履帶式底盤在伸縮臂起重機中的應(yīng)用

郝建光

(太原重工股份有限公司技術(shù)中心，山西 030024)

履帶式底盤是大型履帶起重機和礦用設(shè)備中承載和行走的主要裝置。工程起重機、礦用挖掘機、斗輪挖掘機、移動式破碎站、履帶運輸車等都是太重的主要產(chǎn)品，為了滿足特殊的使用條件和接地比壓要求，均采用了履帶式底盤。為了解決風(fēng)電設(shè)備安裝和維修時現(xiàn)場場地小，吊裝設(shè)備自身安裝時間短的問題，太重推出了一款履帶式伸縮臂起重機，型號TZT1200，以滿足2 MW 及以下規(guī)格風(fēng)機的安裝和維修。履帶底盤具有爬坡能力大，可原地轉(zhuǎn)彎的特點，伸縮臂結(jié)構(gòu)由于裝拆工作量非常小，方便了現(xiàn)場操作，滿足了施工要求。本文介紹了這款機型的性能特點。

1 TZT1200 履帶式伸縮臂起重機的主要技術(shù)參數(shù)

表1 列出了TZT1200 的主要技術(shù)參數(shù)。

2 TZT1200 履帶式伸縮臂起重機的主要特點

與常規(guī)全路面伸縮臂起重機不同的是采用了窄軌式履帶底盤加支腿的結(jié)構(gòu)來代替全路面底盤，它結(jié)合了伸縮臂起重機快速安裝、轉(zhuǎn)場、作業(yè)和履帶底盤越野能力強的特點，能更好的滿足風(fēng)電安裝現(xiàn)場坡度大、空間小的要求。而上車的結(jié)構(gòu)基本不變，仍然采用插拔銷伸縮式主臂帶超起裝置的結(jié)構(gòu)形式。它的主要優(yōu)點是:

(1)履帶底盤采用窄軌形式，最大寬度4.8 m，支腿收回到行走方向最外側(cè)支腳盤的寬度也在4.8 m 以內(nèi)，滿足風(fēng)電安裝進場及風(fēng)機間移動直行路面寬度最小5 m 的要求。

表1 主要技術(shù)參數(shù)Table 1 Main technological parameters

(2)履帶底盤能實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)彎，適應(yīng)安裝場地空間窄小的要求，操作更方便。

(3)履帶底盤采用四輪驅(qū)動方式，保證了行走時的爬坡能力。

(4)起吊工況采用伸縮式支腿，保證整機穩(wěn)定性。

(5)具有完善的自拆裝功能，采用八節(jié)主臂并配備有臂架安裝支腿和主臂根軸傳銷油缸，使主臂的調(diào)平和安裝更方便。

(6)主臂伸縮采用單缸插拔銷伸縮技術(shù)。

(7)主臂帶有超起裝置，保證了整機的起吊能力。

(8)采用移動式司機室，操作視野更開闊。與采用全路面底盤相比缺點是:長距離轉(zhuǎn)場需要拖車運輸。

3 窄軌底盤與普通履帶底盤的區(qū)別

為了詳細(xì)了解這款設(shè)備，下面從功能和結(jié)構(gòu)上加以分析和比較:

3.1 兩種履帶底盤的功能不同

普通履帶起重機的底盤能保證設(shè)備工作時的穩(wěn)定性，履帶底盤可以帶載行走。小規(guī)格起重機的履帶底盤，通常有足夠穩(wěn)定性，不設(shè)支腿。如果履帶起重機規(guī)格較大，要求有自拆裝功能時，設(shè)置輔助支腿，這種支腿只在自拆裝時用，工作時不用。在起臂穩(wěn)定性不足時設(shè)側(cè)支腿，只在起臂時用，當(dāng)起重臂拉起來后，處于工作位置時，側(cè)支腿可以收起，吊載時只有履帶接地，實現(xiàn)帶載行走，可以說，帶載行走功能是汽車起重機所不具備的。

TZT1200 履帶式伸縮臂起重機采用窄軌式履帶底盤，圖1 是設(shè)備行走狀態(tài)圖。它的履帶底盤只能保證設(shè)備自身行走功能，不能保證整機工作穩(wěn)定性。當(dāng)設(shè)備工作時則由四條支腿來保證設(shè)備的工作穩(wěn)定性，這時履帶離地，設(shè)備工作時不具有吊載行走功能，見圖2?？梢娬壥铰膸У妆P和汽車底盤的功能是相同的，只起移動設(shè)備的功能。

圖1 設(shè)備行走狀態(tài)Figure 1 Walking status of device

圖2 工作狀態(tài)的下車圖Figure 2 Substructure in working order

3.2 車架的結(jié)構(gòu)不同

由于窄軌式底盤下部是履帶、上部是支腿，車架結(jié)構(gòu)必須能滿足下部兩側(cè)安裝履帶，上部安裝支腿的要求。支腿要具有擺動和伸縮功能，每個支腿配備有擺動油缸、伸縮油缸和垂直承載油缸，比普通履帶底盤的車架要高的多，幾乎是普通履帶底盤車架高度的兩倍，也給設(shè)備運輸帶來不便。

3.3 采用可分式回轉(zhuǎn)支承

由于窄軌式底盤的高度高，回轉(zhuǎn)支承處的高度已達3.5 m，為了解決運輸?shù)某邌栴}，采用了可分式回轉(zhuǎn)支承。公路運輸時從回轉(zhuǎn)支承的分離部位拆開，下部整體運輸，到現(xiàn)場后裝在一起使用。

3.4 必須配備基座箱

由于采用支腿承載，為了解決接地比壓大的問題，每個支腿配備一個承載基座箱。

4 現(xiàn)場拆裝及專用工具

為了方便現(xiàn)場拆裝，縮短輔助時間，配備了專用的輔助設(shè)備、工裝和自拆裝系統(tǒng)。

4.1 臂架裝拆用支腿系統(tǒng)

為了解決現(xiàn)場伸縮臂與轉(zhuǎn)臺的組裝問題，配備了臂架支腿、運輸托架和獨立泵站。4 個支腿配有擺動油缸和支撐油缸，運輸狀態(tài)時，支撐油缸提起，支腿通過擺動油缸旋轉(zhuǎn)90°，轉(zhuǎn)到與起重臂軸線平行方向，保證運輸狀態(tài)不超過起重臂的最大寬度，保證起重臂的運輸。運抵現(xiàn)場將獨立泵站與支腿系統(tǒng)相連，由獨立泵站提供動力，先將支腿擺出到與起重臂垂直狀態(tài)，通過支撐缸將起重臂水平抬起，與拖車分離，實現(xiàn)與轉(zhuǎn)臺的組裝。

4.2 可分式回轉(zhuǎn)支承用工裝和臂架穿銷油缸

可分式回轉(zhuǎn)支承用工裝用于可分式回轉(zhuǎn)支承的拆裝，臂架穿銷油缸用于桁架式塔臂連接銷軸的拆裝。

4.3 獨立泵站

獨立泵站通過小型發(fā)動機驅(qū)動，可以為上述專用工具和獨立的系統(tǒng)提供動力，使用時通過快速接頭與裝置相連。它與上述的所有專用工具相連的快速接頭規(guī)格是統(tǒng)一的。

5 獨特的第四節(jié)臂臂頭頂部結(jié)構(gòu)

該機型為八節(jié)伸縮臂結(jié)構(gòu)，在第四節(jié)臂臂頭設(shè)計了單獨的連接孔結(jié)構(gòu)。這樣在第四節(jié)臂的臂頭可以直接通過過渡連接節(jié)與塔臂連接，在第八節(jié)臂的臂頭也可以與塔臂相連，而主臂不變，增加了主臂的通用性，減少了裝拆工作量，實現(xiàn)了55 m 和100 m 兩種不同規(guī)格主臂下主臂、塔臂組合的起重性能，這一點是其它規(guī)格起重機所沒有的。這一特殊結(jié)構(gòu)，為現(xiàn)場的使用提供了方便。

6 液壓控制系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)最大限度的保證TZT1200 和TZM1200(注:是一款采用全路面底盤，上車結(jié)構(gòu)和起重能力相同的機型)兩款機型的互換性，起升機構(gòu)、塔臂變幅、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)及行走機構(gòu)采用閉式系統(tǒng)，變幅、伸縮采用開式系統(tǒng)。起升、塔臂變幅和行走機構(gòu)采用變量馬達，可滿足輕載高速轉(zhuǎn)矩小、重載低速轉(zhuǎn)矩大的要求。與常規(guī)履帶底盤不同的是，它要增加前后支腿垂直、水平、擺動和支腿穿銷共20 個油缸。支腿垂直油缸帶液壓鎖保證支腿不產(chǎn)生泄漏，保證設(shè)備的安全和整機穩(wěn)定性。與常規(guī)履帶起重機相同的是上下車采用同一發(fā)動機和泵站系統(tǒng)，通過中心回轉(zhuǎn)接頭將動力傳遞到下車。

7 電氣控制系統(tǒng)

電控系統(tǒng)除了完成常規(guī)伸縮臂起重機對發(fā)動機控制與監(jiān)控、智能系統(tǒng)功率匹配和極限負(fù)載控制，單缸插拔銷伸縮臂方式的手動/自動控制，起升、變幅機構(gòu)和力矩限制器安全保護系統(tǒng)的控制外，特別注意對履帶底盤行走和支腿油缸系統(tǒng)的控制。為了方便操作，配備有遙控器，可對支腿、穿銷等動作進行遙控操作。配備了GPS 定位，具有遠(yuǎn)程故障診斷，數(shù)據(jù)傳輸功能。該機采用赫思曼力矩限制器和派芬的控制系統(tǒng)。