伸缩机构典型设计问题分析

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1、伸缩机构典型设计问题分析（徐州海伦哲专用车辆股份有限公司江苏徐州221004）通过理论结合试验分析目前伸缩机构几个典型设计问题并提出相关改进建议。关键词：伸缩机构一、典型伸缩机构组成伸缩机构在臂架式专用作业车工作的重要组成部分，它是臂架运动的执行机构。它经典方案是液压驱动伸缩机构，其基木组成为驱动油缸、拉伸绳、回缩绳、链轮、臂架上的固定结构和附属元器件。工作原理都基木类似：通过动力油缸驱动中间臂架（简称去驱动臂），将伸链轮布置在驱动臂头，缩链轮布置在驱动臂尾,在伸链轮和缩链轮的作用下，通过拉绳和缩绳进行运动传递，使三节臂能与驱动臂同步伸缩。图1伸缩机构组成二、现有结构形式存在的

2、问题目前市场上产品伸缩系统的拉绳和缩绳主要有两种方式：一种板式链传动，一种钢丝绳传动。两种系统的经典布置方案都如图1所示。无论是板式链传动还是钢丝绳传动，在使用过程中都存在以下几个典型问题：1、伸缩系统到底布置在臂架的上方还是下发随意性较大，没有定性数据显示哪种方案更有利于臂架的运动；2、不同规格型号的传动链拧紧力矩到底控制在多少最有利于臂架运动；3、到底该选用钢丝绳系统还是板式链系统没有定性依据。三、存在问题分析及解决方案1、伸缩系统布置在臂架上的位置分析。以典型三节臂系统的伸缩机构为例进行伸缩系统受力分析(以伸出为例，冋缩系统类似)：T=G*SIN(a)+fT为三节臂伸出吋

3、所需的最小拉力，G为三节臂承受的载荷及自重，f是系统产生的摩擦力。伸出链始终受拉力，故伸出系统对三臂、一臂始终有T的拉力，对二臂有2T的压力。臂伸出后在负载和自重的作用下，有向下变形的趋势，如果忽略臂架剪应力的影响只考虑臂架为横向弯曲，此时臂架的上槽钢受拉力，下槽钢受压力。又根据伸缩系统受力分析，臂架的伸缩系统始终为一、三臂架提供拉力，为二臂提供压力，如果将伸缩系统固定端布置在臂架的上槽钢，链轮布置在臂的下槽钢，此时伸缩系统加载到臂架上的内力与臂架在外载荷作用下受力方向相同，加剧了臂架的受力变形，如果将伸出系统固定端布置在臂架的上槽钢，链轮布置在臂架的下槽钢则会减缓臂架的变形。

4、图2伸缩系统受力示意图通过上面分析，当臂架的刚度小、弹性大吋，不推荐将伸缩系统布置在加剧臂架受拉力的结构上。国外的高空作业车伸链轮-般布置在下槽钢偏中间,大吨位起重机由于臂架重，伸缩系统受力较大，大部分都采用电控插销式的伸缩系统，不采用钢丝绳系统了。2、伸缩系统的拧紧力矩、松紧程度国内现有资料中找不到伸缩系统推荐拧紧力矩的参考值，在进U车中奋部分资料提供过参考值，但在实际生产过程中如果根据进U产品提供的参考值进行操作你会发现伸缩系统无法正常工作，因为该参考值基本是依据链接紧固件的标准力矩提供的。由于没有理论依据，故以某单位的几台高空作业车为列进行试验得出相关数据。测得各台牟的初

5、始拧紧力矩如下:根据国家推荐拧紧力矩参考表如下:通过实际测量和推荐表能发现，实际测得值远小于同型号的推荐值。从试验现场发现伸缩系统处于自热松弛状态，基本没冇张紧，测得的拧紧力矩也能说明该现象。即在我们的现奋车辆上初始时基本只是将伸缩系统连接上，伸缩系统在初始状态吋基本不承受太大的张紧力。为验证伸缩系统初始状态对比伸缩的影响，现场用已调试试验合格的几台车做如下几步试验：1）、将A/B/C三台车的伸链条全部松幵然后逐步增大拧紧力矩，并动作.午-辆感受臂架运动的平稳情况；2）、再次恢复伸链系统到初始状态，感受臂架运动的平稳情况。结果如下：1）、C车型的伸链力矩在逐步增加过程中4.5N

6、.m前情况基本能接受，当增加到5Nm以后特别是增加到6.5N.m吋，臂架在水平状态、30°、50°、70°吋均冋缩抖动明显，并且在伸出吋伴有周期性颤动；恢复伸链，将缩链扭矩从0逐步增加，在增加到4N.m以前臂％运动情况在人体能接受范围内，当再往上增加吋，臂架运动出现不同程度的颤抖。2）、B车型在逐步增加的受力过程中，伸链在逐步增加到6.5N.m前，臂架伸出运动没有明显不平稳状态，个别位置有轻微抖动但在人体承受范围内。臂架冋缩运动吋，水平角度高频率小幅度震动明显增加，在超过30°以后情况比水平状态好，但仍然有轻微抖动。恢复初始力矩，此吋钢丝绳没奋冋

7、到初始位置还差1mm,说明钢丝绳冇拉绳变形，根据钢丝绳的固冇特性分析，该情况属钢丝绳的正常拉绳变形。3）、A车型的运动规律与C车型基本一致，唯一不冋之处在与当臂架仰到20°前，偶尔有链条轻巧臂架的声音。分析系统结构发现，A牟型的链条与臂的间隙比C车型小，当链条在松弛状态吋空间不够导致链条与臂架在运动过程中接触产生对碰所致。4）各车恢复到初始状态后，臂架运动基本平稳。分析以上试验结果得到如下初步结论：1）、伸缩系统螺栓的拧紧力矩应远小于国家和行业推荐一般的连接处的拧紧力矩。2）在现有的