QUY50履帶式起重機(jī)改機(jī)液一體式強(qiáng)夯機(jī)電氣設(shè)計(jì)

樊菁敏

摘 要：隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和舊城區(qū)的改造，對機(jī)液一體式強(qiáng)夯機(jī)的需求也越來越大，因此要對QUY50履帶式起重機(jī)進(jìn)行改進(jìn)以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。對QUY50履帶式起重機(jī)的優(yōu)勢進(jìn)行介紹；然后以駕駛室為核心，對控制系統(tǒng)相關(guān)功能進(jìn)行詳細(xì)說明，并運(yùn)用現(xiàn)有的駕駛室內(nèi)各控制面板上的按鈕等對舊機(jī)進(jìn)行電氣技術(shù)重新設(shè)計(jì)；最后安裝調(diào)試后的廠內(nèi)試驗(yàn)參數(shù)都達(dá)到了質(zhì)量要求，滿足了客戶的實(shí)際需求；為公司的大批量舊機(jī)改造在電氣方面打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：起重機(jī)；電氣設(shè)計(jì)；機(jī)液一體；強(qiáng)夯機(jī)

1 QUY50履帶式起重機(jī)改前機(jī)構(gòu)組成及主要性能參數(shù)

50噸QUY50履帶式起重機(jī)。由可拓展式專用底盤、回轉(zhuǎn)支撐、轉(zhuǎn)臺總成和作業(yè)裝置組成。整機(jī)采用全液壓傳動、動力由壓力油傳遞，操縱簡單省力。

QUY50履帶式起重機(jī)主要性能：發(fā)動機(jī)型號：康明斯QSB6.7發(fā)動機(jī)，額定功率164/2100kW/rp.m，標(biāo)準(zhǔn)功率燃油消耗率235g/kW.h；發(fā)動機(jī)最大扭矩：945/1500N.m/rpm；全伸臂最大工作幅度：27m；履帶中心距：2440-3640mm；履帶接地長度：4930mm；平均接地比壓：0.07Mpa；履帶板寬：760mm；最大爬坡度：20°；整機(jī)總質(zhì)量：59450Kg；行走速度：0-2KM/h；回轉(zhuǎn)速度：1.9r/min。

2 QUY50履帶式起重機(jī)改為機(jī)液一體式強(qiáng)夯機(jī)的設(shè)計(jì)考慮

2.1 駕駛室的設(shè)計(jì)考慮

QUY50履帶式起重機(jī)駕駛室設(shè)計(jì)相對比較完美，保留原有駕駛室內(nèi)設(shè)計(jì)風(fēng)格，只對其電氣控制功能進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和完善，在便于駕駛員適應(yīng)的同時(shí)也有效降低了誤操作的風(fēng)險(xiǎn)和成本。

2.2 改前風(fēng)險(xiǎn)考慮

首先，將液壓傳動改為機(jī)械傳動，不但要解決發(fā)動機(jī)、分動箱、主卷揚(yáng)的布置方面空間不足的問題，設(shè)計(jì)時(shí)還需要精確測繪各外形尺寸，然后再用三維護(hù)效果圖在Solid Edge SE4中對模型進(jìn)行合理布局，同時(shí)也要考慮拆卸、安裝及維護(hù)的便利性。

其次，設(shè)計(jì)考慮用常閉式液壓失效保護(hù)制動器來鎖住重錘，用直動制動器通過磨擦使重錘磨擦后停下來，以提高設(shè)備運(yùn)行中的安全性。

最后，選擇模塊化程度能滿足強(qiáng)夯機(jī)功能要求的點(diǎn)陣式液晶顯示器，同時(shí)對電氣系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。

3 QUY50履帶式起重機(jī)改為機(jī)液一體式強(qiáng)夯機(jī)的電氣設(shè)計(jì)

3.1 數(shù)字監(jiān)控儀表的選擇

點(diǎn)陣式液晶顯示器白色背光，寬溫寬視角，顯示清晰，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊抗振性好，抗干擾能力強(qiáng)，有系統(tǒng)時(shí)鐘，能對其進(jìn)行調(diào)整，具備計(jì)時(shí)功能，最主要的還可以通過GPS模塊上傳各參數(shù)值和故障值。綜上考慮選用點(diǎn)陣式液晶顯示器（320*240）。

3.2 參數(shù)監(jiān)測顯示儀表主要功能

3.2.1 模擬量參數(shù)

發(fā)動機(jī)冷卻水溫：指針顯示。溫度指示范圍40～120℃，當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻水溫≥103℃時(shí)，儀表指針指向黑色區(qū)域，顯示故障圖標(biāo)、蜂鳴器鳴響，并作記錄。有效的提醒操作人員當(dāng)發(fā)動機(jī)水溫較高時(shí)，降低整機(jī)的工作負(fù)荷。

燃油油位：指針顯示。燃油油位指示范圍0～100%，當(dāng)燃油油位≤10%時(shí)，儀表指針指向黑色區(qū)域，顯示故障圖標(biāo)、蜂鳴器鳴響。提醒操作人員及時(shí)添加柴油。

機(jī)油壓力報(bào)警顯示： 指針顯示。壓力指示范圍0～1.0MPa，當(dāng)壓力≤0.08MPa時(shí)，儀表指針指向黑色區(qū)域，顯示故障圖標(biāo)、蜂鳴器鳴響，并作記錄，由此提醒及時(shí)添加機(jī)油減小發(fā)動機(jī)的磨損。

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速：指針或數(shù)值顯示方式顯示當(dāng)前發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速顯示范圍0～2300r/min。

工作臂角度顯示：數(shù)值顯示方式顯示工作臂的角度。其顯示范圍-10～90度。當(dāng)角度達(dá)到78.5度時(shí)，顯示報(bào)警符號、蜂鳴器鳴響，同時(shí)繼電器輸出一路信號供外部控制所用，此信號切斷工作臂的電磁閥的供電，停止工作臂的繼續(xù)上升，保護(hù)現(xiàn)場安全。

3.2.2 開關(guān)量顯示。液壓油溫報(bào)警開關(guān)：當(dāng)液壓油溫度≥80℃時(shí)，該傳感器觸點(diǎn)接通時(shí)（接地），顯示故障圖標(biāo)、蜂鳴器鳴響，并作記錄。

空氣、先導(dǎo)油、液壓油濾清器報(bào)警開關(guān)：當(dāng)該傳感器觸點(diǎn)接通時(shí)（接地），顯示故障圖標(biāo)、蜂鳴器鳴響，并作記錄。此時(shí)濾清器可能堵塞了，提醒保養(yǎng)人員及時(shí)清理。

預(yù)熱指示：當(dāng)鑰匙開關(guān)撥到預(yù)熱擋時(shí)，顯示預(yù)熱狀態(tài)圖標(biāo)，當(dāng)預(yù)熱時(shí)間滿15秒后，提示“預(yù)熱完成！”同時(shí)蜂鳴器鳴響，直到斷開預(yù)熱。

液壓油位報(bào)警開關(guān)：當(dāng)液壓油位降到油箱總高度的40%時(shí)，該傳感器觸點(diǎn)接通時(shí)（接地），顯示故障圖標(biāo)、蜂鳴器鳴響，并作記錄。

高度限制（卷揚(yáng)過卷）報(bào)警指示：當(dāng)主卷揚(yáng)過卷時(shí)（行程開關(guān)控制），顯示故障圖標(biāo)、蜂鳴器鳴響，并作記錄，可按消音鍵消音，同時(shí)繼電器輸出一路信號供外部控制所用，此信號切斷卷揚(yáng)提升電磁閥的供電，停止卷揚(yáng)繼續(xù)上升，保護(hù)現(xiàn)場安全。

主卷揚(yáng)外抱制動壓力報(bào)警：當(dāng)主卷揚(yáng)外抱制動壓力過低時(shí)，該傳感器觸點(diǎn)接通（接地），顯示故障圖標(biāo)、蜂鳴器鳴響，并作記錄。

3.3 技術(shù)參數(shù)

3.3.1 環(huán)境適應(yīng)性

工作溫度：-20℃～+70℃；儲存溫度：-30℃～+80℃；相對濕度：（30～90）%RH；大氣壓力：86～106Kpa；振動強(qiáng)度：10～1000Hz時(shí)5g；沖擊強(qiáng)度：0.03～0.08 Hz時(shí)10g；防護(hù)等級：IP67；工作電壓：DC12～35V。

3.3.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)

QC/T413-2002 汽車電器設(shè)備基本技術(shù)條件；GB/T6587.2-1986 電子測量儀器溫度試驗(yàn)；GB/T6587.3-1986 電子測量儀器濕度試驗(yàn)；GB/T6587.4-1986 電子測量儀器振動試驗(yàn)；GB/T6587.5-1986 電子測量儀器沖擊試驗(yàn)；GB/T6833.2-1987 電子測量儀器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范磁場敏感度試驗(yàn)；GB/Tll463-1989電子測量儀器可靠性試驗(yàn)；ISO13766EMC國際電磁兼容性實(shí)驗(yàn)。

4 發(fā)動機(jī)的選型考慮

發(fā)動機(jī)動力強(qiáng)勁，東風(fēng)康明斯發(fā)動機(jī)，功率192kW，額定轉(zhuǎn)速1900r/min，提供了可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的強(qiáng)勁動力。

5 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

電氣系統(tǒng)包括操作、顯示、其它裝置三部分。

機(jī)液一體式強(qiáng)夯機(jī)主要分為下車、回轉(zhuǎn)支承、上部平臺、工作臂架、液壓控制系統(tǒng)、電氣操作系統(tǒng)等部分。

6 廠內(nèi)試驗(yàn)得出的主要性能參數(shù)

夯擊能（t.m）：400（帶門架800）；夯錘重量（t）：20；臂架長度（m）：28；

工作角度（°）：（78帶門架60～78）；最大提升高度（m）：21.35（頂部滑輪中心離地）；作業(yè)半徑（m）：7.5～15.5；提升拉力（t）：11-13（最大單繩拉力）；提升速度（m/min）：80；回轉(zhuǎn)速度（r/min）：0～2.5；行走速度（km/h）：0～1.1；爬坡能力（%）：35；發(fā)動機(jī)功率（kW）：192；發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min）：1900；整機(jī)重量（t）：75.5（不帶夯錘）；配重重量（t）：20；接地比壓 （MPa）：0.088。

7 結(jié)束語

安裝調(diào)試之后，在廠內(nèi)對設(shè)備進(jìn)行了各參數(shù)的性能試驗(yàn)，試驗(yàn)報(bào)告顯示各試驗(yàn)參數(shù)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的指標(biāo)，滿足出廠條件，并于2016年6月12日已將設(shè)備發(fā)往江西工地，經(jīng)過1000小時(shí)的工業(yè)性試驗(yàn)證明，改進(jìn)設(shè)計(jì)后的設(shè)備不僅操作方便，而且各項(xiàng)性能指標(biāo)都較好，滿足了用戶的實(shí)際需求。

截止2016年底，杭重工程機(jī)械有限公司已經(jīng)完成了對中聯(lián)重科三臺舊機(jī)器的改進(jìn)，第四、五、六臺待改造的機(jī)器已經(jīng)在拆解當(dāng)中，有需要改造中聯(lián)舊機(jī)器的用戶可以前來杭重參觀學(xué)習(xí)。此項(xiàng)改進(jìn)，為杭重批量再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。