第二节 K系列产品
K系列汽车起重机包括25K、25K5、30K5、40K、50K、60K、70K、80K、100K、130K。
K系列产品主要技术特点:
◇高新技术产品,产品荣获多项国家专利。
◇卓越性能指标,首屈一指的起重能力,行业内首家通过IS09001质量体系认证,部分产品通过CE认证。
◇采用全新的设计方法和设计手段,整体布局经多参数优化设计,起重性能大幅度地提高。
◇采用新材料、新结构、新工艺,满足高性能同时,重量参数指标高。
◇该系列产品为高性能、高可靠性、中价位的产品系列。
◇采用全头工程车驾驶室,全覆盖台板,整机造型设计获国家外观造型专利。
◇具有多节伸缩式主起重臂,采用高强度钢,吊臂截面优化成多边形和椭圆形,能充分发挥高强度材料的性能,吊重性能好。
◇伸缩系统用进口钢丝绳绳排。
◇先导式比例操纵,液电相结合控制技术,起吊精确、平稳、舒适。
◇采用国际最先进技术设计的集成化模块液压阀、平衡阀、进口接头,有液压系统污染指示和报警装置,确保液压系统的可靠使用。
◇外啮合回转机构,小齿轮偏心,方便调整和维修。
◇后悬挂高台钢板配重,方便用户的使用。
完善的安全保护系统,全自动力矩限制器,高度限位、过卷、过放保护装置。
◇采用国际化配套,合理匹配。整体配置高,且配置较多,满足不同用户的喜好。
◇选用不旋转、不打搅起升钢丝绳。
◇多种配置可选装,上下车空调、副臂、副卷、副钩、钢丝绳、臂端单滑轮等。
◇配置上、下车冷暖空调。100t以上产品上车独立发动机。使用户起重作业更加经济。
1、人性化设计
1).驾驶室
随着徐州重型机械有限公司产品国际化进程的加快,为满足国内外市场中的不同用户,徐重技术中心的技术人员在广泛征求和研究国内外客户意见和反馈的基础上,对驾驶室外观和室内进行了优化和人性化设计,它的优越性主要体现在一下几点:
1美化外观造型:对各零部件进行了优化设计,从而使产品外观自然、流畅、华贵、得体。
2.内部空间增大:相对于旧驾驶室长度方向上增加了200mm。
3.可调式方向盘:方向盘可上下、前后调节。
4.可调式减震座椅:前后方向可调节量达到150mm,从而使不同体形和身高的操作人员都能舒服的进行操作。
5.增加检修门装置:前部增加检修门装置,从而方便检查和维修。
6.电动玻璃升降器:采用电动玻璃升降器,在升降器的极限点加装检测开关,防止玻璃运动到极限点后,电机继续运动,损坏电路。
7.旋转报警灯:驾驶室顶选装黄色子弹头旋转报警灯,在起重机作业、危急状态、执行紧急任务时旋转报警,起到较好的警示作用。
2).新型操纵室
现用操纵室是在对整机造型重新论证,充分收集和分析市场信息的背景下进行的。它经历了三次变革。
第一次为统型阶段。这之前,各吨位起重机是在不同时期不同技术人员和在不同参考机型背景下设计的,各吨位起重机造型各异,其操纵室则表现为造型、结构、大小各异,严重影响我公司的市场形象。经过对比,各吨位起重机的操纵室统一了造型,减少了品种,具体为QY12QY16QY16BQY16CQY16D统型为一种,QY20BQY25AQY25EQY50B统型为一种,K系列起重机和全路面起重机统型为一种。操纵室统型后,极大地解决了组织生产问题,解决了采购型号易错误的问题,提高了生产效率。
第二次为改进造型阶段。结合用户的建议和现代工业设计的方法,对第一阶段进行了变革。采用大圆弧整体造型,前窗为大圆弧整体夹层安全玻璃,比原来增加15%~20%的玻璃面积,彻底消除了吊装时的视野死角,操纵室室内空间加大,采用全覆盖内装饰,增加了操纵室的配置,极大地提高了操作人员工作的安全性和舒适性。
第三次为升级换型阶段。造型上充分考虑我公司产品的特点,具有徐重风格,充分体现我公司产品的力量感和运动感。采用大圆弧整体造型,操纵室车门宽度加大240mm,操纵室整体长度增加250mm,其车门宽度加大240mm,最大限度地增加室内空间;前围大圆弧玻璃进一步加大,天窗向后延伸150mm,使作业视野更加开阔;操纵扶手、按钮及踏板位于坐姿操作时的有利工作区域,使操作和维护更加方便;雨刮器增加电控玻璃洗涤器,努力为操作者提供良好的作业环境;在配置上结合“CE”认证要求,增加了天窗防护网、灭火器和破碎锤。
3).液压油堵塞自动报警装置,提醒对滤芯更换
K系列起重机的液压油箱的进油口和回油口各安装一个液压油堵塞报警开关,当起重机的液压系统工作环境恶劣,液压油的回油和进油滤芯需要清洗和更换时,报警开关就会动作起来,给安装在液压油箱旁边的电喇叭发送信号;电喇叭长鸣,提醒驾驶员及时对回油和进油滤芯进行处理。另外,在液压油堵塞报警开关上还安装有简易的压力表,可以随时读取当前液压油箱的进油口和回油口的压力。
4).故障自动诊断功能、力矩自动限制
DS380系统采用大规模集成电路制作工艺,可靠性显著提高;传感器采用4—20ma电流信号,抗干扰能力加强,系统具有丰富的输入输出接口,可对原系统功能进行充分扩展,采用了可在线下载数据程序的软件,减少了产品准备时间。具有超过1000次的黑匣子超载记录功能。具有故障提示和故障解决帮助信息查询功能,便于用户现场排除故障。
5).增加遮阳板光电技术的应用
电磁阀插接件带有发光二极管,在工作时具有信息提示功能,方便故障的判断和产品的维护,同时对复杂系统也加快了产品状况的判断速度,减少了工作量。K系列产品可选装具有红黄蓝三种颜色的力矩报警灯,提示起重机负载的情况,使车辆周围的人员清楚的看到,方便作业指挥和人员的安全性。
6).新型钢丝绳索具应用
钢丝绳是工程起重机一个重要部件,起重机在吊重量较小时为了提高作业效率而要用较少的钢丝绳倍率,在吊重量较大时为了不使钢丝绳的拉力太大而用较大倍率,因此,钢丝绳的倍率更换就成了经常性工作。传统的钢丝绳固定方法是由楔和楔套组成的楔形接头固定,这种固定方法缺点是吊重后钢丝绳被楔形接头挤得很紧,拆卸困难,拆卸时楔套因受撞击被震碎时有发生,使钢丝倍率更换费时费力,降低作业效率,钢丝绳直径较大时装绳困难,因经常更换倍率绳折弯次数多使绳头产生过早报废,新钢丝绳或钢丝绳使用时会打绞,打绞后不易消除,这种新型的钢丝绳绳头固定方法在此种背景下随之产生并投入使用,它克服了传统钢丝绳固定方法带来的诸多缺点。新型钢丝绳固定装置的优点:
a)安装方便快速。该固定装置整个拆装过程不用任何的工具辅助,直接手工完成,安装或拆卸约半分钟。
b)安全且可靠。该结构总的破断拉力是钢丝绳破断拉力的2—5倍,而钢丝绳的破断拉力不小于其最大额定拉力4.5倍。
c)防钢丝绳打绞。当绳受拉后因破劲会产生旋转,使绳子相互打绞,传统的方法需拆下索具,反旋转绳头消除,但该结构在吊钩着地时,绳头会产生旋转随时消除绳的旋转力不会产生绳子打绞。
d)钢丝绳直径不受限制。因绳直接压制或浇铸而成,绳头装在袋式索套中,与以往的楔与楔套组成的楔形接头固定方式不同,直径可以超过50mm,而楔形接头固定方式对于超过50m直径的绳是很困难的以至于不采用。
7).变速操纵采用软轴操纵
软轴操纵是一种新型的变速操纵机构,该机构采用双推拉软轴传动形式。高性能的推拉软轴使得变速操纵具有推拉阻力小、结构紧凑、布局不受空间限制、操纵轻便灵活、无噪音等优点,克服了单杆操纵结构复杂、磨擦力大的缺点。精确制造的软轴控制器和安装方式,使软轴操纵具有很高的可靠性。
驾驶室内部的操纵部分采用仿桃木花纹豪华手柄球,根据人机工程学原理设计的手柄球外型,让操作者具有良好的手感,长时间操作也不会感觉疲劳,手柄球颜色、花纹与驾驶室仪表板、操纵面板完全一致,整体感觉十分协调,手柄球上装有嵌入式挡位标识,让所有操作者都能够很快熟悉操作,加工精细、表面镀铬的变速操纵杆也尽显豪华。装配软轴操纵的起重机,大大提高了车辆的操纵舒适性。
8).支腿照明灯设置
移动式起重机在夜间作业时,必须使各个支腿做伸缩动作,并且必须使支腿、支脚盘放置在牢固可靠的地方(多采用支脚盘下垫枕木的办法),还要观察支腿是否与起重机作业环境干涉。操作者通常是依靠起重机的前大灯、尾灯进行观察或施工的,制约了起重机动作支腿的效率与安全性。
为了给起重机的操作者提供一个明亮的作业环境,我们公司的大吨位起重机底盘上安装有一种支腿照明装置,通过该装置,能够清楚的照明起重机的支腿工作区域,改善作业环境。
在起重机底盘的车架上,靠近四个支腿处,安装四个大灯,作为支腿照明装置。每个大灯可以进行上下、左右等方向的调整,为不同操作者对不同观察点的需要,进行调整。四个大灯是由一个单独开关控制的,只有在操纵支腿需要时由操作者进行控制。
9).集中润滑系统应用
集中润滑系统为进口递进式润滑系统,可按设定的时间间隙对润滑点自动润滑,采用递进式分配器,可以高压对各润滑点进行逐个润滑。该系统可有效省却人工润滑,减少停机时间,节省润滑油脂。
2、动力传动系统全新整合
1).配置大功率国II、国Ⅲ系列发动机
在K系列产品上,我们匹配了国内外最先进的动力系统,每种产品用户都可有多种动力选择,每种选择都是经过技术优化,目的是为用户提供“环保、安全、可靠、先进”的产品。特别是在保证动力储备充分的前提下,发动机采用带放气阀的增压器和燃油雾化程度更高的喷油系统,以达到充分燃烧,进一步降低燃油消耗率,提高使用经济性。经测试,百公里油耗可降低10%,扭矩储备系数增大30%,加速、爬坡能力更强。为保证发动机动力的稳定发挥,匹配了弗列加空滤器和派克燃油过滤器,发动机故障率明显下降。在国III机型上,发动机的喷油量通过电子油门控制,驾驶员操作踏板轻松,解决了以往机械传输时踏板或沉重、或无力的问题。
2).离合器的改进
OY40K~QY70K采用拉式430膜片离合器,驾驶员操作形式与以往不变,踏板操纵力可减少25%~30%,传递的扭矩更大,并且膜片弹簧与支承环之间始终没有间隙,踏板行程不会发生变化,因此不需要调整离合器分泵推杆的长短。
3).车轴渗漏的解决
QY40K~QY70K驱动轴采用美国SKF油封密封,可防止润滑油渗漏造成齿轮烧结,并可保证轴壳内的清洁度,提高驱动轴的工作可靠性。同时预留ABS接口,可供用户选配ABS装置。
4).传动轴的改进
传动轴采用端面齿法兰传动轴,靠交叉细齿传递扭矩,不存在装配间隙,紧固螺栓由八到十颗减少到四颗,并且螺栓不受剪切力,提高了连接的可靠性,方便用户维护。
5).悬挂的改进
悬挂改进主要改进了四桥的QY35K、QY35K5、QY40K、QY50K、QY60K、QY70K起重机前悬挂结构,改善了三桥、四桥所有起重机的后悬挂装配方法,增加了底盘出厂前在车轮定位仪检测控制
前悬挂改进:
以前的四桥起重机双前桥悬挂采用两个板簧结构,一方面,车桥的导向和定位全靠板簧来承受,板簧受力复杂,容易造成骑马螺栓松动,如果不及时维护会造成前桥错位,进而导致轮胎磨损。另一方面,仅靠板簧定位车桥,出现定位误差较大时,调整比较麻烦,需要把板簧拆调,重新装配,维修不方便。改进后的前悬挂结构在板簧下面增加了可调式推力杆,一方面改善钢板弹簧的受力状况,使其只承受垂直载荷和侧向载荷,不再承受行驶方向载荷,由其下方的推力杆来承受,板簧的可靠性提高;另一方面,板簧取消了卷耳,不再定位车桥的前后位置,而是由推力杆定位,推力杆长度可调,可以准确的定位车桥的位置。
后悬挂装配方法的改进:
以前后悬挂的分装是在钢板弹簧没有受力的情况下拧紧骑马螺栓,虽然达到了很大的力矩,但是装上整机受压后,力矩就会减少,二次拧紧很麻烦。力矩保证参差不齐,同时由于没有专门的工装,板簧定位不好,容易造成后桥定位不准,针对这一问题,工厂大量投入,设计了专用工装对后悬挂的装配方法进行了改良,一方面使用专用工装保证每一台悬挂装配完后车桥的定位准确,另一方面,在骑马螺栓力矩拧紧之前,先对板簧进行预压,模拟车辆行驶工况下进行板簧拧紧力矩的紧固,而且采用数显定扭设备,确保装配的一致性,把车桥的定位做到最大化的完善,减少轮胎磨损。
车轮定位仪检测控制
所有四桥以上车辆出厂前必须通过车轮定位仪的检测,确保没有问题方可出厂。
3、增加散热器
散热器:QY25K、QY30K、QY30K5、QY35K5、QY40K散热器为标配,并增加旁通单向阀,主要目的是为了满足不同地区不同用户的需要,减少因系统的发热而停机的时间。
改进前:没有加装散热器前,在环境温度比较高的地区,光靠液压油箱进行热交换,很难满足系统散热的要求,系统的温度不断地升高,导致液压油变稀,系统泄漏加大,效率变低,压力很难达到系统设定压力,电磁阀因温度升高而无法换向,元器件的密封件会因为油温升高发生老化,因此系统无法工作而导致停机。
改进后加装散热器,并增加旁通单向阀,能够有效防止液压油温的升、高,使系统达到热平衡,液压油温控制在一定的温度不再升高,增加旁通单向阀能够有效控制因散热器而产生的背压,辅助控制油温。在流量很大时,液压油全部通过散热器而产生比较大的压力损失,这部分压力损失转化为热能而使油温升高。增加旁通单向阀后,压力损失大到单向阀的开启压力,旁通单向阀打开,部分液压油通过单向阀直接回油箱,从而降低系统的背压,压力损失减少了,转化为热能也相对减少了,液压油温更加有效地得到控制。
4、K系列先导控制阀改进
功能
提供先导油源,供上车组合阀换向、起升机构制动器的打开、回转机构制动器的打开、安全卸荷、三圈保护。
·工作原理:
通过先导油源电磁阀的通电,切断先导泵回油箱的油路,通过溢流阀建立先导压力,畜能器储存液压能,建立的先导压力通过先导控制阀提供先导油源去控制主阀的换向。
改进前:停机时畜能器储存的液压能回油箱,再次启动时,压力油需要先充满畜能器,所以先导压力建立时间慢,操作先导手柄响应就慢,主阀的换向就滞后。
改进后:停机时畜能器储存的液压能不回油箱,再次启动时,压力油不需要充满畜能器,所以先导压力建立时间快,操作先导手柄响应就快,主阀的换向就能马上响应。
5、K系列起升机构改进
1).马达采用液控变量方式,防止重物二次下滑
改进前:卷扬马达采用的是高压自动变量,由小排量向大排量变化,马达变量起始点在小排量。马达的特点:小排量扭矩小,大排量扭矩大;对于同一负载,小排量压力高,大排量压力低。在二次起升时,马达处于小排量,扭矩小,可能小于负载所需的扭矩,马达无法提供负载所需的扭矩,故出现二次下滑;马达处于小排量,需要的系统压力很高,对马达、安全阀冲击很大,出现无法二次起升的现象。
改进后:卷扬马达采用的是液压先导变量加压力切断,由大排量向小排量变化,马达变量起始点在大排量。马达的变量与液压先导压力成正比,液压先导压力与先导手柄的开度成正比,随着先导手柄的开度变大,马达大排量向小排量变化,速度变快,在速度变快过程中,当负载压力超过压力切断设定时,马达自动切换成大排量,能够很好地实现轻载高速,重载低速,使系统更加安全、可靠。在二次起升时,马达处于大排量,扭矩大,马达提供远远大于负载所需的扭矩,故避免了二次下滑的出现。
2).采用滤波原理解决起升抖动
通过对QY65K、QY100K起升系统的液压变量泵、负载敏感阀、变量马达、反馈管路建立数学模型进行分析,并对各元器件进行仿真分析,找出了影响起升系统可靠性的症结所在,即多路阀微开口时,泵出口压力上升快,泵开环增益大,或者系统液动力等方面的原因,造成负载敏感阀芯过调,这样就非常容易产生压力和流量的脉动。根据仿真分析得出的结论,我们提出液压滤波网络的思想,并且建立液压滤波网络的仿真模型。主要是通过滤波网络对压力脉动中的高频部分起抑制作用,起到低频通过的作用。简单地说,阻高频,通低频,降低反馈管路的压力增益,从而降低泵的开环增益,减少泵出口压力和流量的脉动,从而消除系统的抖动。
3).平衡阀与制动器开启压力的匹配
原理:在我们设计的无泄露新型起升平衡阀装置的控制盖板上增加带机械行程调节功能,可以通过控制盖板上的调节螺丝来调整平衡阀的开启时间。
在平衡阀控制盖板的控制口输入先导压力,该压力先通过单向阀流进平衡阀的先导腔内,单向阀相当于阻尼作用效果较小的阻尼口,先导活塞预先打开,当先导活塞运动到所需行程,单向阀阻塞预先打开口,先导压力再从阻尼作用效果较大的阻尼口进入继续打开先导活塞,直至全打开为此。
这种平衡阀可以通过两个阻尼作用效果不同的阻尼口,改变先导活塞打开与关闭的时间,采用调节螺丝,用户可以通过调整改变先导活塞预先打开所需的行程来改变阻尼生效的点。这个与行程有关的设置生效点会减少预先打开的压力峰值,而此压力峰值普遍存在系统中,在预先打开阶段,平衡阀会对控制信号作出快速的反应,阻尼作用效果较大的阻尼口直至达到行程设定值才会有效。
通过控制平衡阀先导活塞打开与关闭的时间,可以达到很好地和制动器开启、关闭时间进行匹配。
6、接线装置的改进
影响产品电气控制系统可靠性的因素很多,除电控元件自身质量及系统设计合理性外,控制系统线路连接的防水性、抗震性也是影响产品可靠性的一个重要因素。由于工程机械产品工作环境的特殊性,造成电气元件长期暴露于恶劣的环境中,长期经受日晒、风吹、雨淋,造成电气插接件外壳老化,内部接线片进水锈蚀,造成线路虚接,信号传递出现故障。应当说系统连接中的每一个插接件都有可能是一个故障点。在充分论证及实际调查的基础上,我们对产品进行了如下改进:力矩限制器系统中长度、角度传感器电缆的连接,原采用了三个单芯插接件,由于电线较细,仅有O.25mm,长期震动、进水,造成虚接,外部反馈多为力限器高度限位报警故障。为提高可靠性,增加防水效果,目前已采用了专用接线盒用于长度、角度传感器电缆的连接,副臂连接电缆两端采用密封等级较高的航空插头,该插头除防护等级较高外,采用螺纹连接,增加了系统的防水能力,提高了产品连接可靠性。目前已应用于QYl6C、QYl6D、QY20B、QY25E、QY50B、QYl6K、QY25K、QY25K5、QY30K、QY35K、QY35K5、QY40K、QY50K、QY60K、QY65K、QY70K、QAY25、QAY50等相关产品。控制电磁阀插座出线处增加了密封堵,防止雨水倒灌,造成短路。目前已在QY65K回转控制阀、卸荷电磁阀、自由滑转电磁阀、二级缸切换阀上得到应用。针对反馈较高的QY65K回转控制采用了美国进口德尔福防水插接件,该产品进线处具有防水密封堵,连接器内部具有端子锁定装置,连接可靠性高,材质采用优质尼龙,耐高低温环境,防腐抗老化,现已批量装配产品。
电缆防护以前起重臂上外部电缆采用扎线支架固定的形式,电缆处于裸露状态,非常容易被碰伤,影响产品的安全性,为进一步改进外部裸露电缆的防护性能,我们采用了扣槽防护的形式,既方便安装,又提高了防护可靠性,同时产品的美观性也得到了很大的提高。
7、计算机控制系统的推广
QY65K电比例控制系统采用的是常规继电器控制与电比例放大板相结合的方式,系统接线复杂,故障点较多。电比例放大板防护等级低(IP43),抗干扰、抗震、耐热性差,防潮、防尘能力差,参数调整困难,目前已很少被用在室外或振动大的移动式机械上。由于比例放大板系统进水造成的连动、动作紊乱、无动作的等故障在国内如新疆、重庆及广东等沿海、高温、高湿地区反馈极大。国外销售到澳大利亚的产品反馈也很高。目前已采用PLC控制器形式。由控制器完成电比例系统的控制功能。控制器本身就是为适应复杂恶劣的工业环境而设计的,具有非常高的防护等级(IP65),同时可简化复杂的继电器硬接线,提高可靠性。同时系统具有如下优点:方便、快捷的调试工具通过总线与控制系统连接,具有良好的人机界面,极大的减轻了操作者的工作量。同时控制程序中对工作参数进行了标准化的设置,在产品没有特别问题的情况下基本不需要调整。同时可靠性的大幅度提高,极大的降低了产品故障反馈。在以上改进的基础上,在操纵室底板处增加了 10的放水孔,防止雨水积聚。
8、组合式平衡重在汽车起重机上的应用
汽车起重机所采用的平衡重装置一般为固定式平衡重,但汽车起重机在中长臂和大幅度时的起重性能受自身稳定性的影响,吊臂等主要结构件的性能不能够得到充分的发挥,起重性能随臂长和幅度变化衰减很快。为了解决中、大吨位起重机由吊臂决定的起重性能随臂长和幅度变化衰减很快的局限性,最大限度发挥结构件性能,提高起重机整体作业性能。国外主要的起重机生产厂家,它们在中、大吨位汽车起重机和全地面起重机上采用的平衡重装置为组合式平衡重,即把平衡重重量做成可变化的(组合式),以提高中长臂大幅度的起重性能,使移动式起重机由吊臂决定的起重性能和整机稳定性决定的起重性能都得到发挥,充分发挥吊臂等主要结构件的性能。如LIBBHER生产的30t以上的全地面起重机上均采用组合式平衡重。在LTM1030上采用三块组合,重量为5.5t,两种组合。而在LTM1500上采用十三块组合,重量为165t,共有十二种组合
9、吊臂升级
1).起重臂截面
起重臂作为主要承载构件,一般其自重占整车重量的13.20%。因此减轻吊臂重量,增大吊臂刚度是提高起重性能的重要途径。其中选择合理的吊臂截面形状是实现这一途径的重要手段。
为了确保产品在同行业中的性能优势,我公司对系列产品起重臂截面进行了优化设计,QY40K以下产品起重臂采用八边形或十二边形截面,40K以上产品采用了U形截面。在起重臂自身重量不便的情况下,起重性能提高了5—15%。
起重臂的失效形式主要表现在腹板和下底板的局部失稳,优化后的截面,在总高度不便的情况下,其腹板的宽度相对于六边形和四边形结构要小的多,同时底板的宽度也大大减小,因此其抗局部失稳的能力有了大幅度提高。从而保证了吊臂起重性能的提高。
2).整体式臂头、插装式滑块
没有独立的臂头结构,消除了因臂头与筒体对接时的对歪现象,减小了因此造成的起重臂旁弯;
此种结构形式,插装式滑块理论上可以设计的很长,搭接长度增加,使头部下滑块的支撑面积增加,增大了简体的受力面积,减小简体局部应力,提高了筒体抗局部失稳的能力,同时有利于减小吊臂挠度。提高伸缩平稳性,解决抖动问题。
臂头结构更加紧凑,配合圆弧臂,使整机造型更加美观
3).尾部滑块改进
a)增加尾部侧滑块:
起重臂在全伸臂长和副臂情况下工作时,由于搭接长度和尾部侧向的定位面积小,容易造成臂的旁弯和侧扭现象,并且仅靠调节头部滑块很难调整到位。在各节臂尾部增设大面积侧滑块后,尾部的侧向定位大大改善,起重臂的旁弯和侧扭现象大大减少。
b)对尾部顶滑块进行结构改进:
在尾部结构不变的情况下,将滑块与外节臂上R的接触面加长10-20%,增大了筒体盖板的受力面积,减小了局部应力,大大改善了受力状况。
4).伸缩机构系统技术的改进
双伸缩缸芯管技术改进
改进前存在的问题:
采用双缸加绳排的伸缩机构不按正常伸缩顺序伸缩时易造成芯管弯曲的拔臂换缸现象。
单向节流阀阻尼过大,二级缸易往外伸;阻尼过小,不能完全泄压,起不到保护芯管的作用。
阻尼作用的大小易受油温的影响。
芯管弯曲的原因:
这种伸缩机构的正确的工作顺序是伸臂时先伸一级缸再伸二级缸,缩臂时先缩二级缸再缩一级缸。正确的伸缩顺序不会导致芯管弯曲,如果缩臂的顺序颠倒,就有可能造成芯管弯曲,油缸无法缩回。
主要原因是二级缸未缩回时,缩一级缸,此时由A口供油给一级缸小腔,由于一级缸小腔同二级缸小腔相通,此时二级缸小腔的油也有压力,推动二级缸回缩,二级缸大腔内的油进入芯管腔。此时伸缩切换阀的B口外接单向节流阀,芯管腔油无法很快泄压,而由于大小腔的面积差,进入芯管腔的油远大于泄漏掉的油,所以此时芯管腔是一个增压腔。一级缸的缸筒在压力下回缩,则芯管随缸筒插入芯管腔。缸筒作用在芯管上的力足以使芯管弯曲。
解决方案:增加卸压溢流阀,使芯管腔的压力不会超过5Mpa。
解决方案的原理:在电磁阀不通电时,液动阀处于左位工作,一级缸可以做伸缩动作,一级缸内通往二级缸大腔芯管腔的油通过溢流阀很快泄压,使芯管腔的压力不会超过5Mpa,保证芯管在低压力下不弯曲。
在电磁阀通电时,液动阀处于右位工作,二级缸可以做伸缩动作,液压油不通过溢流阀,直接由P口到B口,不会影响二级缸的伸缩速度。
伸缩平衡阀的改进
改进前平衡阀:插装阀芯臂厚容易变形,导致出现泄漏。
改进后:
(1)为了防止53000插装阀芯臂厚的变形,设计了一种满足使用要求,便于装配和维修的阶梯状53000插装阀芯,这种阀芯通过设计成台阶式,在通过流量不变的情况下,非常巧妙的增加了阀芯的臂厚,有效地防止了阀芯臂厚的变形。
(2)引入了半桥理论,解决了阀芯开启的前冲现象,保证阀芯平稳运动,避免了吊臂在全伸状态回缩的冲击现象。
(3)进油单向阀和阀芯互为补偿型,通过两侧的弹簧可以使单向阀和阀芯紧密连接在一起,处于浮动状态,通过这种创新设计的结构有限减少了密封带的加工精度。
(4)所有密封采用进口密封,并加大密封直径,弹簧要求钢丝进口,保证可靠性高,密封寿命长,弹簧的频繁运动也能有限保证强度。
细拉绳索掉道问题的解决
前段时间市场上出现因细拉索掉道而挤断钢丝绳的问题反馈比较强烈,针对这一现象,我们成立了专题小组。
问题的原因:
由于原结构采用国产钢丝绳,其柔韧性差、沿伸率大,故在使用一段时间后,钢丝绳出现松弛现象,同时细拉索导向滑轮的绳挡刚度不够,这样吊臂在工作过程中,松弛的钢丝绳很容易脱出滑轮。
采取的措施:
选用柔韧性好、沿伸率小,防旋转的进口钢丝绳。
对导向滑轮的绳挡进行加固,主挡绳弧板加厚,同时增加加强筋,提高其强度和刚度。
在说明书中明确让用户在使用一定时间后,对拉索进行紧固
经过以上改进,该问题基本得到解决。
10、副臂改进升级
1).支承结构改进
改进前,副臂前端是靠前支架的长轴与吊臂连接,中部靠副臂下面的滚轮支承在中支架上,可以认为副臂是靠前端一点和中部两点支撑起来的,一旦中支架受力变形,副臂就会向外倾斜产生弯矩,侧长轴就会受力,长轴的插拔就会变得困难。
中间支架由两个支架组成,两个支架上平面不在一个平面上,也会造成副臂推拉困难。
改进后,我们将副臂前支架改为托架用托架托着副臂,使此托架承受副臂重量并托平副臂,并把长轴改为短轴,不仅避免插拔长轴,而且能使副臂与吊臂的铰点孔对齐,顺利插拔副臂与主臂连接的销轴。并将中间支架的两个支架上平面形成一个平面,便于副臂中部的滚轮在中间支架上灵活地滚动。
2).支承力分配
改进前,由于前支架的位置安排过于前,打开副臂时副臂重心离中支架根部距离较大,使副臂分配到中支架的力对中支架根部的弯矩很大,造成中支架挠度很大。图4是打开回收副臂位置平面图,副臂安装时,就是副臂从位置A绕0点(长轴位置)旋转到位置C处,在K点与吊臂交汇,从图上可以看出,如果保证在行驶状态不超宽的前提下(Ml一定),前支架越靠前,副臂与吊臂的夹角越大,重心离D点(中支架根部)的距离就越远,中支架所受弯矩就会越大,副臂的倾斜度就会越大,长轴就难插拔,副臂与吊臂的铰点孔难以对齐。
改进后:将副臂前支架的位置向吊臂后移动,这样即可以中支架的受力大小,也可以减小打开副臂时与吊臂的夹角,从而减少此时中支架所受的弯矩;