浅析国产直臂式随车起重机的操纵方式改进策略

发布时间:2022-06-02 12:40:09   来源:作文大全    点击:   
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zoޛ)j馟i工作作业时会占用较大的空间,但是由于结构简单、质量轻、成本低等特点,在国内随车起重机市场中仍占有非常大是份额。如图1所示,直臂式随车起重机的起重作业部分主要由伸缩吊臂、立柱、变幅液压油缸、钢丝绳及卷扬机构、回转机构和支柱机构等构成。在起吊作业过程中,由汽车变速箱带动液压油泵旋转,提供高压油,并结合多路换向阀,实现各工作元件的运动。例如,驱动变幅机构,控制伸缩臂的摆角;推动伸缩臂的伸出和缩回;驱动钢丝绳卷扬机构运转,实现货物的起吊等。

目前,国产直臂式随车起重机虽然在性能、外观和可靠性方面取得了较大幅度的提高,但是由于技术水平和经济因素的限制,其在操纵性、功能性和安全性等方面仍与发达国家的直臂式随车起重机存在较大差距。例如,国产直臂式随车起重机的液压驱动系统仍大量使用手动进行操纵控制,这种手动操纵方式需要操纵者边指挥边操纵,非常不方便,并且存在一定的安全隐患,在起重机意外倾翻时难以保证操纵者的安全。

1 直臂式随车起重机常规操纵方式的不足

对于传统的手动操纵,根据操纵工位的不同,主要分为上位操纵、下位操纵和中位操纵三种形式。对于上位操纵,主要由随车起重机下部的支腿阀和立柱顶部手动多路换向阀来分步控制完成。操纵人员先在地面上完成起重机各个支腿的伸缩与支撑操纵,然后通过梯子爬到顶部座椅处,利用手动多路换向阀来控制吊钩升降、变幅、吊臂伸缩、回转等动作。该方式操纵者的视野开阔,便于指挥和操纵,但是实际作业过程中,需要操纵者上下攀爬,效率较低,不利于大批量起重作业。对于下位操纵,操纵人员全程站在起重机两侧地面上,利用手动多路换向阀和连杆即可对起重机进行各项动作控制,但是该方式作业中,操纵人员处于较低的位置,视野会受到驾驶室和起重机车厢的遮挡,起吊货物不方便,且一旦随车起重机意外倾覆,容易造成操纵人员伤亡。对于中位操纵,通常操纵座椅和手动多路换向阀均设置在立柱底部,可以随立柱整体旋转,该方式在一定程度上弥补了上位操纵和下位操纵的不足,但是中位操纵结构较复杂,回转结构占用较大的空间,使得起重机发生故障时不易拆卸维修。

2 直臂式随车起重机操纵方式的改进

为了提高直臂式随车起重机的操纵便捷性和作业安全系数,采用先进的设计理念和控制技术对随车起重机的操纵方式进行改进,弥补现有操纵方式的不足之处,对提高国产直臂式随车起重机的市场竞争力具有重要的意义。

2.1 中位-下位联动操纵

对于采用传统的中位操纵设计的随车起重机,在进行中位操纵的同时,一般不能进行下位的双边操纵。因此,在下位操纵设计的基础上,保留下位多路换向阀结构,同时在直臂式随车起重机横梁的一侧设计中位操纵装置(座椅、操纵杆、支撑平台等),中位操纵装置与下位多路换向阀之间通过机械连杆机构或双向推拉软轴机构相连接,从而操纵人员仅需爬上中位操纵平台,使用操纵手柄即可控制下位多路换向阀联动,以实现随车起重机的臂架伸缩、起升、变幅、回转和支腿伸缩等多项作业动作。这种中位-下位联动操纵设计,使得操纵人员的视野比较开阔,避开了车厢和驾驶室的遮挡,利于指挥和操纵货物起吊,安全系数和作业效率均较高。

2.2 有线遥控和无线遥控操纵

国产的直臂式随车起重机一般由操纵人员通过操纵手柄手动控制起重机各个机构动作,操纵手柄的位置(上位、下位、中位)和起吊货物的方向都会决定操纵位置,即使通过中位-下位联动操纵设计,也需要操纵者一边指挥一边操纵,长时间工作容易疲劳,并且手动操纵模式下,操纵人员一般需乘坐在随车起重机的操纵座椅上,一旦起重机稳定性不够,发生倾覆意外,会对操纵人员的人身安全造成很大危害。因此,对直臂式随车起重机加装有线遥控或无线遥控部件,采用遥控操纵起重机动作成为随车起重机的必然发展趋势。

有线遥控直臂式随车起重机的基本原理示意图,如图2所示。有线遥控控制柜通常设置在随车起重机底盘上,通过通信电缆与遥控器相连,控制柜内设置有可控编程控制器和数据传输接口,重量、长度和角度传感器采集的信号经可编程控制器进行处理,通过力矩限制计算、垂直起吊计算、伸缩动作的检测计算,然后根据计算结果发送信号到执行元件,控制多路换向阀进行变幅、伸缩、回转、起吊等规定操纵。

相对于有线遥控,无线遥控彻底摆脱了电缆线的距离限制,操纵的灵活性更高。无线遥控直臂式随车起重机的遥控装置主要包括发射机、接收机和液压阀三部分。操纵者的控制指令通过数字化信号处理,经发射机编码、调制和信号放大后,通过发射天线将指令进行发射,随车起重机上的接收机装置接收到无线电指令,通过解调、译码后转换为控制指令,然后经输出电路输出到电磁比例多路换向阀等执行元件,驱动各部件进行相应的作业动作。

通过对直臂式随车起重机加装遥控装置,可以显著提高起重机的自动化程度和可操纵性,并且遥控系统操纵并不会干扰原来的手动操纵方式,二者互补,可以根据实际工况进行快速切换作业。

3 结束语

综上所述,直臂式随车起重机操纵方式的改进涉及了机械、电动、液压控制等多方面的内容。通过对原有设计的改造,以及引入先进的遥控技术,可以大大提高直臂式随车起重机的可操纵性和安全性,使其朝着人性化、自动化、操纵便捷化的方向不断发展,从而不断缩小与发达国家之间的技术差距,提高国产随车起重机的市场价值和核心竞争力。

参考文献

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[2]周守艳,赵江鸿,刘玲.一种电器控制的随车起重运输车[J].装备制造技术,2014(4):255-256.

[3]任志杰.国内随车起重机的发展态势[J].起重运输机械,2009(1):1-3.

[4]吕正德.日本MOMOCO随车起重机的结构特点和性能[J].起重运输机械,1993(8):32-34.

作者简介:杨小姜(1986-),男,山东郓城人,工程师,研究方向:起重机械的监督检验。