山西捷成数控机械设备有限公司

随车起重机培训资料

一、公司简介

1.1企业简介

山西捷成数控机械设备有限公司成立于2011年7月，项目总投资43000万元。注册资金5000万元，企业资产9000万元，公司占地面积100000m2，其中规划建筑面积76000m2，现已经建成加工车间20000m2。公司是集科研开发、设计制造、生产加工、服务贸易为一体的股份制企业。

公司下设生产部、综合管理部、技术质量部、财务部、经营部等，现有员工170名，其中高级技术人员30名，以及多名中高级专业技术人员。

山西捷成数控机械设备有限责任公司通过高新工程等专项技术改造，研制生产工艺装备水平有了大幅度提升，形成了以数控激光切割机、数控火焰切割机为主的下料集群，以加工中心、数控车、数控铣床为主的数控机加集群，以大型镗铣床、立式车床为主的大、特件加工集群，以及以高精度车床、镗床和磨床为主的精密件加工集群，并拥有焊接、热表处理、涂装等配套齐全的工艺装备，拥有先进的检测、试验设备，具备随车起重机专业化的研制和生产制造能力。

1.2随车起重机发展历史

山西捷成数控机械设备有限公司位于山西军民融合产业园，山西军民融合产业园于2017年2月由山西捷成数控机械设备有限公司与北京航天汇信科技有限公司共同成立，是北京航天汇信科技有限公司随车起重机生产制造生产制造基地，军民融合产业园拥有过硬的技术实力和精良的设备。吸收欧洲先进技术并进行自主研发，经过多年的不断积累，目前已形成折臂式和直臂式两大系列产品，起重能力从20kN.m至400kN.m的多个规格多品种的随车起重机系列。

产品广泛应用于计量检衡、石油开采、铁路建设、城市物流等领域，并随整车出口东南亚、中东、俄罗斯、非洲等******和地区。为适应国内以直臂式随车起重机为主的市场形式，加大了直臂式随车起重机的开发及投入力度，在充分了解市场各厂家优劣势后，吸收国外产品的先进经验。推出了系列整机配制高、质量轻，工作幅度大，U型截面单焊缝臂体的直臂式起重机系列产品。

1.3我厂随车起重机特点

1） 用三维设计软件来建立三维数字化模型并用先进的设计仿真手段进行机构优化设计；

起重机三维立体模型

2） 先进的加工、制造工艺，采用激光切割、线切割及机器人焊接技术保证产品质量，同时使用高附着力、高强度的油漆，精工细作，经久耐用。

大型激光切割机

自动焊接机器人

数控折弯机

3)采用单缸加钢丝绳多级伸缩技术，实现了多节臂的同步伸缩，增加整个臂体的伸缩速度，提升工作效率；

4)臂体采用单焊缝U型臂一次焊接成型的结构型式，对中性好，臂体刚度增强，提高臂体导向性，极大的提高了臂体伸缩的平稳性并使受力更合理，外形美观灵巧；

5)整机选用屈服强度达700MPa的高强度板，减轻整机重量，提高整车的载货利用率，降低能耗；

6)采用*********保护的支腿油缸，减少在复杂环境下对支腿油缸的损伤，降低维护成本，提高使用寿命；

7)行星减速机构内藏整体式起升机构，同时配备有高速马达，工作噪音小，工作效率高，制动效果好，防止溜钩，增加使用寿命；

8)整体式行星回转减速装置，使起重机的回转启动、停止更加平稳可靠，摆动、冲击更小，增加作业******性。

9)自动收钩系统，使吊钩具有自动收紧功能，增加整车的行车******性，降低人工挂钩的劳动强度，提高工作效率；

10)远程油门控制系统，通过远程油门调节发动机转速，增加液压系统流量，实现各工作机构的工作速度可调，即可增加工作效率又能保证工作******；

11)紧凑的四连杆铰点结构设计，减少起重机的安装空间，提高车箱的利用率；

12)液压系统使用手动比例阀，使操作更加灵活，提升操作的舒适性；

13)防回转冲击装置，有效保护车辆行驶时的******；

14)增加了自动复位的伸缩梁锁紧装置，当伸缩梁到位时能及时锁紧，保证行车******；

可以依据客户要求定制:现在我们拥有一支高素质的开发设计队伍，有多名拥有多年随车起重机开发设计的高级工程师和一名享受******津贴的专家，可依据客户要求进行专业设计。

1.4军用起重机情况

根据市场变化情况，近年来我厂不断在随车起重机的细分市场进行开发，如配套计量检衡车及军队用特种车。同配套厂家先后为部队提供近3000台直臂、折叠臂式随车起重机配套服务，产品质量和服务得到部队的肯定。主要有航天、二炮、总装、陆军、总后、武警部队等单位的抢救车、抢修车、补给车、弹药输送车上配套的随车起机。通过了陆装定办的设计定型，产品符合国军标的相关使用要求，主要包括高、低温环境性适用性、盐雾、振动、电磁兼容性、可靠性、维修性、密封性、防腐性、防沙尘等要求。

二随车起重机

随车起重机主要分为折臂式和直臂式，直臂式随车起重机主要包括焊接结构件(底座总成、立柱总成、吊臂总成及其它一些辅助结构)、液压元件(液压油缸、液压回转装置、液压绞车、中心回转接头、阀锁件、接头和胶管等)和电气元器件（主要是力矩限制器（选装）、遥控装置（选装）、******报警装置及照明装置等）。目前，我厂民用直臂式随车起重机产品主要有以下系列型号（4T、5T、6.3T、8T、10T、12T及14T）。

直臂式随车起重机组成

2.1随车起重机主要参数及定义

******起重力矩额定起重量与相应工作幅度乘积的******值

额定起重量起重机在不同的工作幅度下******作业所允许起吊物体的******总质量（包括吊具质量）

******起重量起重机在***小工作幅度时，允许起吊物体的******总质量（包括吊具质量）

幅度起重机取物装置（吊钩）（空载时）垂直中心线至回转中心的水平距离

***小工作幅度起重机取物装置（吊钩）（空载时）垂直中心线至回转中心的***小水平距离

******工作幅度起重机取物装置（吊钩）（空载时）垂直中心线至回转中心的******水平距离

回转速度起重机在空载状态，液压系统为额定流量下，起重机回转部分的回转角速度。

******仰角起重机吊臂与水平面的******夹角

2.2公司部分直臂式随车起重机参数表

JCSQ-Z604随车起重机

JCSQ-Z804随车起重机

JCSQ-Z1004随车起重机

项目	参数
1．起重机型式	直臂式
2．起重机型号	JCSQ-Z1004
3．******起重力矩(kNm)

2.3.1操作方式（按主操作）

下位操作：操作人员站在地面上完成对起重机各动作的操作。

我公司6.3t直臂式起重机标准配制为下位操作

中位操作：操作人员坐在起重机横梁上的座椅上完成对起重机各动作的操作（一般不含支腿动作）。操作人员在一定的高处操作，可有效的观察货物的起吊。

高位操作：操作人员坐在安装于立柱操作平台上的座椅上完成对起重机各动作的操作（一般不含支腿动作）。操作人员在高处操作，可有效的观察货物的起吊，视野更开阔。

我公司8t，10t，12t直臂式起重机标准配制为高位操作

遥控操作：操作人员使用遥控器可以在远离起重机的地方对起重机进行远程线控及无线遥控操作，操作人员可以自已在操作起重机的同时进行挂钩作业，减少相关辅助人员，节省人工成本。同时操作人员可以远离起重作业，增加操作******性。

我公司各直臂式起重机均可依据户要求选装遥控操作
2.3.2  回转方式
蜗轮蜗杆式   回转采用蜗轮蜗杆减速器，带动小齿轮与外齿式回转支承实现起重机的回转，蜗轮蜗杆减速器外形较大，一般与摆线马达进行匹配，回转动作平稳性不好，且摆线马达使用寿命较低，承受压力较低。

蜗轮蜗杆式回转机构
整体式回转   回转机构取消回转减速器，将回转支承作为大蜗轮与蜗杆配合成整体，实现回转减速的目的。止回转同样一般配摆线马达，优点是结构紧凑，节省安装空间，齿轮机构不外露，外形美观，防止齿轮夹伤等******事故。现一般用于中小吨位起重机。
我公司各6.3t直臂式起重机采用整体式回转
回转装置  回转机构采用回转装置，回转装置由行星齿轮减速器、制动器及回转马达组成，结构紧凑，回转时起动、制动效果良好。依据回转装置的布置方式以可分为齿轮内啮合、齿轮外啮合；同时还分正置与倒置；内啮合布置更加紧凑，且啮合齿轮在内，******性和外观更好，倒置时将回转装置放置于回转盘的上方，比正置悬挂布局更合理，受力更好，联接螺栓仅起连接作用，不承受太大的拉力使用寿命更长。

回转装置依据配备的马达不同，性能价格也有较大差别，马达可分为摆线马达（轴配流、端配流）和高速柱塞马达。摆线马达体积较大，平衡阀无法与其集成，承受系统压力较低，一般轴配流使用不超16MPa,端配流不超20MPa,而高速柱塞马达结构更紧凑、外观更简捷，启动、停止更平稳，承受更高的系统压力，提供更大的输出扭矩。

我公司各10t、12t直臂式起重机采用配有高速柱塞马达齿轮内啮合的倒置式布局。使结构布局更合理，受力结构更好，输出扭矩更大，机械效率更高，高压运转寿命更长。

2.3.3吊臂伸缩方式

全油缸伸缩方式：早期产品伸缩机构以全油缸式为主，而现在除在折臂式起重机和一些特殊行业外，普通民用市场上直臂式起重机基本已没有。

同步伸缩方式：同步伸缩即伸缩时各级伸缩臂同时动作，并且每相邻两节臂间的相对速度相等。此种伸缩方式速度快、效率高，目前，市场上该种直臂式随车起重机占90%以上。

混合伸缩方式：实际应用时，同步伸缩机构不得超过四级。当需设计更多级时，只用同步伸缩将无法满足要求。此时，可综合全油缸式和同步伸缩式特点，分成两部分，前部分用油缸伸缩式，后部分用同步伸缩式。油缸根据情况可用捆绑缸、多级缸或多根单缸。

我公司直臂式起重机采用三节伸缩均采用的同步伸缩的伸缩方式，加快整个臂体的伸缩速度，提升了工作效率。
2.3.4  按起升方式
起升机构：采用普通减速箱外置于立柱上，通过齿轮组与卷筒相连，实现卷筒的起升下降，一般配摆线马达，起升机械效率低、噪音较大，工作不平稳。
起升机构
液压绞车：液压绞车采用行星减速器进行减速，一般是减速器与卷筒为一体式。其配备的马达有不同选择可配摆线马达、柱塞马达、高速马达。
高速柱塞马达外形简单，结构紧凑，可适用于高压系统，转速较高，能有效增加起升能力及起升速度，工作噪音小，制动可靠，防止溜钩，工作效率高，增加使用寿命。
我公司直臂式起重机均采用高速柱塞马达的液压绞车
三  随车起重机结构件
3.1  吊臂总成
3.1.1  工作原理
吊臂总成采用油缸加钢丝绳式的同步伸缩机构，实现3节伸缩臂体同时伸缩，此机构可有效的提升吊臂的伸出速度，提高起重机的工作效率。

3.1.2  机构布置
3.1.2.1  由于小吨位起重机臂体空间太小，6.3t吊臂伸缩机构采用滑轮外置的方式。两组伸臂滑轮全部外置，安装、拆卸、松紧调节都较为方便，缩臂机构两组滑轮分别装于二节臂、三节臂尾，其中三臂缩由两根钢丝绳连接驱动，四臂缩由一根钢丝绳连接驱动。

3.1.2.2  8t以上吊臂伸缩机构全部内置，缩臂滑轮在臂尾布置，伸臂滑轮在臂头布置。

3.1.2.3  臂头采用滑轮内藏式设计，有效的保护滑轮及钢丝绳因外露而损伤，提高钢丝绳使用寿命。
3.1.3  润滑方案
吊臂总成有较多的滑轮、轴承及导向块。其前、后、侧导向块及滑轮轴承，需在臂体装配前涂抹润滑脂进行润滑，装配完成后，无法再加注，为保证产品的润滑要求，采用自润滑的复合轴承的结构，保证在产品的使用周期内进行自润滑。
吊臂头部三个滑轮，每个都对装了两个球轴承，轴承间存在间隙，通过销轴上加工注油孔的方式润滑。

3.1.4  臂体采用700MPa的高强板，此材料的折弯性能高，焊接性能良好，抗拉性能是普通材料的2倍以上，在满足起重能力的情况下，可有效降低使用板材厚度，减轻起重机自身的重量，安装于汽车上后，可有效提升整车的载货利用率，降低能耗。

3.1.5  臂体采用U型臂单焊缝双面一次成型的结构形式。

3.1.5.1  U型臂（十三边形结构）

U型臂臂体

采用800吨数控折弯机，通过步进进给，保证臂体的折弯精度，此结构大大的增加了臂体的钢度，使其抗弯性能更好，同时U型臂弧形结构使臂体的对中性更好，提高了臂体导向性，极大的提高了臂体伸缩的平稳性并使受力更合理，使臂体在伸缩的过程中出现抖动的现象大为减轻。

3.1.5.2  单焊缝双面成型工艺可有效的减少焊接变形，由于高强度材料变形是不允许进行热较形，热较形会使调质处理过后的高强度板退火，导致高强板的强度降低，采用高强度如果焊缝数量过多，产品变形较难控制，且变形后的较型也十分困难，采用单焊缝可较好的解决此问题；

3.1.5.3  同时单焊缝减少焊接过程中焊缝的热影响区导致臂体强度的减弱情况。

3.1.6  臂体与臂头、臂尾采用独立部件焊接的方式。吊臂U型臂体成型后，分别与已单独焊接成型的臂头与臂尾进行焊接，有效的控制在臂的焊接过程中的变形，同时提高生产效率。

臂尾部分                        臂头部分
3.1.7  在基本臂上增加加强板，防止起重机全伸时，伸缩臂与基本臂搭接处的压力过大，产生失稳的情况。同时在基本臂尾为增加臂体扭转时的抗扭性，增加内置的加强板及与左右两侧板联接板。


加强板位置图
3.1.8  导向块采用耐磨性能好，承压力强的MC尼龙，且在导向块的布局方面，增加左右侧间隙导向块，尽量采用圆弧接确，增加导向块的接确面，增加导向性，同时增加对中性，减少由于臂体焊接变形及臂体平面度不一致导致的伸缩过程中的臂体抖动现象。

3.2  立柱

3.2.1  立柱柱体采用700MPa高强度板及多边形折弯结构，可有效的提高立柱的刚度，提升抗倾履性。

3.2.2  回转联接圆盘采用HG785厚板，并进行加强，同时增加两回转锁止机构，能减少起重运输车在行车过程，特别是转弯时对回转机构的冲击，提高回转机构的使用寿命。

3.2.3  在安装回转机构的开口部位及立柱与吊臂连接处增加加强筋，提升立柱在回转过程中抗扭性能及增加柱体的抗弯截面模量，防止起重机在作业过程中起重机立柱折断及开口部位扭曲变形。

3.2.4  立柱柱体与回转联接圆板联接时，采用内嵌式，可有效保证两联接件之间的联接牢固性，保证柱体外形尺寸，保证焊接强度。

3.3  底座总成

3.3.1  采用*********保护的支腿油缸，减少在复杂环境下外部对支腿油缸的损伤，降低维护成本，提高使用寿命。

3.3.2  水平缸两端都采用铰接方式，可防止两连接点出现加工误差时，油缸承受额外弯矩。水平伸缩液压软管全内置于伸缩，外部更整齐，软管能有效保护，提高软管和使用寿命。

水平伸缩梁
3.3.3  底座支承围板采用折弯多边形，大大提高其刚度，增加抗弯截面模量，强度更高。
3.3.4  增加有自动的伸缩梁锁紧装置，当伸缩梁回缩或伸出到任何位置时能及时锁紧，保证行车和起重作业时的******。

3.3.5防回转冲击锁止装置，可有效的防止车辆行驶时（特别是在转弯过程中）臂体回转冲击，损伤回转装置。提升回转装置的使用寿命，增加行车******性。

3.3.5防回转冲击锁止装置，可有效的防止车辆行驶时（特别是在转弯过程中）臂体回转冲击，损伤回转装置。提升回转装置的使用寿命，增加行车******性。

结构件间的配合间隙引起的摆动、冲击。

四液压系统

4.1液压系统介绍

1）液压传动系统：以液体为工作介质，利用密封容积内液体的静压能来传递和控制功率的相互连接的元件的组合。

2）液压传动的工作原理：液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件(液压缸或液压马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。

3） 液压传动工作特性
（1）压力取决于负载
（2）速度取决于流量

4） 液压传动系统的组成
液压传动系统主要由动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。

5） 液压传动系统的组成示意图

（1）动力元件
作用是把机械能转变为液压能，向液压系统提供压力油液，是液压系统的能源装置。动力元件主要是各种液压泵。

（2）执行元件
作用是把液压能转变为机械能，输出到工作机构进行做功。
执行元件包括液压缸和液压马达。

（3） 控制元件
作用是控制液压系统中液流的方向、压力和流量，从而起到控制执行机构的运动方向、输出力和工作速度的作用。
控制元件是液压系统中的各种控制阀。主要包括改变液流方向的方向控制阀、调节运动速度的流量控制阀和调节压力的压力控制阀三大类。

（4） 辅助元件
为保证系统正常工作所需的上述三类元件以外的其他元件或装置，在系统中起到输送、储存、加热、冷却、过滤及测量等作用。
常用的有蓄能器、过滤器、油箱、热交换器、管路、接头等。

（5) 工作介质
液压传动与控制系统中使用的工作介质，主要用于系统中能量和信号的传递，并对元件进行润滑、防锈，冲洗系统污染物及冷却，提供和传递元件及系统失效诊断信息等。

4.2  随车起重机液压原理

6.3t液压原理图

12t液压原理图
4.3  液压系统主要特点
1） 采用大容积液压油箱，且有进回油油滤系统，确保液压系统的清洁度及长时间工作液压系统的温度在允许范围。
2） 为起重机提供强有力的动力心脏，采用高压系统，动力原件采用柱塞油泵。
3） 控制原件上车换向阀采用液控比例阀，液控比例阀是通过液压控制油路来控制操作阀阀杆的开口度，与普通换向阀不一样，全流量控制，普通换向阀在流量大、压力高时，由于受侧压影响，操作手柄进行换向时易出现卡滞或操作吃力现象。采用液控比例阀操作特点是灵活，可有效的为执行原件提供小流量，确保起动平稳。
4）下车换向阀采用钢珠定位阀，可进行联动（几个动作同时）可有效的提升工作效率。
5）上车换向阀增加了电磁溢流阀，且电磁溢流阀为断电溢流（断电后无法建压），当起重机的过卷时、报警起重机无法进行起重作业。或电器系统电路出现问题，导致报警系统故障时，起重机同样无法起重作业，增加起重机的******性。
6）上车换向阀在控制回路增加二次溢流阀用于收钩系统，当按下收钩电源按钮后，二次溢流阀起作用，将系统压力控制在5MPa左右，用于空钩起升并锁紧于臂头部，但由于压力低，拉力小，有效的保证收钩时对结构件的损坏。
7） 上车换向阀在相关的油路上依据各动作所需的压力增加二次限压阀，使起重机各动作不会超压工作，保护执行元件，增加起重机的******性。如回转限压各14MPa，在保证回转能力的情况下，有利于对回转装置进行保护，当车辆在较大坡度上工作，如没有二次限压保护，超载工作时回转机构将后达到系统压力工作导致执行机构损坏，更有导致翻车的可能。
8） 回转机构中增加有液压梭阀，保证回转装置起动、停止及回转过程中的动作平稳性。
9） 采用适合系统流量的外控液压平衡阀，选用合适的控制比（先导比），增加单向阻尼，使平衡阀慢开快关，确保平衡阀启动的平稳性。
五  电器系统
起重机电气系统主要包括电旋、电器控制盒、防过卷开关、照明灯和报警装置等。
5.1  电器系统原理图

6.3t起重机电器原理

8t、10t、12t起重机电器原理图

5.2  电器系统特点

1） 采用电器控制盒对电器系统电路进行集中化处理；

1）安装有无线太阳能高度报警装置，利用太阳能进行充电，一次充电可使用半个月左右，使布置更简单，更加环保节能。

1）安装有远程油门控制系统，通过远程油门可调节发动机转速，增加油泵转速，达到增加液压系统流量，实现各工作机构的工作速度可调，即可增加工作效率又能保证工作速度可控，增加操作******。下位操作为旋扭式，上位操作为脚踏式，中位为脚踏式与旋扭式，使操作更加便捷。

4)自动收钩系统，通过自动收钩电源控制按扭，将二次电磁溢流阀启动，起重机系统将泄压至5MPa左右，将吊钩起升至臂头锁紧。此按扭在起吊作业出现紧急情况时，可做为急停按扭使用，当按下此按扭后压力不够起重机将停止正常作业。