第七節(jié)流動(dòng)式起重機(jī)安全技術(shù)

第七節(jié)

流動(dòng)式起重機(jī)安全技術(shù)第一單元概述流動(dòng)式起重機(jī)的種類

流動(dòng)式起重機(jī)屬于旋轉(zhuǎn)臂架式起重機(jī)。由于靠自身的動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，也稱為自行式起重機(jī)，其中采用充氣輪胎裝置的被稱為輪式起重機(jī)。流動(dòng)式起重機(jī)可以長(zhǎng)距離行駛，靈活轉(zhuǎn)換作業(yè)場(chǎng)地，機(jī)動(dòng)性好，因而得到廣泛應(yīng)用。

流動(dòng)式起重機(jī)主要有汽車起重機(jī)、輪胎起重機(jī)和履帶式起重機(jī)，它們的特性簡(jiǎn)要介紹如下。

1．汽車起重機(jī)

汽車起重機(jī)使用汽車底盤，具有汽車的行駛通過性能，行駛速度高。缺點(diǎn)是運(yùn)行不能負(fù)載，起重時(shí)必須打支腿。但因其機(jī)動(dòng)靈活，可快速轉(zhuǎn)移的特點(diǎn)，使之成為我國(guó)流動(dòng)式起重機(jī)中使用量最多的起重機(jī)。

2．輪胎起重機(jī)

輪胎起重機(jī)采用專門設(shè)計(jì)的輪胎底盤，輪距較寬，穩(wěn)定性好，可前后左右四面作業(yè)，在平坦的地面上可不用支腿負(fù)載行駛。在國(guó)外，輪胎起重機(jī)特別是越野輪胎起重機(jī)使用越來越廣泛，大有取代汽車起重機(jī)的趨勢(shì)。

3．履帶式起重機(jī)

履帶式起重機(jī)是用履帶底盤，靠履帶裝置行走的起重機(jī)。與輪式起重機(jī)相比有其突出的特點(diǎn)：履帶與地面接觸面積大、比活小，可在松軟、泥濘地面上作業(yè)；牽引系數(shù)高、爬坡度大，可在崎嶇不平的場(chǎng)地上行駛；履帶支承面寬大，穩(wěn)定性好，一般不需要設(shè)置支腿裝置。弱點(diǎn)是笨重，行駛速度慢，對(duì)路面有損壞作用，制造成本較高。

以上三種類型的起重機(jī)在安全技術(shù)上有共性。本章以汽車起重機(jī)為例，介紹流動(dòng)式起重機(jī)的有關(guān)安全技術(shù)。主要技術(shù)參數(shù)

1．起重量Gn

起重量是起重機(jī)安全起升物品的質(zhì)量，單位t。對(duì)于流動(dòng)式起重機(jī)來說，其額定起重量是隨幅度而變化的，標(biāo)牌上標(biāo)定的起重量值是最大額定起重量，指基本臂處于最小幅度時(shí)的最大起重量。

2．幅度L

幅度是起重機(jī)置于水平場(chǎng)地時(shí)，吊具垂直中心線至回轉(zhuǎn)中心線之間的水平距離，單位m。它是臂架長(zhǎng)度與臂架仰角的函數(shù)，在臂架長(zhǎng)度一定時(shí)，仰角越大，幅度越小。

有效幅度是指使用支腿側(cè)向工作時(shí)，吊具垂直中心線至該側(cè)支腿中心線的水平距離。當(dāng)輪胎式起重機(jī)幅度小于支腿跨距一半時(shí)，作業(yè)無法進(jìn)行。規(guī)定有效幅度A的極限值[A]為：

3．起重力矩M

起重力矩是汽車起重機(jī)的起重特性指標(biāo)，單位N·m，為起重量和相應(yīng)的工作幅度的乘積。

4．起升高度H

起升高度是吊具上升到最高極限位置時(shí)，吊具中心至地面的垂直距離，單位m。當(dāng)臂架長(zhǎng)度一定，起升高度隨幅度減少而增加（見圖10－l）。

圖10－1輪胎式起重機(jī)的工作幅度和高度

5．工作速度V

（1）起升速度vq。它是起升機(jī)構(gòu)在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下，吊額定載荷的垂直位移速度，單位m/min。為降低功率，減少?zèng)_擊，流動(dòng)式起重機(jī)的起升速度應(yīng)取較低值。

（2）變幅速度v1。它是變幅機(jī)構(gòu)在穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，在變幅平面內(nèi)吊掛最小額定載荷，從最大幅度至最小幅度的水平位移平均速度，單位m/min。有時(shí)用最大幅度到最小幅度的時(shí)間表示。變幅速度對(duì)起重作業(yè)的平穩(wěn)性和安全性影響較大，平均速度在15m/min左右。

（3）旋轉(zhuǎn)速度ω。它是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)起重機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的回轉(zhuǎn)角速度，單位r/min。受到旋轉(zhuǎn)啟制動(dòng)慣性力的限制，旋轉(zhuǎn)速度不能過大，一般在3r/min左右，當(dāng)回轉(zhuǎn)半徑增大，旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)降低。

（4）行走速度v。它是在道路上行駛狀態(tài)下，流動(dòng)式起重機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行速度，單位工作場(chǎng)地轉(zhuǎn)移速度要快，汽車起重機(jī)行走速度較高，可以與汽車編隊(duì)行駛，輪胎起重機(jī)的行走速度一般較汽車起重機(jī)低。

此外，還有伸縮式臂架起重機(jī)特有的參數(shù)，臂架伸縮速度，單位m/min，一般外伸速度是縮回速度的1倍左右。支腿收放速度用時(shí)間表示，單位s。

起重機(jī)的特性曲線

起重機(jī)的特性曲線表示起重機(jī)起重量與幅度的關(guān)系曲線見圖10－2，它規(guī)定了在某一幅度下，安全起吊的最大起重量。起重機(jī)作業(yè)安全區(qū)是由鋼絲繩強(qiáng)度線、臂架強(qiáng)度曲線和起重機(jī)穩(wěn)定曲線的包絡(luò)線限定的區(qū)域。起重特性曲線經(jīng)常與起升高度曲線畫在一起，有些起重機(jī)技術(shù)資料還給出同一起重機(jī)在不同工況下的多條特性曲線。

圖10－2汽車起重機(jī)的特性曲線

根據(jù)起重機(jī)的受力分析可知，作用在臂架上的起升載荷可以分解為垂直手臂架的傾翻成行和對(duì)臂架的壓力載荷，這兩個(gè)分力隨著幅度的變化而變化。在起升載荷木變、臂長(zhǎng)不變的情況下，幅度越小，對(duì)臂架的壓力越大，傾翻載荷越小，因而載荷產(chǎn)生的傾覆力矩也小；幅度越大，對(duì)臂架的壓力降低，傾翻載荷越大。該特性曲線可分為三個(gè)區(qū)段，在小幅度時(shí)，起重量受臂架強(qiáng)度的限制，超載會(huì)發(fā)生臂架破壞；在大幅度時(shí)，起重量受起重機(jī)穩(wěn)定性的限制，起重作業(yè)的主要危險(xiǎn)是喪失穩(wěn)定而引起整機(jī)傾覆；起重機(jī)的最大起升載荷還受鋼絲繩強(qiáng)度的制約，超載會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩斷裂。超出安全區(qū)的操作屬于違規(guī)作業(yè)。

起重機(jī)的特性曲線是進(jìn)行起重作業(yè)的操作依據(jù)，應(yīng)根據(jù)起重機(jī)的臂架幅度，嚴(yán)格控制起重量在特性曲線限制的安全區(qū)內(nèi)不超載。同時(shí)，特性曲線也是起重事故分析的重要參考依據(jù)。對(duì)事故進(jìn)行分析時(shí)，還應(yīng)該綜合考慮風(fēng)力、操作速度不當(dāng)所引起的慣性力、支腿支撐基礎(chǔ)變化、臂架懸伸太長(zhǎng)時(shí)臂端出現(xiàn)的彈性下?lián)系确瞧鹬亓砍d等原因，給起重機(jī)帶來的實(shí)際超載影響，這些都可以借助特性曲線進(jìn)行分析。流動(dòng)式起重機(jī)事故

流動(dòng)式起重機(jī)區(qū)別于其他類型起重機(jī)的最大特點(diǎn)就是起重機(jī)的流動(dòng)性。作業(yè)場(chǎng)所和環(huán)境多變、汽車的行駛功能和起重功能兼?zhèn)湟约皬?fù)雜的結(jié)構(gòu)，使操作難度增大。除了一般起重事故，如由吊具損壞、捆綁不當(dāng)、機(jī)構(gòu)故障、結(jié)構(gòu)件破壞、人為等原因造成的重物墜落以及一般機(jī)械傷害事故外，流動(dòng)式起重機(jī)常見事故是喪失穩(wěn)定性導(dǎo)致的傾翻、臂架破壞、夾擠傷害，以及在轉(zhuǎn)移作業(yè)場(chǎng)地過程中發(fā)生的交通事故等。下面僅就起重作業(yè)中，流動(dòng)式起重機(jī)常見事故作一說明。

1．失穩(wěn)傾翻

從理論上講，傾翻的根本原因是作用在起重機(jī)上的力矩不平衡，傾覆力矩超過穩(wěn)定力矩。從實(shí)際情況看，產(chǎn)生傾覆力矩的因素是多方面的，除超載、操作失誤這些比較明顯的原因外，還有風(fēng)力、工作速度不當(dāng)引起的慣性力，支腿支撐基礎(chǔ)劣化，臂架端部的變形下?lián)希蚱渌恍╇S機(jī)的、不確定因素，各種因素往往交織在一起。這些非起重量超載原因的影響，使起重機(jī)實(shí)際操作的復(fù)雜性增加，給正確判斷造成困難。

2．臂架破壞

臂架是流動(dòng)式起重機(jī)最主要的承力金屬結(jié)構(gòu)，在起重作業(yè)時(shí)，承受壓、彎的聯(lián)合作用，在強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性方面的失效都有可能引發(fā)臂架結(jié)構(gòu)破壞。變幅機(jī)構(gòu)故障還會(huì)導(dǎo)致臂架墜落，其后果的嚴(yán)重程度等同于重物墜落。

3．觸電

起重機(jī)在輸電線附近作業(yè)時(shí)，觸碰高壓帶電體或與之距離過近，都可能引發(fā)觸電傷害。

4．?dāng)D壓

受作業(yè)場(chǎng)地條件所限，起重機(jī)與其他設(shè)備或建筑結(jié)構(gòu)物之間缺少足夠的安全距離，當(dāng)回轉(zhuǎn)作業(yè)時(shí)，回轉(zhuǎn)部分的金屬結(jié)構(gòu)、配重或吊載對(duì)人員造成夾擠傷害。第二單元汽車起重機(jī)的工作原理

機(jī)械式汽車起重機(jī)的工作原理

汽車起重機(jī)的主要機(jī)構(gòu)有起升機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)，以及臂架的伸縮機(jī)構(gòu)和支腿收放機(jī)構(gòu)。這些工作機(jī)構(gòu)通常以內(nèi)燃機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)方式有機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)。國(guó)外也有采用外接電源作為動(dòng)力源，但不普遍。起重機(jī)的各工作機(jī)構(gòu)及零部件都安裝在金屬結(jié)構(gòu)上，金屬結(jié)構(gòu)承受起重機(jī)的自重以及作業(yè)時(shí)的各種載荷。

機(jī)械式汽車起重機(jī)的工作原理是操縱控制裝置，通過各種機(jī)械零件（如齒輪、傳動(dòng)軸、離合器和制動(dòng)器等）的配合運(yùn)動(dòng)，將原動(dòng)機(jī)的能量變成各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)以QI－5型汽車起重機(jī)為例（見圖10－3）進(jìn)行介紹，其傳動(dòng)路線是：

圖10－3Q1-5型汽車起重機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)

1-動(dòng)力分路箱主動(dòng)齒輪2,3-齒輪4,5-傘齒輪6,7-換向離合器傘齒輪8,9-動(dòng)力分配箱圓柱齒輪10-起升機(jī)構(gòu)蝸輪減速箱

11-回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)蝸輪減速箱12-回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)小齒輪13-大齒圈

1．動(dòng)力分路箱

動(dòng)力分路箱位于變速箱和后橋之間，通過滑移齒輪離合器，將動(dòng)力分為兩路，一路進(jìn)入后橋，驅(qū)動(dòng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)汽車起重機(jī)的行駛功能；另一路進(jìn)入上車系統(tǒng)，提供起重各機(jī)構(gòu)的動(dòng)力。該離合器只能單向結(jié)合，使運(yùn)行和起重不能同時(shí)進(jìn)行。

2．圓錐齒輪減速器

圓錐齒輪減速器固定在車架上，通過一對(duì)錐形齒輪將動(dòng)力由下車傳遞到上車。

3．動(dòng)力分配箱

動(dòng)力分配箱通過三個(gè)牙嵌式離合器，將傳遞到上車的動(dòng)力分配給起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。這三個(gè)機(jī)構(gòu)可以單獨(dú)工作，也可以組合工作。

4．換向機(jī)構(gòu)

換向機(jī)構(gòu)由爪形離合件和三個(gè)傘形齒輪構(gòu)成，功能是實(shí)現(xiàn)上車各機(jī)構(gòu)的正反方向運(yùn)動(dòng)。下車將動(dòng)力傳遞給離合器的軸，傘齒輪空套在離合器軸上。當(dāng)離合器分別與上下傘齒輪結(jié)合時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)起升機(jī)構(gòu)的升降、變幅機(jī)構(gòu)的仰附、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的左右回轉(zhuǎn)。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是由離合器來控制結(jié)合與分離的。當(dāng)離合器結(jié)合時(shí)，由動(dòng)力分配箱傳入的動(dòng)力經(jīng)過蝸輪減速器帶動(dòng)小齒輪，與固定的中空大齒圈嚙合，從而帶動(dòng)回轉(zhuǎn)上車部分作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。蝸輪的力矩由極限力矩聯(lián)軸器制約，當(dāng)臂架觸碰障礙物或由于旋轉(zhuǎn)力矩過大等原因造成超載趨勢(shì)時(shí)，通過極限力矩聯(lián)軸器的錐形摩擦輪打滑來防止過載。制動(dòng)器控制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)停止。

起升機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)的工作原理相似，當(dāng)各自的離合器結(jié)合時(shí)，由動(dòng)力分配箱傳入的動(dòng)力經(jīng)過蝸輪減速器帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)，收放鋼絲繩，實(shí)現(xiàn)起升機(jī)構(gòu)升降吊物，變幅機(jī)構(gòu)使臂架變幅。

因受汽車起重機(jī)裝配空間的限制，卷筒采用多層纏繞的光筒，制動(dòng)器采用體積小、制動(dòng)力矩大的常閉帶式支持制動(dòng)器，以適應(yīng)汽車起重機(jī)對(duì)元件體積小、結(jié)構(gòu)緊湊的要求。液壓汽車起重機(jī)

以QL2－8型汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)為例，說明其工作原理。

1．液壓系統(tǒng)的功能

起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、臂架伸縮機(jī)構(gòu)和支腿收放機(jī)構(gòu)均采用液壓傳動(dòng)，其原理參見液壓系統(tǒng)圖10－4。ZBD40型定量泵由裝在底盤上的取力箱帶動(dòng)，直接從油箱中吸油，經(jīng)過濾油器2，輸出壓力油。改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可改變泵的排出油量，從而對(duì)各機(jī)構(gòu)的工作速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。手動(dòng)換向閥3可控制壓力油的流向。聯(lián)合閥4操縱上車各機(jī)構(gòu)（起升、變幅、旋轉(zhuǎn)和臂架伸縮機(jī)構(gòu)），二聯(lián)閥5操縱支腿收放。系統(tǒng)工作壓力由溢流閥6，7控制。上車務(wù)機(jī)構(gòu)的油路相互串聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)一個(gè)機(jī)構(gòu)單獨(dú)動(dòng)作或幾個(gè)機(jī)構(gòu)的組合動(dòng)作。二聯(lián)閥3和主控四聯(lián)閥4中的各手動(dòng)換向閥都有節(jié)流作用，因而可在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的無級(jí)調(diào)速。

圖10－4液壓系統(tǒng)原理圖

1-泵2-濾油器3-手動(dòng)換向閥4-四聯(lián)閥5-二聯(lián)閥6,7-溢流閥

8-回轉(zhuǎn)馬達(dá)9-變幅油缸11-臂架伸縮油缸10,12,14-平衡閥

13-起升卷筒馬達(dá)15-制動(dòng)器16,17-支腿油缸18-雙向液壓鎖

2．系統(tǒng)中各閥的功能及工作原理

（1）手動(dòng)換向閥3是二位三通閥，用來切換油泵輸出壓力油的通路。當(dāng)閥在左位時(shí)壓力油只能進(jìn)入上車系統(tǒng)回路；當(dāng)閥在右位時(shí)，壓力油只能進(jìn)入下車支腿回路。

（2）主控四聯(lián)閥4由4個(gè)三位四通手動(dòng)換向閥（包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的閥4－Ⅰ、變幅機(jī)構(gòu)的閥4－Ⅱ、臂架伸縮機(jī)構(gòu)的閥4一Ⅲ和起升機(jī)構(gòu)的閥4－Ⅳ）組合而成，用來控制上車各機(jī)構(gòu)執(zhí)行裝置的換向、鎖緊和調(diào)速。操縱各閥的手柄，可以使每個(gè)分閥處于三個(gè)工作位置，其中左位和右位分別控制執(zhí)行裝置的兩個(gè)相反方向運(yùn)功；中位使工作機(jī)構(gòu)處于停止?fàn)顟B(tài)。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和臂架伸縮機(jī)構(gòu)的三個(gè)換向閥構(gòu)造相同，中位都采用M型，可將油缸（或馬達(dá)）兩腔封死，起鎖緊作用。起升機(jī)構(gòu)的換向閥中位采用Y形，防止由于馬達(dá)泄漏造成進(jìn)油路吸空現(xiàn)象。

（3）二聯(lián)換向閥5由兩個(gè)手動(dòng)三位四通閥組合而成，用于前支腿（二聯(lián)換向閥5－I）、后支腿（二聯(lián)換向閥5－Ⅱ）的油路換向，其結(jié)構(gòu)與變幅機(jī)構(gòu)的換向閥相同。

（4）溢流閥6位于主控四聯(lián)閥的進(jìn)油端，限制上車起升、變幅、旋轉(zhuǎn)、臂架伸縮回路的最大工作壓力，并保護(hù)上車系統(tǒng)油路免于過載。

（5）溢流閥7位于支腿油路的進(jìn)油端，限制下車支腿油路的最大工作壓力，并有過載保護(hù)作用。

（6）平衡閥10、12、14都采用同一結(jié)構(gòu)。平衡閥10，12保證變幅和伸縮臂機(jī)構(gòu)勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)起液壓鎖的作用。一旦與油缸連接的管路破裂，可防止吊臂突然下落或縮回造成事故。平衡閥14保證吊載勻速下降，防止在重力作用下運(yùn)動(dòng)速度過快，造成事故。

現(xiàn)以起升機(jī)構(gòu)為例，說明平衡閥的工作原理（見圖10－5）。平衡閥是由單向閥1和內(nèi)泄漏的遠(yuǎn)控順序閥2組成。當(dāng)手動(dòng)換向閥撥至左位時(shí)，油泵輸出壓力油項(xiàng)開單向閥，無阻礙地進(jìn)入油馬達(dá)，馬達(dá)帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)來起升吊載，回油經(jīng)換向閥返回油箱。當(dāng)換向閥撥到右位時(shí)（如圖10－5所示狀態(tài)），油泵輸出的壓力油直接經(jīng)換向閥進(jìn)入油馬達(dá)的另一端。而馬達(dá)回油無法再經(jīng)單向閥1返回，必須打開順序閥2才能將回路接通。順序閥2的控制油路與馬達(dá)進(jìn)油的管路相通，這時(shí)控制管路中的高壓油進(jìn)入D腔。將順序閥2中的閥桿B向左推移，打開閥桿上錐形體E處的環(huán)形通道，于是馬達(dá)回油經(jīng)此流出，再經(jīng)換向閥返回油箱，馬達(dá)帶動(dòng)卷筒反向旋轉(zhuǎn)下降吊物。由于重力作用，吊物有加速下降并帶動(dòng)馬達(dá)加速旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。當(dāng)馬達(dá)的排油量大于油泵的供油量時(shí)，馬達(dá)的進(jìn)油壓力減小，甚至出現(xiàn)負(fù)壓，順序閥2控制油路的油壓也相應(yīng)變化，順序閥2的閥桿B在彈簧C的作用下，閥桿錐體E處的環(huán)形通道變小，使馬達(dá)經(jīng)此通道返回油箱的流量減小，直到與泵的供油量相適應(yīng)時(shí)為止，從而使馬達(dá)的轉(zhuǎn)速（相關(guān)吊載的下降速度〕始終保持勻速。變幅機(jī)構(gòu)與臂架伸縮臂機(jī)構(gòu)的平衡閥則是分別在起重臂架下降或回縮時(shí)，對(duì)圖10－4中執(zhí)行元件油缸9和11的運(yùn)動(dòng)起限制作用。

圖10－5平衡閥工作原理

1-單向閥2-順序閥A-閥腔B-閥桿C-彈簧D-油進(jìn)入腔E-錐體

（7）雙向液壓鎖18保證支腿油缸在伸出或縮回狀態(tài)下鎖緊，其構(gòu)造如圖10－6所示。兩個(gè)液控單向閥共用一個(gè)閥體1和一個(gè)控制活塞2，而預(yù)桿（即卸行閥芯）3分別置于控制活塞兩端，二者共同構(gòu)成雙向液壓鎖。當(dāng)P1腔通壓力油時(shí)，油液通過左閥到P2腔，同時(shí)頂開右閥，保持P4與P3腔相通；當(dāng)P3腔通壓力油時(shí)，油液一面通過右閥到P4腔，同時(shí)頂開左閥，保持P2與P1腔暢通。而當(dāng)P1、P3腔都不通壓力油時(shí)，P2和P4腔被兩個(gè)單向閥封閉，執(zhí)行元件（支腿油缸）被雙向鎖住，從而保證在起重作業(yè)時(shí)，支腿伸出支好后不因外力而自行收縮；支腿收回起重機(jī)行駛時(shí)，不因自重而自動(dòng)落下。液壓鎖直接安裝在油缸壁上，防止管路破裂引起事故。

圖10－6雙向液壓鎖工作原理

1-閥體2-控制活塞3-頂桿2．油路分析

在圖10-4所示狀態(tài)，各機(jī)構(gòu)均不工作，各換向閥處于中位，油泵卸荷。在圖10－4中循環(huán)油路為：濾油器2→油泵1→手動(dòng)換向閥3→上車主控四聯(lián)閥4→油箱。

（1）旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)回路。液壓馬達(dá)8通過蝸輪減速箱和開式小齒輪，與轉(zhuǎn)盤上的固定內(nèi)齒圈相嚙合來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤。由于轉(zhuǎn)盤速度較低，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤的液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速也不高，不必設(shè)置馬達(dá)制動(dòng)回路。通過閥4－I的三個(gè)工作位置，可獲得左轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)三種不同工況。

（2）臂架伸縮回路。多節(jié)臂架的伸縮由一個(gè)伸縮液壓缸9控制。為防止吊臂架在自重作用下下落，該回路中串有平衡閥10。手動(dòng)換向閥4－Ⅱ操縱伸縮臂伸出、停止、縮回三種工況。

（3）變幅回路。手動(dòng)換向閥4-Ⅲ控制液壓缸11，使起重臂幅度變?。囱鼋窃龃螅Ｖ棺兎?，幅度增大。變幅作業(yè)要求平穩(wěn)可靠，因此該回路裝有平衡閥12。

（4）起升回路。起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)的最主要的機(jī)構(gòu)，直接關(guān)系起重作業(yè)安全。平衡閥14的作用是防止重物下降時(shí)速度失控，但由于馬達(dá)的泄漏，盡管有平衡閥，仍可能產(chǎn)生"溜車"現(xiàn)象。為此，在油馬達(dá)輸出軸上裝設(shè)常閉式液壓制動(dòng)器15。當(dāng)制動(dòng)器的油缸與回油相通時(shí)，借助彈簧力的作用，制動(dòng)瓦抱緊制動(dòng)輪鎖緊馬達(dá)，使吊載停止運(yùn)動(dòng)；當(dāng)制動(dòng)器的油缸與壓力油相通時(shí)，壓力油克服彈簧力，推動(dòng)油缸活塞，給制動(dòng)器松閘，使馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)吊物升降。為避免其他機(jī)構(gòu)工作導(dǎo)致制動(dòng)器松闡發(fā)生意外，起升回路置于上車系統(tǒng)串聯(lián)回路的最末一級(jí)。手動(dòng)換向閥4－Ⅳ的中位采用Y形，其作用是在中位時(shí)，將閥的進(jìn)、出油口與通往馬達(dá)的進(jìn)油口溝通。在制動(dòng)時(shí)為油馬達(dá)的回路補(bǔ)油，避免由于馬達(dá)泄漏造成進(jìn)油路的吸空現(xiàn)象。

（5）支腿回路。由于汽車輪胎的承載能力有限，在起重作業(yè)時(shí)必須放下支腿使輪胎懸空，行駛時(shí)則必須收回支腿，使輪胎接觸路面。支腿回路由手動(dòng)換向三位四通閥5控制前（二聯(lián)換向閥5－I）、后（二聯(lián)換向閥5－Ⅱ）共四條支腿，每條腿配一個(gè)液壓缸，每個(gè)油缸上部配有一個(gè)雙向液壓鎖，兩閥串聯(lián)，以保證支腿可靠地鎖住，防止起重作業(yè)過程中發(fā)生"軟腿"，或行駛過程中支腿的自行下落。汽車起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)

汽車起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)以回轉(zhuǎn)平臺(tái)為界，分為上車和下車兩部分。上車部分由起重臂架、人字架、配重、回轉(zhuǎn)平臺(tái)和起重司機(jī)室組成；下車部分由車架、汽車司機(jī)室和支腿組成。上車部分可以相對(duì)下車部分旋轉(zhuǎn)。起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)將起重機(jī)連接成一個(gè)整體，承受起重機(jī)的自重以及作業(yè)時(shí)的各種外載荷。

1．起重臂

起重臂有桁架式和箱型伸縮式兩種。后者采用多節(jié)套裝在一起的箱形結(jié)構(gòu)，滿足了起重機(jī)運(yùn)行時(shí)臂架縮疊體積小，起重時(shí)臂架伸展幅度大的不同要求，成為現(xiàn)代流動(dòng)式液壓起重機(jī)的首選臂架型式。伸縮臂架結(jié)構(gòu)由基本臂、伸縮臂和附加臂組成，借助人字架鉸支在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，通過變幅液壓油缸的活塞運(yùn)動(dòng)調(diào)整臂架幅度。起重作業(yè)時(shí)，在臂架平面和垂直臂架平面這兩個(gè)平面上承受壓、彎聯(lián)合作用。起重臂必須滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求，是起重機(jī)最主要的承載構(gòu)件。

2．回轉(zhuǎn)平臺(tái)

回轉(zhuǎn)平臺(tái)是上車各組成部分的支承連接平臺(tái)，提供臂架的鉸接點(diǎn)和上車各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)約束，承受起升載荷和上車部分的自重，并通過旋轉(zhuǎn)支承裝置傳遞到下車部分。配重設(shè)置在與臂架懸伸相反的方向上，起平衡穩(wěn)定作用。

3．車架

車架是整個(gè)起重機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，也是整機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和運(yùn)行機(jī)構(gòu)連接的固定框架。車架的剛度、強(qiáng)度將直接影響起重機(jī)的性能。

4．支腿

支腿安裝在車架上，支腿在起重機(jī)運(yùn)行時(shí)收回，起重作業(yè)時(shí)伸出并支承在堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)上，將充氣輪胎架空，構(gòu)成剛性支撐，為起重作業(yè)提供較大的支承面積，提高穩(wěn)定性。第三單元汽車起重機(jī)的穩(wěn)定性行駛穩(wěn)定性

汽車起重機(jī)兼有汽車行駛和起重兩種功能，行駛穩(wěn)定性是指起重機(jī)在行駛時(shí)，抗傾翻和滑移的能力；起重穩(wěn)定性是指起重機(jī)在起重作業(yè)時(shí)，抗傾翻的能力。

1．縱向行駛穩(wěn)定性

起重機(jī)在行駛過程中失去縱向行駛穩(wěn)定性有兩種情況，一是當(dāng)其前輪（轉(zhuǎn)向輪）的輪壓為零時(shí)，無法控制行進(jìn)方向，喪失操縱性；二是當(dāng)后輪（驅(qū)動(dòng)輪）的輪壓太小或附著力不夠，車輪打滑甚至車體下滑，喪失縱向行駛穩(wěn)定性。其主要原因是行駛道路的坡度超過起重機(jī)的設(shè)計(jì)爬坡角，或路況太滑。

2．橫向行駛穩(wěn)定性

喪失橫向行駛穩(wěn)定性的主要表現(xiàn)是行駛中發(fā)生側(cè)翻或側(cè)向滑移。其主要原因是轉(zhuǎn)彎時(shí)行駛速度過快，產(chǎn)生較大離心力所致。起重穩(wěn)定性

起重穩(wěn)定性是指起重作業(yè)中，在最不利的載荷組合條件下，起重機(jī)抗傾覆的能力。通常需對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。

1．驗(yàn)算工況與載荷系數(shù)

考慮到各種載荷對(duì)穩(wěn)定性的實(shí)際影響程度，在進(jìn)行起重機(jī)抗傾覆穩(wěn)定校核時(shí)，不同工況各載荷應(yīng)分別乘以相應(yīng)的載荷系數(shù)（見表10－1）。

工礦特征

自重

系數(shù)

水平慣性力(包括物品)

風(fēng)力

無風(fēng)靜載

1

1.25+0.1A/PQ①

0

0

有風(fēng)動(dòng)載

1.15

1

1

突然卸載或吊具脫落

-0.2

0

0

表10一1載荷系數(shù)

注①：A為臂架自重對(duì)臂端和臂架鉸點(diǎn)按靜力等效原則折算到的臂端重量；PQ為起升載荷。

2．傾覆線

傾覆線是指最外側(cè)支腿或輪胎的連線（見圖10－7）。對(duì)于作業(yè)打支腿的起重機(jī)，起重機(jī)前方的傾覆線是支腿與前輪著地點(diǎn)的連線。

起重機(jī)傾翻是沿臂架所在方向的傾覆線傾翻。在計(jì)算時(shí)，各載荷力矩等于載荷與其到傾覆線距離的乘積。

圖10－7輪胎起重機(jī)的傾覆線

1-支腿2-輪胎3-吊臂4-第五支腿

Ⅰ-用支腿時(shí)的傾覆線Ⅱ-不用支腿時(shí)的傾覆線Ⅲ-整機(jī)重心位置

3．穩(wěn)定性的計(jì)算方法

（1）力矩法。其穩(wěn)定條件為：

∑M≥0

式中：∑M--包括自重在內(nèi)的各項(xiàng)載荷對(duì)傾覆邊的力矩之和，計(jì)算時(shí)起穩(wěn)定作用的力矩為正，使起重機(jī)傾覆的力矩為負(fù)。

（2）利用合力軌跡（圓）校核傾覆穩(wěn)定性。用一合力軌跡同時(shí)對(duì)每條傾覆邊進(jìn)行穩(wěn)定性校核（見圖10－8）。

圖10－8利用合力軌跡(圓)校核傾覆穩(wěn)定性

起重機(jī)在確定的幅度下吊重回轉(zhuǎn)時(shí)，所有載荷的合力軌跡是一個(gè)圓，若合力軌跡位于支承面內(nèi)，則起重機(jī)在各個(gè)方向均為穩(wěn)定。當(dāng)起重機(jī)下車部分重心在底架縱軸線上時(shí)，此合力軌跡圓方程為：

式中:x,y--合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)；

PGI--起重機(jī)下車（固定部分）的總垂直載荷；

PGO--起重機(jī)上車的總垂直載荷；

PG--起重機(jī)的總垂直載荷；

e--起重機(jī)的下車重心在底架縱軸線上的坐標(biāo)；

R--起重機(jī)上車的總垂直載荷作用重心的回轉(zhuǎn)半徑；

M'--垂直于臂架平面的側(cè)向傾覆力矩。

無論用哪種方法計(jì)算，計(jì)算中載荷須根據(jù)不同工況的各載荷乘以相應(yīng)的載荷系數(shù)。

4．起重機(jī)作業(yè)區(qū)

根據(jù)起重機(jī)的穩(wěn)定性，可對(duì)作業(yè)范圍進(jìn)行劃分。起重機(jī)應(yīng)按制造廠明確規(guī)定的作業(yè)范圍進(jìn)行作業(yè)。

起重機(jī)用支腿作業(yè)時(shí)，從俯視角度按行駛方向，以回轉(zhuǎn)中心為原點(diǎn)通過支腿中心的射線為界限，劃分為前方、后方、左右側(cè)方四個(gè)區(qū)，汽車起重機(jī)作業(yè)區(qū)主要包括側(cè)方和后方，其穩(wěn)定性后方大于側(cè)方（見圖10-9a）。輪胎起重機(jī)、履帶起重機(jī)作業(yè)區(qū)一般包括側(cè)方、后方和前方（見圖10－9b）。

圖10－9流動(dòng)起重機(jī)的作業(yè)區(qū)

(a)不用支腿作業(yè)時(shí)的方位區(qū)(b)用支腿作業(yè)時(shí)的方位區(qū)第四單元流動(dòng)式起重機(jī)的安全管理

安全技術(shù)檢驗(yàn)

解決流動(dòng)式起重機(jī)安全問題應(yīng)該從設(shè)備和使用兩個(gè)環(huán)節(jié)入手。通過對(duì)起重機(jī)的安全檢查和監(jiān)管來保證設(shè)備的安全狀態(tài)；在使用環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)人員的安全培訓(xùn)與考核，制定安全操作規(guī)程，通過技術(shù)手段來化解遺留風(fēng)險(xiǎn)。

1．技術(shù)資料審查

技術(shù)資料審查包括產(chǎn)品合格證，驗(yàn)收資料（安全技術(shù)檔案，使用許可證等），安裝、使用、維護(hù)說明書，歷次檢查試驗(yàn)記錄，人員、設(shè)備事故記錄等。

2．載荷試驗(yàn)檢查

通過無負(fù)荷試驗(yàn)、靜載試驗(yàn)、動(dòng)載試驗(yàn)，檢查起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)和連接的承載能力、主要零部件的性能，以及是否報(bào)廢、工作機(jī)構(gòu)的性能及運(yùn)轉(zhuǎn)、電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)工作情況等。

3．安全防護(hù)裝置及措施

按規(guī)定裝設(shè)的安全裝置應(yīng)該齊備（見表10－2），性能可靠，信號(hào)燈和警示安全標(biāo)志醒目、清晰；起重特性曲線或起重性能表牌應(yīng)配備在司機(jī)室內(nèi)，便于操作人員使用。序號(hào) 安全防護(hù)裝置汽車起重機(jī)輪胎起重機(jī) 履帶起重機(jī)1 力矩限制器起重量＜16t,宜裝應(yīng)裝2 上升極限位置限制器起重量≥16t,應(yīng)裝應(yīng)裝應(yīng)裝3 幅度指示器應(yīng)裝應(yīng)裝4 水品儀起重量≥16t,應(yīng)裝應(yīng)裝5 防止吊臂后傾裝置應(yīng)裝應(yīng)裝6 支腿回鎖鎖定裝置應(yīng)裝應(yīng)裝7 回轉(zhuǎn)定位裝置應(yīng)裝應(yīng)裝8 倒退報(bào)警裝置應(yīng)裝應(yīng)裝9 暴露的活動(dòng)零部件的防護(hù)罩應(yīng)裝應(yīng)裝10 電氣設(shè)備的防雨罩應(yīng)裝應(yīng)裝

表10－2流動(dòng)式起直機(jī)的安全裝置

使用安全技術(shù)管理

除了起重機(jī)通用的操作技術(shù)外，流動(dòng)起重機(jī)還應(yīng)針對(duì)自身