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徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
摘要
本文簡(jiǎn)要介紹了隨車起重機(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，總體設(shè)計(jì)了隨車起重機(jī)的性能指標(biāo)以及關(guān)于各臂伸縮的原理計(jì)算。并對(duì)隨車起重機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明。本文重點(diǎn)介紹了隨車起重機(jī)伸縮部分的設(shè)計(jì)，變幅結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和上車液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求：設(shè)計(jì)出具有一定重量的隨車起重機(jī)完整的上車結(jié)構(gòu)，繪制出上車裝配圖和每節(jié)臂的結(jié)構(gòu)圖。設(shè)計(jì)出上車液壓系統(tǒng)，繪制上車液壓系統(tǒng)原理圖。通過(guò)分析和計(jì)算，確定每節(jié)臂的截面形狀及截面尺寸，設(shè)計(jì)每節(jié)臂的具體結(jié)構(gòu)和臂之間的連接方式，設(shè)計(jì)整個(gè)起重臂伸縮方式。并且設(shè)計(jì)隨車起重機(jī)上車實(shí)現(xiàn)起重臂伸縮，變幅所需的上車液壓系統(tǒng)，計(jì)算選擇合適的泵，油缸及閥等液壓元件。其中，以臂的設(shè)計(jì)最為重要，對(duì)此作為重點(diǎn)考慮。
關(guān)鍵詞：隨車起重機(jī)；伸縮臂；液壓元件；選型
Abstract
This article is briefly introduced with the vehicle the hoist crane structure and the characteristic, the system design with the vehicle hoist crane performance index as well as the principle computation which has expanded and contracted about various arms. And it has carried on the briefing with the vehicle to the hoist crane design main point. This article is introduced with emphasis the hoist crane expands and contracts the partial designs with the vehicle, the amplitude structure design and boards the hydraulic system design.
This design main content and request: Designs has the certain weight the hoist crane integrity to board with the vehicle the structure, draws up boards the assembly drawing and each arm structure drawing. Designs boards the hydraulic system and the plan boards the hydraulic system schematic diagram. Through the analysis and the computation, I determined each arm the section size and the section shape, design each arm between the concrete structure and the arm connection way, the design entire erector beam book expansion and contraction way. And designs the hoist crane to board the realization erector beam to expand and contract with the vehicle, the amplitude must boards the hydraulic system, computation choice appropriate pumping, hydraulic pressure part and so on cylinder and valve Among them, thought especially the arm design is most important, regarding this I with emphasis considered.
Keywords With the vehicle hoist crane Expands and contracts the arm Hydraulic pressure part Shaping
I
徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
目 錄
1緒論 1
1.1概述 1
1.2隨車起重機(jī)主要分類 1
1.3選用隨車起重機(jī)注意事項(xiàng) 1
1.3.1隨車起重機(jī)的起重工況 1
1.3.2隨車起重機(jī)的配置 1
1.4國(guó)內(nèi)外隨車起重機(jī)的發(fā)展 2
1.4.1國(guó)外隨車起重機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.4.2國(guó)內(nèi)隨車起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 5
1.4.3隨車起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 6
2 隨車起重機(jī)的性能參數(shù) 11
2.1 性能參數(shù) 11
2.2計(jì)算載荷與設(shè)計(jì)方法 12
3 臂的設(shè)計(jì) 14
3.1各臂長(zhǎng)的計(jì)算 14
3.2吊臂截面的選擇 15
3.2.1基本臂的設(shè)計(jì) 22
3.2.2第二節(jié)臂的設(shè)計(jì) 23
3.2.3第三節(jié)臂的設(shè)計(jì) 25
3.3耳板及軸銷的設(shè)計(jì) 27
3.3.1耳板校核 27
3.3.2立柱與基本臂鉸接處軸的校核 28
4 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29
4.1變幅油缸的設(shè)計(jì) 29
4.2泵的選擇 30
4.3箱型吊臂伸縮機(jī)構(gòu) 31
結(jié)論 32
致謝 33
參考文獻(xiàn) 34
附錄 35
附錄1 35
英文原文 35
中文翻譯 46
35
1緒論
1.1概述
隨車起重機(jī)是安裝在普通載貨汽車上的一種起重設(shè)備，主要由穩(wěn)定支腿、回轉(zhuǎn)基座、吊臂總成、吊鉤等組成。隨車起重機(jī)和載貨汽車操縱系統(tǒng)是完全分開(kāi)的，所以隨車起重機(jī)既能夠?qū)崿F(xiàn)起重作業(yè)，又不影響汽車底盤(pán)的載貨運(yùn)輸。隨車起重機(jī)的應(yīng)用非常廣泛，因其機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，在許多工況下都可代替中小型汽車起重機(jī)進(jìn)行起重作業(yè)，深受廣大用戶的歡迎。
1.2隨車起重機(jī)主要分類
隨車起重機(jī)一般可分為伸縮臂式結(jié)構(gòu)和折疊臂式結(jié)構(gòu)兩大類。伸縮臂式的隨車起重機(jī)是靠伸縮吊臂、變幅機(jī)構(gòu)和卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)（鋼絲繩）來(lái)完成貨物的起重裝卸工作，折疊臂式隨車起重機(jī)是通過(guò)兩個(gè)關(guān)節(jié)吊臂和幾節(jié)伸縮臂的組合動(dòng)作來(lái)完成貨物的起重裝卸工作。由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本較高，折疊臂式產(chǎn)品主要定位于油田等國(guó)內(nèi)高端用戶；伸縮臂式產(chǎn)品相對(duì)制造成本較低、性價(jià)比高，主要定位于中低端用戶
折疊臂式隨車起重機(jī)具有多關(guān)節(jié)、可折疊等優(yōu)點(diǎn)，安全可靠、占用空間小、可實(shí)現(xiàn)曲線吊裝，提高了產(chǎn)品的使用便利性及操作安全性，同時(shí)要求操作人員的操作技能也較高。伸縮臂式隨車起重機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，作業(yè)效率高。由于結(jié)構(gòu)的不同，一般來(lái)說(shuō)，相同起重能力、相同吊臂長(zhǎng)度的伸縮臂式隨車起重機(jī)比折疊臂式產(chǎn)品價(jià)格低。
1.3選用隨車起重機(jī)注意事項(xiàng)
1.3.1隨車起重機(jī)的起重工況
客戶在選擇隨車起重機(jī)前首先應(yīng)考慮自己的使用工況，即從吊裝貨物的質(zhì)量、工作幅度以及貨物起升高度三方面綜合考慮。如SQ16隨車起重機(jī)最大起升質(zhì)量為16t，但是吊臂在多大工作幅度能夠吊起16t沒(méi)有明確的規(guī)定。如果隨車起重機(jī)額定起重能力是3m起重16t的話，那么16t的貨物在4m位置時(shí)選用此種型號(hào)的隨車起重機(jī)肯定是不行的。另外起重機(jī)的起升質(zhì)量與吊臂長(zhǎng)度有密切關(guān)系，同一起重能力的吊臂伸出越長(zhǎng)，起重能力越低。因此在工作幅度較長(zhǎng)、有起升高度要求時(shí)，客戶最好與廠家技術(shù)人員進(jìn)行溝通后決定產(chǎn)品。其次是隨車起重機(jī)在最大載荷的70%～90% 情況下工作最佳。因此，選擇隨車起重機(jī)的額定起升能力要比實(shí)際高一點(diǎn)。
1.3.2隨車起重機(jī)的配置
1 ）隨車起重機(jī)廠家一般將起重機(jī)的操縱系統(tǒng)分成兩種配置，一種是手動(dòng)操作，另一種是遙控操作。用戶可根據(jù)自己的需求進(jìn)行選擇。
2）伸縮臂式隨車起重機(jī)使用簡(jiǎn)單快捷，其伸縮吊臂一般有2種結(jié)構(gòu)形式：液壓油缸直接推動(dòng)吊臂伸縮、液壓油缸通過(guò)鋼絲拉索帶動(dòng)伸縮吊臂的伸縮。前一種是由多個(gè)伸縮油缸串聯(lián)一起，每個(gè)伸縮油缸控制一節(jié)伸縮臂，通過(guò)伸縮油缸的伸縮來(lái)控制吊臂伸縮。此種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易維修，維修時(shí)間短，但因伸縮油缸伸縮時(shí)間長(zhǎng)，工作效率較低。后一種是由伸縮油缸控制主動(dòng)臂，通過(guò)鋼絲拉索將其他伸縮臂連接到主動(dòng)臂上，當(dāng)伸縮油缸運(yùn)動(dòng)時(shí)，其他吊臂隨著主動(dòng)臂的伸縮而實(shí)現(xiàn)同步伸縮。此種吊臂因幾節(jié)吊臂同步伸縮，所以工作效率較高，而且拉索式伸縮機(jī)構(gòu)外觀簡(jiǎn)潔大方，造型比較流暢。但因伸縮機(jī)構(gòu)置于伸縮吊臂內(nèi)部，一旦伸縮機(jī)構(gòu)發(fā)生故障，需要將所有伸縮吊臂全部拆開(kāi)，一般需要專業(yè)維修人員才能承擔(dān)此種維修工作。因此當(dāng)客戶選擇該種結(jié)構(gòu)形式的吊臂時(shí)，需了解清楚其伸縮機(jī)構(gòu)的可靠性，尤其必須明確其伸縮油缸設(shè)計(jì)、制造的可靠性。
3）隨車起重機(jī)可以匹不同的輔具。通過(guò)輔具隨車起重機(jī)改變了功能單一的缺點(diǎn)，向功能多樣化、運(yùn)用精細(xì)化、操作人性化的方向發(fā)展，從而具有了更加寬廣的應(yīng)用領(lǐng)域。輔具主要加裝在吊臂頭部，如工作斗、抓斗、高空作業(yè)平臺(tái)、各種抓具、夾具、吊籃、螺旋鉆、板叉、裝輪胎機(jī)械手和拔樁器等，使隨車起重機(jī)具備了一機(jī)多用的功能，廣泛應(yīng)用于其他工作場(chǎng)合，如高空作業(yè)、橋梁維修、木料搬運(yùn)、散裝貨物裝運(yùn)、城市綠化等，甚至還可以用于交通事故救援。由于折疊臂式隨車起重機(jī)機(jī)構(gòu)靈活，因此用戶如果需要選購(gòu)加裝輔具的隨車起重機(jī)，一般應(yīng)選擇折疊臂式產(chǎn)品。
1.4國(guó)內(nèi)外隨車起重機(jī)的發(fā)展
隨車起重機(jī)是將起重作業(yè)部分裝在載重貨車上的一種起重機(jī)。隨車起重機(jī)由于具備既能起重、又能載貨、機(jī)動(dòng)靈活這一獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、土木建筑業(yè)（包括建筑工程、公路橋梁工程、市政修建工程、機(jī)械化基礎(chǔ)工程等）電業(yè)、野外作業(yè)、石材業(yè)、碼頭的貨物裝卸及遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)移貨物，加裝附加裝置后，還可用于橋梁維修、高空架線及檢測(cè)等作業(yè)中。隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的規(guī)模不斷加大，隨車起重機(jī)在起重運(yùn)輸行業(yè)和野外作業(yè)發(fā)揮的作用也將越來(lái)越大。
1.4.1國(guó)外隨車起重機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
目前，國(guó)際上有瑞典、意大利、奧地利、德國(guó)、美國(guó)、日本、加拿大等國(guó)家的十幾家公司生產(chǎn)的幾十種規(guī)模型號(hào)的隨車起重機(jī)，主要以歐洲為主。歐洲從20世紀(jì)40—50年代開(kāi)始生產(chǎn)隨車起重機(jī)，主要廠商有HIAB（瑞典）、FASSI（意大利）、FERRARI（意大利）、PALFINGER（奧地利）、TIRRE（德國(guó)）、HEILA（意大利）等；亞洲生產(chǎn)隨車起重機(jī)廠商主要有加藤（日本）、多田野（日本）、由尼克（日本）；美洲生產(chǎn)隨車起重機(jī)廠商主要有GROVE等。這些都是世界知名的生產(chǎn)隨車起重機(jī)的公司，各公司都形成了功能多元化、品種系列化、機(jī)電液控制一體化的產(chǎn)品體系，最大起重量已超過(guò)60ｔ，吊臂長(zhǎng)度已超過(guò)30ｍ，最大起重力矩已超過(guò)1000 。下面就幾家著名的隨車起重機(jī)廠家的產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行具體分析。
１瑞典—世界上較早生產(chǎn)隨車起重機(jī)的國(guó)家
位于瑞典HUDIKSVALI城的希亞伯（HIAB）公司，是近五十年來(lái)世界上居領(lǐng)先地位的、最富有創(chuàng)造力的隨車起重機(jī)制造公司，早在1947年就生產(chǎn)了第一臺(tái)起重機(jī)。該公司在丹麥、荷蘭、西班牙設(shè)有分廠，并在60多個(gè)國(guó)家建立了完備的銷售和服務(wù)網(wǎng)。HIAB公司生產(chǎn)的一般用途折臂式隨車起重機(jī)，設(shè)計(jì)十分緊湊，行駛狀態(tài)時(shí)的外形尺寸較小。
除生產(chǎn)一般用途的隨車起重機(jī)外，HIAB公司還生產(chǎn)伐木隨車起重機(jī)、船用起重機(jī)、鐵路軌道車隨車起重機(jī)。此外HIAB公司還配備了多種附加裝置如抓斗、吊籃、鉆頭、特殊板叉、裝輪胎機(jī)械手等，使隨車起重機(jī)除起重作業(yè)外還可完成散裝物料裝卸、鉆孔、高空作業(yè)、成堆建筑板料裝卸以及大型輪胎拆裝等項(xiàng)工作，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用。
２意大利—世界上隨車起重機(jī)生產(chǎn)廠家最多的國(guó)家
意大利隨車起重機(jī)年產(chǎn)量達(dá)萬(wàn)臺(tái)，而且50%供出口。該國(guó)的生產(chǎn)特點(diǎn)是：工廠小、產(chǎn)量大、品種全、出口多。共有FERRARI、PESCI、CORMACH、HEILA等十多家生產(chǎn)廠，規(guī)模從幾十人到一百多人，但每個(gè)工廠的年產(chǎn)量都在千臺(tái)以上，且各廠均有自己較完善的系列產(chǎn)品。
（１） FERRARI公司
設(shè)在意大利艾米利亞（EMILIA）的FERRARI公司，從1970年以來(lái)就制造隨車起重機(jī)，1998年以后該公司建立了一個(gè)完整的鉸接的折臂式隨車起重機(jī)“S”系列。
（２） PESCI公司
PESCI公司建廠于1860年，現(xiàn)在是專門(mén)生產(chǎn)鉸接的折臂式隨車起重機(jī)的公司，有SL、SM、SP三個(gè)系列品種。PESCI公司的產(chǎn)品，具有多節(jié)起重臂，并且可裝有多種形式的附加伸長(zhǎng)臂，并可選用種類繁多的附件，如鋼絲繩卷?yè)P(yáng)機(jī)、抓斗、吊桶、遙控裝置等。
（３） CORMACH公司
CORMACH公司的一般用途隨車起重機(jī)可用于拖曳和起吊集裝箱。特殊用途的隨車起重機(jī)可用作伸縮臂救險(xiǎn)車。CORMACH公司產(chǎn)品的特點(diǎn)是吊臂伸縮采用了多級(jí)復(fù)合油缸，車架裝設(shè)了前后H型支腿，四支點(diǎn)保證整車具有良好的穩(wěn)定性。
（４） HEIL公司
HEIL公司的產(chǎn)品品種比較齊全，其特點(diǎn)是起重臂為折臂加伸縮式，并可加裝副臂，以擴(kuò)大其工作范圍。
３日本—建立了對(duì)隨車起重機(jī)綜合評(píng)價(jià)的新概念
維修業(yè)與建筑業(yè)的繁榮，致使日本國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)隨車起重機(jī)的需求量大增，加藤、多田野、由尼克三家公司，是日本隨車起重機(jī)的主要生產(chǎn)廠，它們的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相似，因此只重點(diǎn)介紹一下多田野株式會(huì)社的產(chǎn)品。
多田野生產(chǎn)直臂式、折臂式兩種隨車起重機(jī)，以直臂式為主。直臂式產(chǎn)品的特點(diǎn)是：吊臂為五邊形斷面，采用全動(dòng)力伸縮，轉(zhuǎn)臺(tái)以３支點(diǎn)方式固定在車架上，此種支撐方式，能分散起重機(jī)在不平路面上行駛時(shí)產(chǎn)生在車架上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，還配備了高起動(dòng)力矩軸向柱塞馬達(dá)的起升機(jī)構(gòu)，能保證順利起吊易于損壞的貨物，其支腿可全伸或半伸，這樣就使在狹窄工地上作業(yè)成為可能。此外備有幅度指示器、重量顯示、過(guò)卷報(bào)警、吊鉤安全止動(dòng)銷等多種安全裝置。日本人根據(jù)當(dāng)今的市場(chǎng)需求，建立了對(duì)隨車起重機(jī)產(chǎn)品特征綜合評(píng)價(jià)的新概念，即美觀、安全、舒適、簡(jiǎn)單。
（１） 美觀：多田野隨車起重機(jī)的外觀設(shè)計(jì)，要求和城市的景觀相協(xié)調(diào)，因此采用了帶圓角的造型，以減輕人們過(guò)去對(duì)起重機(jī)的威壓感。在著色上，實(shí)現(xiàn)了與卡車的一體化。
（２） 安全：多田野隨車起重機(jī)的安全裝置，基本上是按照與汽車起重機(jī)相同而配置的。最近該公司又推出一種整機(jī)穩(wěn)定性報(bào)警裝置，它是根據(jù)液壓支腿反力，測(cè)定出油缸的內(nèi)腔壓力，然后與規(guī)定值進(jìn)行比較、運(yùn)算，當(dāng)出現(xiàn)傾翻危險(xiǎn)時(shí)，發(fā)出聲光或語(yǔ)言報(bào)警。吊鉤埋入式收藏方式，是多田野的又一創(chuàng)新。這種方法是將吊鉤水平收緊在吊臂的下平面上，當(dāng)起重機(jī)行駛時(shí)，吊鉤和繩索不會(huì)防礙駕駛員的視線，在雨天行駛還可減少鋼索的油水飛濺到駕駛室正面的玻璃上，提高了行駛的安全性，也可防止以往的鋼索固定方法，由于鋼索收的過(guò)緊，造成車架變形的不良影響。
（３） 舒適：多田野隨車起重機(jī)的全部操作，都能用位于車架兩側(cè)的操作桿加以控制，操作極其輕便，不會(huì)使人感到疲勞，在升降、伸縮、回轉(zhuǎn)、起落、支腿伸縮五個(gè)操作手柄上，均貼有明顯的形象化標(biāo)記，而且在回轉(zhuǎn)手柄上切有細(xì)槽，因此即使在夜間也極易識(shí)別。還配置有線遙控裝置，通過(guò)一根15ｍ長(zhǎng)的電纜，操作者可一手拿按鈕，另一只手扶重物，準(zhǔn)確地進(jìn)行起重作業(yè)。
４美國(guó)—大公司同樣重視隨車起重機(jī)的生產(chǎn)和發(fā)展
GROVE公司是美國(guó)最大的輪式起重機(jī)制造商，主要生產(chǎn)汽車起重機(jī)、越野式輪胎起重機(jī)、全路面起重機(jī)，而NATIONALCRANE則是GROVE專門(mén)生產(chǎn)隨車起重機(jī)的子公司，該公司以生產(chǎn)直臂式隨車起重機(jī)見(jiàn)長(zhǎng)，近幾年又重點(diǎn)開(kāi)發(fā)了鉸接的折臂式起重機(jī)。
該公司生產(chǎn)的直臂式隨車起重機(jī)為后置式，設(shè)計(jì)風(fēng)格獨(dú)特，采用了一種全液壓高支點(diǎn)弧線擺出式斜伸支腿，支腿的支撐點(diǎn)很高，擺出后成A字形，這種支腿有較大的跨距，并能在不平的路面上有效地調(diào)平。吊臂斷面為矩形，采用高強(qiáng)度鋼制造，節(jié)數(shù)2—4節(jié)，可以裝設(shè)1—2節(jié)副臂，副臂在主臂側(cè)面折疊存放。吊臂為全動(dòng)力伸縮，回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)有齒輪齒條式和回轉(zhuǎn)支承小齒輪式兩種，后一種是由一個(gè)抗剪切滾珠軸承和低速大扭矩馬達(dá)帶動(dòng)的小齒輪組成。
近幾年該公司還注意發(fā)展了鉸接的折臂式隨車起重機(jī)，其支腿均為H型，起升機(jī)構(gòu)以背包式安裝在吊臂后端。該公司生產(chǎn)的隨車起重機(jī)均可裝配1人用吊籃、2人用吊籃、集裝箱抓具、螺旋鉆、遙控裝置等，以擴(kuò)大用途。
1.4.2國(guó)內(nèi)隨車起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)隨車起重機(jī)的生產(chǎn)起步較晚，到70年代末，全國(guó)生產(chǎn)的隨車起重機(jī)產(chǎn)品品種還很單一，生產(chǎn)規(guī)模很小，到80年代，隨車起重機(jī)產(chǎn)品的品種及產(chǎn)量均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，近幾年來(lái)，隨車起重機(jī)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的產(chǎn)銷總量增長(zhǎng)勢(shì)頭更猛，從行業(yè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，1999年市場(chǎng)總量為1000臺(tái)左右，2000年市場(chǎng)總量約為1300臺(tái)，2001年市場(chǎng)總量約為1700臺(tái)，目前的市場(chǎng)總量約為2000臺(tái)。
全國(guó)生產(chǎn)隨車起重機(jī)的廠家約有10多家，主要企業(yè)有徐州隨車起重機(jī)公司、石家莊煤礦機(jī)械廠、山西長(zhǎng)治清華機(jī)械廠、武漢汽車起重機(jī)廠、湖南專用汽車制造廠等。另外，近年錦州重型機(jī)械股份有限公司與韓國(guó)廣林特裝車株式會(huì)社組建的合資公司也開(kāi)始涉足隨車起重機(jī)領(lǐng)域，且發(fā)展勢(shì)頭良好；常林股份有限公司與奧地利的PALFINGE公司也將開(kāi)始合作生產(chǎn)隨車起重機(jī)。
徐州隨車起重機(jī)公司組建于2001年9月，在消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上生產(chǎn)SQ系列伸縮臂式、折疊臂式隨車起重機(jī)，并由航天部定點(diǎn)生產(chǎn)國(guó)防工程專用隨車起重運(yùn)輸裝填車、雷達(dá)車等產(chǎn)品，其產(chǎn)品曾批量出口伊拉克等國(guó)家。近兩年來(lái)，依靠技術(shù)創(chuàng)新，取得了較快發(fā)展，2002年開(kāi)發(fā)了近20個(gè)新產(chǎn)品，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，成為我國(guó)隨車起重機(jī)行業(yè)的后起之秀。石家莊煤礦機(jī)械廠是我國(guó)較早生產(chǎn)直臂卷?yè)P(yáng)隨車起重機(jī)的工廠，其產(chǎn)品風(fēng)格和日本多田野TM—23系列相似，具有一定的市場(chǎng)覆蓋率。山西長(zhǎng)治清華機(jī)械廠是航空航天部直屬企業(yè)，早期生產(chǎn)直臂式隨車起重機(jī)。該廠引進(jìn)瑞典希亞伯（HIAB）公司生產(chǎn)技術(shù)后，生產(chǎn)折臂式產(chǎn)品，無(wú)起升機(jī)構(gòu)，采用變幅方式進(jìn)行重物升降，具有歐洲產(chǎn)品的風(fēng)格。武漢汽車起重機(jī)廠是較早生產(chǎn)隨車起重機(jī)的廠家，其產(chǎn)品為直臂式卷?yè)P(yáng)起重機(jī)，與東風(fēng)、解放及黃河汽車配套，可在汽車底盤(pán)的尾部又加裝了10ｔ液壓絞盤(pán)，特別適合于電業(yè)部門(mén)搶險(xiǎn)與施工需要。湖南專用汽車制造廠始建于1950年，系湖南省機(jī)械行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)，是國(guó)家計(jì)委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委和機(jī)械工業(yè)部在全國(guó)唯一定點(diǎn)的隨車起重運(yùn)輸車生產(chǎn)基地。主要產(chǎn)品有隨車起重運(yùn)輸車、自卸車、廂式車、運(yùn)輸加油車、后裝壓縮式垃圾車等。
由于我國(guó)隨車起重機(jī)起步于70年代，相對(duì)較晚，而且發(fā)展速度不快，只是近幾年才有較大發(fā)展，和國(guó)外相比，還有很大的差距。具體表現(xiàn)在：
（１） 品種少、產(chǎn)量低
我國(guó)隨車起重機(jī)現(xiàn)處于初級(jí)發(fā)展階段，品種較少。中小噸位重復(fù)較多，至今尚未形成大、中、小完整的系列，年產(chǎn)量只相當(dāng)于國(guó)外一個(gè)廠家的生產(chǎn)能力。
（２） 起重力矩小，技術(shù)水平低
我國(guó)隨車起重機(jī)以直臂卷?yè)P(yáng)為主，受國(guó)內(nèi)汽車底盤(pán)的限制，起重力矩小，其他性能指標(biāo)也一般低于國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)隨車起重機(jī)的研究開(kāi)發(fā)投入很少，液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的技術(shù)水平也有一定差距。
（３） 安全裝置不齊全，操作不方便
我國(guó)隨車起重機(jī)僅裝有起升高度限位及平衡閥、溢流閥等一般安全裝置，全部為手動(dòng)操作。而國(guó)外早已將電子技術(shù)廣泛運(yùn)用到隨車起重機(jī)上，如帶有微電腦的力矩限制器及防傾翻保護(hù)器等，并且已實(shí)現(xiàn)了有線與無(wú)線遙控。
（４） 功能單一
我國(guó)隨車起重機(jī)以起重作業(yè)及運(yùn)輸功能為主，而國(guó)外隨車起重機(jī)均有多種附具，主要加裝在吊臂頭部，如工作斗、抓斗、高空作業(yè)平臺(tái)、各種抓具、夾具、吊籃、螺旋鉆、板叉、裝輪胎機(jī)械手、拔樁器等，使隨車起重機(jī)具備了一機(jī)多用的功能。另外，國(guó)外一些廠家進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了鐵路專用隨車起重機(jī)等專用產(chǎn)品。
（５） 外形不美觀
我國(guó)隨車起重機(jī)設(shè)計(jì)單調(diào)，忽視了和汽車外形的協(xié)調(diào)，而國(guó)外對(duì)隨車起重機(jī)的著色非常嚴(yán)格，不僅在外形和著色上實(shí)現(xiàn)和卡車的一體化，還要求和城市的景觀相協(xié)調(diào)。
1.4.3隨車起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
盡管隨車起重機(jī)行業(yè)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)只有短短30年的歷史，但隨著產(chǎn)品技術(shù)水平的不斷更新和提升，產(chǎn)品功能的不斷豐富和完善，產(chǎn)品用途的不斷拓展和延伸，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)隨車起重機(jī)行業(yè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，并迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。隨車起重機(jī)以逐漸從一個(gè)默默無(wú)聞、市場(chǎng)認(rèn)知度極低的小機(jī)種，以其快速、靈活、高效、便捷，裝卸運(yùn)輸二為一的優(yōu)勢(shì)，不僅在交通運(yùn)輸、電信電力、油田碼頭、市政園林、計(jì)量檢測(cè)、市政作業(yè)、石油開(kāi)采及鐵路吊裝等傳統(tǒng)行業(yè)大顯身手，添加了附加裝置的變形產(chǎn)品還被廣泛用應(yīng)于消防，軍隊(duì)，非開(kāi)挖作業(yè)及工程搶險(xiǎn)領(lǐng)域，產(chǎn)品功能和產(chǎn)品用途都大大超出原有的范疇。在近十年里通過(guò)國(guó)內(nèi)隨車起重機(jī)制造企業(yè)自身的不懈努力和對(duì)市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)培育，目前隨車起重機(jī)已被用戶廣泛認(rèn)知接收，并逐漸贏得市場(chǎng)青睞。
2004年以來(lái)國(guó)內(nèi)隨車起重機(jī)行業(yè)回顧
隨車起重機(jī)在我國(guó)起步較晚，行業(yè)內(nèi)受重視程度較低，市場(chǎng)的認(rèn)知度較低，因此發(fā)展緩慢。2004年以來(lái)，中國(guó)隨車起重機(jī)銷量每年以15%-20%的速度快速增長(zhǎng)。從2004年下半年開(kāi)始的宏觀調(diào)控，結(jié)束了工程機(jī)械行業(yè)連續(xù)3年的井噴勢(shì)頭。作為機(jī)械行業(yè)的一員，盡管隨車起重機(jī)所占市場(chǎng)份額相對(duì)較小，但并不意味著可以幸免于宏觀調(diào)控給工程機(jī)械行業(yè)帶來(lái)的陰影之外。由于隨車起重機(jī)于卡車的緊密關(guān)聯(lián)性，汽車行業(yè)的波動(dòng)對(duì)隨車起重機(jī)行業(yè)的影響尤為突出，2005年國(guó)家1589號(hào)關(guān)于治理超載超限的法規(guī)猶如“一場(chǎng)寒冬”，使2005年下半年整個(gè)行業(yè)出現(xiàn)拐點(diǎn)，2005年8月，隨車起重機(jī)市場(chǎng)下降到當(dāng)年的最低點(diǎn)，9月份略有回升，10月份再次下降，接近2004年同期水平，后兩個(gè)月基本保持平穩(wěn)運(yùn)行，這種態(tài)勢(shì)一直持續(xù)到2006年一季度。
進(jìn)入2006年，工程機(jī)械行業(yè)整體呈現(xiàn)出“非常規(guī)”增長(zhǎng)，占工程機(jī)械市場(chǎng)總銷售60%以上的挖掘機(jī)，裝載機(jī)和汽車起重機(jī)等機(jī)種銷量的增長(zhǎng)更是讓人始料未及。其中挖掘機(jī)增長(zhǎng)幅度超過(guò)100%，裝載機(jī)增長(zhǎng)幅度達(dá)76.2%，汽車起重機(jī)同比增長(zhǎng)兩倍以上。2006年一季度銷售隨車起重機(jī)550臺(tái)，比2005年同期增長(zhǎng)20臺(tái)，同比盡增長(zhǎng)3.8%，接近2004年一季度的水平。2006年4月份隨車起重機(jī)行業(yè)結(jié)束了低迷徘徊，出現(xiàn)迅速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，整個(gè)行業(yè)增幅達(dá)到75%，這期間國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)廠家均表現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭，其中徐工隨車起重機(jī)公司4月份同比增長(zhǎng)107%，石家莊煤礦機(jī)械制造廠同比增長(zhǎng)152%，中聯(lián)浦沅同比增長(zhǎng)87%。以后，隨車起重機(jī)行業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)一直保持到年底。
縱觀整個(gè)隨車起重機(jī)行業(yè)發(fā)展不難發(fā)現(xiàn)，作為機(jī)械行業(yè)的新興機(jī)種，其發(fā)展規(guī)律在整個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)背景下既保持著工程機(jī)械發(fā)展的一般規(guī)律，同時(shí)也存在著自己的特殊規(guī)律。隨車起重機(jī)行業(yè)在經(jīng)歷了2004年宏觀調(diào)控時(shí)期的短暫萎靡后，2005年出現(xiàn)反彈，總銷售量2110臺(tái)，并在2006年取得了總銷售量2761臺(tái)的驕人業(yè)績(jī)。這種增長(zhǎng)勢(shì)頭在進(jìn)入2007年后絲毫沒(méi)有改變的跡象，2007年隨車起重機(jī)銷售增幅保持在20%-30%，達(dá)3000臺(tái)左右。
2007年1-6月國(guó)內(nèi)隨車起重機(jī)市場(chǎng)回顧
2007年上半年，我國(guó)工程起重機(jī)行業(yè)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求旺盛和出口快速增長(zhǎng)的帶動(dòng)下保持高速發(fā)展。2007年1-6月，全行業(yè)利潤(rùn)總額同比增長(zhǎng)105%，產(chǎn)品銷售收入同比增長(zhǎng)56%，工業(yè)增加值同比增長(zhǎng)54%。汽車起重機(jī)銷量接近萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)28%，隨車起重機(jī)銷售量達(dá)到1700臺(tái)，同比增長(zhǎng)30%。
在強(qiáng)大的市場(chǎng)需求帶動(dòng)下，隨車起重機(jī)行業(yè)2007年上半年呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。在銷量增長(zhǎng)的同時(shí)，由于境外施工單位采購(gòu)隨車起重機(jī)多集中在6.3t以上的產(chǎn)品，隨車起重機(jī)行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也隨之進(jìn)行調(diào)整，這將推動(dòng)國(guó)內(nèi)隨車起重機(jī)市場(chǎng)需求朝著大噸位的方向發(fā)展。
2007年上半年隨車起重機(jī)行業(yè)快速增長(zhǎng)面面觀
中國(guó)工程機(jī)械的發(fā)展主要決定于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)政策的走向及基礎(chǔ)建設(shè)的投資情況等。
宏觀經(jīng)濟(jì)走勢(shì)
2007年上半年，我國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持快速增長(zhǎng)，一季度我國(guó)GDP同比增長(zhǎng)11.1%，增速同比加快0.7個(gè)百分點(diǎn)；固定資產(chǎn)投資增長(zhǎng)23.7%，同比回落4個(gè)百分點(diǎn)；工業(yè)企業(yè)利潤(rùn)增長(zhǎng)43.8%，同比上升22個(gè)百分點(diǎn)；工業(yè)增加值同比增長(zhǎng)18.3%，同比加快1.6個(gè)百分點(diǎn)。在宏觀經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的背景下，作為制造業(yè)中的基礎(chǔ)裝備行業(yè)，機(jī)械行業(yè)在上半年也延續(xù)了過(guò)去幾年來(lái)的較高景氣度。2007年一季度，我國(guó)機(jī)械行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值同比增長(zhǎng)31.94%，增幅同比提高2.7個(gè)百分點(diǎn)；銷售收入同比增長(zhǎng)31.15%；出口交貨值2273.13億元，同比增長(zhǎng)34.7%；利潤(rùn)增幅也在40%以上。
政策走向
“十一五”規(guī)劃中的“建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村”在全國(guó)各地如火如荼地開(kāi)展，這一政策極大地拉動(dòng)了廣大農(nóng)村地區(qū)對(duì)隨車起重機(jī)的需求。同時(shí)，由于近兩年地方政府換屆產(chǎn)生大量的新項(xiàng)目，2007年進(jìn)入大規(guī)模的土建工程，對(duì)配備中重卡的隨車起重機(jī)產(chǎn)生大量的需求。
全國(guó)公路總里程大幅增加，將由2006年的160萬(wàn)千米提高到2010年的210萬(wàn)-230萬(wàn)千米，平均每年增加10萬(wàn)-14萬(wàn)千米，全國(guó)建成“五縱七橫”國(guó)道主干線。人口在20萬(wàn)以上的城市高速公路連接率將達(dá)到90%，高速公路總里程達(dá)到5萬(wàn)千米，這些公路的建設(shè)將促進(jìn)隨車起重機(jī)行業(yè)的發(fā)展。
2008年北京奧運(yùn)總投入將達(dá)2800億元，奧運(yùn)工程已在2007年底接近尾聲，2010年上海世博會(huì)建設(shè)總投資80億元。這些工程將拉動(dòng)隨車起重機(jī)的銷售，并在2007年有一個(gè)穩(wěn)定的增長(zhǎng)。
行業(yè)態(tài)勢(shì)
汽車行業(yè)根據(jù)《2006-2007年中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)極度報(bào)告》，GDP每增加一個(gè)百分點(diǎn)，重卡銷售將增加15000臺(tái)左右，中卡將增加20000臺(tái)左右所以2007年載貨車的銷售量將平穩(wěn)增長(zhǎng)，全年同比增長(zhǎng)8%左右，2007年所有卡車銷售量達(dá)到140萬(wàn)輛，特別是歐洲標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，將拉動(dòng)卡車行業(yè)的出口，從而帶動(dòng)隨車起重機(jī)的出口，因?yàn)樵趪?guó)外，每10臺(tái)卡車就有3臺(tái)左右安裝隨車起重機(jī)。
國(guó)家對(duì)汽車行業(yè)出口實(shí)行許可制度，但對(duì)隨車起重運(yùn)輸車的出口沒(méi)有這方面的限制，從而刺激了部分進(jìn)出口公司加大向國(guó)外客戶推薦隨車起重運(yùn)輸車的力度，出口形式將會(huì)很好。2007年卡車銷量達(dá)到歷史新高，中重卡銷量達(dá)到54萬(wàn)輛，其中中卡22萬(wàn)輛，重卡32萬(wàn)輛，治理超載超限和集中收費(fèi)的執(zhí)行，刺激了大噸位隨車起重機(jī)的需求。
物流行業(yè) 從2005年12月11日起，包括公路貨物運(yùn)輸、貨物租賃、一般貨物批發(fā)、零售及物流配送，出入境汽車運(yùn)輸公司將取消在地域、股權(quán)比例等方面的限制，實(shí)行物流領(lǐng)域全面開(kāi)放。中國(guó)物流業(yè)將以每年20%的速率增長(zhǎng)。物流行業(yè)、運(yùn)輸行業(yè)和吊裝行業(yè)向中短途專用、快速、便捷化方向發(fā)展，為隨車起重運(yùn)輸車行業(yè)提供了發(fā)展的機(jī)遇。
出口增長(zhǎng)拉動(dòng)
根據(jù)中國(guó)工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)部分主要的企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，2007年1- 6月，出口的大幅度增長(zhǎng)是拉動(dòng)全行業(yè)快速增長(zhǎng)的主要因素。2007年1- 6月，工程機(jī)械行業(yè)累計(jì)出口29.67億美元。2007年1- 6月隨車起重機(jī)出口也取得良好的業(yè)績(jī)，行業(yè)內(nèi)主要幾家制造企業(yè)均實(shí)行不同程度的出口，其中徐工隨車起重機(jī)公司產(chǎn)品出口最為突出。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，該公司1- 6月份實(shí)現(xiàn)出口銷售217臺(tái)，同比增長(zhǎng)4.29倍，產(chǎn)品出口在中東市場(chǎng)、亞洲市場(chǎng)、俄羅斯市場(chǎng)的基礎(chǔ)上，近期，又申請(qǐng)CE認(rèn)證，為下一步進(jìn)入歐洲市場(chǎng)打下基礎(chǔ)。石家莊煤礦機(jī)械有限 公司在開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)中也取得很大進(jìn)展，2007年有批量產(chǎn)品先后銷往印度、哈薩克斯坦、俄羅斯和安哥拉。中聯(lián)浦沅隨車起重機(jī)也隨中國(guó)境外施工隊(duì)到達(dá)了安哥拉。宇通集團(tuán)生產(chǎn)的隨車起重機(jī)也與2007年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品出口零的突破。
國(guó)外隨車起重機(jī)技術(shù)特點(diǎn)
盡管2007年上半年國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)政策走向及基礎(chǔ)建設(shè)的投資等宏觀環(huán)境對(duì)于隨車起重機(jī)行業(yè)的健康發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用，為隨車起重機(jī)行業(yè)的進(jìn)步營(yíng)造了一個(gè)有利氛圍。再加上國(guó)內(nèi)隨車起重機(jī)行業(yè)中主要制造企業(yè)自身的不懈努力，國(guó)內(nèi)隨車起重機(jī)行業(yè)取得了有目共睹的成績(jī)。但縱觀國(guó)際隨車起重機(jī)行業(yè)的整體態(tài)勢(shì)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，與國(guó)際隨車起重機(jī)行業(yè)相比，國(guó)內(nèi)隨車起重機(jī)行業(yè)仍存在著較大的差距。這種差距主要體現(xiàn)在產(chǎn)品技術(shù)上。目前國(guó)外隨車起重機(jī)產(chǎn)品主要呈現(xiàn)出以下技術(shù)特點(diǎn)。
一是起重能力不斷提高，工作幅度不斷加大，產(chǎn)品已逐步具備了取代小噸位汽車起重機(jī)的實(shí)力。2007年4月在德國(guó)寶馬展上展出的產(chǎn)品中，最大起重力矩已經(jīng)達(dá)到了140t·m，接近50噸汽車起重機(jī)。盡管在起重性能和起重高度上還不能完全代替汽車起重機(jī)，但多功能的輔具和優(yōu)秀的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，再加上隨車起重機(jī)自身快速、高效、便捷的特點(diǎn)，使其在中小噸位起重機(jī)市場(chǎng)占據(jù)了一席之地。在起重力矩不斷提高的同時(shí)，隨車起重機(jī)的工作幅度也在不斷加大，有的產(chǎn)品伸縮臂數(shù)量達(dá)到10級(jí)，最大工作幅度到底25米，再加上不同伸縮臂節(jié)數(shù)的JIB（最大可達(dá)到8節(jié)），使其可以接近40米的工作幅度。
二是功能的拓展擴(kuò)大了使用范圍，國(guó)外的一位使用者說(shuō)，“隨車起重機(jī)的使用方法不是取決于隨車起重機(jī)本身，而是取決于使用者的思維和使用習(xí)慣?！蹦壳皣?guó)外隨車起重機(jī)越來(lái)越注重對(duì)輔具的開(kāi)發(fā)，以拓展功能、擴(kuò)大使用范圍。除了JIB以外的多功能輔具接口越來(lái)越多，與之匹配的輔具種類和數(shù)量也在不斷增加。隨著隨車起重機(jī)功能的不斷擴(kuò)展，用戶可選擇的余地也越來(lái)越大，從常規(guī)的絞車到木材抓具、廢鋼材抓具、廢棄物抓具，到建筑材料的運(yùn)輸夾具、運(yùn)輸鏟斗，再到園林使用的旋轉(zhuǎn)挖具、載人用吊籃等。所有的這些輔具目前已成功用應(yīng)到隨車起重機(jī)中，使用戶在體驗(yàn)隨車起重機(jī)帶來(lái)的高效率的同時(shí)享受其中種種意想不到的便利。
三是隨著人力資源成本不斷上升，效率與安全成為隨車起重機(jī)追求的兩大目標(biāo)。由于隨車起重機(jī)自身具備了集起重與運(yùn)輸為一體的特點(diǎn)，這一特點(diǎn)讓原來(lái)復(fù)雜的工作變得簡(jiǎn)單與傳統(tǒng)起重機(jī)復(fù)雜的操作相比，隨車起重機(jī)簡(jiǎn)便的操作使效率得到前所未有的提高。設(shè)計(jì)上產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化確保了勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高。近年來(lái)，起重機(jī)安全問(wèn)題在全球范圍內(nèi)越來(lái)越被重視，個(gè)人人身安全成為所有工作的前提。這使得隨車起重機(jī)的安全和環(huán)保問(wèn)題顯得格外突出，如何來(lái)提高隨車起重機(jī)的安全性能和環(huán)保指標(biāo)，成為隨車起重機(jī)設(shè)計(jì)人員首先要考慮的問(wèn)題。因此，隨車起重機(jī)上各種各樣的安全裝置、防護(hù)裝置、報(bào)警裝置、液壓互鎖及安全切斷等便應(yīng)運(yùn)而生，電子防超載系統(tǒng)、便攜式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的使用，從根本上解決了用戶在使用產(chǎn)品過(guò)程中依靠估算進(jìn)行起重作業(yè)導(dǎo)致的超載問(wèn)題。
四是一體成型技術(shù)的用應(yīng)使隨車起重機(jī)在與底車匹配時(shí)所引起安裝問(wèn)題得到比較完美的解決，這大大降低了隨車起重機(jī)的安裝成本，也間接降低了用戶在采購(gòu)時(shí)所需要的直接成本。此外，為提高與底車的匹配性，國(guó)外幾乎所以廠家均標(biāo)配了翻轉(zhuǎn)支腿。在起重力矩達(dá)到500kN·m時(shí)，一般廠家均標(biāo)配了雙層伸縮支腿和后支腿或雙層后支腿，來(lái)提高整車的穩(wěn)定性能。
五是控制系統(tǒng)逐步采用集成或半集成的有線或無(wú)線遙控系統(tǒng)。帕爾菲戈同時(shí)開(kāi)發(fā)了兩種新型電子控制系統(tǒng)，最近研發(fā)的集成式穩(wěn)定性系統(tǒng)（ISC）可以根據(jù)不同的工作環(huán)境和支腿打開(kāi)距離設(shè)定不同的角度和方向時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和顯示。此外，DPS系統(tǒng)讓最大工作幅度和最大起重量這兩個(gè)原來(lái)不可能調(diào)和的矛盾得到比較完美的解決。與之類似的還有希爾博的Hipro系統(tǒng)。
對(duì)隨車起重機(jī)行業(yè)的冷靜思考
由于隨車起重機(jī)市場(chǎng)前景日益看好，加之進(jìn)入的技術(shù)門(mén)檻較低，一些不具備生產(chǎn)研發(fā)能力的企業(yè)紛紛涌入該行業(yè)，由于技術(shù)、管理和銷售等方面無(wú)法與實(shí)力相對(duì)強(qiáng)大的企業(yè)抗衡，只能模仿甚至剽竊別人的產(chǎn)品，導(dǎo)致整個(gè)行業(yè)產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象普遍存在。隨著隨車起重機(jī)市場(chǎng)的逐步成熟，用戶對(duì)隨車起重機(jī)產(chǎn)品的選擇也越來(lái)越理性，國(guó)內(nèi)隨車起重機(jī)行業(yè)將面臨著重洗牌的局面。
如此火爆的市場(chǎng)給隨車起重機(jī)行業(yè)帶來(lái)了巨大的發(fā)展機(jī)遇，然而，此時(shí)，冷靜、理性的思考更能考驗(yàn)隨車起重機(jī)企業(yè)應(yīng)對(duì)變化、駕馭市場(chǎng)的能力。
2 隨車起重機(jī)的性能參數(shù)
隨車起重機(jī)的主要性能參數(shù)包括起重量、起升高度、幅度、各機(jī)構(gòu)工作速度和重量指標(biāo)等。這些參數(shù)表明起重機(jī)工作性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它是設(shè)計(jì)起重機(jī)的技術(shù)依據(jù)，也是生產(chǎn)使用選擇起重機(jī)技術(shù)性能的依據(jù)。
2.1 性能參數(shù)
（1） 起重量
隨車起重機(jī)起吊重量稱為起重量，通常以Q表示，單位t。起重機(jī)的起重量參數(shù)通常以額定起重量表示的。所謂額定起重量是以起重機(jī)在各種工況下安全作業(yè)所容許的起吊重物最大重量。它隨著幅度的加大而減小。最大額定起重量是指基本臂處于最小幅度時(shí)所起吊重物的最大重量。
起重量是起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。為了適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的需要，同時(shí)考慮到起重機(jī)品種發(fā)展實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，對(duì)起重機(jī)的起重量，國(guó)家制定了系列標(biāo)準(zhǔn)。
（2） 幅度
起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心軸線至吊鉤中心的距離稱為幅度或工作幅度。當(dāng)某一長(zhǎng)度的吊臂處于與水平面成某一夾角時(shí)，這個(gè)幅度值也就確定了，但當(dāng)?shù)醣厶幱谕粖A角時(shí)，在吊重狀態(tài)與在空鉤狀態(tài)時(shí)的幅度值是不等的。，所以標(biāo)定起重機(jī)幅度參數(shù)時(shí)，通常是指額定起重量下起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心軸線至吊鉤中心的水平距離，并用R表示，單位m。幅度表示起重機(jī)不移位時(shí)的工作范圍。所以幅度也是衡量起重機(jī)起重能力的一個(gè)重要參數(shù)。
（3） 起重力矩
起重機(jī)的工作幅度與相應(yīng)于此幅度下的起重量的乘積稱為起重力矩，并以M表示，則M=Q×R，單位tm。它是綜合起重量與幅度兩個(gè)因數(shù)的參數(shù)。所以，起重力矩這個(gè)參數(shù)就比較全面和確切地反映起重能力。
（4） 起升高度
起升高度是指自地面到吊鉤鉤口中心的距離，以H表示，單位m。在標(biāo)定起重機(jī)性能參數(shù)時(shí)，通常以額定起升高度表示。額定起升高度是指滿載時(shí)吊鉤上升到極限位置，自吊鉤中心到地面的距離。
最大額定起升高度的確定，是根據(jù)起重機(jī)作業(yè)要求和起重機(jī)總體設(shè)計(jì)的合理性綜合考慮。
（5） 工作速度
起重機(jī)的工作速度主要包括起升、變幅、回轉(zhuǎn)和行走速度。對(duì)于伸縮式起重機(jī)還包括吊臂伸縮速度和支腿收放速度。
起升速度是指起重吊鉤升起（或下放）的速度，以表示，單位?；剞D(zhuǎn)速度是指起重機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，以n表示，單位。
起重機(jī)工作速度選擇合理與否，對(duì)起重機(jī)性能有很大影響。一般來(lái)說(shuō)，起重機(jī)工作效率與各機(jī)構(gòu)工作速度有直接關(guān)系。當(dāng)起重量一定時(shí)，工作速度越高，生產(chǎn)率也越高。但速度高也帶來(lái)一系列不利的影響因素。如慣性增大，起制動(dòng)時(shí)引起的動(dòng)力載荷增大，從而機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)功率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也要相應(yīng)增大。所以，合理選擇工作速度要考慮與之相關(guān)的一系列因素。
（6） 自重及重量指標(biāo)
起重機(jī)自重是指起重機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí)起重機(jī)本身全部重量，以G表示，單位t。起重機(jī)自重這一參數(shù)是評(píng)價(jià)起重機(jī)的一個(gè)綜合性指標(biāo)。它反映了起重機(jī)設(shè)計(jì)、制造和材料的技術(shù)水平。隨著技術(shù)的進(jìn)步和材料性能的提高，起重機(jī)自重可以相應(yīng)地減少。
2.2計(jì)算載荷與設(shè)計(jì)方法
設(shè)計(jì)起重機(jī)時(shí)，必須首先確定在起重機(jī)上的外載荷，以作為計(jì)算起重機(jī)穩(wěn)定性、支腿壓力、結(jié)構(gòu)零部件和金屬結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及選擇原動(dòng)機(jī)功率的依據(jù)。作用在起重機(jī)上的外載荷，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定，主要有：起重載荷、起重機(jī)自重載荷、風(fēng)載荷、重物偏擺引起的載荷、慣性和振動(dòng)、沖擊引起的動(dòng)力載荷等。
（１） 起重載荷Ｑ+q
對(duì)于吊鉤式起重機(jī)，起重載荷包括最大起重量Ｑ和吊鉤自重q。
（２） 自重載荷
自重載荷指除起重載荷外起重機(jī)各部分的總重量，它包括結(jié)構(gòu)自重、機(jī)構(gòu)和電氣設(shè)備等重量。起重機(jī)自重，在設(shè)計(jì)前是未知的，初步設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)同類型、參數(shù)相近的機(jī)型進(jìn)行初步估計(jì)，但最后核算的重量如與估計(jì)重量出入較大時(shí)，則應(yīng)重新進(jìn)行調(diào)整和核算。自重載荷根據(jù)具體結(jié)構(gòu)形式，以集中或均布載荷作用在相應(yīng)位置上。
（３） 風(fēng)載荷Ｗ
隨車起重機(jī)主要工作在室外，應(yīng)考慮風(fēng)產(chǎn)生的載荷，但本設(shè)計(jì)中，總臂長(zhǎng)較短，而且工作在平原地區(qū)，風(fēng)力較小，可不予考慮。
（４） 重物偏擺引起的載荷Ｔ
回轉(zhuǎn)動(dòng)臂式起重機(jī)撓性懸掛重物時(shí)，因受水平風(fēng)力、起重機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)的離心力、變幅時(shí)重物水平移動(dòng)慣性力、以及回轉(zhuǎn)加速、制動(dòng)時(shí)的切向慣性力等原因使重物偏擺一個(gè)角，而引起水平了力Ｔ：
Ｔ＝（Ｑ+q）tg 式（2.1）
（5） 慣性力和離心力引起的載荷P、F
當(dāng)回轉(zhuǎn)、變幅、行走等機(jī)構(gòu)起動(dòng)或制動(dòng)時(shí)，由起重機(jī)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)部分的自重產(chǎn)生慣性力P；當(dāng)起重機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)，由起重機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)部分自重產(chǎn)生離心力F。P和F可按下式計(jì)算：
式（2.2）
式（2.3）
式中V —— 運(yùn)動(dòng)部分重心處的線速度（）；
t —— 機(jī)構(gòu)起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間（s）；
R—— 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部分的回轉(zhuǎn)慣性中心到回轉(zhuǎn)中心的距離（m）；
G—— 運(yùn)動(dòng)部分的自重（kg）。
( 6 ) 振動(dòng)和沖擊引起的動(dòng)載荷
由于起重機(jī)是彈性系統(tǒng)，在驟然加載或減載時(shí)，會(huì)引起系統(tǒng)的彈性振動(dòng)，這種振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)效應(yīng)，通常把相應(yīng)于振動(dòng)應(yīng)力的載荷稱為振動(dòng)載荷。這是一種動(dòng)力載荷。對(duì)于金屬結(jié)構(gòu)和支承零件，由于起升機(jī)構(gòu)工作時(shí)，被提升的重物驟然離地或下降時(shí)驟然制動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生這種動(dòng)力載荷；對(duì)應(yīng)于傳動(dòng)零件，由于起重機(jī)各機(jī)構(gòu)起動(dòng)、制動(dòng)要引起動(dòng)力載荷，因而機(jī)構(gòu)傳動(dòng)零件也要承受這種載荷。
為了便于計(jì)算，通常動(dòng)力載荷以靜載荷（當(dāng)不平穩(wěn)時(shí)還包括慣性載荷）乘以一個(gè)大于1的系數(shù)，系數(shù)稱之為動(dòng)載荷系數(shù)。具體選取可分別按金屬結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)零件由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)所推薦的公式和數(shù)值進(jìn)行計(jì)算和選取。其動(dòng)載荷可按下列近似公式計(jì)算：
=1+ 式（2.4）
式中 V ── 重物起升速度（m/s）；
── 對(duì)于動(dòng)臂型起重機(jī)≈0.20∽0.40
設(shè)計(jì)中作為參考的參數(shù)
起重能力/t?m 3.8
最大工作幅度/m 4.62
最大起升高度/m 6.0
最小幅度下起升能力/
最大幅度下起升能力/
排油量/(L /min) 49
額定壓力/ 14
油箱容量卷?yè)P(yáng)速度/(m/min)
旋轉(zhuǎn)速度/(r/min) 2.5
舉臂速度/()
伸臂速度/(m/s)
起重機(jī)質(zhì)量/kg 800
推薦汽車載重重量/t 3.1~3.8
3 臂的設(shè)計(jì)
3.1各臂長(zhǎng)的計(jì)算
為使伸縮臂結(jié)構(gòu)緊湊，在前一節(jié)臂中為后一節(jié)留下一段距離c，在此距離內(nèi)要設(shè)置伸縮油缸的鉸支座和其他需要的構(gòu)件，其大小視具體情況而定，常在0.25~0.40m之間。因?yàn)閏值大于伸縮臂外露長(zhǎng)度a(a=0.25m)，所以令c值為0.30m。
在第i節(jié)伸縮臂縮回后，除外露部分a外，在（i-1）節(jié)臂內(nèi)的長(zhǎng)度為加上伸出后仍在前節(jié)臂內(nèi)的那部分搭接長(zhǎng)度。第節(jié)臂插在前一節(jié)內(nèi)長(zhǎng)度為（+）。第i節(jié)臂的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為，則
=++a=+ 式（3.1）
搭接長(zhǎng)度一般為伸縮臂外伸長(zhǎng)度的1/4~1/5,由于隨車起重機(jī)吊臂較短，取1/5代入。則三臂長(zhǎng)度計(jì)算如下：
總長(zhǎng) 外露 搭接
第一節(jié)臂
第二節(jié)臂 (-300+250) (-50)-(-300)x0.2 (-300)x0.2
第三節(jié)臂 -100 (-100)-( -350)x0.2 (-350)x0.2
吊臂最大工作幅度(mm)
=+=
則各臂長(zhǎng)度分布如下：
（mm） (mm) (mm) (mm)
第一節(jié)臂 1785
第二節(jié)臂 1735 1438 1188 297
第三節(jié)臂 1685 1398 1148 287
則吊臂實(shí)際最大工作幅度：
=（1785+1438+1398）mm=4621mm
箱型吊臂長(zhǎng)度尺寸圖如下:
圖3-1 各臂長(zhǎng)度分布
則基本臂工作長(zhǎng)度=（1785+2a）mm=(1785+2x25)mm=2285mm
最大起升質(zhì)量為2000kg
則起重力矩 M=2t x 2.285m=4.57t?m
各臂額定起升重量：
基本臂 =2000kg
第二節(jié)臂 ==1000kg
第三節(jié)臂 kg
3.2吊臂截面的選擇
隨車起重機(jī)伸縮吊臂的材料一般為16Mn,最好采用高強(qiáng)度的低合金鋼HQ60。
伸縮臂的箱形截面一般為矩形，其高寬比一般在1.3~1.8范圍內(nèi)。側(cè)板一般選用薄鋼板，厚度在3.2~6mm范圍內(nèi)，側(cè)板薄一些對(duì)于減輕吊臂重量極為有效。隨車起重機(jī)伸縮形吊臂的重量一般占整機(jī)重量的13%~20%。減輕吊臂重量，增大吊臂剛度是改善起重機(jī)性能的重要途徑。采用高強(qiáng)度鋼材固然有效，但合理地確定載荷，合理的選擇截面形狀和正確的進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算也很重要。有的為了減輕重量也可在側(cè)板上開(kāi)大孔，并卷邊加強(qiáng)，但必須認(rèn)真考慮局部失穩(wěn)的問(wèn)題，也可在鋼板上隔一定距離軋一根橫向筋，以增加其剛度。下底板一般做的比上蓋板厚些，一方面可以使截面中性軸下移，從而減少下底板的壓縮應(yīng)力，另一方面滿足下底板局部穩(wěn)定的需要。為了減輕自重，吊臂盡量做成等強(qiáng)度梁。整個(gè)箱形吊臂也可做成頭稍細(xì)，根稍粗的棱椎體。但大多數(shù)采用貼加強(qiáng)板的方法來(lái)改變截面的面積特性。在局部高應(yīng)力處采用加強(qiáng)板局部加強(qiáng)。
矩形的箱形截面最危險(xiǎn)處為四角焊縫處，該處應(yīng)力最大，也是最易產(chǎn)生應(yīng)力集中之處。為了改善應(yīng)力狀況，可以采用其他截面形式。同時(shí)看到，在鋼材相同，截面積也相同時(shí)，不同的截面形式可得到不同的抗彎模量和不同的抵抗局部失穩(wěn)的能力。較合理的截面形式為橢圓和八角形。各種不同截面形式有矩形、正梯形、倒梯形、八角形、橢圓形、大圓角形、五角形、槽形、角鋼組合形和五邊形。
梯形截面的橫向抗彎剛度和抗扭剛度比矩形的好。正梯形側(cè)板的上半部拉應(yīng)力較大，提高了側(cè)板的穩(wěn)定系數(shù)。倒梯形的下底板窄，可以避免下底板的局部失穩(wěn)（這常是吊臂破壞的主要原因）吊臂截面下部分做成圓形，或其他折線狀，都是為了提高下底板的抗局部失穩(wěn)能力，和減小側(cè)板的計(jì)算寬度。這樣一來(lái)可采用更薄的鋼板（4.5~3.2mm）而充分利用鋼板的強(qiáng)度，特別在采用高強(qiáng)度鋼材時(shí)。因?yàn)楦邚?qiáng)度鋼板的抗局部失穩(wěn)能力并不比普通鋼板高，所以改善局部穩(wěn)定在此就顯得更為重要。
角鋼組合式截面正像桁架臂弦桿那樣，將材料集中在四個(gè)受力最大的角上。同時(shí)，將焊縫移至中部，大大改善應(yīng)力集中現(xiàn)象。側(cè)板上沖壓棱形孔，一方面減輕吊臂重量，另一方面將側(cè)板變成腹桿，回避了板的局部穩(wěn)定問(wèn)題。但是，該截面工藝性復(fù)雜，制造成本較高。
除了八角形、橢圓形、大圓角形和槽形截面以外其余截面在傳遞扭轉(zhuǎn)和橫向力時(shí)都有另置側(cè)向滑塊支承。另外，滑塊支承在蓋板上，或側(cè)板正下方時(shí)，將產(chǎn)生附加局部彎曲，或局部壓縮，對(duì)板的穩(wěn)定不利。所以在截面為八角形、橢圓形、大圓角形、槽形和角鋼組合式等形式中避免了這種不利因素。
吊臂不同部位可以采用不同強(qiáng)度的鋼材，以充分發(fā)揮鋼材作用，如上蓋板用高強(qiáng)度，下底板用普通鋼。
吊臂截面的計(jì)算
箱形結(jié)構(gòu)的截面特性：
圖3-2 伸縮臂截面圖
（上蓋板厚度=3mm 底板厚度=5mm 側(cè)板厚度=4mm）
表3-1 箱型結(jié)構(gòu)的截面特性
項(xiàng) 目
公式
面積F
++2，=b,=b,=h
中心軸位置y
y=
面積慣性矩
=++
=
上部抗彎模量
=
下部抗彎模量
=
橫向抗彎模量
=
中心線包容面積Ω
Ω=bh
隨車起重機(jī)箱形吊臂的支承情況是：其根部與回轉(zhuǎn)臺(tái)由水平軸銷相連，可以在垂直平面內(nèi)（即變幅平面）內(nèi)自由傳動(dòng)。其基本臂的后半部支承著變幅油缸。單變幅油缸位于吊臂下方，其支承處可做成雙向球鉸接，以使其在橫向?qū)Φ醣鄄患尤魏渭s束。因此吊臂在變幅平面內(nèi)可視為一外伸梁，而在吊臂橫向平面內(nèi)（即回轉(zhuǎn)切向平面）可視為懸臂梁，在根部固接，如下圖所示：
圖3-3吊臂在變幅平面內(nèi)的支承情況
圖3-4吊臂在回轉(zhuǎn)切向平面內(nèi)的支承情況
作用在吊臂上的外載荷有自重、吊重、慣性力和風(fēng)力等。吊臂的自重力是一鉛垂的分布載荷。在計(jì)算中往往假定每節(jié)臂是等截面的，考慮其搭接部分，則第i節(jié)臂段的自重均布載荷可認(rèn)為是：
式（3.2）
式中 ——第i節(jié)臂（或第i+1節(jié)臂）和在其臂內(nèi)的那部分伸縮機(jī)構(gòu)的總重量；
——各節(jié)臂的外伸長(zhǎng)度；。
——搭接長(zhǎng)度。
為簡(jiǎn)化計(jì)算，在計(jì)算吊臂z—z截面上彎矩時(shí)，可把自重視為作用在吊臂端部的集中載荷為：
式（3.3）
用此值求得該截面的彎矩和用均布載荷求得的顯然相同。
當(dāng)計(jì)算吊臂端部撓度時(shí)，與均布載荷等效的集中載荷值為3/8，但考慮到吊臂是端部輕，根部重的情況，其等效的集中載荷可近似地?。?
式（3.4）
當(dāng)校核由吊臂自重力引起的壓桿穩(wěn)定時(shí)，可將均布自重力( )轉(zhuǎn)化為等效的端部集中力,其轉(zhuǎn)化系數(shù)按臨界力之比來(lái)確定。
=1/3= 式（3.5）
式中 —— 整個(gè)吊臂和其伸縮機(jī)構(gòu)的總自重；
l—— 吊臂的總長(zhǎng)度；
—— 重量轉(zhuǎn)化系數(shù)。
在計(jì)算箱形吊臂時(shí)，不考慮自重的動(dòng)力影響（即沖擊系數(shù)取1）因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)，吊臂在滾動(dòng)軸承式支承裝置上的運(yùn)動(dòng)速度不大，而又較平穩(wěn)之故。
吊重載荷是一鉛垂的集中載荷，作用在吊臂端部，在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)要考慮其動(dòng)力影響，當(dāng)起重量為Q，吊鉤重量為q（吊鉤鉤號(hào)05，重量16kg）,其值為（Q+q）.動(dòng)力系數(shù)與吊重物升降速度、起升制動(dòng)時(shí)間及吊臂剛度等有關(guān)。建議在中小型起重機(jī)上，因工作速度較高取=1.25.動(dòng)載荷系數(shù)的一般表示為：
= a + bv 式（3.6）
式中 v —— 重物升降速度（m/min）;
a、b—— 與吊臂剛度，起制動(dòng)時(shí)間有關(guān)，用振動(dòng)理論可導(dǎo)出其結(jié)果。
但實(shí)測(cè)中得到的更為符合實(shí)際情況。
慣性力在此主要指水平慣性力，因?yàn)榇怪钡膽T性力已在自重和吊重的的動(dòng)力系數(shù)中考慮了。由于變幅速度較慢，吊臂自重引起的水平慣性力和由于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力都很小。同時(shí)此兩力均位于變幅平面內(nèi)，與吊臂載荷相比其值甚微，故可忽略。
在吊臂變幅平面內(nèi)，吊臂端部作用有外力，考慮動(dòng)力系數(shù)的吊重物重量[]，起升繩拉力[?]，分布的吊臂自重載荷[]。轉(zhuǎn)化到吊臂端部：
N= η
， 式（3.7）
η
在吊臂回轉(zhuǎn)切向平面內(nèi)吊臂端部還作用有由于各種原因引起的吊重物偏擺的水平載荷，以及由吊臂自重引起的切向慣性力等，載荷化簡(jiǎn)為
N= η
式（3.8）
另外在吊臂截面平面內(nèi)，還作用有扭矩，其值為：
=