集装

箱自

装卸运输车用折

臂式

起重机

的运动和

受力

分析

吉林

工业

大学成奴

王洪举秦

四成黄海东郭

凌汾

内容摘要从设计的角度出发介绍了

集装箱

自装

卸运

输车用折臂式起重机的基本结构运动分

析受力分析

以及油缸推力的验

算方法

等作为结构设计的基础

关键词

集装箱折

臂式起重机

半挂

车

󰀁

前言

集装

箱自装卸运输

车兼有装卸和运输集装

箱两

种功能通过

装在车上

的自备起重机

将集

装

箱装在

车上

运送到目的地后

再将其卸下

可用于没

有起重能

力的

场所

但车上

自备起重

机增加了整车

质量和运

输中的燃料

消耗所

以

这

种车辆不适

合作长距

离的运

输工具

图󰀁

所示

为装有折臂式起重机

的集装箱自

装卸运

输车由牵引车和

半挂车

组成牵引车上

装有液压泵站作为挂车起重机液压系统动力

󰀁󰀁

󰀁

派

护尸

妥

了

而豁山󰀁即

州中中而尾

哪粉性󰀁

到司户

圣压函函

二

、

差󰀁󰀁

入。󰀁

󰀁接的下

吊臂下

臂油缸

与下

吊臂铰

接的上吊臂

和上

臂油缸组成

每台起重机配有一

单支腿由

支腿油缸驱

动分别铰

接于机座上在上

臂的顶

端装有两条吊链

吊链末端配有起吊

集装箱的

专用

吊具也

可配有通用吊钩机座台面上装有

固定

集装箱

角件的

旋锁操纵

阀装在挂车的左

后方两

台起重机

分别安装在

半挂

车的前后两

端它

们以两根

车梁为导

轨在水

平油缸的

推动

下

可沿车

梁作纵向

移动铰

接于机座上

的支腿

也随其一起

移动水平油缸全伸时

可装卸四十

英尺

集装箱

水平油缸全缩或在中间

位置

时可

以分

别装卸二

十或三

十英尺

集装箱

图󰀁

集

装箱

自装卸运输车

󰀁

牵引车󰀁

液

压

集成系统󰀁

液

压管

路

󰀁

电路󰀁

折

臂式起重机󰀁

鞍座󰀁

车

架

󰀁

辅助

支承󰀁

防护网󰀁󰀂

中间

支承

󰀁

挡泥板󰀁󰀂轮轴总成

󰀁󰀂悬

架总成

󰀁󰀁

液压操纵阀

集装箱自装卸车用起重

装置相当于随车起

重机

其体积小重量

轻结构简单紧凑基

本

上

分成两

种类型󰀁

折臂式和

伸缩臂式

作者参与

研制的带折臂式起重机

集装箱

自装卸运

输车

已通

过省部级鉴

定该车可自装卸和运

输四

十三十和二

十英尺国际

标准

集装箱如加配托

盘也可装卸大件或包装件货物

󰀁

签本结构

折臂式起重机结构见图󰀁

由机座和

与其铰

󰀁󰀂图󰀁

基本结构

󰀁

操纵

阀󰀁

支

腿󰀁

支

腿油缸󰀁

吊链

󰀁

上臂油缸󰀁

上吊臂󰀁

下吊臂󰀁

下臂

油缸󰀁

机座󰀁󰀂集装箱限位板󰀁

车架

折臂式起重机在运

输状态

时吊臂和

支腿

全部收回即上

臂油缸下

臂油缸和

支腿

油缸收

缩到最短位置起重机占

据的空间

位置最

小应

不

超过

车辆宽度和

车辆运

行高度󰀁

我国

规定是

󰀁󰀁

󰀁󰀁󰀂󰀁󰀁󰀁

建筑机

械󰀁󰀁󰀁󰀂

年第󰀁期

󰀁

运

动分析

折

臂式起重机运动图见图󰀁

卜臂上铰点󰀁

的运动范围在由四条圆弧包围的

区间󰀁󰀂,󰀁󰀂

内

󰀁󰀁

是下臂油缸全伸

上臂油缸伸缩时上吊

臂铰

点󰀁

的运动轨迹。󰀁

是下臂油缸全缩上臂油

缸

伸缩时铰点󰀁

的运动

轨迹󰀁

。是上

臂油缸

全

伸下臂油缸

伸缩时󰀁

点

的运动轨迹󰀁󰀁

是

上

臂缸全缩下

臂油缸

伸缩

时󰀁

点的运

动轨

丫󰀁一一诱诱

…

沁月󰀁

全

之

飞酬

󰀁

…火夕勿

「󰀁

乙󰀁󰀁

󰀁󰀂

󰀁,的󰀁

点偏上

时可

增加

集装箱在地面位置

与挂

车间的距

离󰀁

󰀁󰀁󰀁

但在装卸过程叮也相应减

小了集装箱

与车

身外

缘󰀁

一般为󰀁

点处󰀁

的距

离如二点选取偏低时则

与上述

情况

相反

󰀁

受

力分

析和

油缸

推力验

算

上

吊臂为二

力杆仅承

受拉压应力强

度

计算较为简单但须注意压

杆稳定问

题下

吊臂

的下铰点

与上

臂油缸下铰

点非

常靠近按

其臂

长

相比

可视为一

点故下

吊臂所

受弯矩极

小

也可

按二力杆

进行

计算机座

受力较复杂除各

铰

点受力

外尚有与车架联

接处的

支反力

可用

力

多边形

求解

合力

从而找出

危险断面和最

大

应力或

者用

有限元法计

算并可

找出最大应

力

位置一般

在机座󰀁

点处󰀁

见图󰀁󰀁

图󰀁

运动图

从上

吊臂铰点󰀁

的运动

区间

可以

看出折

臂式起重机

的起

升高度和幅

度都是较

小的

为

能

有效的完成

集装

箱装卸作

业确定

吊链

的长

度是至关重要

的在

装卸过程

中为使集装箱不

与挂

车车体的最外

缘发生干

涉󰀁

在󰀁

点处󰀁

在

󰀁

。上

可找出己

点此点是距

集装箱最大极限距

离的点即是

吊链最大长

度的位置过‘

点作水

平

线得

与挂

车的纵向对

称面的交点󰀁为能

将

集装箱

落在

挂车台面上确定

挂车纵向对

称面

与‘󰀁

的交点󰀁

此点是距

集装箱最小相对

距离

的点即

是吊

链最

小长度

的位置在

庵之间选

一点󰀁

由󰀁

点到

集装箱下面

角件侧孔间

的距

离即

为吊链长度然后

可用

作图

法验证集装箱

在地面

位置距挂

车外

缘距

离方法是

从󰀁󰀂上取

点󰀁

使其距地面

的高度󰀁󰀁

等于󰀁

点到

集装

箱底面

的距

离󰀁

󰀁

为集装箱在

地面

位置的纵

向

对

称面故可

以得到集装箱

与挂车外缘的

距离

󰀁

󰀁󰀁󰀁

此距离不应

小于󰀁

󰀁󰀁󰀁󰀁

如此距

离不大

于󰀁󰀂󰀁󰀁󰀁

可重新选择二

点在直

线奄间选取勺

图󰀁

受力分析

下

臂油缸

的最

大受力位置是在

其全

伸上

吊臂处于

水平位置󰀁

图󰀁󰀁

下吊臂与机

座󰀁

󰀁

的

夹

角

󰀁,󰀁󰀁

,

二

󰀁,󰀁一󰀁󰀁

芍󰀁󰀁󰀁󰀁

󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁

式中󰀁

,󰀁

󰀁,

一󰀁󰀁

为下臂油缸的最大安

装长度

󰀁

即全

伸时󰀁󰀁

,

为油缸的最小安

装长

度󰀁

即全缩

时󰀁

󰀁,

为油缸

行程󰀁󰀁

一󰀁󰀁󰀁

,

一󰀁󰀁

为下

吊臂

长

取󰀁󰀁󰀁󰀁

为隔

离体习呱一。则

󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁

,󰀁󰀁󰀁󰀁

月一󰀁󰀁

〕

尸󰀁

一󰀁󰀁

󰀁󰀁

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夕一󰀁

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八

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建筑机

械󰀁󰀂󰀂

年第󰀁期