專用汽車結(jié)構(gòu)與設(shè)計06-07

交通學院第五章起重舉升汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計定義起重舉升汽車裝備有起重設(shè)備或可升降的作業(yè)臺(斗)的專用汽車。第二節(jié)隨車起重運輸車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計一、隨車起重運輸車的結(jié)構(gòu)隨車起重運輸車是指裝有隨車起重機，能實現(xiàn)貨物自行裝卸和運輸?shù)膶Ｓ闷?。它既有普通載貨汽車的運輸功能，又具有起重機的起吊裝卸功能；除能完成本車貨物的裝卸之外，還能完成車與車之間的貨物裝卸。隨車起重運輸車有液壓式和機械式，其中液壓式起重機具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、質(zhì)量小等優(yōu)點，因此隨車起重運輸車幾乎均裝備液壓起重機。一、隨車起重運輸車的結(jié)構(gòu)1、隨車起重運輸車的結(jié)構(gòu)形式(1)前置：起重機構(gòu)安裝在汽車駕駛室和車廂之間，多用于起重能力小于1t的中、小型汽車，裝卸包裝成件的貨物和集裝箱等。1、隨車起重運輸車的結(jié)構(gòu)形式(2)中置：起重機構(gòu)安裝在汽車車廂中間，起重能力為1~3t，貨車地盤加長，用于裝卸和運輸長度整齊的管材、建筑材料、條狀物件及木材等。1、隨車起重運輸車的結(jié)構(gòu)形式(3)后置：起重機構(gòu)安裝在車廂后部，用于帶有掛車的隨車起重運輸車。2、隨車起重運輸車的結(jié)構(gòu)特點圖5-2為伸縮臂式起重機，因起重臂不能折疊，所以吊放物體需要卷揚機經(jīng)鋼絲繩帶動吊鉤吊運貨物。2、隨車起重運輸車的結(jié)構(gòu)特點圖5-3為折疊臂式起重機，圖5-4是折疊臂總成外形圖。這種起重機無卷揚裝置，起吊結(jié)束后，臂架可折疊成倒三角形橫置于駕駛室和車廂之間。此類車具有質(zhì)心低、行駛穩(wěn)定性好等優(yōu)點，有取代伸縮臂式起重機的趨勢。2、隨車起重運輸車的結(jié)構(gòu)特點(1)隨車起重運輸車起重機機架----P134(2)起重臂支架----P134(3)起重臂----P134(4)回轉(zhuǎn)機構(gòu)----P135(5)液壓傳動系統(tǒng)----其作用是將取力器取出的發(fā)動機動力，通過液壓泵轉(zhuǎn)換成液壓能，經(jīng)液壓系統(tǒng)的各種裝置(如液壓缸、液壓馬達等)將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，使隨車起重運輸車的工作裝置作業(yè)(液壓支腿的伸縮，起重臂的仰俯、伸縮、回轉(zhuǎn)和折疊等)。圖5－10為隨車起重運輸車的液壓傳動系統(tǒng)回路P136。(1)起重量－指起重臂在一定長度和幅度下，保證起重舉升汽車的起重穩(wěn)定性的最大起升質(zhì)量。(2)起升高度－指從地面到吊鉤鉤環(huán)中心極限位置的距離。(3)幅度－起重臂前端吊鉤鉤環(huán)中心到立柱轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)中心線間的距離。(4)工作速度－包括起升速度(0.3m/s).回轉(zhuǎn)速度(2.5r/min)、變幅速度(對于折疊臂式，指起重臂在變幅液壓缸作用下角度的改變速度；對于伸縮臂式，指起重臂在水平方向的直線運動速度)和支腿伸縮速度(用時間表示，伸腿時間為15~20s，縮腿為伸腿時間的1/2)。三、隨車起重運輸車起重裝置的參數(shù)選擇與設(shè)計起吊支腿的設(shè)計計算(1)支腿的形式－H型即左右各一個支承。P139(2)要保證整車的側(cè)向穩(wěn)定性，要求最大起重量和其他各重力對該側(cè)支腿支承中心線作用的傾覆力矩小于整車的穩(wěn)定力矩。第三節(jié)欄板起重運輸車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計一、欄板起重運輸車的結(jié)構(gòu)起重欄板形式后欄板起重式附加欄板起重式欄板起重裝置的動力源發(fā)動機式發(fā)展初期由發(fā)動機通過取力器帶動液壓泵驅(qū)動，現(xiàn)已很少采用。蓄電池式以微型液壓泵站驅(qū)動。欄板起重裝置升降機構(gòu)的液壓缸布置形式單缸對中式雙缸對稱式多缸式(一)欄板運輸車的分類(二)后欄板起重裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理1、后欄板起重裝置的升降機構(gòu)－P140圖5－16為欄板的翻轉(zhuǎn)運用簡圖－P142圖5－17為欄板的升降運用簡圖－P142圖5－18為欄板著地后傾運用簡圖－P1432、后起重欄板－P1443、后欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)－P146(二)后欄板起重裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理二、欄板起重裝置的設(shè)計要求和形式選擇1、設(shè)計要求(1)起重欄板在升降機構(gòu)的驅(qū)動下應(yīng)能完成上下平移、翻轉(zhuǎn)啟閉和著地傾卸等運動。(2)工作可靠，在液壓系統(tǒng)停止工作時，升降機構(gòu)不得有明顯的自動沉降現(xiàn)象。(3)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，便于安裝。(4)欄板起重裝置安裝后，仍能保證整車的軸載質(zhì)量分配及離去角等參數(shù)的設(shè)計要求。二、欄板起重裝置的設(shè)計要求和形式選擇2、主要性能參數(shù)(1)標定起重量－表明欄板起重裝置的起重舉升能力，其值越高，起重舉升能力越強。相關(guān)標準規(guī)定，輕型載貨汽車改裝后的欄板起重運輸車，標定起重量不超過2.5kN，中型不超過8kN，重型在10~20kN之間。(2)升降速度－起重欄板在標定起重量時升降貨物的速度。三、升降機構(gòu)起動參數(shù)的確定欄板起重裝置的升降機構(gòu)一般都利用平行四桿機構(gòu)，將液壓缸活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變成起重欄板的平移升降運動。P148圖5-23(1)支架的總長和總寬－根據(jù)底盤結(jié)構(gòu)和車架尺寸確定。(2)上下桿的理論長度－為平行四桿機構(gòu)兩搖桿的長度，該尺寸根據(jù)底盤的結(jié)構(gòu)和改裝車廂的布置確定。(3)拐臂半徑r和液壓缸的初始長度－根據(jù)公式(5-14)計算得到。(4)擺動液壓缸傳動角的校核－P150第四節(jié)高空作業(yè)車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計一、高空作業(yè)車的設(shè)計一、高空作業(yè)車的設(shè)計高空作業(yè)車是指運送人員和器材到現(xiàn)場并進行空中作業(yè)的專用車輛。按其升降機構(gòu)的形式分為伸縮臂式（直臂式）、折疊臂式（曲臂式）、垂直升降式（直升式）和混合式。

一、高空作業(yè)車的設(shè)計高空作業(yè)車除底盤部分外，為實現(xiàn)高空作業(yè)功能，還包括動力傳動裝置、工作裝置、安全裝置和液壓系統(tǒng)。1、動力傳動裝置----驅(qū)動高空作業(yè)車各部分工作裝置的動力裝置。有以下幾種形式：(1)內(nèi)燃機－機械傳動：多用于維修電力設(shè)施的直升式高空作業(yè)車。其動力來自于汽車發(fā)動機。(2)電力－機械傳動：利用外接電源或車載蓄電池，通過電動機將電能轉(zhuǎn)變成機械能，從而傳到工作裝置。一、高空作業(yè)車的設(shè)計(3)內(nèi)燃機－電力傳動：其傳動路線為汽車發(fā)動機－發(fā)電機－電動機，然后帶動各工作裝置運轉(zhuǎn)。優(yōu)點是利用直流電動機的優(yōu)良工作特性，使高空作業(yè)車獲得良好的作業(yè)性能。但傳動裝置質(zhì)量較大，價格昂貴。(4)內(nèi)燃機－液壓傳動：大部分高空作業(yè)車采用的形式。利用液壓的優(yōu)點，簡化傳動結(jié)構(gòu)，易于實現(xiàn)無級調(diào)速和運動方向的變換。一、高空作業(yè)車的設(shè)計2、工作裝置－包括支腿機構(gòu)、舉升機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、作業(yè)平臺及其調(diào)平機構(gòu)等。(1)支腿機構(gòu)：支腿機構(gòu)是高空作業(yè)車必備的工作裝置，目前均采用液壓。使車在不平的地面也可以調(diào)整到水平狀態(tài)進行安全作業(yè)。常見支腿形式P153圖5-30。(2)舉升機構(gòu)：其作用是實現(xiàn)作業(yè)平臺的升降和變幅，結(jié)構(gòu)形式有直升式(按照傳動方式分液壓和機械傳動，按照結(jié)構(gòu)形式分交叉剪刀式圖5-29c---連桿交叉布置，鉸接成剪刀形的結(jié)構(gòu)改變交叉角度可實現(xiàn)升降和套筒式圖5-29d)和動臂式P153兩種形式。一、高空作業(yè)車的設(shè)計動臂式有伸縮臂式(圖5-29a舉升機構(gòu)由多節(jié)套裝并可伸縮的箱形臂構(gòu)成，作業(yè)高度可達60~80m)折疊臂式(圖5-29b舉升機構(gòu)由多節(jié)箱形臂折疊而成，由2~3節(jié)折疊臂組成，有上折和下折兩種，下折可以完成地平面以下的空間作業(yè)，如立交橋下橋梁的維修與裝飾)和混合臂式(圖5-29e由折疊和伸縮混合組成)。(3)回轉(zhuǎn)機構(gòu)：P154圖5-31(4)作業(yè)平臺和調(diào)平機構(gòu)：作業(yè)平臺是用于載人或器材的基本構(gòu)件。介紹P155圖5-32三種調(diào)平機構(gòu)。一、高空作業(yè)車的設(shè)計3、操作及安全保護裝置(1)操作：高空作業(yè)車一般配備作業(yè)平臺(上)和操作臺(下)兩套操作控制裝置；其方向控制應(yīng)使其操作方向與實際運動方向一致；松開控制手柄，運動件自動歸位。(2)安全裝置：高空作業(yè)車應(yīng)配備急停裝置，以便發(fā)生誤操作時有效排除故障和危險；設(shè)置輔助下降裝置，以防止發(fā)生故障使作業(yè)人員困在空中，大型高空作業(yè)車啟動備用動力裝置，小型高空作業(yè)車用手動泵進行人工輔助下降；為防止作業(yè)平臺翻轉(zhuǎn)，規(guī)定下臂接近水平狀態(tài)時，上臂與水平面夾角小于78度，設(shè)置限位行程開關(guān)，并有報警裝置提醒操作人員。為防止支腿工作時液壓或氣動管路發(fā)生泄漏故障而出現(xiàn)“軟腿”，采用液壓鎖進行安全保護。二、高空作業(yè)車的主要

性能指標高空作業(yè)車的主要性能指標有作業(yè)高度(對于地下作業(yè)車,除標明地上的作業(yè)高度，還要注明作業(yè)車在地面以下的作業(yè)深度)、作業(yè)幅度(作業(yè)車回轉(zhuǎn)中心線到作業(yè)平臺外邊緣的水平距離)、作業(yè)速度(包括作業(yè)平臺在垂直方向起升的平均速度和下降的平均速度以及作業(yè)平臺的回轉(zhuǎn)速度)和作業(yè)平臺的裝載質(zhì)量等。

三、高空作業(yè)車典型工作部件的設(shè)計高空作業(yè)車除了底盤外，實現(xiàn)其高空作業(yè)的典型工作部件主要有支腿總成、舉升總成和回轉(zhuǎn)總成。1、支腿跨距的確定：橫向跨距a的最小值應(yīng)保證高空作業(yè)車在側(cè)向作業(yè)時的穩(wěn)定性，即全部載荷的重力合力落在側(cè)傾覆邊以內(nèi)。根據(jù)公式(5-19)計算?？v向跨距由后腿支承點至回轉(zhuǎn)中心的距離b1和前腿支承點至回轉(zhuǎn)中心的距離b2組成，分別由公式(5-20)和(5-21)計算得到。

三、高空作業(yè)車典型工作部件的設(shè)計橫向跨距a和縱向跨距的關(guān)系:b1+b2=2a

三、高空作業(yè)車典型工作部件的設(shè)計2、舉升機構(gòu)的設(shè)計:(1)折疊臂式舉升結(jié)構(gòu)的設(shè)計：講P159-161圖5-37(2)剪叉式升降機構(gòu)液壓缸驅(qū)動力計算：講P162-168

介紹了速度多邊形畫法、液壓缸驅(qū)動力公式推導(dǎo)過程、液壓缸驅(qū)動力的分析以及多個液壓缸的作用力和直徑計算。

三、高空作業(yè)車典型工作部件的設(shè)計3、回轉(zhuǎn)機