汽車起重機

汽車起重機是裝在普通汽車底盤或特製汽車底盤上的一種起重機，其行駛駕駛室與起重操縱室分開設定。這種起重機的優點是機動性好，轉移迅速。缺點是工作時須支腿，不能負荷行駛，也不適合在鬆軟或泥濘的場地上工作。汽車起重機的底盤性能等同於同樣整車總重的載重汽車，符合公路車輛的技術要求，因而可在各類公路上通行無阻。此種起重機一般備有上、下車兩個操縱室，作業時必需伸出支腿保持穩定。起重量的範圍很大，可從8噸～1600噸，底盤的車軸數，可從2～10根。是產量最大，使用最廣泛的起重機類型。

基本介紹

• 中文名：汽車起重機
• 外文名：autocrane
• 起重範圍：8噸～1000噸
• 底盤車軸數：2～10根
• 誕生：20世紀10年代
• 控制技術：Plc可程式控制
• 技術強國：德國

發展歷程

中國的汽車式起重機誕生於上世紀的60年代，經過了近50年的發展，期間有過3次主要的技術改進，分別為70年代引進蘇聯的技術，80年代引進日本的技術，90年代引進德國的技術。但是總體來說，中國的汽車式起重機產業始終走著自主創新的道路，有著自己清晰的發展脈絡，尤其是近幾年，中國的汽車式起重機產業取得了長足的發展，雖然與國外相比還有一定的差距，但是這個差距正在逐漸的縮小。而且中國在中小噸位的汽車式起重機的性能已經完好，能夠滿足現實生產的要求。在不久的將來，中國的汽車式起重機行業一定會發展成為一個發展穩定，市場化程度高的成熟產業。

工作中的汽車起重機

許多專家認為，高速發展的市場，是中國汽車式起重機產業各個廠商有利的技術創新基礎和環境。近幾年，中國汽車式起重機產業除了一家較小的公司與日本起重機品牌廠家合資以外，其餘廠家一直在追趕國外先進水平的進程中，一直堅持自主的技術創新道路，基本上沒有整體引進國外技術的做法，也使的中國汽車式起重機產業在達到和接近國際先進水平的同時，在產品技術上有明顯的中國特質。

中國汽車式起重機已經大量使用PLC可程式集成控制技術，帶有匯流排接口的液壓閥塊、液壓馬達、油泵等控制和執行元件已較為成熟，液壓和電器已實現了緊密的結合。可通過軟體實現控制性能的調整，大幅度簡化控制系統，減少液壓元件，提高系統的穩定性，具備了實現故障自動診斷，遠程控制的能力。

當前中國新一代汽車起重機產品，起重作業的操作方式，大面積套用先導比例控制，具有良好的微調性能和精控性能，操作力小，不易疲勞。通過先導比例手柄實現比例輸送多種負荷的無級調速，有效防止起重作業時的二次下滑現象，極大的提高了起重作業的安全性、可靠性和作業效率。

部分大型汽車式起重機還在伸縮臂上使用了單缸插銷的伸縮技術，通過液壓銷作用，以單個液壓油缸可完成多節伸臂的運動，並達到各種工況的程度控制和自動伸縮，改變了以往油缸不能加內部繩排的作業方式，使起重機相對更輕，拓展了起重機向更高工作高度發展的空間。

在走向國際市場的過程中，中國汽車式起重機產業近幾年品質水平的快速提高，也得到了國際用戶的高度肯定，由於產品使用規範，用戶的專業素質較高，出口產品的質量反饋比在國內有了明顯的減少，產品反映較好。這都為中國汽車式起重機行業的發展打下了良好的基礎。

特點

1.豪華全駕駛室和操縱室具有現代流線型風格；

2.功率大，油耗小，噪音符合國家標準要求；

3.走台板為全覆蓋式，便於在車上工作與檢修；

4.支腿系統採用雙面操縱，方便實用；

5.產品各項性能指標基本達到了多田野50噸產品性能指標；

工作原理

在起重臂裡面的下面有一個轉動捲筒，上面繞鋼絲繩，鋼絲繩通過在下一節臂頂端上的滑輪，將上一節起重臂拉出去，依此類推。縮回時，捲筒倒轉回收鋼絲繩，起重臂在自重作用下回縮。這個轉動捲筒採用液壓馬達驅動，因此能看到兩根油管，但千萬別當成油缸。

另外有一些汽車起重機的伸縮臂裡面安裝有套裝式的柱塞式油缸，但此種套用極少見。因為多級柱塞式油缸成本昂貴，而且起重臂受載時會發生彈性彎曲，對油缸壽命影響很大。

種類構造

種類

汽車起重機的種類很多，其分類方法也各不相同，主要有：

按起重量分類：輕型汽車起重機（起重量在5噸以下），中型汽車起重機（起重量在5-15噸），重型汽車起重機（起重量在5-50噸），超重型汽車起重機（起重量在50噸以上）。由於使用要求，其起重量有提高的趨勢，如已生產出50-1200噸的大型汽車起重機。

按支腿型式分：蛙式支腿、x型支腿、h型支腿。蛙式支腿跨距較小僅適用於較小噸位的起重機；x型支腿容易產生滑移，也很少採用；h型支腿可實現較大跨距，對整機的穩定有明顯的優越性，所以中國生產的液壓汽車起重機多採用h型支腿。

按傳動裝置的傳動方式分：機械傳動、電傳動、液壓傳動三類。

按起重裝置在水平面可迴轉範圍（即轉台的迴轉範圍）分：全迴轉式汽車起重機（轉台可任意旋轉360°）和非全迴轉汽車起重機（轉台迴轉角小於270°）。

按吊臂的結構形式分：摺疊式吊臂、伸縮式吊臂和桁架式吊臂汽車起重機。

基本構造

汽車起重機主要由起升、變幅、迴轉、起重臂和汽車底盤組成。由於液壓技術，電子工業，高強度鋼材和汽車工業的發展，促進了汽車起重機的發展。自重大，工作準備時間長的機械傳動式汽車起重機已被液壓式汽車起重機所代替。液壓汽車起重機的液壓系統採用液壓泵、定量或變數馬達實現起重機起升迴轉、變幅、起重臂伸縮及支腿伸縮並可單獨或組合動作。馬達採用過熱保護，並有防止錯誤操作的安全裝置。大噸位的液壓汽車起重機選用多聯齒輪泵，合流時還可實現上述各動作的加速。在液壓系統中設有自動超負荷安全閥、緩衝閥及液壓鎖等，以防止起重機作業時過載或失速及油管突然破裂引起的意外事故發生。汽車起重機裝有幅度指示器和高度限位器，防止超載或超伸距，捲筒和滑輪設有防鋼絲繩跳槽的裝置。

對於16t以下的起重機要求設定起重顯示器，16t及16t以上的起重機設定力矩限制器，且有報警裝置。液壓汽車起重機的起重臂由多節臂段組成，可以根據對起升高度的不同要求設計。起重臂的伸縮方式一種是順序伸縮，另一種是同步伸縮。大噸位的起重機為了提高起重能力大多數都採用同步伸縮。各臂段的伸縮由油壓控制，伸縮自如。帶副臂的起重機，在行駛狀態時，副臂一般安置於主臂的側方或下方。轉台主要用來布置起升機構、迴轉機構、起重臂及變幅油缸的下支點和操縱裝置。對於中、大噸位的起重機，有的還在轉台上安置發動機。轉台與底架之間用能承受垂直載荷、水平載荷及傾覆力矩的迴轉支承聯接。為了防止在行駛時轉台發生滑轉，設有轉台鎖定裝置。迴轉機構由定量馬達驅動。迴轉機構的輸出齒輪與迴轉支承齒輪嚙合。實現起重機轉台沿迴轉中心作360°迴轉。起重臂的變幅，由單只或雙只液壓油缸通過油液控制完成。起重機構由油液控制變數或定量馬達通過減速機驅動捲筒。由於採用液力變矩器，起重機各機構的運動能無級變速，可使載荷在微動速度下由動力控制下降。為了防止過卷，設有鋼絲繩三圈保護裝置及報警裝置。中、大噸位的汽車起重機可根據市場需要配置副起升機構，以供雙鉤作業。

設計外包

定義

汽車起重機設計外包服務：是指企業客戶聘請專業的汽車起重機設計服務商，為企業客戶提供全方位的CMD技術服務，來增強企業技術優勢、降低開發成本的行為。

分類

開發性設計：套用成熟設計經驗或具有可行的新技術，設計新型汽車起重機，主要包括功能設計和機構設計。

升級性設計：根據使用經驗和技術發展對已有的汽車起重機設計更新升級，以提高性能、降低製造成本或減少運行費用。

衍生性設計：為適應新的需要對已有的汽車起重機作部分的修改或增刪，從而發展出不同於標準型的衍生產品。

系列化設計：以一種汽車起重機為母本，設計出一系列與之功能相同外形相似，但功率、噸位、尺寸有所不同的一系列產品。

流程

一、制定需求分析。根據功能、性能、作業環境等因素，與客戶共同制定詳細的用戶需求說明書，進而確定開發目標。

二、初步方案設計。根據需求分析，進行方案制定，包括功能及參數設定、基礎計算、繪製初步三維總等工作，進而與客戶進行初步審查。

三、詳細方案設計。聽取初審意見，實施方案設計。修改細化三維模型總圖，繪製零件三維圖，對結構部件進行有限元分析及動態模擬。進而與客戶進行二次審查。

四、最終方案確定及圖紙繪製。聽取二審意見，修改方案設計。繪製平面圖（如零件圖、部件裝配圖和總裝配圖，塗裝圖等），出零件表、易損件清單。

五、製作全部技術檔案，包括宣傳及技術樣本、產品使用說明書。

限速安全

1、制動鎖緊

汽車起重機換向閥的閥芯與閥體之間多採用間隙密封，在其自身重力及起吊載荷重力的雙重作用下，制動時高壓油液常會通過換向閥閥芯與閥體之間的微小間隙緩慢泄漏，不能對各機構液壓缸或液壓馬達實現有效地鎖緊，因而極易發生吊重下降、吊臂內縮、幅度增大、支腿下沉的事故，輕則使汽車起重機無法正常工作，重則導致車輛傾覆、人員傷亡等惡性事故的發生。消除隱患的安全措施至少有以下4條。

（1）在回油路中串聯液壓鎖

液控單向閥的反向油路只有當其控制油路輸入一定壓力油液之後才可能連通。它是一種能對油路實現通斷控制的開關元件，通常人們又稱之為液壓鎖。將液壓鎖反向串接在液壓缸（液壓馬達）的回油路中，並將其控制油路與液壓缸（液壓馬達）的進油路相連，就能使回油路在制動狀態下因控制油路無壓力油作用而切斷，對液壓缸（液壓馬達）起到應有的鎖緊作用。

液壓鎖的鎖緊效果取決於閥芯形狀和閥的結構型式。

閥芯如果採用球閥式或滑閥式，其泄漏仍將是難免的，即油液有可能通過因閥芯衝擊而產生的溝槽或閥芯與閥體間的間隙泄漏。因此，用在汽車起重機中的液壓鎖閥芯應該選用密封性能好的錐芯，即使長久使用也能保證滴油不漏。

根據汽車起重機的工況特點，應選用帶有卸荷閥芯的IY-F型高壓液壓鎖。

對支腿油路，有支撐鎖緊和懸掛鎖緊兩項鎖緊要求。根據不同油路，每個支腿可採用僅為一個液控單向閥、僅能起單向鎖緊作用的單向液壓鎖，或由兩個液控單向閥交叉連線而成的雙向液壓鎖。一般採用的是後一種方案。每個支腿鎖緊裝置都必須獨立設定。

（2）在回油路中串聯平衡閥

平衡閥實質上是單向閥與外控內泄式順序閥組合而成的組合閥，它在汽車起重機中的安裝位置和鎖緊原理與液壓鎖的完全相同，即安裝在回油路中，制動後切斷回油路。如果對油路無其他特殊要求，還是應儘量採用價格相對低的液壓鎖。

（3）提高液壓元件的密封性

在油路中安裝液壓鎖或平衡閥後，並不一定能完全保證機構制動後能鎖緊，液壓缸（液壓馬達）的密封性也是制約鎖制效果的關鍵因素。

液壓元件的漏油分內泄和外泄漏兩種。液壓缸內泄漏不易察覺，將導致支腿收放、吊臂伸縮及變幅3機構無法鎖緊而發生下沉現象。因此，提高液壓缸的密封效果，關鍵是解決發生在其內部的內泄漏問題。

一般來說，對汽車起重機液壓缸內部的漏油量應嚴格限制。安全檢查時，規定額定壓力下活塞的移動距離為10min內不應大於0.5min。超過此值，說明密封性能不好，要及時更換新的Y形圈。

（4）吊重升降液壓馬達外抱制動器

欲使液壓缸、液壓馬達長久地不產生內泄漏是很難察現的，其密封件磨損後泄漏會在不知不覺中產生。這樣，若鎖緊牢固就只有安裝制動器一種方法了，且只能在使吊重升降的液壓馬達上採用，其他的如對吊臂伸縮、變幅等則無法採用。

對吊重升降機構起作用的制動器實際上是一隻小型的單桿單作用液壓缸，制動器為常閉式，制動力取決於缸內的彈簧力。為了獲得理想的鎖緊效果，當然希望彈簧力越大越好，但過大的彈簧力又會使制動器松閘能耗加大，所以外抱制動器是其鎖緊方案的輔助手段。

2、運動限速

由於汽車起重機吊重升降、吊臂伸縮、吊臂變幅的行程都較長，機構或載荷下行過程中因重力作用而產生的加速現象也是一個比較突出的問題。汽車起重機限速通常採用以下兩種方法。

（1）在回油路中串聯平衡閥

平衡閥的作用不但能鎖緊，還能限速。當機構或載荷下降時，平衡閥內的順序閥能藉助閥芯的平衡作用，使液壓缸（液壓馬達）的回油流量保持穩定狀態，從而使液壓缸（液壓馬達）保持均速運動。為了獲得均勻的下降速度，設計系統時要注意兩點：一是不能為了節省成本，就簡單地用一般的單向閥與外控內泄漏式順序閥並接組合來代替平衡閥。這是因為平衡閥雖然也是單向閥與外控內泄漏式順序閥的組合，但其順序閥已經增加了雙層彈簧、阻尼小孔等使閥芯減振的裝置；二是平衡閥的控制油路要串聯節流閥，以使順序閥的閥芯動作“遲滯”，不因外部壓力的微小變化而使其速度有所改變。在限速方案中，使用平衡閥的效果是最理想的，是首選的方法。

（2）用手動換向閥限速

在所有的換向閥中，只有手動換向閥在換向的同時，通過控制閥口開度的大小可以兼有限速和節流調速的作用。因此，當汽車起重機機構或載荷發生下行加速現象時，可通過駕駛員減小手動換向閥手柄的拉動程度來減小閥口開度的辦法加以解決。當然，由於駕駛員手的抖動會使手動換向閥的限速效果不甚理想，但因為汽車起重機的裝卸作業速度往往要根據施工現場的具體情況不斷地調整，機構的運動常常為不連續的間歇作業，因此熟練駕駛員操縱手動換向閥還是能夠收到一定限速效果的。

總之，對汽車起重機吊重升降、吊臂伸縮、吊臂變幅3機構既有鎖緊又有限速要求，應當採用能同時滿足鎖緊和限速兩項要求的平衡閥，再加以機械制動。

性能檢驗

（1）汽車起重機的強度、剛度、穩定性、結構件在腐蝕性工作環境下的最小尺寸，抗傾覆穩定性應符合gb3811-83《起重機設計規範》的規定。

（2）汽車起重機基本參數應符合jb/t1375-2010《汽車起重機和輪胎起重機基本參數》的規定。

（3）汽車起重機的安全性能應符合gb6067-85《起重機械安全規程》的規定。

（4）汽車起重機的結構、機構、電氣等的設計按gb3811-2008《起重機設計規範》的規定進行。

（5）汽車起重機整機穩定性應符合gb6068.3-85《汽車起重機和輪胎起重機試驗規範穩定性的確定》的規定。

（6）額定起重量表，起升高度曲線和性能參數標牌的要求及表示方法應符合jb4031-85《汽車起重機和輪胎起重機標牌》的規定。

（7）起重機安全裝置的設定和調試按zbj80002-86《汽車起重機和輪胎起重機安全規程》的規定進行。

（8）汽車起重機性能指標應符合zbj80003-87《汽車起重機和輪胎起重機技術要求》的規定。

（9）汽車起重機檢驗方法：按jb/sq1-87《汽車起重機和輪胎起重機產品質量分等》，jb4030.3-85《汽車起重機和輪起重機試驗規範》，gb6068.1-85《汽車起重機和輪胎起重機試驗規範一般要求》，gb6068.2-85《汽車起重機和輪胎起重機試驗規範合格試驗》等標準規定進行。產品定型試驗按jb4030.1-85《汽車起重機和輪胎起重機規範作業可靠性試驗》，jb4030.2-85《汽車起重機和輪胎起重機試驗規範行駛可靠性試驗》，gb6068.4-85《汽車起重機和輪胎起重機試驗規範結構試驗》等標準規定進行。

操作

起重機前方禁止作業，即吊鉤重心在起重作業時不得超過迴轉中心與前支腿（左右）接地中心線的連線。在起重量指示裝置有故障不能使用的情況下，應按起重性能表規定確定起重量，必須規範汽車起重機操作行為，確保全全無誤。

包裝

汽車起重機的包裝一般為裸裝，但出口時要塗防鏽油以防止在儲運中出現鏽蝕現象，有關的嘜頭、標記，均掛在或印刷在汽車起重機外表的木板上或鐵板上。出口汽車起重機在簽訂具體出口契約時，內容應包括：產品型號、數量、技術規格、特殊使用要求、包裝運輸條件、交貨期、付款方式、質量保證、索賠及仲裁等條款。

發展趨勢

國內

中國的汽車式起重機的生產企業要想在本領域生存與發展，需要做的事情還很多，由於市場需求的增大，也要求生產企業不斷創新，在保證起重機性能的基礎上還要不斷開發出更大噸位的新產品，滿足市場的需求。只有這樣才能從市場中獲得養分和活力使自己生存，在生存中發展，在發展中壯大。

主要的發展趨勢應該有以下幾點：

擴大產品的品種

在企業內部應建立完善的產品研究和開發體系，使產品系列化，品種齊全，要形成大中小完整系列，增多產品數量，使生產規模不斷的擴展。

增大起重力矩

中國生產的汽車式起重機大多是50噸以下的中小噸位的起重機，大噸位生產的很少，而，隨著社會的發展，對機動靈活的大型起重機械的需求越來越大，這都是汽車式起重機發展的養分，

所以增大其中力矩迫在眉睫。

增加起重機功能

隨著國民經濟的快速發展，用戶對汽車式起重機的使用上的要求越來越多，希望能夠一機多用，已經不僅僅是在搬運重物時使用，而是滿足在不同環境和工種的使用，這些都為未來發展

找清了方向。

全力打造自己的品牌

中國的汽車起重機生產企業，缺少自己的專業研究人員和開發隊伍，而是去模仿別人生產的成品，沒有發展方向和競爭力。未來經濟的全球化以及由此引發的一系列問題，使得競爭手段從傳統的產品，價格等層次轉嫁到品牌的競爭上來。所以各大汽車式生產企業應該努力打造自己的品牌，從而使自己發展壯大。

開創自我空間占領市場

中國的各大汽車式起重機生產企業要不斷創新，大膽進行運行急智的改革，面向市場，結構最佳化，人員重組，引進設備，進行刻苦的技術研發，在不斷完善自我的前提下，占領市場。

目前國產品牌發展情況

近來，隨著汽車起重機製造商不斷地摸索和技術的提升，在國外市場開始占據一席之地，據中國海關總署統計，2013年中國汽車起重機對巴西的出口額突破14000萬美元。中國品牌的汽車起重機已占巴西當地85%的市場份額，其中，三一起重機的市場占有率達37%，連續兩年位居第一。

國外

設計、製造的計算機化、自動化

隨著電子計算機的廣泛套用， 許多國外起重機製造商從套用起重機輔助設計系統（CAD），提高到套用計算機進行起重機的模組設計。起重機採用模組單元化設計，不僅是一種設計方法的改革，而且將影響整個起重機行業的技術、生產和管理水平，老產品的更新換代，新產品的研製速度都將大大加快。對起重機的改進，只需更改幾個模組；設計新的起重機只需新的不同模組進行組合，提高了通用化程度，可使單件小批量的產品，改成相對批量的模組生產，能使較少的模組形式，組合成不同規格的起重機，滿足市場的需求，增強了競爭力。

起重機控制元件的革新與套用

起重機的定位精度是對起重機的重要要求，多數採用轉角碼盤，齒輪鏈，雷射頭與鋼板孔帶來保證，定位精度通常為±3㎜，高於1mm的精度需另加定位系統。在起重機起升速度和制動器方面的改進，則使用低速運行的起重機吊鉤精確定位，起重機的剎車系統也套用微處理進行控制和監視工作。

遙控系統用於汽車式起重機及其他移動式起重機械，這種系統包括在控制者身上的控制器，和安裝在起重機上的接收器 ，控制器具有電磁輻射發生器，接收器與作用在起重機傳動裝置的操縱機械的轉換部分相連。遙控器的使用不僅節省人力，提高工作效率，而且使操作者的工作條件有所改善。

起重機的距離檢測防撞裝置，採用無線電信號型的防撞裝置，防撞系統由三相系統組成，用來監控起重機前端行使距離，一般首先發出信號警示，接著將大車車速減小到50%，最後切斷電機電源，將大車制動。

材料工藝

由於鋼鐵工業新技術的套用，鋼材質量得以提高，在設計起重機主梁強度時，可使用較高的許用應力，而不需要較高的安全係數，以便減少起重機材料用量，從而降低設備的重量和價格，起重機配套的零部件如萬達迴轉支承的製造也得益於新材料的不斷產生，使得起重機向更輕，更好的方向發展。

在機加工方面，大量採用少切削的精密鑄件，尤其是鋁合金鑄件見多，加工設備大量採用高精度，高效的加工中心，數控自動工具機等，及保證了質量，又提高了勞動生產率，降低了成本，同時在機械線使用機械代替人工操作如焊接機械手和配用機械手等。

國外起重機的未來發展之路是走向專業化，標準化，和系列化，只有這樣才能最快的製造和裝配出品種多樣化的產品。