起重臂

起重臂是起重機上的一個很重要的裝置。

起重臂用以支持貨櫃吊重，並使裝卸橋具有 一定的起升高度和寬度。它分前伸臂和後伸臂。前伸臂可以俯仰或伸縮運動，便於船舶裝卸時靠岸。按結構型式分有桁架式起重臂、箱型起重臂等。

基本介紹

• 中文名：起重臂
• 外文名：cargo boom
• 俗稱：臂架、吊臂
• 分類：桁架式起重臂、箱型起重臂等
• 作用：支持貨櫃吊重等
• 位置：起重機上

簡介

起重臂俗稱臂架、吊臂。支承起升繩、取物裝置或變幅小車的雙向壓彎的金屬結構件。由連線銷軸、鋼絲繩或液壓缸支承在起重機的轉台或塔身上。對於可俯仰擺動的起重臂，由變幅機構改變其傾角，以改變起重機的幅度和起升高度；水平的起重臂是用變幅小車在其上來回運動而改變幅度。按結構不同分為桁架起重臂和箱形起重臂；按功用不同分為起重機動臂、主起重臂、副起重臂、伸縮臂、摺疊臂、鵝首架等。

主起重臂

主起重臂簡稱主臂。從與轉台或塔身鉸接的根部鉸點起，至起重臂頭部裝設的主起升機構鋼絲繩導向滑輪軸心線之間的起重臂。當起重機無副起重臂時，即稱起重臂。

副起重臂

副起重臂簡稱副臂。為了增加起重機的作業範圍（高度和幅度）附加裝在主起重臂頭部的一段可調角度的起重臂。其軸線與主起重臂的夾角不可調的稱加長臂。不用時則摺疊、收回或拆除。頭部裝有副起升機構鋼絲繩導向滑輪。裝設副起重臂是一種較為經濟的方案。按工作方式不同有摺疊副臂和伸縮副臂。廣泛用於汽車起重機和輪胎起重機。

起重臂拉索

起重臂拉索一端連線在塔式起重機塔頂撐架（或塔尖或塔帽）頂端，另一端用以懸吊小車變幅式起重臂使之處於指定位置（一般是水平位置）的受拉索具。多採用鋼絲繩或棒狀桿件，長度可做少量調整，以滿足整機調整及磨損後的要求。鋼絲繩常用於中小型塔式起重機的單吊點起重臂；棒狀桿件長度不易變化，受拆裝運輸方便的要求和桿件剛度限制，一般分段製造，常用於雙吊點起重臂及多吊點起重臂。對於常見的三角形截面起重臂，每個吊點截面可以只設一根索具牽引正置的上弦，也可設定二根分別牽引正置的下弦或倒置的上弦，但後者最好還需設定平衡裝置，否則易於產生附加扭矩。

起重臂伸縮機構

起重臂伸縮機構使起重臂改變長度，完成伸縮運動的機構。多節箱形起重臂藉助於伸縮機構，改變其長度以變更起升高度和幅度。按傳動方式分為液壓式、液壓機械式和手動三種；按伸縮順序有同步伸縮、順序伸縮和獨立伸縮之分。是具有伸縮式箱形起重臂的起重機不可缺少的機構。常用於液壓傳動的自行式起重機和軍用的搶險起重機上。

不同類型起重臂

桁架起重臂

桁架起重臂由型鋼、管材焊接成格構式結構件的起重臂。常由若干節段用螺栓或銷軸連線成所需長度。按桁架截面形狀有正方形、矩形和三角形三種。特點是自重輕，有利於提高起重機的起重性能；但裝、拆時間長，製造時工藝性差。

桁架臂起重機：採用桁架結構起重臂的起重機。品種較多，有桁架臂汽車起重機、桁架臂輪胎起重機、桁架臂履帶起重機和塔式起重機等。桁架起重臂自重輕，有利於提高起重機的起重性能，特別是在大幅度情況下尤為顯著。由於分段組裝，作業前的輔助時間長，但工作可靠。在起重機中占有較大的比重。

箱形起重臂

箱形起重臂由板材焊接製成，橫截面為中空的封閉式起重臂。通常比同量級的桁架起重臂略重，但工藝性好，易於製成伸縮臂。有倒梯形起重臂等。廣泛用於汽車起重機和輪胎起重機。為減輕自重，可在箱壁上開孔，或用加筋薄板焊制。

倒梯形起重臂

倒梯形起重臂橫截面輪廓為倒梯形的箱形起重臂。是普通矩形起重臂的一種改進型。上蓋板較寬，兩側腹板偏離對稱中心線向里傾斜，通常在下翼緣與腹板下部之間沿長度方向焊有與起重臂節等長的加強板條。承受壓應力的下蓋板較窄，有利於下蓋板抗局部屈曲穩定，腹板壓應力區的加強板條提高了其抗屈曲能力，因此可增高或減薄腹板，改善截面的抗彎性能，並使起重臂內部有較大的可利用空間。故適合於大起重量、多伸縮臂節的大型伸縮臂。

單吊點起重臂

單吊點起重臂塔式起重機中只有一個截面具有與起重臂拉索相連線的起重臂。在該截面內，一般設一處與起重臂拉索相連線，但有時也可設二處；起重臂根部與塔身鉸接，吊點位於臂中，整個起重臂呈外伸梁；設計計算時，起昇平面內的力學模型是靜定結構，故架設、安裝和調整方便；長臂時與雙吊點起重臂、多吊點起重臂相比則自重大。

雙吊點起重臂

雙吊點起重臂在塔式起重機上有二處截面具有與起重臂拉索相連線的起重臂。在設計計算時，起昇平面內的力學模型為三支點外伸梁，是一次超靜定結構，故架設、安裝和調整稍嫌麻煩，但在特長的起重臂中，由於受力好可減輕自重，得到廣泛套用。

多吊點起重臂

多吊點起重臂在設計計算時，起昇平面的力學模型為多支點外伸梁，因而是多次超靜定結構的起重臂。特點與雙吊點起重臂相類似，但不常用。

木材液壓起重臂

木材液壓起重臂利用可摺疊、伸縮的臂架抓取木材的液壓起重機械。分移動型和固定型兩種。移動型的液壓起重臂安裝在汽車、拖拉機、橋類起重機及平台車上，用於各種楞場的木材裝卸、選材和餵料作業。固定型多用於貯木場的原條定點供料。

移動型液壓起重臂主要由立柱橋、支腿、立柱、臂系、抓具和液壓系統等組成（見圖）。立柱橋是液壓起重臂的機座，用高強度螺栓與汽車車架固緊。支腿由支腿橋和支腿油缸組成。支腿橋裝在立柱橋內，可以相對移動，變更支腿的支撐距離。支腿油缸經立柱橋將車架支撐起來，保證作業的穩定性。立柱的上部與臂系鉸接，下部裝在立柱橋內，與立柱橋內的齒條油缸相嚙合。後者推動立柱上的齒輪，立柱乃迴轉，轉動範圍在360°～420°內。臂系由主臂、副臂和伸縮臂（有的無伸縮臂）以及驅動各臂的油缸組成。主臂的變幅運動由安裝在主臂和立柱之間的主油缸來實現。副臂的變幅運動是靠安裝在主臂和副臂之間的副油缸來實現。伸縮臂一般安裝在副臂內用油缸驅動。抓具按油缸布置形式可分立式和臥式兩種。按抓取木材的種類又有原木和原條抓具之分。液壓系統多採用單泵單迴路系統或雙泵雙迴路系統。雙迴路系統可以實現幾個動作的聯動，多數採用開式循環系統。系統的工作壓力分別採用12.5、14、16、20兆帕。在不同起重力矩的液壓起重臂中，流量的變化範圍也不同，通常用起升載荷的最大速度來確定液壓系統的流量。一般載荷的最大起升速度為1米/秒。液壓系統由不同工作迴路組成：①主迴路。由油箱、濾清器、主溢流閥、多路換向閥、單向閥和管路等輔助元件組成。其作用是保證各油路的供油、回油、濾清、冷卻和中位卸荷。②主油缸迴路。由多路換向閥、主溢流閥、膠管破裂斷路閥、管式單向平衡閥和管路等輔助元件組成。按性能又分為安全迴路和衡速迴路。安全迴路上串聯膠管破裂斷路閥，以便在膠管突然爆裂時能及時封住主油缸，避免因膠管爆裂而引起臂系劇速下墜造成的機械和人身事故。衡速迴路用管式單向平衡閥串聯在迴路上，使回油流量不受外載荷大小和作用形式的影響，從而控制下降速度，防止超速下降。③副油缸迴路。與主油缸迴路基本相同，只是因副油缸作用方式不同，膠管破裂斷路閥和管式單向平衡閥串接在迴路上的位置不同。④立柱迴轉油缸迴路。是採用多路換向閥手動節流或進油口節流相結合的調速迴路。⑤支腿油缸迴路。由多路換向閥、單向閥、主溢流閥、雙向液控單向閥和管路等輔助元件組成。作業時，液控單向閥封住油缸的油腔，以防止可能出現的軟腿現象。

液壓起重臂

汽車式起重機

汽車式起重機主要由底盤、工作機構、液壓系統組成。

1.底盤

輕型汽車式起重機一般採用汽車底盤，如東風EQ140型、黃河JN151型等。大中型汽車起重機都採用專用底盤，其結構與汽車底盤相同。按其起重量大小，有多種驅動形式：起重量12t以上為二軸4×2；起重量16～25t為三軸6×4；起重量40～75t為四軸8×4；起重量80t以上為6軸6×12。

2.工作機構

（1）起升機構：由液壓馬達、減速器、離合器、制動器及主副捲筒等組成。捲筒為前後並列安置，由液壓馬達通過減速器驅動。捲筒軸裝有蹄式離合器，由液壓缸控制，通過制動轂帶動捲筒旋轉。在制動轂外圈裝有常閉帶式制動器，由制動液壓缸控制其開閉。

（2）迴轉機構：由定量液壓馬達、減速器及迴轉滾動支承等組成。減速器為雙級：第一級為圓柱齒輪減速；第二級為蝸輪、蝸桿減速，蝸桿下端裝有開式小齒輪和設在底盤車架上的滾動支承齒圈相嚙合。迴轉時，開式小齒輪沿齒圈滾動，帶動迴轉平台繞迴轉中心做圓周運動。

（3）起重臂伸縮機構：起重臂為箱形結構，一般小型為2節，中型為3～4節，大型為4～5節。底節為基本臂，底節以上各節為活動臂，每個活動臂都有一個單級雙作用液壓缸推動伸縮，由裝在液壓缸前端的順序閥操縱其伸縮程式。副起重臂為桁架式，需要擴大起重機作業範圍時裝用。

（4）支腿機械：一般採用H形，分前後兩對共四條支腿，每條支腿又由水平支腿和垂直支腿組成。操縱支腿動作時應先伸出水平支腿，後伸出垂直支腿，再用支墊和地面固定。觀察水平儀並通過旋閥調整起重機處於水平。支腿液壓缸底部裝有雙向液壓鎖，以防止工作腔油液不外漏，保證支腿不會自行收縮。

（5）液壓系統：由上、下車兩部分組成，兩部分之間通過中心迴轉接頭連線。下車部分包括油箱、雙聯齒輪泵及支腿收放迴路，上車部分包括迴轉、起重臂伸縮、變幅、起升及捲筒離合器、制動器操縱迴路。

輪胎式起重機

國產輪胎式起重機早期為機械傳動，發展為電力—機械傳動，現已被液壓傳動代替。當前產量較高的主要機型為QLY25型，該機具有良好的通過性和機動性，能在未經整修的路面上行駛，並能吊重行走。底盤為液力機械傳動，採用雙橋驅動，牽引力較大。由於底盤是短軸距，液壓轉向，故轉彎半徑小，轉向輕便靈活，可實行兩輪轉向、四輪轉向和蟹行轉向三種方式，適合在狹窄場地上作業。

1.底盤

底盤為液力機械傳動，由柴油機、液力變矩器與分動器、變速器、前後橋及傳動軸等組成，在車架前後端裝有4個支腿。底盤為三支點懸掛，即前橋為剛性連線，後橋通過副車架中間支點與車架鉸接。平時為擺動橋，當不打支腿吊重作業時，將兩穩定器液壓缸鎖死，使後橋為剛性連線。

2.工作裝置

（1）起升機構由液壓馬達經一級開式齒輪及常開式離合器分別驅動主、副捲筒。主、副捲筒一端與制動鼓相固接，兩制動鼓上分別裝有常閉式制動器。

（2）迴轉機構由液壓馬達驅動雙級圓柱齒輪減速器，經輸出軸的直齒輪帶動交叉滾柱式迴轉支承上的內齒圈轉動。

（3）變幅機構為前置式雙幅液壓缸，通過活塞桿的伸縮使起重臂變幅。

（4）起重臂伸縮機構為箱形三節伸縮式。伸縮機構為單級長液壓缸，活塞桿固定在基本臂根部，缸筒固定在二節臂上，在三節臂根部固定的伸縮臂鋼絲繩繞過缸頭滑輪，分別與固定在基本臂端部的緊繩器連線，當二節臂伸縮時，通過鋼絲繩的連線，能使三節臂同步伸縮。

3.液壓系統

液壓系統由主液壓操縱系統、先導液壓操縱系統及轉向液壓系統等組成。主液壓系統又可分為上車和下車兩部分，上、下車的油路通過中心迴轉節頭連線。

（1）下車液壓系統：下車液壓系統由齒輪泵、操縱閥、液壓鎖、截止閥、穩定器液壓缸等元件組成，用以操縱支腿伸縮和升降液壓缸，使四個支腿同步伸出或縮回。

（2）上車液壓系統：上車液壓系統由迴轉液壓馬達、起升液壓馬達、變幅液壓缸、動臂伸縮液壓缸、平衡閥、操縱閥、阻尼閥、離合器和制動器液壓缸等元件組成，用以操縱起升、迴轉、變幅、動臂伸縮等各項動作。

（3）液壓轉向系統：液壓轉向系統由轉向泵、輔助泵、節流閥等元件組成。轉向泵裝於分動器上，在正常行駛時給轉向系統供油。輔助泵裝於變速器上，在拖行轉向或熄火轉向時用其供油。節流閥的作用是：當發動機轉速變化或轉向液壓缸負荷變化時能保持轉向穩定。