第九章 起貨機

1、一、類型按形式分類：1.吊桿式起貨機（雙吊桿式、單吊桿式）2.回轉(zhuǎn)式起貨機（克令吊 crane）按動力能源分類：1.電動起貨機2.液壓起貨機重量輕，體積小，操作輕便，工作平穩(wěn)可實現(xiàn)無級調(diào)速，能吸收沖擊負荷和自動防止過載具有良好的制動能力系統(tǒng)中充滿油液，部件磨損少，傳動效率高對環(huán)境的溫、濕度也不太敏感加工精度要求高，制造、安裝較復(fù)雜二、對起貨機的基本技術(shù)要求1.能以額定的起貨速度吊起額定的負荷2.方便靈活的起、落貨物3.能在較廣的范圍調(diào)節(jié)運行速度4.能可靠地制動除上述各項基本要求以外，還應(yīng)具備結(jié)構(gòu)簡單、操縱容易、工作可靠、便于維修等。上述要求規(guī)定了起貨機：必須具有足必須具有足夠的功率；必須具有反

2、轉(zhuǎn)或換向的能夠的功率；必須具有反轉(zhuǎn)或換向的能力；必須能夠調(diào)速和限速；需設(shè)常閉力；必須能夠調(diào)速和限速；需設(shè)常閉式制動設(shè)備和機械固鎖裝置，以便有式制動設(shè)備和機械固鎖裝置，以便有效制動和鎖緊效制動和鎖緊。液壓系統(tǒng)分類按額定工作壓力：高壓系統(tǒng) (20Mpa) 中高壓系統(tǒng) (1020Mpa) 中壓系統(tǒng) (6.310Mpa) 低壓系統(tǒng) (6.3Mpa)按油液循環(huán)方式：開式系統(tǒng)(油液返回到油箱)閉式系統(tǒng)(油液返回到油泵的吸入口)按功能分類： 起貨機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、變幅機構(gòu)、走行機構(gòu)和支撐機構(gòu)等液壓系統(tǒng)開式系統(tǒng)比較簡單，初置費較低油液在油箱中可很好地散熱冷卻和沉淀雜質(zhì)；并可用一臺油泵同時驅(qū)動幾部工作機械；但油在

3、油箱中接觸空氣，空氣容易滲入，引起系統(tǒng)工作不夠穩(wěn)定；必須采用換向滑閥，以實現(xiàn)換向調(diào)速；l使油液容易發(fā)熱l使系統(tǒng)工作的經(jīng)濟性降低應(yīng)用于功率較小場合，油泵須有良好自吸性能。閉式系統(tǒng)比較復(fù)雜，初置費較高散熱條件差，油液的補充和冷卻必須重視；不能用一臺油泵同時驅(qū)動幾部起貨機或其它工作機械；可采用雙向變量油泵；l易于實現(xiàn)換向和容積調(diào)速，利于經(jīng)濟性提高在落貨時能將油泵轉(zhuǎn)變?yōu)橛婉R達，使落貨速度受到限制，并回收能量；閉式系統(tǒng)采用輔泵補油或重力補油，對油泵的自吸性能要求也不太高；在功率較大的系統(tǒng)中，較多采用。9-2-2 起升機構(gòu)液壓系統(tǒng)l其負載的主要特點是：靜負荷(貨物的重力)始終單向作用故不論起吊、下放還是使

4、貨物制動，液壓系統(tǒng)中始終有一部分管路承受高壓，以產(chǎn)生與貨物重力相平衡的液壓力對這類機構(gòu)液壓系統(tǒng)就要求能控制落貨速度，以防因重力作用而過快墮落，而制動后需能握持貨重，使其不會自行下滑9-2-2 起升機構(gòu)液壓系統(tǒng)1.閥控型開式起升系統(tǒng)（1）換向與調(diào)速）換向與調(diào)速調(diào)速方法：串聯(lián)節(jié)流調(diào)速并聯(lián)節(jié)流調(diào)速溢流節(jié)流調(diào)速這三種方式因必須使油泵排出的多余油液重返油箱，使供至執(zhí)行機構(gòu)的油液經(jīng)過節(jié)流，故功率損失不可避免，而使油液發(fā)熱。閥控式開式起升系統(tǒng)原理圖串聯(lián)節(jié)流調(diào)速換向閥采用閉式過渡結(jié)構(gòu)(一離開中位PT即關(guān)斷)溢流閥保持換向閥前的油壓不變，改變換向閥的閥芯的位置，使通流面積改變，流經(jīng)換向閥的液阻改變，輸往執(zhí)行機構(gòu)

5、的流量因而改變。特點：調(diào)速效率低，功率損失大，油液發(fā)熱厲害，調(diào)速不平穩(wěn)，啟動和制動時易產(chǎn)生液壓沖擊。閥控式開式起升系統(tǒng)原理圖閥控式開式起升系統(tǒng)原理圖并聯(lián)節(jié)流調(diào)速換向閥從中位右移，PA打開時PT并不立即隔斷，而是隨PA開大而逐漸關(guān)小特點：調(diào)速比較平穩(wěn)，但換向閥操作過猛時仍可產(chǎn)生液壓沖擊。溢流節(jié)流調(diào)速特點：調(diào)速平穩(wěn)，調(diào)速效率較高。定差溢流閥定差溢流閥手動換向閥手動換向閥定差溢流閥兩端油腔壓差保持恒定，液流經(jīng)換向閥的流量，取決于換向閥的閥芯位置。（2）限速和制動）限速和制動使用關(guān)閉嚴密的液控換向閥或平衡閥，雖可以有效地實現(xiàn)液壓制動，但油馬達難免存在漏泄，為保證貨物懸在空中而不會下滑，還設(shè)有機械制動器

6、。延時抱閘制動器油馬達停止后抱閘。即時抱閘制動器油馬達停止前抱閘。單向節(jié)流閥5限速，液控單項閥4液壓制動；平衡閥4限速，制動器7制動。平衡閥限速閥閥4內(nèi)泄式順序閥內(nèi)泄式順序閥+單向閥單向閥ac平衡閥限速的閥控式開式起升系統(tǒng)原理圖（3）限壓保護）限壓保護安全閥2防止起貨機超負荷時，因油泵排壓過高，導(dǎo)致原動機過載或裝置損壞。制動溢流閥5防止液壓因液壓制動而過分升高。（閥5的整定壓力比閥2的整定壓力高-510。）平衡閥限速的閥控式開式起升系統(tǒng)原理圖平衡閥限速的閥控式開式起升系統(tǒng)原理圖閥控型開式液壓系統(tǒng)設(shè)備簡單油液在油箱中亦能較好地散熱和沉淀雜質(zhì)但必須采用節(jié)流調(diào)速和能耗限速工作時能量損失較大油液容易發(fā)

7、熱而且空氣滲入機會較多也易導(dǎo)致油液變質(zhì)多應(yīng)用于壓力較低，功率較小或不經(jīng)常工作的場合2.泵控型開式起升系統(tǒng)（1）換向與調(diào)速）換向與調(diào)速圖示為變向變量泵供油，改變油泵的吸排油方向?qū)崿F(xiàn)油馬達的換向。21122211qqnnqnqnn n1、q q1-油泵轉(zhuǎn)速和每轉(zhuǎn)排量油泵轉(zhuǎn)速和每轉(zhuǎn)排量n n2、q q2-油馬達轉(zhuǎn)速和每轉(zhuǎn)排量油馬達轉(zhuǎn)速和每轉(zhuǎn)排量油泵變量時，油馬達的轉(zhuǎn)速也隨之改變，并可實現(xiàn)無級變速。泵控型閉式起升系統(tǒng)原理圖泵控型閉式起升系統(tǒng)原理圖（2）限速和制動）限速和制動再生限速重物下降時回收利用其位能。閉式液壓系統(tǒng)不論其采用的油泵和油馬達是否可以變量，在限制下降速度的原理上，都與開式系統(tǒng)有本質(zhì)的不

8、同。這是因為：在閉式系統(tǒng)中，當貨物下降時，油馬達在貨重造成的轉(zhuǎn)矩作用下，就將轉(zhuǎn)變?yōu)橛捅?，而油泵則轉(zhuǎn)化為油馬達工況，強迫電動機轉(zhuǎn)動。如電機轉(zhuǎn)速超過磁場轉(zhuǎn)速時就會將能量反饋給電網(wǎng)，并使電機的轉(zhuǎn)速受到限制，從而使油馬達的轉(zhuǎn)速受到限制。泵控型閉式起升系統(tǒng)原理圖泵控型閉式起升系統(tǒng)原理圖泵控型閉式起升系統(tǒng)原理圖泵控型閉式起升系統(tǒng)原理圖油泵變量機構(gòu)處于中位時，理論上能實現(xiàn)液壓制動，實際上，由于各傳動桿件之間的間隙，油泵并未真正回到中位，為解決油泵的回中誤差，在系統(tǒng)中加設(shè)了中位閥11。油泵操縱手柄回中時，閥6斷電，閥11泄油，溝通泵吸排管路。即時抱閘、延時松閘閥7、閥6。防意外失電閥6。單向節(jié)流閥10防止中位

9、閥11或制動閥8失靈。（3）限壓保護）限壓保護安全溢流閥閥12（4）失壓保護）失壓保護防油管破損墜貨閥5（5）系統(tǒng)補油和散熱）系統(tǒng)補油和散熱 低壓側(cè)油液經(jīng)低壓選擇閥13、背壓閥14、冷卻器15到油箱。 工作中從低壓側(cè)補油新油由輔泵2、濾器3、單項閥到低壓側(cè)。為確保部分油液的更換和冷卻，背壓閥14的整定壓力須比溢流閥4略低。泵控型閉式起升系統(tǒng)原理圖泵控型閉式起升系統(tǒng)原理圖用容積調(diào)速，調(diào)速時不產(chǎn)生額外的節(jié)流損失；落貨時進行能量反饋，工作經(jīng)濟性大大提高，減少了油液發(fā)熱，因而更適應(yīng)高壓；油液污染和進入空氣的可能性也大大減小但系統(tǒng)采用變量油泵，設(shè)備比較復(fù)雜，初置費也因而提高。9-2-2 回轉(zhuǎn)機構(gòu)和行走機

10、構(gòu)液壓系統(tǒng)特點 靜負荷、數(shù)值不大、起始和制動時慣性負荷較大； 雙向承受負荷，兩側(cè)主油路都可能出現(xiàn)高壓，與高壓有關(guān)的元件均按雙向工作考慮； 制動時產(chǎn)生的慣性能量靠液壓制動時制動溢流閥的節(jié)流來消耗，并配有機械制動器，制動器為延時抱閘，分類：機械式操縱機構(gòu)液壓式操縱機構(gòu)（手動液壓操縱、輔泵供油式）電液式操縱機構(gòu)（比例電液換向閥、電磁比例泵）手動液壓操縱機構(gòu)（操縱和補償兩大部分）1.液壓式操縱機構(gòu)輔泵供油式液壓操縱機構(gòu)（輔泵供油、雙聯(lián)手動比例減壓閥控制）手控比例減壓閥手控比例減壓閥出油口A輸出油壓 ：pA=ps/aa閥芯下端面的受壓面積PA近似與手柄的轉(zhuǎn)角和推力成正比，這樣操縱手控比例減壓閥控制液控換

11、向閥或變量油泵，即可使起貨機實現(xiàn)起動、停車、換向和變速。1.復(fù)位彈簧；2.閥芯；3.平衡彈簧；4導(dǎo)桿；5. 滑動套；6.螺釘；7.觸頭；8.蝶形盤；9.手柄操作輕便，不受距離遠近的影響(1)應(yīng)用比例電磁(液)換向閥的電氣式操縱機構(gòu) 對于閥控型系統(tǒng)，采用比例電磁(液)換向閥，換向閥位移的方向和大小由控制該閥的電流方向大小決定，因而就可藉以進行換向和調(diào)速。(2)應(yīng)用電磁比例泵的電氣式操縱機構(gòu)對于泵控型系統(tǒng)，改變電液比例泵控制電流方向與大小即可改變泵的排油方向和流量，直接實現(xiàn)換向和容積調(diào)速。此外，可利用電磁比例行程控制器控制普通隨動變量油泵的導(dǎo)閥來進行換向和調(diào)速一、利布赫爾（LIEBHERR）B5/

12、14-16型回轉(zhuǎn)式起貨機液壓系統(tǒng)二、赫格?。℉AGGLUNDS）G4024型回轉(zhuǎn)式起貨機液壓系統(tǒng)組成：1.起升機構(gòu)2.回轉(zhuǎn)機構(gòu)3.變幅機構(gòu)4.安全保護機構(gòu)雙向比例變量泵斜軸式柱塞泵雙向比例變量泵伺服變量機構(gòu)的控制油壓力記憶繼電器高壓繼電器比例線圈（手柄控制）液壓制動器來自輔泵低壓選擇閥（補油）剎車控制閥限壓溢流閥停車后重新啟動時，停車后重新啟動時，保證制動器只有當保證制動器只有當高壓管路建立起停高壓管路建立起停車前的油壓時才能車前的油壓時才能松閘，以防過早松松閘，以防過早松閘導(dǎo)致貨物瞬間下閘導(dǎo)致貨物瞬間下墜，并防止液壓沖墜，并防止液壓沖擊。擊。搖臂記憶，油壓恢復(fù)開關(guān)接通雙向比例變量泵的功率限制

13、器當負荷越大時，高當負荷越大時，高壓油管的壓力越高，壓油管的壓力越高，功率控制器功率控制器4 4的活塞的活塞位移越大，即通過位移越大，即通過限制伺服滑閥限制伺服滑閥5 5的最的最大位移的方法限制大位移的方法限制油泵最大流量，從油泵最大流量，從而實現(xiàn)功率限制。而實現(xiàn)功率限制。限壓溢流閥雙向比例變量泵斜軸式柱塞泵齒輪補油泵控制油齒輪泵氣體蓄能器剎車控制閥液壓制動器低壓選擇閥（補油）比例線圈（手柄控制）高壓內(nèi)齒輪泵開式液壓系統(tǒng)電磁比例先導(dǎo)閥液動主換向閥（三位六通）直動溢流閥定差溢流閥直動溢流閥l吊鉤高位保護 在起升吊鉤或俯下吊臂的過程中，當?shù)蹉^接近吊臂前端時，即會使電氣限位開關(guān)動作，這時相應(yīng)的控制電

14、路斷開了，于是起升吊鉤或俯下吊臂也就無法進行。l 吊貨索滾筒終端保護 當?shù)踟浰鳚L筒在吊鉤起升過程鋼纜卷滿或落下吊鉤過程鋼纜只剩3圈時，都會使各自的限位開關(guān)動作，從而使操作無法再繼續(xù)進行。順便指出，在采用油馬達作變幅機構(gòu)執(zhí)行元件的起貨機中，還設(shè)有吊臂高位和低位(通常約在水平線以上250)限制，并只有在作業(yè)開始和結(jié)束時用鑰匙閉合相應(yīng)的手動開關(guān)，才能在最低限位角下操縱吊臂。此外，上述的限位保護也有的靠在液壓系統(tǒng)中設(shè)置頂桿式機械控制滑閥來實現(xiàn)的，對于這樣的起貨機，使用時必須注意防止頂桿和滑閥卡阻。l通風門連鎖保護 作業(yè)時起貨機中心機組前后的通風門必須打開，否則因限位開關(guān)不能閉合，主電機就不能起動。l油

15、冷卻器連鎖保護作業(yè)時，必須將油冷卻器風機的電源開關(guān)打開，以便由電路中的相應(yīng)的溫度繼電器加以控制，否則主電機也不能起動，并且報警。l電機的自動加熱和除潮 在起貨機的電機中設(shè)有200W的電加熱器，工作時只要將其手動開關(guān)閉合，就會使電動機在起動以前和暫停工作期間因常閉觸頭閉合而投人工作，以保護電機不受潮氣侵襲。l補油低壓保護 當補油壓力低于0.6MPa時，壓力繼電器就會動作，使起升和回轉(zhuǎn)機構(gòu)無法動作，并在控制手柄一離中位時就會報警。l控制油低壓保護 當控制油壓低于1MPa時，延時3s后相應(yīng)的壓力開關(guān)就會動作，切斷主電機控制電路，同時報警。l起升高油壓保護 當起升機構(gòu)超載以致使高壓管路中的油壓升高到2

16、5MPa以上時，則相應(yīng)的壓力繼電器就會動作，如壓力升高持續(xù)3s，則就會使起升動作中斷，同時報警。l高油溫保護 當中心機組油溫高于85時，則電路中的溫度繼電器就會斷路，使主電機斷電并報警。l低油位保護 當中心機組油位低于規(guī)定值時，油位繼電器就會斷路，并在持續(xù)3s以后使主電機斷電并報警。l主電機過電流保護 當主電機電流高于額定值一段時間以后，則熱敏元件就會動作，使主電機斷電并報警。l主電機高溫保護 當主電機溫度上升到155以上時，電機繞組內(nèi)的熱敏元件就會動作，使主電機斷電停車。l電子放大器(比例電磁線圈用)高溫保護 當電子放大器溫度高于85時，通過熱敏電阻就會切斷控制回路并發(fā)出警報。l控制電流過高保護 當控制電流大于16A，則主開關(guān)就會跳閘。l除上述各種安全保護外，在電氣主回路中還設(shè)有短路保護和過載保護