，没有市场竞争力，而在深圳，中国改革开放的第一窗口，行走在特区的随车起重运输车大都是二手欧洲品牌的外国随车起重运输车，它几乎垄断了当地市场，是什么原因造成了这种局面呢？(1)我国随车起重机行业起步较晚，现处于发展的初级阶段，近几年才有了长足的发展。根据2005年中国工程机械起重机行业年会统计，2005年110月份全国随车起重机销售量为1483台，到年底进总销售量能达2000台左右。我国随车起重机的销售量仅占移动式起重机的13，而发达国家随车起重机所占比例较高，例如日本、韩国随车起重机的产销量占到移动式起重机的500以上，可见其发展的空间之大。(2)国家几十年来实行的计划经济的阴霾还没有散去，既由国家投资建厂，生产销售由国家安排，没活会有人给你找，没钱会有人给你送，形成了饭来张口衣来伸手的惰性，企业缺少自主研发新产品的积极性和创造性。(3)地域、行业的封锁和保护是这些低下企业生存的土壤，国家现行的汽车产品公告制管理包容了这些弱智企业。目前一些企业早已停产，但是由于公告管理机制处于生时管的紧，没了无人验的状态，致使有的企业利用“公告”进行挂靠经营；而有些地方将公告作为资产运行转手，使那些不具备生产条件的企业上岗，导致生产出的产品低下，危害国家和人民财产及生命安全。(4)缺少对价格市场的理性思考和正常市场竞争意识。一部分中、小企业特别是非正常进入该行业的企业和单位，没有长远的发展目标，为了眼前利益，不注重产品结构性能和质量标准，采用降低配置，偷工减料的方法，廉价生产，造出的产品“以小充大”、“以次充好”，它既损害了消费者的权益又扰乱正常的市场竞争，用牺牲企业自己的信誉，换得蝇头小利实现低价格销售，而使那些正常生产的企业蒙受重大损失。一部分没有完整产品质量保证管理体系，缺少经营场所、资金和人员，生产出的产品部件质量不佳，配置不全等，这种低成本的产品，形成低价格销售，扰乱了正常市场竞争。(5)缺乏经营的诚信理念和社会责任感。由于有些资质（肢体）不全的企业，经营缺乏诚信理念和社会责任感，生产出的产品质量难以保证，特别是那些靠游击方法租赁场所或挂靠经营者，在待业中脱管，根本不理采国家有关部门的规定要求、不参加质量部门进行的专项强检和接受质量监督（如CCC产品强制认证），使产品质量与认证标准的一致性无法保证。同时对已售出的产品配件供给、三包维修服务等工作保障也不能到位，无序进行，这样严重的损害了消费者权益。在目前发生的事故中，由于有些因资质不全或未经检验认证企业生产出的车辆造成的因素很高。对上述生产企业的现状和汽车产业中存在的问题，国家经贸委、公安部等有关部门自2001以来加大了治理整顿加力度，对汽车产品实行了“CCC强制性产品认证”管理体制，并先后下发了国经贸产业（2001）808号、国家发改委令2004年第8号、国家发改委公告2004年第31号等多项政策法规性文件，在2004年第8号汽车工业产业政策文件中，从政策目标、发展规划、技术政策、结构调整、准入管理、产品开发等十三项内容进行了政策规定，为促进汽车产业健康发展奠定了基础。相信在十一五期间，目前的中、小型汽车企业，既随车起重机企业的这种现状将会得到根本的好转，为实现全面建设小康社会目标做出较大的贡献。二、生产企业的发展中、小型汽车企业和随车起重机生产企业怎样生存与发展呢？只有“创新”努力开发新产品，全力打造自己的品牌，开创自我空间占领市场，从市场中获得生存的养分和活力使自己生存，在生存发展，在发展中壮大。(1)扩大产品品种。企业应建立起完备的产品研究开发体系，使产品系列化，品种齐全，要形成大、中、小完整系列，增多产品数量，只有这样才能使生产规模不断扩展，使企业逐步地发展壮大。(2)增大起重力矩。目前我国的随车起重机大部分是38t和起重力矩大多集中在60240KNm，2006年由徐工集团随车起重机公司生产的SQ16ZB4随车起重运输车，最大起重力矩40t.m，是目前国空吨位最大、技术含量很高的产品，目前通过商检，亮相国际市场。有资料介绍在深圳特区（称物流的天堂），随车起重运输的吊重范围在525t之间。所以我们要开发出新的大起重力矩的产品。(3)增加起重机功能。随着我国国民经济的快速发展，以及物流、运输业的迅速崛起，随车起重机以其快速、灵活、高效、便捷、集装卸运输合二为一的优势，被越来越多客户群体接受，而在功能上我国主要是以起重作业和运输物料为主。但国外的随车起重机大多是具有一机多用的功能，如：在吊头部分加装抓具、抓斗、吊蓝等，我们要在这方面加大产品开发力度。(4)要全力打造自己的品牌。目前我国的随车起重机生产企业大多为企业的附属单位，正因为如此企业没有自己的专业研究人员和开发队伍，产品多是模别人的子孙小辈，没有发展方向和竞争力，发现别人有生，再去模仿岂不是差人一等吗？少有专业生产企业，向牡专汽那样用自主的研发能力，全力打造自己的品牌，靠该产品生存的专业生产随车起重机公司不多。未来经济的全球化以及由此引发的一系列问题，使得竞争手段从传统的产品、价格等层次转移到以品牌为核心的较量，品牌竞争已成为市场竞争的主旋律，就要求我们扎扎实实的工作，若练内功，提高素质，全力完善和打造自身品牌，将品牌打造成不可克隆的核心竞争力之一。柳工集团有限公司董事长王晓华在2006年初就提出了“造中国工程机械行业第一国际品牌”略方针，是企业实现竞争升级，大做强的必经之路，也是融入全球产业链的必经之路。(5)开创自我空间占领市场，牡专汽公司自1992年开始研发随车起重运输车以来通过不断创新，大胆进行了运行机制的改革，面向市场，结构优化，人员重组，引进设备，进行刻苦的技术研发，使多种产品受到用户认可，赢得了市场。近几年，在同类产品中名列前茅，产品获得了国家专利，并是首次通过国家“CCC强制性产品认证”的专用汽车制造有限公司。我们期待我国随车起重机行业，向世界高端和前沿发展，那些有“自主创新”能力的随车起重机生产企业无疑将会谋得自己的一片天地，迎接明天的辉煌。1.2.2国外汽车起重机的发展状况一、国外工程起重机市场分析近20年世界工程起重机行业发生了很大变化。RT(越野轮胎起重机)和AT(全地面起重机)产品的迅速发展，打破了原有产品与市场格局，在经济发展及市场激烈竞争冲击下，导致世界市场进一步趋向一体化。目前世界工程起重机年销售额已达75亿美元左右。主要生产国为美国、日本、德国、法国、意大利等，世界顶级公司有10多家，世界市场主要集中在北美、日本/亚洲和欧洲。 美国既是生产工程起重机的主要国家，又是最大的世界市场之一。由于日本、德国起重机工业的迅速发展及RT和AT产品的兴起，美国厂商曾在6070年代世界市场中占有的主导地位受到削弱，从而形成美国、日本和德国三足鼎立之势。近几年美国经济回升，市场活跃，外国厂商纷纷参与竞争。美国制造商的实力也有所增强，特雷克斯起重机公司的崛起即是例证。 特雷克斯起重机公司前身是美国科林起重机厂。1995年以来，通过一系列的兼并活动，已发展成为世界顶级公司之一。年销售额从1992年的5000万美元猛增到1998年的7.71亿美元，1999年有望突破10亿美元。 日本从70年代起成为工程起重机生产大国，产品质量和数量提高很快，已出口到欧美市场，年总产量居世界第一。自1992年以来，由于受日元升值、国内基建投资下降和亚洲金融危机影响，年产量呈下降趋势。年总产值从1991年约5100亿日元下降到1997年的3100亿日元左右，1998年又比1997年下降1/3以上。1998年日本工程起重机总产量为25560台，其中，RT产品2087台，汽车起重机820台，履带起重机692台，随车起重机15032台，其他两类机种共7029台。RT产品年总产值达550亿日元，为各机种之首，其次为履带起重机，约400亿日元。 1991年日本5t以上的轮式起重机市场总销售量达6700台，目前日本市场年需求量为3000台。 欧洲市场是潜力很大的市场。欧洲各工业国既是工程起重机的出口国，也是重要的进口国。德国是最大的欧洲市场，其次为英国、法国、意大利等国。在德国AT产品市场份额中，利勃海尔占53%，格鲁夫占16%，德马泰克占14%，多田野和特雷克斯各占10%和5%。二、国外工程起重机行业澡的联合风潮世界顶级公司都对世界市场具有强大影响力，但迄今还没有一家公司在上述三大市场取得主导地位。有4家公司已在两大市场建立了根据地：格鲁夫和特雷克斯在北美与欧洲；多田野在亚洲和欧洲；住友建机在亚洲及北美。 格鲁夫、特雷克斯和多田野公司是通过收购竞争对手进入欧洲市场的。格鲁夫先是在1984年吞并了英国柯尔斯，而后在1995年购入德国克虏伯。特雷克斯公司于1995年兼并了法国PPM和意大利Bendini公司之后，近几年又收购了其他一些欧美公司。多田野在1990年吞并了德国法恩公司。住友公司在1986年收购了美国林克贝尔特公司。 利勃海尔和德马泰克公司都向美洲和亚洲出口起重机，加藤公司也将产品出售到欧洲。但起重机生产本地化要比依赖当地代理商能创造更多机会，多田野和加藤这两家公司产品相似，汽车起重机底盘也相同，但多田野海外投资多于加藤公司，因而在增加出口、改善国内市场萎缩带来的困境方面处于更有利的位置。 多数厂商在争夺上述市场的同时，还努力扩大产品系列。格鲁夫公司的汽车起重机和RT产品具有竞争优势，购买克虏伯公司后，在AT产品方面也颇具实力，该公司还准备生产履带式起重机。马尼突沃克公司已在履带式起重机行业居支配地位，但也希望在其他起重机产品领域取得相同影响力。 以往起重机厂商的某些合作，大多集中于营销协定或许可证贸易协定。许可证贸易要比全面并购方式开展早，风险也小，在行业中已有先例。但按许可证协定进行制造，往往在期满后因产权争议而告终。特雷克斯与日本IHI公司有历史联系，在50年代科林起重机厂取得了IHI桁架臂技术，至今特雷克斯还提供涂装AmericanCrane公司产品标志的IHI履带式起重机。有人会将特雷克斯IHI的合作看作许可证贸易行得通的例证。但此类协定难以持久，其结果无非是特雷克斯要求加强对IHI公司的控制，或者谋求独立生产履带式起重机。IHI目前尚未建立北美市场份额，仅起分承包商作用。英国格鲁夫公司从1999年开始销售神钢履带式起重机和城市型起重机。 多田野和日立建机公司在1978年签订的相互提供产品、扩展双方产品系列的合作协议，收效不大。在国内市场萎缩情况下，日立建机于1999年2月宣布，将再次考虑扩大流动式起重机生产与销售领域与多田野的合作。而多田野公司则希望能拥有一家美国制造基地，但目前时机尚未成熟。 拥有多种类产品可使收入多样化。特雷克斯公司既经营采矿设备又经营起重搬运设备，起重搬运设备包括AT和RT产品、汽车起重机、履带式起重机、塔机、叉车、伸缩臂式搬运机、高空作业车及随车起重机。林克贝尔特公司基于其生产挖掘机的经验，成为首先将液压技术应用于桁架臂式起重机的厂商之一。但目前住友公司已将其在日本和美国的起重机与挖掘机企业(包括林克贝尔特)分开，其依据是起重机和挖掘机属于不同行业。利勃海尔既生产挖掘机，也生产流动式起重机和塔式起重机，还在爱尔兰生产集装箱搬运起重机，各企业均为单独实体。 卡特彼勒公司自拥有伸缩臂式搬运机厂商JCB公司后，已进入起重机行业边缘。但估计在未来几年中，这种设备的产量及品种不会有大的飞跃。 利勃海尔还从未参与过联合或兼并洽谈。该公司通过与Schiller公司签订的独家经销协定，将产品打入北美市场。但假如德马泰克公司与美国合作伙伴结盟，利勃海尔也不会坐视，可能会在弗吉尼亚洲纽波特纽斯市生产起重机，利勃海尔在该地区设有一家挖掘机厂。 三、国外工程起重机发展动向(1)发展超大型起重机。由于各重点工程向大型化发展，所需构件和配套设备重量不断增加，对超大型起重设备的需求日趋增长。1992年200t以上伸缩臂式起重机的世界销量为90台，到1997年增至130台。德国厂商在起重机大型化发展进程中处于领先地位。世界市场中150t以上的大吨位起重机多数是由利勃海尔和德马泰克公司提供的。利渤海尔LTM1800型是目前世界最大的AT产品，起重量800t，安装超起装置后型号变更为LTM11000D型，最大起重量增至1000t。该机售价550万美元。1998年推出的LTM1500型(起重量500t)售价为540万德国马克。上述三种机型在行驶状态需拆下吊臂等装置分别进行运输。德马泰克公司1997年推出的AC650型安装超起装置后，最大起重量可从650t增至800t。该机售价500万德国马克。AC650是目前世界上起重吨位最大的整装式伸缩臂起重机，行驶状态不需拆下吊臂分别运输。住友建机、多田野和加藤公司曾于1989年相继推出360t汽车起重机。住友建机在90年代开发出80t250t共4种AT产品。多田野也在90年代相继推出100t550t共6种特大型AT产品。加藤公司则研制成NK5000型500t汽车起重机。目前日本生产的特大型起重机仅在国内销售。(2)“迷你”起重机大量涌现。起重机向微型化发展，是适应现代建设要求而出现的新趋势。10年前开发的神钢RK70(7t)是世界首台装有下俯式吊臂的“迷你”(Mini)RT产品。目前下俯式吊臂已成为“迷你”起重机的重要标志。这种新概念设计已成功移植到德马泰克AC25(25t)和加藤CR-250(25t)等较大吨位起重机上。 (3)伸缩臂结构不断改进。利渤海尔LTM1090/2(90t)和LTM1160/2型(160t)AT产品，采用了装有“Telematik”单缸自动伸缩系统的卵圆形截面主臂。这种卵圆形截面主臂在减轻结构重量和提高起重性能方面具有良好效果。目前卵圆形吊臂已列入利勃海尔新产品标准部件，装有世界最长的7节84m卵圆形截面主臂的LTM1500型(500t)AT产品，也采用这种单缸伸缩系统。格鲁夫开发的单缸伸缩系统要早于利勃海尔公司，但格鲁夫早期采用的单缸伸缩系统伸缩速度较慢。此外，德马泰克大吨位起重机主臂也采用卵圆形截面。 格鲁夫GMK6250(250t)和GMK5180(180t)两种AT产品，采用了装有双销双锁自动伸缩系统的U形截面主臂，伸臂速度较快(平均9m/s左右)。伸缩系统由电子式起重机操作装置控制，可将主臂自动伸至各种选定臂长。据报道，美国谢迪格鲁夫工厂将采用德国工厂的主臂制造技术，原有梯形主臂将被淘汰，原因是焊接工艺复杂，制造成本高。(4)数据总线技术得到应用利渤海尔LTM1030/2型(30t)是世界首台装有数据总线管理系统的高技术双轴AT产品。该机采用CANBUS(控制域网总线)技术，完成发动机传动系统各功能块之间的数字式数据传输和电子控制。CANBUS总线及电气、液压、绳长和风力等数据又被输入到LSB控制装置之中。LSB控制装置是Liccon起重机控制系统的组成部分，可对整个系统数据流及监控特性进行编程。采用数据总线管理系统，可降低起重机油耗及排放值，简化布线，提高整机可靠性与维修方便性。目前已有多种新机型装有LSB系统数据总线(包括LTM1500)。格鲁夫GMK6250和GMK5180也采用了数据总线技术。(5)静液压传动起重机进入市场。首台静液压传动起重机是原克虏伯公司1992年研制的双轴KMK2035型(35t)AT产品。瑞士CompactTruck公司1993年推出的双轴CT2(35t)AT产品是世界第一台投放市场的静液压传动起重机。意大利Rigo公司在1994年推出了RT200(20t)静液压传动RT起重机。随后CompactTruck公司在1997年推出了两种采用静液压传动的3轴CT3(70t/80t)全地面起重机。该机装有8节7.1m40.5m主臂，最大时速75km/h。采用静液压传动，上车发动机既可驱动起重装置，还可驱动行走装置。此外，可将发动机横向安装在上车回转式操纵室后部，起到整体式配重作用。据介绍，某些机型采用静液压传动后，可大约减重1/3。(6)混合型起重机得到发展。过去10年中日本RT产品居世界领先地位，许多产品装有传统型号不具备的适于公路行驶的驱动装置，因而可在日本公路合法行驶。这样就促使用户对欧美制造厂商也提出了新要求。据报道，1997年世界RT产品总销量达5000台，其中日本生产了2800台，美国为1250台。 (7)汽车起重机也在不断发展。为与RT和AT产品抗衡，汽车起重机新技术、新产品也在不断发展。近年来汽车起重机在英、美等国市场的复兴，使人们对汽车起重机产生新的认识。几年前某些工业界人士曾预测，RT和AT产品的兴起将导致汽车起重机的衰退。日本汽车起重机在世界各地日益流行，以及最近格鲁夫、特雷克斯、林克贝尔特、德马泰克等公司汽车起重机的产品进展，已向上述观念提出挑战。随着工程起重机各机种间技术的相互渗透与竞争，汽车起重机会在世界市场中继续占有一席之地。(8)随车起重机产销量不断增长。80年代末和90年代，国外随车起重机发展极其迅速。世界年总产量已达10万台左右。发展趋势是向多功能、大型化发展，已开发出装有68节伸缩臂的产品。液压系统油缸压力已达3033MPa，比10年前约提高50%，从而导致油缸尺寸的缩小，可在油泵规格不变或略有减小的情况下，提高油缸工作速度。遥控装置也有可能获得更广泛的使用。随车起重机将在今后一段时间内进一步侵占小吨位流动式起重机的部分市场。1.2.3汽车起重机的发展趋势2004年当整个工程机械行业受国家宏观调控政策影响，出现全面下滑趋势的时候，一个不太引人注意的产品随车起重机却逆势上扬，引起了业内人士的广泛关注。2003年随车起重机的市场总量超过2000台，但其中包含相当数量的进口二手机。国内随车起重机市场的兴起，首先是从广东等沿海经济发达地区开始的，而且是大量的二手机成为了市场的主角。近几年这些地区随车起重机市场发展很快，有资料显示，仅在深圳和东莞的随车起重机保有量就超过1000台，而且市场还在迅速扩展。 专家认为，随车起重机与汽车产业有很大的关联性，2003年中国卡车销量为122万辆，随车起重机只占千分之一，而日本则占卡车产量的四分之一。随着我国经济建设的发展和劳动力成本的提高，随车起重机的需求量将会逐渐增大。从近期的资料分析看，随车起重机业的市场发展潜力巨大。1999年市场总量为1000台左右，2000年市场总量约为1300台，2001年市场总量约为1700台，2003年的市场总量超过2000台，这其中包含了相当数量的进口二手机。在沿海经济发达的广东珠三角等率先进入后工业化时代的地区，随车起重机市场之所以发展很快，就在于随车起重机能吊能拉，装卸作业方便；尤其是随着工业化进程加快，物流业增大，原料和工具模具的增重，而且每天都要用车转移，人工作业很难完成。目前随车起重机二手机市场活跃的原因，主要是因为二手机基本上通过走私入境，因此成本较低，而价格一般按吨位来定。二手机凭借着低廉的价格，对国内市场产生了一定的影响，但同时也对随车起重机市场的发展起到了一定的刺激作用。 随车起重机是一种集起重、运输为一体的新型高效起重运输装备，广泛适用于交通运输、电信电力、油田码头、市政园林等领域。我国随车起重机的生产起步较晚，到70年代末，全国生产的随车起重机产品品种还很单一，生产规模很小。直到80年代，产品的品种和产量才出现增长趋势。近几年虽然得到了较快的发展，但与国外相比还存在巨大差距。 目前，国内随车起重机生产企业大多不太重视技术研发，自主研发资金投入少，使产品整体技术水平不高，尤其在液压系统和控制系统方面与国外产品相比差距较大。国内产品以3.2吨米等中小吨位为主，中大吨位所占比例很小，至今尚未形成大、中、小完整的系列，不仅品种少，而且产量低，年产量只相当于国外一个企业的产量。2003年国内企业产销量只有1300台左右，而同一年日本的随车起重机产量已达到1.6万多台。 国内产品同质化现象严重，存在外形单调、功能单一、操作不方便、安全性能低等问题。我国随车起重机以直臂卷扬为主，受国内汽车底盘的限制，起重力矩小，其他性能指标也低于国外先进产品。尤其是液压系统、控制系统的技术水平较低，安全装置不齐全，操作不方便。一般只装有起升高度限位及平衡阀、溢流阀等普通安全装置，全部为手动操作。而国外早已将电子技术广泛运用到随车起重机上，如带有微电脑的力矩限制器及防倾翻保护器等，并且已实现了有线与无线遥控。国内产品以起重作业及运输功能为主，而国外产品均有多种附具，主要加装在吊臂头部，如工作斗、抓斗、高空作业平台、各种抓具、夹具、吊篮、螺旋钻、板叉、装轮胎机械手、拔桩器等，使随车起重机具备了一机多用的功能。我国随车起重机设计单调，忽视了和汽车外形的协调。而国外对随车起重机的着色非常严格，不仅在外形和着色上实现和卡车的一体化，还要求和城市的景观相协调。 欧洲随车起重机主要的产品结构形式为折叠臂式，具有“多关节”、“可折叠”等优点，几乎都将有线遥控和无线遥控作为产品的选装部件，提高了产品的使用便利性和操作安全性。考虑到不同工作的需要，还将液压卷扬机构作为选装部件，从而将折叠臂随车起重机和伸缩臂随车起重机进行了有机的结合，性能上更趋于完善。使之同时成为一种优秀的空中作业平台。加装载人吊篮后，可根据需要将作业平台升至高空、潜入桥下，配上相应附件后，可扩充功能以完成某些特定工作，如处理工作废渣、吊运型材、挖砂、掘土、钻孔、植杆，甚至可用于交通事故救援。液压控制系统和执行元件的高质量，使产品在零下40度到零上50度范围内都可以正常工作。 现在，欧洲随车起重机主要厂家的产品从0.5吨米到100吨米之间的系列十分密集，品种超过100种，为用户的选用提供了极大的便利，单台产品最大起重量已超过60吨，产品的吊臂长度从2米左右到30多米，最大起重力矩已超过100吨米。今后发展趋势是多功能、大型化。现在已开发出装68节伸缩臂的产品，液压系统油缸压力已达3088MPa，比10年前约提高50，从而使油缸尺寸缩小，可在油泵规格不变或略有减小的情况下，提高油缸工作速度。随车起重机除用于普通起重作业外，还广泛用于其他各种行业。如高空作业、桥梁维修、高空架线及检测等。从80年代末到90年代，随车起重机发展速度极快，世界随车起重机年总产量已达10万台左右。由于国外劳动力成本很高，强调工作效率，施工中基本不存在人工装卸。随车起重机有使用灵活、技术成熟等特点，所以在欧洲市场随车起重机市场前景广阔。 提高实力方能赢得市场 国外企业的经验告诉我们，只要满足用户的多方面需要，就能争得市场的主动权。目前，国内厂家竞争最激烈的是35吨的小吨位产品。由于国内用户的价格接受能力有限，高品质产品的市场容量还比较小，国内厂家产品性能和可靠性方面相差很小，投入精力更多的是降低成本，因此市场竞争主要表现在价格竞争上，产品利润空间已经很低。中大吨位产品的利润空间远远超过小吨位产品，目前一台10吨产品的利润相当于5台3吨产品，因此中、大吨位的产品市场已日益受到国内企业的关注。现在，随车起重机市场已经出现了旺销的局面，而且国内一些812吨汽车起重机的市场已逐渐被随车起重机所取代。所以，国内随车起重机厂商应加强对符合用户需求、技术含量高、附加值高的边缘型产品的开发，培育新的增长点。 国内随车起重机企业宣传意识普遍较低，有些企业根本不做宣传，即使做宣传，除了在一些专业刊物上做一些广告外，几乎没有什么新的宣传手段。而那些潜在的随车起重机用户根本看不到这些专业刊物，所以很难起到宣传作用。从记者在北方一些物流公司采访时了解到的情况看，很多物流公司对随车起重机的了解有限，有的根本不知道随车起重机是什么，至于市场上目前都有哪些品牌的随车起重机，就更无从谈起了。这一方面说明随车起重机存在巨大的潜在市场，另一方面，也暴露出随车起重机生产企业在宣传工作上的缺失。 虽然近两年随车起重机出现了旺销的大好局面，各企业都有不小的收获，但同时也要看到旺销背后的危机。目前国内随车起重机的最大优势就是价格低廉，但随着外资品牌的不断进入和产品的日益本土化，市场竞争将会越来越激烈，内资企业原有的那点价格优势，也将消失殆尽。因此，国内企业除了在产品研发上需加大投入，尽快赶上国际先进水平外，还应注意市场推广和品牌建设，趁着目前市场空间较大，尽快树立起国内随车起重机的自有品牌形象，否则，当外资品牌携强大的技术优势和资金实力，大举进攻国内市场时，我们将难以抗衡。2 选型设计2.1 随车起重运输车的结构形式选取随车起重运输车一般均由机架（汽车主车架和起重机的连接架）、起重臂、起重臂支架、回转机构、卷扬机构、液压支腿、液压缸等主要部件组成。按照起重机相对于汽车的位置，随车起重运输车可以分为前置、中置、后置三种结构形式。1、前置式前置式的起重机安装在汽车驾驶室和车厢之间，这种形式多为小型随车起重运输车。适用于装卸包装成件的货物和集装箱等。这种布置形式可充分利用货箱面积，并保证起重臂在允许的伸出长度内和相应的运动条件下，能达到车厢的所有位置。此外，因液压泵安装在汽车前处的发动机处，故从液压泵到起重机液压缸的管道较短流动阻力小。液压传动效率比其他布置形式高。图2-1 前置式汽车起重机2、中置式中置式的起重机安装在汽车车厢中间，这种布置形式的特点是起重臂短，轴荷分配易于满足要求，基本可保持原车的质心位置，适于装卸和运输长度整齐的管材、建筑材料、条状物件及木材等，货物沿车厢纵向安放。但由于起重机布置在车厢中部，使车厢面积的利用率较低。图2-2 中置式汽车起重机3、后置式后置式的起重机安装在汽车车厢后部，这种布置适用于带有挂车的随车起重运输车，其特点是车厢面积利用率高，起重臂能完成汽车和挂车之间的装卸作业。但由于这种布置是起重机安放在车辆的尾部，因此带来的不利影响是改变了原车的轴荷分配，使操纵性变差。此外，主车架需作改装设计，并且受载情况变坏。图2-3 后置式汽车起重机本设计采取前置式的结构形式。2.2 起重机支腿形式方案分析支腿形式：常用的支腿形式有H式支腿、X式支腿和蛙式支腿，辐射式支腿，摆动支腿。其中前三种较为常用。H式支腿：对地面的适应姓好，易于调平，且在反力变化过程中支腿基本无爬行现象是一种较理想的应用最广泛的支腿形式。1-垂直支撑液压缸 2-水平伸缩液压缸图2-4 H式支腿X式支腿：这种支腿可方便的将车体调平，但是支起车体时，支撑脚会产生水平位移对伸缩液压缸也有推入的趋势，垂直液压缸的油压较高。这种支腿工作时，支腿呈型，离地间隙小，在撑脚着地的过程中有水平位移发生，当其为小幅度时，重物活动的空间比H型支腿的要大，因此常和型支腿混合使用，形成前H、后的型式。1-垂直液压缸 2-车架 3-伸缩液压缸 4-固定腿 5-伸缩腿 6-支脚图2-5 X式支腿简图蛙式支腿：蛙式支腿结构简单、质量小，液压缸数量少。这种支腿的活动支腿铰接在固定支腿上，其展开动作由液压缸完成。但活动支腿尺寸有限，支承事水平位移量较大，调平性差，且在反力变化过程中有爬行现象。一般用于中、小型作业车。特点是结构简单、重量较轰动，但支腿跨度不大，只适用于小吨位的起重机。图2-6 普通蛙式支腿简图辐射式支腿：以转台的回转中心为中心，从车架的盆形架向下呈辐射状向外伸出4个支腿。特点是稳定性好。在起重作业时，全部载荷不经过车架而是直接作用在支腿上。因此，可减轻车架自重并降低整机重心高度，保护底盘不受损坏。主要应用在一些特大型的起重机上。摆动支腿：这种支腿在起重作业时，支腿在液压缸的作用下能摆到与车架纵向轴线相垂直的位置上；非工作状态时，可平等地固定在车架的两侧。特点是重量轻，但由于受空间大小的限制，支腿不能太长，所以横向支撑的距离较小。本设计选用H式支腿。起吊作业时支腿外伸呈H型，行驶时收回。为了保证支腿收回时车辆行驶时的宽度标准，外伸时又有足够的支撑距离，可将左右支腿的水平液压缸错开安放，如图所示。图2-7 支腿布置方案3 技术参数的确定3.1 起重装置的参数选择与设计起重装置的参数，决定了起重举升汽车的工作特性，其选择应根据使用要求和实际生产条件确定，并需考虑相关的标准和规定。1、起重量起重量是指起重臂在一定得长度和幅度下，保证起重举升汽车的起重稳定性的最大起升质量。最器重臂最短和幅度最小时，其最大起重量称为标定起重量。选择设计的起重量为：8 t；2、起升高度起升高度是指从地面到吊钩勾环中心极限位置的距离，起升高度也随臂长和幅度而变化，通常以最大起升高度表示。选择设计的最大起升高度为： 11 m；3、幅度幅度是指起重臂前端吊钩勾环中心到立柱转台回转中心线间的距离。随车起重运输车不移位时的工作范围，由最大幅度和最小幅度决定。选择设计的幅度范围为：1-76 m；4、工作速度起重装置的工作速度，应根据工作要求确定。起重工作速度包含以下主要类容。（1）起升速度 货物起升速度与起重量和起升高度有关。对起吊小吨位货物时，可采用较高的起升高度。但要考虑起升高度不大时，启动和制动过程所占比例相对较大，过分的提高起升速度将增加启动载荷，反而达不到起升工作效率的目的。一般可取起升速度为0.3m/s左右。选择设计的起升速度为：17；（2）回转速度 立柱的回转速度受旋转起动或制动时切向惯性力的限制。在十米左右的幅度内，回转速度不应超过3。回转速度过高货物在切线方向的摆动大，对作业效率反而产生不