随着现代科学技术的发展,各种新技术、新材料、新结构、新工艺在工程起重机上得到了广泛应用,有力促进了汽车起重机技术性能的全面提升,总体上朝着大型化、液压化、多功能、高效能发展,朝着提高零部件可靠性和使用寿命、改善驾驶员操作条件的方向努力。具体来看,主要体现在以下几个方面。
1.采用新技术、新材料、新结构、新工艺
以计算机和信息技术为代表,新技术的广泛应用正有力推动着汽车起重机向信息化、自动化、智能化、规模化、模块化、通用化、简易化、多样化及高效和节能方向发展。
微电脑控制的安全装置更为有效。为了防止起重机超载以至倾翻,近年来研制了微电脑控制的电子式起重力矩限制器。这是一种较为完善的安全装置。当载荷接近额定起重量时,自动发出警报信号;当超载时,力矩限制器自动切断起重机工作机构,以保证起重机整机的安全。
随着计算机向汽车起重机领域的纵深渗透,无线遥控技术、远程诊断服务技术、黑匣子自我保护技术,也将成为汽车起重机的重要技术发展方向。
此外,液压技术将同计算机技术相互渗透,共同发展。
2.重视技术融合,向机电液一体化方向发展
从20世纪后期开始,国际上包括起重机在内的工程机械装备的研发与生产,高度重视机、电、液、信(讯)新技术的融合,努力朝一体化迈进。在此基础上,注重智能化方向的发展。其中,液压技术仍是研发和应用重点。
随着科学技术的不断进步,现代施工项目对汽车起重机的要求也越来越高,高、精、尖液压技术在汽车起重机上的应用也越来越广泛,汽车起重机液压系统展示了强劲的发展态势。
我国主要工程起重机生产厂的产品多是液压起重机。汽车起重机液压系统一般由起升、变幅、伸缩、回转、控制五个主回路组成,并具有各自的发展趋势。
对起重机来说,起升动作是最频繁的动作。目前最常用的起升液压系统为定量泵、定量或变量马达开式液压系统,而现代施工对起升系统提出了新的要求,即节能、高效、可靠以及微动性、平稳性好。为了适应这些新的要求,以前的定量泵将逐步被先进可靠的具有负载反馈和压力切断的恒功率变量泵所取代,先前的定量马达或液压控变量马达也将被电控变量马达所取代。
变幅液压系统的发展趋势也体现为节能高效。目前最先进的为变幅下降时,充分利用吊臂和重物的重力势能,实现重力下放,下放的速度由先导手柄来无级控制,变幅平稳,没有冲击。
对于具有五节以下的伸缩臂的伸缩液压系统,国内一般采用同步或顺序加同步的伸缩方式,当采用两级液压缸时,上下两液压缸实现内部沟通,一般采用插装式平衡阀;对于具有五节臂以上伸缩臂的液压系统,采用单缸插销伸缩机构,这种伸缩机构自重轻,能大幅提高起重机的起重性能,能有效地控制整机的重量。
回转是起重机使用频繁的动作,但相对而言,回转所需功率最少,因而回转系统的最高要求是:回转平稳,起重作业无侧载;回转系统的发展趋势为通过小马达、大传动比来实现操作平稳,通过设立回转缓冲阀和自由滑转机能来实现吊重的自动对中功能,从而有效防止侧载的产生。
随着液压技术的应用,操纵方式也在发生改变。最简单、使用最广泛的操纵方式是机械式操纵,但正逐步被液压先导比例控制所取代。当前,液压先导比例操纵系统已相当成熟并广泛应用,操作性能得到了很大的提高;然而,最有发展前途的还是电比例操纵系统,借助于计算机技术和可编程技术,汽车起重机将向智能化发展。(www.xing528.com)
3.通用机型以中小型为主,专用机型向大型化发展
当前汽车起重机正朝大型化、微型化、多功能化、专用化等多极发展。为了提高工程建设装卸作业的机械化程度,工程起重机的发展仍以轻便灵活的中小型起重机为主。目前国外普遍使用10~40t级的工程起重机。从数量上看,中小吨级的占多数,因此,国外很重视改进、提高中型(16~40t级)液压起重机的性能。但为了满足大型石油、化工、冶炼设备和高层建筑大型板材、构件的安装,国内外也生产一些100~1000t级的大型、特大型轮胎式起重机。
4.发展越野及全地面起重机
由于汽车技术的发展,随着全轮驱动技术、转向技术、变矩技术、油气悬挂技术、辅助制动装置性能的改善,使得越野及全地面汽车起重机的发展成为可能。然而,世界起重机市场变化的最大亮点莫过于全地面汽车起重机的崛起,它集越野起重机与汽车起重机的各种优点于一身,领导了轮式起重机的发展潮流。全路面起重机之所以在20世纪八九十年代风靡欧洲市场,并一直保持至今,是由其高技术、高性能、多用途等诸多优势决定的。
20世纪80年代以来电子液压技术的发展,极大地改善了控制性能,又促进了起重机设备上安全装置的应用,如支腿半伸状态的控制、半伸状态下作业能力的控制、回转自动停止装置、高度限制等。这些方面的进步都为越野及全地面汽车起重机的发展提供了技术保障。
进入21世纪后,越野及全地面汽车起重机的发展迎来了广阔的发展空间。全路面起重机作为工程起重机系列一个重要产品系列,综合了汽车起重机快速转移和越野轮胎式起重机越野、负载行驶等主要特点,这种合二为一的产品与普通类型的汽车起重机相比具有明显优势。该机型在国际市场上的销量仅次于汽车起重机。但由于全地面起重机价格昂贵,超出同等吨位汽车起重机的60%,对国内很多用户而言,仍属于“贵族”型产品。
这些年来,利渤海尔公司作为第一家放弃传统汽车起重机生产而全心研制全路面起重机的企业,已经研制出多桥大吨位的全路面起重机,其汽车起重机也主要为全路面产品,如图1-1所示为利渤海尔公司生产的500t级和1200t级全路面起重机。由于日本、北美市场开发起步晚、用户观念等原因,直至目前全路面起重机所占比例仍然很小,但美、日公司对全路面起重机也同样投入了大量人力、物力,不遗余力地全心研制。
图1-1 利渤海尔全路面起重机
a)利渤海尔LTM1500-8.1型全路面起重机 b)利渤海尔LTM11200-9.1型全路面起重机
我国全路面起重机的研发工作起步较晚。直到2002年,徐州重型机械有限公司才推出首台25t级全路面起重机,改写了中国不能制造全路面起重机的历史。可喜的是我国全路面起重机的研制起步虽晚,但开发的进度很快,虽然到目前为止,国内掌握独立开发、制造全路面起重机技术及自主知识产权的企业仅有徐州重型机械有限公司等少数几家,但攻克并掌握了其区别于汽车起重机的全部60项关键技术,实现了百吨级乃至千吨级的多桥全路面起重机的跨越,截至2012年,徐州重型机械有限公司(简称徐重)已生产出1600t级全路面汽车起重机,并在2012年上海宝马展亮相,如图1-2所示为徐州重型机械有限公司QAY1200全路面汽车起重机。
目前,除了徐重外,还有三一集团、中联重科浦元分公司、四川长江工程起重机有限责任公司等少数几家企业也在从事全路面起重机的研制与生产。
图1-2 徐州重型机械有限公司QAY1200全路面汽车起重机
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