山西捷成數控機械設備有限公司

隨車起重機培訓資料

一、公司簡介

1.1企業簡介

山西捷成數控機械設備有限公司成立于2011年7月，項目總投資43000萬元。注冊資金5000萬元，企業資產9000萬元，公司占地面積100000m2，其中規劃建筑面積76000m2，現已經建成加工車間20000m2。公司是集科研開發、設計制造、生產加工、服務貿易為一體的股份制企業。

公司下設生產部、綜合管理部、技術質量部、財務部、經營部等，現有員工170名，其中高級技術人員30名，以及多名中高級專業技術人員。

山西捷成數控機械設備有限責任公司通過高新工程等專項技術改造，研制生產工藝裝備水平有了大幅度提升，形成了以數控激光切割機、數控火焰切割機為主的下料集群，以加工中心、數控車、數控銑床為主的數控機加集群，以大型鏜銑床、立式車床為主的大、特件加工集群，以及以高精度車床、鏜床和磨床為主的精密件加工集群，并擁有焊接、熱表處理、涂裝等配套齊全的工藝裝備，擁有先進的檢測、試驗設備，具備隨車起重機專業化的研制和生產制造能力。

1.2隨車起重機發展歷史

山西捷成數控機械設備有限公司位于山西軍民融合產業園，山西軍民融合產業園于2017年2月由山西捷成數控機械設備有限公司與北京航天匯信科技有限公司共同成立，是北京航天匯信科技有限公司隨車起重機生產制造生產制造基地，軍民融合產業園擁有過硬的技術實力和精良的設備。吸收歐洲先進技術并進行自主研發，經過多年的不斷積累，目前已形成折臂式和直臂式兩大系列產品，起重能力從20kN.m至400kN.m的多個規格多品種的隨車起重機系列。

產品廣泛應用于計量檢衡、石油開采、鐵路建設、城市物流等領域，并隨整車出口東南亞、中東、俄羅斯、非洲等******和地區。為適應國內以直臂式隨車起重機為主的市場形式，加大了直臂式隨車起重機的開發及投入力度，在充分了解市場各廠家優劣勢后，吸收國外產品的先進經驗。推出了系列整機配制高、質量輕，工作幅度大，U型截面單焊縫臂體的直臂式起重機系列產品。

1.3我廠隨車起重機特點

1） 用三維設計軟件來建立三維數字化模型并用先進的設計仿真手段進行機構優化設計；

起重機三維立體模型

2） 先進的加工、制造工藝，采用激光切割、線切割及機器人焊接技術保證產品質量，同時使用高附著力、高強度的油漆，精工細作，經久耐用。

大型激光切割機

自動焊接機器人

數控折彎機

3)采用單缸加鋼絲繩多級伸縮技術，實現了多節臂的同步伸縮，增加整個臂體的伸縮速度，提升工作效率；

4)臂體采用單焊縫U型臂一次焊接成型的結構型式，對中性好，臂體剛度增強，提高臂體導向性，極大的提高了臂體伸縮的平穩性并使受力更合理，外形美觀靈巧；

5)整機選用屈服強度達700MPa的高強度板，減輕整機重量，提高整車的載貨利用率，降低能耗；

6)采用*********保護的支腿油缸，減少在復雜環境下對支腿油缸的損傷，降低維護成本，提高使用壽命；

7)行星減速機構內藏整體式起升機構，同時配備有高速馬達，工作噪音小，工作效率高，制動效果好，防止溜鉤，增加使用壽命；

8)整體式行星回轉減速裝置，使起重機的回轉啟動、停止更加平穩可靠，擺動、沖擊更小，增加作業******性。

9)自動收鉤系統，使吊鉤具有自動收緊功能，增加整車的行車******性，降低人工掛鉤的勞動強度，提高工作效率；

10)遠程油門控制系統，通過遠程油門調節發動機轉速，增加液壓系統流量，實現各工作機構的工作速度可調，即可增加工作效率又能保證工作******；

11)緊湊的四連桿鉸點結構設計，減少起重機的安裝空間，提高車箱的利用率；

12)液壓系統使用手動比例閥，使操作更加靈活，提升操作的舒適性；

13)防回轉沖擊裝置，有效保護車輛行駛時的******；

14)增加了自動復位的伸縮梁鎖緊裝置，當伸縮梁到位時能及時鎖緊，保證行車******；

可以依據客戶要求定制:現在我們擁有一支高素質的開發設計隊伍，有多名擁有多年隨車起重機開發設計的高級工程師和一名享受******津貼的專家，可依據客戶要求進行專業設計。

1.4軍用起重機情況

根據市場變化情況，近年來我廠不斷在隨車起重機的細分市場進行開發，如配套計量檢衡車及軍隊用特種車。同配套廠家先后為部隊提供近3000臺直臂、折疊臂式隨車起重機配套服務，產品質量和服務得到部隊的肯定。主要有航天、二炮、總裝、陸軍、總后、武警部隊等單位的搶救車、搶修車、補給車、彈藥輸送車上配套的隨車起機。通過了陸裝定辦的設計定型，產品符合國軍標的相關使用要求，主要包括高、低溫環境性適用性、鹽霧、振動、電磁兼容性、可靠性、維修性、密封性、防腐性、防沙塵等要求。

二隨車起重機

隨車起重機主要分為折臂式和直臂式，直臂式隨車起重機主要包括焊接結構件(底座總成、立柱總成、吊臂總成及其它一些輔助結構)、液壓元件(液壓油缸、液壓回轉裝置、液壓絞車、中心回轉接頭、閥鎖件、接頭和膠管等)和電氣元器件（主要是力矩限制器（選裝）、遙控裝置（選裝）、******報警裝置及照明裝置等）。目前，我廠民用直臂式隨車起重機產品主要有以下系列型號（4T、5T、6.3T、8T、10T、12T及14T）。

直臂式隨車起重機組成

2.1隨車起重機主要參數及定義

******起重力矩額定起重量與相應工作幅度乘積的******值

額定起重量起重機在不同的工作幅度下******作業所允許起吊物體的******總質量（包括吊具質量）

******起重量起重機在***小工作幅度時，允許起吊物體的******總質量（包括吊具質量）

幅度起重機取物裝置（吊鉤）（空載時）垂直中心線至回轉中心的水平距離

***小工作幅度起重機取物裝置（吊鉤）（空載時）垂直中心線至回轉中心的***小水平距離

******工作幅度起重機取物裝置（吊鉤）（空載時）垂直中心線至回轉中心的******水平距離

回轉速度起重機在空載狀態，液壓系統為額定流量下，起重機回轉部分的回轉角速度。

******仰角起重機吊臂與水平面的******夾角

2.2公司部分直臂式隨車起重機參數表

JCSQ-Z604隨車起重機

JCSQ-Z804隨車起重機

JCSQ-Z1004隨車起重機

項目	參數
1．起重機型式	直臂式
2．起重機型號	JCSQ-Z1004
3．******起重力矩(kNm)

2.3.1操作方式（按主操作）

下位操作：操作人員站在地面上完成對起重機各動作的操作。

我公司6.3t直臂式起重機標準配制為下位操作

中位操作：操作人員坐在起重機橫梁上的座椅上完成對起重機各動作的操作（一般不含支腿動作）。操作人員在一定的高處操作，可有效的觀察貨物的起吊。

高位操作：操作人員坐在安裝于立柱操作平臺上的座椅上完成對起重機各動作的操作（一般不含支腿動作）。操作人員在高處操作，可有效的觀察貨物的起吊，視野更開闊。

我公司8t，10t，12t直臂式起重機標準配制為高位操作

遙控操作：操作人員使用遙控器可以在遠離起重機的地方對起重機進行遠程線控及無線遙控操作，操作人員可以自已在操作起重機的同時進行掛鉤作業，減少相關輔助人員，節省人工成本。同時操作人員可以遠離起重作業，增加操作******性。

我公司各直臂式起重機均可依據戶要求選裝遙控操作
2.3.2  回轉方式
蝸輪蝸桿式   回轉采用蝸輪蝸桿減速器，帶動小齒輪與外齒式回轉支承實現起重機的回轉，蝸輪蝸桿減速器外形較大，一般與擺線馬達進行匹配，回轉動作平穩性不好，且擺線馬達使用壽命較低，承受壓力較低。

蝸輪蝸桿式回轉機構
整體式回轉   回轉機構取消回轉減速器，將回轉支承作為大蝸輪與蝸桿配合成整體，實現回轉減速的目的。止回轉同樣一般配擺線馬達，優點是結構緊湊，節省安裝空間，齒輪機構不外露，外形美觀，防止齒輪夾傷等******事故?，F一般用于中小噸位起重機。
我公司各6.3t直臂式起重機采用整體式回轉
回轉裝置  回轉機構采用回轉裝置，回轉裝置由行星齒輪減速器、制動器及回轉馬達組成，結構緊湊，回轉時起動、制動效果良好。依據回轉裝置的布置方式以可分為齒輪內嚙合、齒輪外嚙合；同時還分正置與倒置；內嚙合布置更加緊湊，且嚙合齒輪在內，******性和外觀更好，倒置時將回轉裝置放置于回轉盤的上方，比正置懸掛布局更合理，受力更好，聯接螺栓僅起連接作用，不承受太大的拉力使用壽命更長。

回轉裝置依據配備的馬達不同，性能價格也有較大差別，馬達可分為擺線馬達（軸配流、端配流）和高速柱塞馬達。擺線馬達體積較大，平衡閥無法與其集成，承受系統壓力較低，一般軸配流使用不超16MPa,端配流不超20MPa,而高速柱塞馬達結構更緊湊、外觀更簡捷，啟動、停止更平穩，承受更高的系統壓力，提供更大的輸出扭矩。

我公司各10t、12t直臂式起重機采用配有高速柱塞馬達齒輪內嚙合的倒置式布局。使結構布局更合理，受力結構更好，輸出扭矩更大，機械效率更高，高壓運轉壽命更長。

2.3.3吊臂伸縮方式

全油缸伸縮方式：早期產品伸縮機構以全油缸式為主，而現在除在折臂式起重機和一些特殊行業外，普通民用市場上直臂式起重機基本已沒有。

同步伸縮方式：同步伸縮即伸縮時各級伸縮臂同時動作，并且每相鄰兩節臂間的相對速度相等。此種伸縮方式速度快、效率高，目前，市場上該種直臂式隨車起重機占90%以上。

混合伸縮方式：實際應用時，同步伸縮機構不得超過四級。當需設計更多級時，只用同步伸縮將無法滿足要求。此時，可綜合全油缸式和同步伸縮式特點，分成兩部分，前部分用油缸伸縮式，后部分用同步伸縮式。油缸根據情況可用捆綁缸、多級缸或多根單缸。

我公司直臂式起重機采用三節伸縮均采用的同步伸縮的伸縮方式，加快整個臂體的伸縮速度，提升了工作效率。
2.3.4  按起升方式
起升機構：采用普通減速箱外置于立柱上，通過齒輪組與卷筒相連，實現卷筒的起升下降，一般配擺線馬達，起升機械效率低、噪音較大，工作不平穩。
起升機構
液壓絞車：液壓絞車采用行星減速器進行減速，一般是減速器與卷筒為一體式。其配備的馬達有不同選擇可配擺線馬達、柱塞馬達、高速馬達。
高速柱塞馬達外形簡單，結構緊湊，可適用于高壓系統，轉速較高，能有效增加起升能力及起升速度，工作噪音小，制動可靠，防止溜鉤，工作效率高，增加使用壽命。
我公司直臂式起重機均采用高速柱塞馬達的液壓絞車
三  隨車起重機結構件
3.1  吊臂總成
3.1.1  工作原理
吊臂總成采用油缸加鋼絲繩式的同步伸縮機構，實現3節伸縮臂體同時伸縮，此機構可有效的提升吊臂的伸出速度，提高起重機的工作效率。

3.1.2  機構布置
3.1.2.1  由于小噸位起重機臂體空間太小，6.3t吊臂伸縮機構采用滑輪外置的方式。兩組伸臂滑輪全部外置，安裝、拆卸、松緊調節都較為方便，縮臂機構兩組滑輪分別裝于二節臂、三節臂尾，其中三臂縮由兩根鋼絲繩連接驅動，四臂縮由一根鋼絲繩連接驅動。

3.1.2.2  8t以上吊臂伸縮機構全部內置，縮臂滑輪在臂尾布置，伸臂滑輪在臂頭布置。

3.1.2.3  臂頭采用滑輪內藏式設計，有效的保護滑輪及鋼絲繩因外露而損傷，提高鋼絲繩使用壽命。
3.1.3  潤滑方案
吊臂總成有較多的滑輪、軸承及導向塊。其前、后、側導向塊及滑輪軸承，需在臂體裝配前涂抹潤滑脂進行潤滑，裝配完成后，無法再加注，為保證產品的潤滑要求，采用自潤滑的復合軸承的結構，保證在產品的使用周期內進行自潤滑。
吊臂頭部三個滑輪，每個都對裝了兩個球軸承，軸承間存在間隙，通過銷軸上加工注油孔的方式潤滑。

3.1.4  臂體采用700MPa的高強板，此材料的折彎性能高，焊接性能良好，抗拉性能是普通材料的2倍以上，在滿足起重能力的情況下，可有效降低使用板材厚度，減輕起重機自身的重量，安裝于汽車上后，可有效提升整車的載貨利用率，降低能耗。

3.1.5  臂體采用U型臂單焊縫雙面一次成型的結構形式。

3.1.5.1  U型臂（十三邊形結構）

U型臂臂體

采用800噸數控折彎機，通過步進進給，保證臂體的折彎精度，此結構大大的增加了臂體的鋼度，使其抗彎性能更好，同時U型臂弧形結構使臂體的對中性更好，提高了臂體導向性，極大的提高了臂體伸縮的平穩性并使受力更合理，使臂體在伸縮的過程中出現抖動的現象大為減輕。

3.1.5.2  單焊縫雙面成型工藝可有效的減少焊接變形，由于高強度材料變形是不允許進行熱較形，熱較形會使調質處理過后的高強度板退火，導致高強板的強度降低，采用高強度如果焊縫數量過多，產品變形較難控制，且變形后的較型也十分困難，采用單焊縫可較好的解決此問題；

3.1.5.3  同時單焊縫減少焊接過程中焊縫的熱影響區導致臂體強度的減弱情況。

3.1.6  臂體與臂頭、臂尾采用獨立部件焊接的方式。吊臂U型臂體成型后，分別與已單獨焊接成型的臂頭與臂尾進行焊接，有效的控制在臂的焊接過程中的變形，同時提高生產效率。

臂尾部分                        臂頭部分
3.1.7  在基本臂上增加加強板，防止起重機全伸時，伸縮臂與基本臂搭接處的壓力過大，產生失穩的情況。同時在基本臂尾為增加臂體扭轉時的抗扭性，增加內置的加強板及與左右兩側板聯接板。


加強板位置圖
3.1.8  導向塊采用耐磨性能好，承壓力強的MC尼龍，且在導向塊的布局方面，增加左右側間隙導向塊，盡量采用圓弧接確，增加導向塊的接確面，增加導向性，同時增加對中性，減少由于臂體焊接變形及臂體平面度不一致導致的伸縮過程中的臂體抖動現象。

3.2  立柱

3.2.1  立柱柱體采用700MPa高強度板及多邊形折彎結構，可有效的提高立柱的剛度，提升抗傾履性。

3.2.2  回轉聯接圓盤采用HG785厚板，并進行加強，同時增加兩回轉鎖止機構，能減少起重運輸車在行車過程，特別是轉彎時對回轉機構的沖擊，提高回轉機構的使用壽命。

3.2.3  在安裝回轉機構的開口部位及立柱與吊臂連接處增加加強筋，提升立柱在回轉過程中抗扭性能及增加柱體的抗彎截面模量，防止起重機在作業過程中起重機立柱折斷及開口部位扭曲變形。

3.2.4  立柱柱體與回轉聯接圓板聯接時，采用內嵌式，可有效保證兩聯接件之間的聯接牢固性，保證柱體外形尺寸，保證焊接強度。

3.3  底座總成

3.3.1  采用*********保護的支腿油缸，減少在復雜環境下外部對支腿油缸的損傷，降低維護成本，提高使用壽命。

3.3.2  水平缸兩端都采用鉸接方式，可防止兩連接點出現加工誤差時，油缸承受額外彎矩。水平伸縮液壓軟管全內置于伸縮，外部更整齊，軟管能有效保護，提高軟管和使用壽命。

水平伸縮梁
3.3.3  底座支承圍板采用折彎多邊形，大大提高其剛度，增加抗彎截面模量，強度更高。
3.3.4  增加有自動的伸縮梁鎖緊裝置，當伸縮梁回縮或伸出到任何位置時能及時鎖緊，保證行車和起重作業時的******。

3.3.5防回轉沖擊鎖止裝置，可有效的防止車輛行駛時（特別是在轉彎過程中）臂體回轉沖擊，損傷回轉裝置。提升回轉裝置的使用壽命，增加行車******性。

3.3.5防回轉沖擊鎖止裝置，可有效的防止車輛行駛時（特別是在轉彎過程中）臂體回轉沖擊，損傷回轉裝置。提升回轉裝置的使用壽命，增加行車******性。

結構件間的配合間隙引起的擺動、沖擊。

四液壓系統

4.1液壓系統介紹

1）液壓傳動系統：以液體為工作介質，利用密封容積內液體的靜壓能來傳遞和控制功率的相互連接的元件的組合。

2）液壓傳動的工作原理：液壓系統利用液壓泵將原動機的機械能轉換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執行元件(液壓缸或液壓馬達)把液體壓力能轉換為機械能，從而驅動工作機構，實現直線往復運動和回轉運動。

3） 液壓傳動工作特性
（1）壓力取決于負載
（2）速度取決于流量

4） 液壓傳動系統的組成
液壓傳動系統主要由動力元件（油泵）、執行元件（油缸或液壓馬達）、控制元件（各種閥）、輔助元件和工作介質等五部分組成。

5） 液壓傳動系統的組成示意圖

（1）動力元件
作用是把機械能轉變為液壓能，向液壓系統提供壓力油液，是液壓系統的能源裝置。動力元件主要是各種液壓泵。

（2）執行元件
作用是把液壓能轉變為機械能，輸出到工作機構進行做功。
執行元件包括液壓缸和液壓馬達。

（3） 控制元件
作用是控制液壓系統中液流的方向、壓力和流量，從而起到控制執行機構的運動方向、輸出力和工作速度的作用。
控制元件是液壓系統中的各種控制閥。主要包括改變液流方向的方向控制閥、調節運動速度的流量控制閥和調節壓力的壓力控制閥三大類。

（4） 輔助元件
為保證系統正常工作所需的上述三類元件以外的其他元件或裝置，在系統中起到輸送、儲存、加熱、冷卻、過濾及測量等作用。
常用的有蓄能器、過濾器、油箱、熱交換器、管路、接頭等。

（5) 工作介質
液壓傳動與控制系統中使用的工作介質，主要用于系統中能量和信號的傳遞，并對元件進行潤滑、防銹，沖洗系統污染物及冷卻，提供和傳遞元件及系統失效診斷信息等。

4.2  隨車起重機液壓原理

6.3t液壓原理圖

12t液壓原理圖
4.3  液壓系統主要特點
1） 采用大容積液壓油箱，且有進回油油濾系統，確保液壓系統的清潔度及長時間工作液壓系統的溫度在允許范圍。
2） 為起重機提供強有力的動力心臟，采用高壓系統，動力原件采用柱塞油泵。
3） 控制原件上車換向閥采用液控比例閥，液控比例閥是通過液壓控制油路來控制操作閥閥桿的開口度，與普通換向閥不一樣，全流量控制，普通換向閥在流量大、壓力高時，由于受側壓影響，操作手柄進行換向時易出現卡滯或操作吃力現象。采用液控比例閥操作特點是靈活，可有效的為執行原件提供小流量，確保起動平穩。
4）下車換向閥采用鋼珠定位閥，可進行聯動（幾個動作同時）可有效的提升工作效率。
5）上車換向閥增加了電磁溢流閥，且電磁溢流閥為斷電溢流（斷電后無法建壓），當起重機的過卷時、報警起重機無法進行起重作業?；螂娖飨到y電路出現問題，導致報警系統故障時，起重機同樣無法起重作業，增加起重機的******性。
6）上車換向閥在控制回路增加二次溢流閥用于收鉤系統，當按下收鉤電源按鈕后，二次溢流閥起作用，將系統壓力控制在5MPa左右，用于空鉤起升并鎖緊于臂頭部，但由于壓力低，拉力小，有效的保證收鉤時對結構件的損壞。
7） 上車換向閥在相關的油路上依據各動作所需的壓力增加二次限壓閥，使起重機各動作不會超壓工作，保護執行元件，增加起重機的******性。如回轉限壓各14MPa，在保證回轉能力的情況下，有利于對回轉裝置進行保護，當車輛在較大坡度上工作，如沒有二次限壓保護，超載工作時回轉機構將后達到系統壓力工作導致執行機構損壞，更有導致翻車的可能。
8） 回轉機構中增加有液壓梭閥，保證回轉裝置起動、停止及回轉過程中的動作平穩性。
9） 采用適合系統流量的外控液壓平衡閥，選用合適的控制比（先導比），增加單向阻尼，使平衡閥慢開快關，確保平衡閥啟動的平穩性。
五  電器系統
起重機電氣系統主要包括電旋、電器控制盒、防過卷開關、照明燈和報警裝置等。
5.1  電器系統原理圖

6.3t起重機電器原理

8t、10t、12t起重機電器原理圖

5.2  電器系統特點

1） 采用電器控制盒對電器系統電路進行集中化處理；

1）安裝有無線太陽能高度報警裝置，利用太陽能進行充電，一次充電可使用半個月左右，使布置更簡單，更加環保節能。

1）安裝有遠程油門控制系統，通過遠程油門可調節發動機轉速，增加油泵轉速，達到增加液壓系統流量，實現各工作機構的工作速度可調，即可增加工作效率又能保證工作速度可控，增加操作******。下位操作為旋扭式，上位操作為腳踏式，中位為腳踏式與旋扭式，使操作更加便捷。

4)自動收鉤系統，通過自動收鉤電源控制按扭，將二次電磁溢流閥啟動，起重機系統將泄壓至5MPa左右，將吊鉤起升至臂頭鎖緊。此按扭在起吊作業出現緊急情況時，可做為急停按扭使用，當按下此按扭后壓力不夠起重機將停止正常作業。