伸縮臂作為輪式起重機(jī)的主要受力構(gòu)件,其重量一般占整機(jī)的13%~20%,而其在大型起重機(jī)的重量中所占的比例則更大。因此,伸縮臂的性能對(duì)大噸位輪式起重機(jī)在大幅度、高起升高度情況下性能的影響至關(guān)重要,而伸縮臂的關(guān)鍵技術(shù)在于伸縮機(jī)構(gòu)的形式和臂架截面形式。
目前我國(guó)生產(chǎn)的輪式起重機(jī)以中、小噸位為主,普遍采用伸縮油缸加繩排的伸縮機(jī)構(gòu)的形式,只是在細(xì)節(jié)上各具特點(diǎn)。該伸縮機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是最末一、二節(jié)伸縮臂采用鋼絲繩伸縮,其它伸縮臂用油缸伸縮,因而最末節(jié)伸縮臂的截面變化較大,大大降低了起重機(jī)在大幅度下的起重性能。同時(shí)采用該形式的起重機(jī)在五節(jié)以上伸縮臂應(yīng)用時(shí)難度較大。西方發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)50噸以上的中、大噸位輪式起重機(jī)時(shí),普遍采用單缸插銷(xiāo)形式的伸縮機(jī)構(gòu)。該形式伸縮機(jī)構(gòu)的采用大幅度提高了起重機(jī)的起重性能。
從B~aChina2007年博覽會(huì)上可以看出,橢圓形伸縮臂、單缸插銷(xiāo)式伸縮機(jī)構(gòu)、自動(dòng)伸縮臂系統(tǒng)構(gòu)成了以德國(guó)利勃海爾(UEBHERR)代表的西方先進(jìn)伸縮臂技術(shù)的核心,代表當(dāng)前世界最高水平,是輪式起重機(jī)伸縮臂技術(shù)的發(fā)展方向。LTM130起重臂的截面也采用了橢圓形截面,其截面上彎板為大圓弧槽形板,下彎板為橢圓形槽形板,且由下向上收縮,其重量?jī)?yōu)化,抗扭性能顯著,具有固有的獨(dú)特穩(wěn)定性和抗屈曲能力。
GROVE和TADANO采用大圓弧六邊形截面,根據(jù)需要,腹板上設(shè)計(jì)橫向和縱向加強(qiáng)筋,提高腹板的抗屈曲能力。KATO采用四邊形截面,也采用加筋解決腹板的抗屈曲能力,大圓弧六邊形截面在國(guó)內(nèi)己廣泛使用。
目前國(guó)內(nèi)僅徐工集團(tuán)徐州重型機(jī)械廠一家推出QAY130、QAY160、QAY20、QAY240、QAY30五種噸位單缸插銷(xiāo)式伸縮臂技術(shù)的全地面起重機(jī),并采用進(jìn)口高強(qiáng)度鋼板,雙缸加雙繩排的伸縮機(jī)構(gòu),在吊臂伸縮時(shí),臂節(jié)之間有寬大的滑塊,保證了主臂的同心度,使重量和受力較好的傳遞,增大起重能力。獨(dú)特的吊臂對(duì)中裝置,使伸縮更方便,但國(guó)內(nèi)其它廠家目前還沒(méi)有使用這種截面形式。
輪式起重機(jī)的伸縮式吊臂是一個(gè)雙向壓彎構(gòu)件,除受有整體強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的約束外,主要受局部穩(wěn)定性約束,因此把伸縮臂制成為箱形截面是合理的。歸納起來(lái),伸縮臂可以制成幾種典型箱形截面:矩形、梯形、倒置梯形、五邊形、六邊形、八邊形、大圓角矩形以及橢圓形截面等。
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