履帶式底盤在伸縮臂起重機中的應用

郝建光

(太原重工股份有限公司技術中心，山西 030024)

履帶式底盤是大型履帶起重機和礦用設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。為了解決風電設備安裝和維修時現(xiàn)場場地小，吊裝設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)格風機的安裝和維修。履帶底盤具有爬坡能力大，可原地轉彎的特點，伸縮臂結構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參數(shù)

表1 列出了TZT1200 的主要技術參數(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構來代替全路面底盤，它結合了伸縮臂起重機快速安裝、轉場、作業(yè)和履帶底盤越野能力強的特點，能更好的滿足風電安裝現(xiàn)場坡度大、空間小的要求。而上車的結構基本不變，仍然采用插拔銷伸縮式主臂帶超起裝置的結構形式。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支腳盤的寬度也在4.8 m 以內(nèi)，滿足風電安裝進場及風機間移動直行路面寬度最小5 m 的要求。

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

(2)履帶底盤能實現(xiàn)原地轉彎，適應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。

(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

為了詳細了解這款設備，下面從功能和結構上加以分析和比較:

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，不設支腿。如果履帶起重機規(guī)格較大，要求有自拆裝功能時，設置輔助支腿，這種支腿只在自拆裝時用，工作時不用。在起臂穩(wěn)定性不足時設側支腿，只在起臂時用，當起重臂拉起來后，處于工作位置時，側支腿可以收起，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 是設備行走狀態(tài)圖。它的履帶底盤只能保證設備自身行走功能，不能保證整機工作穩(wěn)定性。當設備工作時則由四條支腿來保證設備的工作穩(wěn)定性，這時履帶離地，設備工作時不具有吊載行走功能，見圖2。可見窄軌式履帶底盤和汽車底盤的功能是相同的，只起移動設備的功能。

圖1 設備行走狀態(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 車架的結構不同

由于窄軌式底盤下部是履帶、上部是支腿，車架結構必須能滿足下部兩側安裝履帶，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，也給設備運輸帶來不便。

3.3 采用可分式回轉支承

由于窄軌式底盤的高度高，回轉支承處的高度已達3.5 m，為了解決運輸?shù)某邌栴}，采用了可分式回轉支承。公路運輸時從回轉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90°，轉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)與轉臺的組裝。

4.2 可分式回轉支承用工裝和臂架穿銷油缸

可分式回轉支承用工裝用于可分式回轉支承的拆裝，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)臂臂頭頂部結構

該機型為八節(jié)伸縮臂結構，在第四節(jié)臂臂頭設計了單獨的連接孔結構。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。這一特殊結構，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，上車結構和起重能力相同的機型)兩款機型的互換性，起升機構、塔臂變幅、轉臺回轉及行走機構采用閉式系統(tǒng)，變幅、伸縮采用開式系統(tǒng)。起升、塔臂變幅和行走機構采用變量馬達，可滿足輕載高速轉矩小、重載低速轉矩大的要求。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)。