铰接式轮胎起重机主要是针对建筑领域、港口领域、电力电信邮电等建设行业、物流行业等研发的起重机械。该产品作业对象广、装卸能力较大，以其重要实用功能能广泛应于码头、堆场、建筑工地等货物吊装及短距离转场作业。

　　 YP20铰接式轮胎起重机是由4x4全轮驱动专用底盘与起重机两大部分有机融合而成，集吊装、短距离转场能于一体的紧凑的新型移动式起重机械。

　　 YP20铰接式轮胎起重机主要功能特点：带载低速行驶、带载伸缩、绕前单轮原地回转、两轮与四轮驱动转换、高速越野行驶、故障诊断、倒车后视观察、高机动性、节能设计、结构紧凑等等。

 　　YP20铰接式轮胎起重机主要新技术：

　　1）先进安全控制技术，主要有I/E行驶安全控制系统、尾视安全系统技术、防倾翻控制技术、起重作业控制技术；实现发动机与变速箱转速和扭矩控制、悬挂锁定、起重作业控制、安全控制等等。

　　2）车桥悬架自锁技术，实现悬架的弹性与刚性转换。

　　3）高速行驶与低速作业相容性技术，该技术主要解决的是80km行驶时速与3km重型低速驱动作业的矛盾。

　　4）带载作业回转及行驶稳定性控制技术，整车的作业倾翻线随着带载作业转向及行驶在不断变化，采用先进控制技术来控制其稳定性。

　　5）作业复合动作控制系统，上车作业系统与下车作业系统配合的复合作业控制系统。

　　6）高效节能设计，传动布置采用后置全驱4×4形式，在高速行驶时可转换为4×2后桥驱动实现节能；卷扬使用频率最高，设计中使用了卷扬高低速高效节能技术。

　　7）操作更方便，底盘与起重机操作在底盘驾驶室内完成，行驶与起重作业可由一个人独立完成。

　　吊臂在截面为四边形箱型结构，在回转操纵时具有良好的抗侧弯能力。四五边形截面具有良好的加工工艺，便于批量生产。

　　吊臂为四节吊臂三节伸缩，吊臂作业幅度6560～16000mm（19200mm加副臂）。均采用高强度低合金钢板焊接而成,具有强度高、重量轻的特点，外形见下图。吊臂伸缩机构是起重机实现吊臂作业幅度的主要机构，该机构是通过多节油缸伸缩，带动重型板链及钢丝绳实现吊臂的带载伸缩。起重特性效好，伸缩机构采用内藏形式，外观流畅。

　　由于钢板弹簧承载能力达不到起重作时的载荷，在其中作业时，必须能将板簧锁定，将其弹性转换为刚性，让桥直接承载其载荷。如图示主要由锁定油缸、桥锁销轴、锁桥块等构成，其中锁桥块与桥为刚性连接，桥锁销轴与车架相对固定，在需要锁桥时，油缸将桥锁销轴推出插入锁桥块将车架与桥连为整体，钢板弹簧失去弹性，通过桥锁销轴将载荷直接传递到前桥。

　　前后桥均为13吨级驱动承载桥，最大承载能力为42吨，前桥带轮间差速，轴距为1810mm；

　　液压系统主要控制吊臂的伸缩、变幅，吊钩的升降，车桥的锁定以及转向。液压油源由三联齿轮泵、单齿轮泵、动力单元三部分组成。三联齿轮泵，主要供吊臂的伸缩、变幅，吊钩升降，以及给液压先导操纵提供压力油；单齿轮泵，主要供吊车转向和车桥锁定；动力单元，主要为转向和车桥的锁定提供应急动力。

　　作业系统的执行元件为吊臂伸缩、变幅和吊钩升降，其操纵控制如下，这三个动作由VA20多路换向阀控制其动作的方向。吊臂伸缩由一个二级伸缩油控推动，伸出时由安装在油缸内部的顺序阀、溢流阀和单向阀控制其伸出去的顺序动作，缩回时由平衡阀内的顺序阀控制其缩回的顺序。吊臂变幅由二个变幅油缸推动，每个变幅油缸有一个单独的平衡阀保证变幅时的平衡。

 　　吊钩的升降由液压马达带动卷扬减速机实现吊钩的升降，液压马达配备单向平衡阀，保证吊重时吊钩的平衡。

 　　安全阀块和电气的力矩控制器保证对危险方向禁止操纵。

 　　吊车转向和车桥锁定的操纵控制。车桥锁定由二个油缸控制，由一个电磁换向阀控制其方向。转向系统有一个转向器控制两个转向油缸实现转向，有优先阀保证其优先转向，由安装在发动机上的齿轮泵直接供油。优先阀的辅助供油口供车桥锁定油缸。

　　YP20 铰接式轮胎起重机电气系统，含底盘控制电路、上装作业控制电路、安全保护电路、仪表系统、灯光系统、空调系统和尾视系统。底盘控制电路和底盘气路系统配合，实现电气控制、发动机控制、变速箱控制和底盘的锁桥、手制动等功能。变速箱选用艾里逊变速箱，在驾驶室安装有控制电脑和换档器（实现7档无级变速），轻松实现电子换档和车辆行驶控制，整车使用先进的CAN总线控制，可靠性提高，故障率降低，实现资源共享。

　　在底盘安装有作业和非作业、作业半径检测电路，只有按下作业开关，由液压系统将钢板弹簧变为钢性，驾驶室作业指示灯亮后，才允许起重作业。 在驾驶室安装有监控电脑，监控起重机的作业工况，遇到危险时报警并且切断起重机的动作。卷扬具有防过卷、防过放保护电路，保证起重机正常作业，禁止非法作业。驾驶室内布置有紧急停止和强制工作电路，在遇到任何危险情况时，操作员都可以通过按下紧急停止开关，使起重机的所有动作急停，保护人员和设备的安全。强制工作开关仅仅只用于特殊情况下起重机作业工况的微调。出于安全考虑，底盘配有应急转向系统。

　　仪表板上的仪表和指示灯，时刻显示着整车各系统的工作状况和参数，保证驾驶员详细了解车辆的状况，做出正确的操作。驾驶室顶上安装有两个开路所需的旋转警示灯，上装配有起重作业所需的照明灯和信号灯，灯光的控制电路和操纵元件全部安装在驾驶室，方便驾驶员操纵。驾驶室内设有空调和带收音机功能的MP5主机，空调由驾驶室内的开关控制。 尾视系统的摄像头，安装在车辆尾部，监视器，内嵌在仪表板上。尾视系统启动后，驾驶员可以时刻监视车辆后部的情况，适应港口高速移动作业。电气系统的元器件，选用国际国内行业知名企业提供的常用零件。

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1、铰接式车辆的结构特点及分析铰接式车辆的结构特点及分析水电部长春机械研究所乔世珊摘要奉丈招了当轮式工程车辆采用铰接转向方式时这种转向结构的特点r井与侍统的偏转车轮转向结构相对比,对比了铰接式转向结构所具有的优缺点.对采用该姑构时的车辆运动进行了分析.提供了设计铰接转向机均时的一些基太要求丑有事考侪值的T算奇圭关键词鞋式工程车辆镀接转向穗定性铰接角转向力矩特弯半径牵引力越野性一,概述为降低成本.缩短工作时间,提高效益,新型的土方机械大量采用有效,可靠的轮式底盘结构.试验表明:除了生产和维修成本外,土方机械的经济性很大程度上取决于其机动灵活性.当前,为提高机动性除采用徽电子技术,提高自动化控制程度,

2、减轻操纵人员的工作强度外,正确选择和设计转向系统也是一个重要途径.工程车辆的转向系统既应有良好的机动性和行驶稳定性,同时还应保证工作可靠,操纵轻便,转向灵敏,结构简单目前,铰接车辆多为轮式底盘,因此本文主要讨论轮式铰接车辆.铰接转向的结构特点是车架不再是一个整体,而是由前后两个或几个单独的车架组成,通过液压油缸作用使前后车架相对偏转来达到转向目的见图l.岔o-_L-囤l铰接转向简囤图2组合方式转向简图对于某些特殊用途的工程车辆(例如平地机),当采用单一的偏转车轮转向或铰接转向1一M20螺柱焊钉2压板3吊车粱圉8吊车梁与轨道的固定参考文献:陈世铭:电弧螺桂焊及其在工程技术应用,情金建筑研究总院,

3、】989年j月2j,晖麓:电孤蝶桂焊应进一步开发和应用,首都钢铣公司设汁院殴计通讯,j990年l期3国营8g【l广蝶FE焊机分厂:国产螺柱焊机及其在我国的应用简介.耐火喷涂料与电弧螺拄焊新技术座谈会女械资.f!lg!1年jf月j吴德安;垒位茸端拄焊接工艺在我厂工程建设中的应用,耐火喷涂料与电弧嘹拄扞新技术睦谈会交流资料,1989年4t.作者简介;李纪仁,男,武汉水利电力学院副教授.多年来一直从事教学与科研工作.曾参编过高校教材并在国内刊物上发表过多篇论文现为中国电力教育发展战略研究办公室截主任.?2?仍然满足不了实际需要时,为了提高机动性,出现了偏转前轮转向和铰接转向组合的转向结构(见图2).

4、其特点是不仅前桥有转向能力,而且后桥相对车体有相对转角能力,前后桥转向动作同时作用可使车辆的机动性大大提高,当铰接角固定到一定位置时,还可作蟹行转向运动,不仅改善了视野,保证了在边缘地带(河岸,堤坝边)作业的安全性,而且作业能力和作业范围得到了有效的增加.最早的铰接转向是在lg【3年的一辆四轮驱动的刚性轮拖拉机上应用的,见图3.但在相图3最早的铰接转向车辆当一段时间内并没有日【起工程车辆设计制造者的注意.随着对高性能,大功率土方机械需求的增加,尤其是现代静压传动技术的发展,使得铰接转向的研究和应用在各发达国家获得重视.现在,其应用不仅在土方机械上随时可见,在矿山,林业,农用,军用车辆上也相当普

5、遍.美国通用汽车国防研究室在登月车辆研究中,专门研制过几种模型车,采用了铰接转向的结构原理(见图4),以提高车辆适应地形的能力.这种铰接转向原理还披应用到履带车辆设计中,例如瑞典赫格隆公司研制的BV206全地面车辆(见图5),由于采用了铰接转向,?22?图4美国登月车模型图5瑞典赫格隆铰接履带车展示了良好的松软地面通过能力,提供了优越的机动性,成为装备北大西洋公约组织的军用运输车.二,铰接转向的优缺点如前所述,铰接车辆行驶方向的改变是通过车辆的折腰动作实现的.标准的铰接车辆为两节单铰点结构,如图6所示,整个底盘图6轮式铰接车示意围是用垂直前后两个车架的铰销连接起来的,车架之间可以相对转动,铰接

6、点既可提供在水平面内前后车架的偏转,以实现车辆的转向动作(转向角一般为45.,如图6(a)示),车架还可在垂直平面滚转,以保证在不平道路上车轮与地面的良好接触(滚转角一般为2O.左右,如图6(b)示)车辆地面力学的试验研究表明,铰接车辆的通过性能非常优越,国际着名地面力学专家Bekker曾在地面车辆系统导论一书中专门描述了接地面积利用系数的概念,并指出铰接车的值最高,接地比压较低.1.铰接转向车辆的优点与传统的偏转车轮转向结构相比,铰接转向车辆具有下述显着的优点:1)转弯半径小,在狭小场地作业机动灵活.以装载机为侧,在相同轴距,轮距情况下,铰接车辆转向半径约为偏转前轮转向半径的80%(见图7)

7、.圈7铰接转向与偏转车轮转向的比较2)视野良好,驾驶员易于掌握转弯临界点的位置.3)在不改变转弯半径的条件下能获得较大的轴距,提高了行驶中的纵向稳定性,减小地面不平或快速行驶时的颠簸和冲击.4)在松软地面上曲线行驶时仍能获得较大的牵引力(图8).Zj斟/i,转向半径.n11.铰接转向2.4轮转向(偏转轮)3.滑移转向4.2轮驱动和转向(偏转轮)5.履带车圈8不同转向结构车辆曲线行驶牵引力的比较5)车轮和机体在转向面内没有相对运动,有足够的空间安装大直径宽胎面的低压轮胎,从而大大降低接地比压,有利于提高车辆的附着性能,获得较好的越野性和通过性.6)由于车架滚转(摆动),使车轮可以适应不平地形,保

8、持车辆有均匀的垂直载荷和良好的接地能力,有效地利用附着力,改善了牵引性能,车架的扭转应力大大减小.7)与其他转向结构相比,在松软地面上的转向总功率最小(见图9).EZ井嚣是辩1删皋坦一/,一,/一一一转向半径,m1.铰接转向2.4轮转向(偏转轮)3.滑移转向l4.2轮驱动转向(偏转轮)j.履带车图9不同转向结构转向总功率的比较8)前后驱动桥的结构和制造工艺简单,部件可以通用,在结构上易于变型,有较好的零部件统一性和互换性.9)可获得较大的离地间隙.10)当铰接点在前后车架中间位置时,前后轮转弯半径相同,可保持在同一车辙行驶,不仅容易躲避障碍物,还能显着地降低滚动阻力,减少轮胎的磨损.2.铰接转

9、向车辆的缺点尽管铰接转向的优点比较突出,但也存在下述缺点:1)倒车时尤其是在坡路倒车时稳定性较差.转向时横向稳定性也较差.2)转向装置功率消耗较大.这是由于铰接转向的转向阻力较大,为了获得较快的转向速度,液压系统的设计流量较大而使功率增大(见图10).3)驱动轮没有定位角,高速行驶时直线性较差,行驶中会出现前后车架的游动,碰撞,偏向等情况,方向盘没有自动回正作用.4)由于车速较低,一般都没有悬架装置,故平顺性和乘坐舒适性不如常规车辆.?23?轴荷fk由)圈10转向装置能量消耗5)轴距较长也带来了纵向通过半径增大的不利因素.6)车架结构复杂,制造成本提高.三,铰接转向的结构型式和运动分析与常规的

10、运输车辆相比,铰接转向工程车辆的行驶速度较低,最高车速一般不超过40km/h.通常不设置专门的弹性悬架系统以保证其在作业时的稳定性.为使车辆在凹凸不平的粗糙地面上行驶时驱动轮保持与地面之间的良好接触,多采用一个能使车架在垂直平面相对滚转的摆动系统,这是轮式铰接车辆的一个显着结构特点.根据摆动铰销的位置,铰接转向的结构可分为前桥摆动和后桥摆动以及复合铰销三种基本型式,一般摆动铰销设在轴荷较小的车桥上.前桥摆动是整个前车架绕纵向销轴摆动(见图u)当驾驶室布置在后车架时,由于驾驶员不能随前车架一起摆动,行走时实际路面感觉性较差,因此这种型式较少采用.后桥摆动是整个后车架绕纵向销轴摆动(见图12).通