汽车起重机

汽车起重机又称汽车起重机或起重机，是一种以通用或专用汽车底盘为安装基础，在其上安装起重装置，同时保持车辆原有行驶性能的自行式起重机械。因此，该机器不仅可以像其他起重机械一样在一定范围内垂直提升重物和短距离水平移动，而且还可以像普通轮式卡车一样快速行驶。

汽车起重机的起源和发展都在欧洲。 1918年，COLES公司采用Tilling-Stevens汽车底盘制造了第一台电动机驱动的汽车起重机，这可能是世界上最早的汽车起重机之一。 1916年至1918年，可以脱离轨道自由移动的汽车起重机在美国诞生。二战后，首先研制出灵活、使用方便、操作方便、效率高的中小型轮式起重机。随后，汽车起重机不断发展，起重吨位已达数千吨。目前的汽车起重机主要由动力装置、底盘、工作装置及安全装置、驾驶室等部分组成。其工作原理是通过工作装置中的升降机构实现重物在空中的垂直运动，并通过工作装置中的回转机​​构实现重物的水平运动和水平位移。我们常说的汽车起重机主要有三种类型，即汽车起重机、全地面起重机、随车起重机。它们之间的区别在于所使用的机箱。同时，我们还可以采用臂架结构、额定起重能力和支撑。汽车起重机按支腿形式、转盘回转范围等方法分类。

汽车起重机具有速度快、机动性好、灵活性大、转场方便、起重臂长、功能多、起重能力强、使用成本低等优点，广泛应用于城建、公路、铁路等领域。建筑、水利水电建设、露天采矿、油田、港口码头等工程环境。同时，大型建筑构件和设备的安装、大量工程材料的垂直运输和装卸等也都离不开汽车起重机。

汽车起重机的主要工作是提升重物在空中做垂直和水平运动——重物在空中的垂直运动主要由提升机构实现，重物在空中的水平运动（水平位移）由回转机构实现。同时，汽车起重机还可以进行旋转运动，即登车部分绕旋转轴承旋转，旋转轴承一般安装在起重机底盘上，以确保起重机的旋转部分具有确定的旋转运动，并承受起重机旋转部分作用于其上的垂直力、水平力和倾覆力矩。

基本成分

汽车起重机的组成部分可分为动力装置、底盘、工作装置、安全装置和驾驶室。

动力装置是起重机的动力源，汽车起重机主要使用柴油机作为动力。底盘部分是整个起重机的支撑和安装基础，也是整个起重机的运行机构。此外，底盘上还有支腿机构、稳定器和动力输出机构。这些底盘系统通常被称为起落架部件。相应地，安装和支撑在底盘平台上方并可随回转机构自由转动的所有部件，包括驾驶室、举升机构、回转机构、变幅机构、伸缩机构等。，统称为上车部分，其核心机构是工作装置。安全装置是为了确保起重机的正常和安全运行，防止事故发生。

动力装置

汽车起重机通常选择柴油机作为动力源。从经济性和动力性的角度来看，柴油机更适合大型汽车和工程机械的需要，能够满足汽车起重机的车载性和机动性要求。不同类型的柴油发动机具有不同的具体结构原理，但完成发动机工作循环所需的基本结构是相似的。车载柴油机通常由曲柄连杆机构和配气机构两大机构以及供油系统、润滑系统、冷却系统和起动系统四大系统组成。

基础

汽车起重机底盘主要包括通用汽车底盘、专用汽车底盘和专用轮胎底盘。它是起重机上所有零部件和设备的安装基础和连接骨架，是起重机的承重和受力载体，是起重机完成行驶、转向、制动、加减速等驾驶操作的特定执行机构的组合。一般由四部分组成:传动系统、驱动系统、转向系统和制动系统。底盘不仅支撑整机的重量，还传递机器的动力，保证机器的运行运动和精确控制。

工作装置

汽车起重机的工作装置主要由起升机构、回转机构、变幅机构和液压系统组成，有些起重机还具有完成某些工艺操作的专用工作装置，如夹钳。起重机的工作装置主要用于直接夹持、起吊、搬运或装卸重物。

提升机构

起升机构是汽车起重机最基本的工作机构，用于实现被吊重物的垂直运动。汽车起重机大多采用液压起升机构，即由液压系统控制，由定量或变量液压马达驱动，以及减速器、离合器、制动器、卷筒、钢丝绳滑轮组和吊钩等的协调动作。，其中一些是通过悬挂系统和提升机实现的。吊挂系统一般由钢丝绳、滑轮组和吊具组成，而吊钩是最常见的吊具。一些汽车起重机还配备了辅助提升机构，以提升较轻的物体或进行辅助操作。

起升组成

汽车起重机的起升机构由驱动装置、传动装置、卷绕装置、取件装置和制动器等安全装置组成。不同种类的汽车起重机需要配备不同的抓取装置，它们的驱动装置也不同，但布置基本相同。

起重驱动装置:汽车起重机以内燃机为动力，液压泵为辅助动力。因此，液压驱动是提升机构的常用形式，其传动和控制系统比电力驱动复杂。根据液压驱动装置的类型，液压提升机构分为三种形式:高速液压马达驱动、低速大扭矩液压马达驱动和液压缸驱动。

提升传动装置:在液压马达为二次驱动力的前提下，提升机构需要传动装置的配合才能完成提升工作。传动装置包括减速器、联轴器和传动轴。提升系统中常用的减速器有三种:圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器。

提升装置:提升机构中的提升装置，有时称为卷绕装置或卷绕系统，是指卷筒和钢丝绳滑轮组。桥式起重机采用双滑轮组，臂架起重机一般采用单滑轮组。起升机构中的起升系统按其结构特点可分为三种类型:单卷筒单轴式、双卷筒单轴式和双卷筒双轴式。

起升装置:根据被吊物料的不同类型和形式，汽车起重机往往采用不同种类的起升装置。取物装置有很多种，钩子是使用最多的一种。起升机构通过起升钢丝绳、主钩或副钩将重物提起升降。

回转齿轮

回转机构是汽车起重机装载部分支承在底盘上，并绕支架相对于底盘自由转动的一组装置的总称。其功能是使装载部分及其吊臂相对于卸载部分（底盘）在设定范围内旋转。汽车起重机主要采用旋转轴承。旋转轴承装置将起重机的旋转部分支撑在固定部分上，旋转驱动装置驱动旋转部分相对于固定部分旋转。旋转是围绕回转支承装置的中心轴线进行的，全回转机构可实现360°旋转，可顺时针或逆时针移动。回转机构主要由回转液压马达、回转减速器、回转支承、回转制动器、中心回转接头装置、回转内圈和回转平台组成。

旋转组成

汽车起重机的回转机构主要由回转液压马达、回转减速器、回转支承和回转平台、回转制动器、回转缓冲器和中央回转接头组成。

旋转液压马达:旋转液压马达安装在旋转平台上，液压马达轴的外端通过弹性联轴器与驱动减速齿轮轴连接。液压马达旋转时，动力通过联轴器→减速器→驱动齿轮→蜗杆→蜗轮→驱动齿轮。驱动小齿轮沿内齿轮滚动，带动转盘转动。

回转减速器:回转减速器是回转机构中重要的机械传动装置，与液压马达配合起减速增扭的作用。它主要由壳体、立轴、传动齿轮、蜗轮、蜗杆和减速齿轮组成。减速器一般为两级减速器，用于将液压马达的动力传递方向改变90度，降低转速，增加扭矩，以满足旋转的需要。

回转支承和回转平台:汽车起重机大多采用回转支承装置，通常分为两种类型:支承辊式和滚动轴承式。托辊式已逐渐淡出市场。目前主要采用滚动轴承式，内外圈分别用高强度螺栓固定在转台或底盘架上。

汽车起重机

旋转制动装置:旋转制动装置有常开和常闭两种。手动常开制动装置由制动盘、制动蹄、制动鼓、制动拉杆、制动拉索和制动操纵杆组成。松开操作杆时，制动器处于常开状态，当拉紧制动器操作杆时，制动器开始工作。常闭制动装置一般为湿式多片内置制动装置或干式多片内置制动装置。当液压系统不工作且没有压力油时，它处于常闭状态。当液压系统进入压力油时，无论哪个机构工作，制动器都可以迅速释放，旋转机构处于打开状态时可以开始自由旋转。

旋转缓冲装置:旋转机构用于改变工作方位，旋转机构在工作过程中应经常启动和制动。挥杆开始启动时的情况类似于制动时的情况。如果启动过猛，还可能损坏起重机的相关部件。此外，悬挂在钢丝绳上的重物在运动过程中产生的惯性力最容易导致起重机倾翻，回转机构工作时要考虑运动的微动性、稳定性和柔软性，因此回转机构一般装有缓冲装置。

中心旋转接头:中心旋转接头位于转盘的中心，由主中心旋转接头、小旋转接头、导电环和电刷组成。它用于连通底盘和转台之间的液压油通道和回路，使油和电的传输不受转台和底盘之间相对运动的影响。

伸缩机构

起重臂及其伸缩机构是汽车起重机最具代表性的工作装置，也是各种汽车起重机不可缺少的组成部分。它们的主要功能是实现多个吊臂的自由伸缩，使吊臂的长度可以根据使用需要自由调节。至于液压臂架的伸缩机构，通常主要由主臂和副臂组成。主臂主要由基本起重臂、第一节、第二节或第三节、伸缩液压缸、液压控制系统和安全锁装置等部件组成。副臂一般为桁架结构，其截面有四边形和三角形两种形式。它可以挂在主吊臂的侧面，使用时安装在主吊臂的头部。

悬臂润滑机构

在额定起重能力下，汽车起重机吊钩中心线到起重机旋转中心轴线的水平距离，即被吊重物的旋转半径或工作半径，称为工作幅度，工作幅度的变化称为变幅机构。液压缸变幅是伸缩臂起重机最具代表性的变幅形式，属于俯仰臂的变幅机构。在俯仰臂的俯仰机构中，幅度通过臂在垂直平面内绕其销的旋转和臂的俯仰而改变。

起重机的变幅过程可分为三种情况:起重臂、下降臂和停止臂。汽车起重机的臂架由一个或两个平行的双作用液压缸驱动。液压缸的缸端铰接在转盘上，活塞杆端铰接在基本臂上。通过活塞杆的伸缩改变臂架的仰角，实现变幅动作。油路系统的任务是确保这三个变幅动作能够安全可靠地进行。起重机的变幅伸缩油路装有平衡阀或限速锁，以保持稳定的变幅速度，以防止各种机构的运动因自重或不受控制的外力而失控，或防止液压软管突然断裂时臂架坠落。并确保所有机构停止在任何位置。

液压系统

液压系统一般由五部分组成:动力元件、执行元件、控制调节装置（控制元件），即各种阀门、辅助装置和工作介质。汽车起重机的液压系统也是如此。尽管汽车起重机的结构形状千差万别，但它们的工作任务、性质和方法是相同的。因此，各种液压汽车起重机的液压系统是相似的。

动力元件:液压泵液压泵的作用是将机械能转化为液体的压力能，并向系统提供压力油，是液压系统的动力元件。

执行器:其作用是将液体的压力能转化为机械能。执行元件包括液压缸和液压马达，液压缸驱动负载做往复直线运动；液压马达驱动负载旋转。即在压力油的作用下，驱动工作机构对外做功。液压千斤顶的液压缸是液压千斤顶的执行部件。

控制元件:即液压系统中的各种控制阀，如溢流阀、平衡阀、限速阀等。在液压系统中，利用各种阀门来控制和调节各部分液体的压力、流量和方向，从而控制重物的运动和提升速度，以满足液压系统的工作要求并完成一定的工作循环。

辅助装置:包括油箱、过滤器、油管和管接头、密封件、冷却器、蓄能器等。，用于储存油、过滤油、输送油和冷却。

工作介质:液压系统的工作介质是在液压回路中循环的液压油。

驾驶室：专用汽车底盘的驾驶室有三种布置形式:直头式驾驶室、侧头式驾驶室和前悬挂式驾驶室。

前悬挂下沉式驾驶室具有良好的视野，吊臂放置在驾驶室上，这通常用于大型汽车起重机。由于驾驶室较低，吊臂位置不高，起重机的重心较低，但由于驾驶室悬挂在前轴前方，前轴的轴荷较大，同时车身变长，接近角减小，通过性较差。驾驶室底盘侧倾的汽车起重机可以使起重臂在行驶时放置在驾驶室旁边，大大降低了整车的重心，但驾驶室的视野较差，很少有人坐。

提升制动器

起升制动器既是机构的控制装置，又是安全装置。一般来说，起重机的起升机构只配备一个制动器，通常在高速轴上（或在与卷筒相连的低速轴上）。提升铁水或其他危险品，以及在发生事故时可能造成重大危险或损失的起升机构，每个独立驱动装置应配备两套配套制动器。制动器经常使用半圆形的联轴器作为制动轮，即使联轴器损坏，制动器仍然可以起到安全保护作用。

提升重量限制器

起重量限制器又称力矩限制器或防超重装置，由检测器、控制器、运算器、状态显示器和电源组成。它是大中型轮式起重机，特别是超大型起重机必不可少的安全保护装置。广泛使用的起重量限制器可以同时检测、比较、判断和有效控制各种机构的运行，减少操作员的失误。随着计算机技术的发展和应用，起重量限制器已经完全自动化，具有自身的自动监控和自诊断功能。

提升极限位置限制器

起升极限位置限制器由电动限位开关、链条和重锤组成，一般安装在吊臂头部。在正常情况下，链条末端悬挂的重锤拉动限位开关将其关闭。当吊钩上升到极限位置时，吊钩滑轮架接触重锤并将其向上推，使限位开关释放并接通，同时报警并切断电路，使吊钩停止上升，从而防止吊钩与吊臂碰撞，防止起重钢丝绳被拉断。

通常，我们所说的汽车起重机包括三大类，即汽车起重机、全地面起重机和随车起重机。三者的区别在于，汽车起重机采用通用或专用卡车底盘，汽车起重机在卡车上安装举升部分，全地形起重机底盘为越野底盘，因此全地形起重机的越野性能更好，对路况的适应能力更强。

起重车

汽车起重机是一种自行式起重机械，它是在通用或专用卡车底盘的基础上，再在其上安装起重装置，并保持汽车原有的行驶性能。其驾驶操作在下车的驾驶室内进行，升降操作在上车的控制室进行。由于汽车起重机使用卡车底盘，因此它灵活，运行速度高，可以快速转移，并可以在到达工作场所后迅速投入工作，特别适用于流动性和不确定性较大的工作场所。然而，汽车起重机的总体布局受到底盘的限制，车身长，转弯半径大。它们大多只能在左右两侧和后方工作，而汽车起重机对地面的要求很高，越野性能很差，因此它们的工作环境会受到地形的限制。

全地面起重机

全地面起重机是集汽车起重机和越野轮胎起重机优点于一身的高性能起重机。全地面起重机的底盘为越野底盘，悬挂方式为油气悬挂。在不同道路上行驶时，悬架系统可以自动调平车架，并可以根据需要升高和降低车架的高度，以提高行驶性能和通过能力。全地面起重机的底盘还采用多桥驱动和全桥转向，转弯半径小，蟹形行走，可适应不同工作环境的要求。全地面起重机具有越野性能好、运行速度快、可360度回转作业等优点，但其价格相对较高。

汽车吊

随车起重机是一种将起重部件安装在卡车上的起重机。它的驾驶操作是在您下车的驾驶室中进行的，而举升操作是在户外并站在地面上进行的。随车起重机起重量小，起升高度低，作业范围小，不能满足大型吊装的要求。但是，它具有起重和运载货物的优势，因此在起重运输行业中也占有一定的市场。

其他分类

按吊杆结构分类

有三种类型:固定臂汽车，延伸臂汽车和伸缩汽车。其中分为固定臂汽车起重机，延伸臂汽车起重机和伸缩汽车起重机。

固定臂汽车起重机使用固定长度的桁架臂，多为小型机械传动起重机，并采用通用汽车底盘。所有的动力都由汽车发动机提供，没有额外的发动机。吊臂用角钢和钢板焊接成折臂状，以增加起重范围。

长臂汽车起重机的吊臂也是桁架结构，由几段臂组成，包括基本臂、顶臂和插入臂。当动臂停止时，其长度可以改变。桁架臂受力好、迎风面积小、重量轻，是大吨位汽车起重机的唯一结构形式。

本发明的结构特点是:臂架由多个箱形截面的臂架重叠而成，安装在臂架内的液压缸可以同时或逐节伸出或缩回，当所有臂架都缩回时，臂架最短，起重重量最大；当完全伸展时，臂是最长的，可以具有最大的提升高度或工作半径。目前已发展成为中小吨位汽车起重机的主要品种。

按额定起重能力分类

有轻型、中型和大型三种类型，其中:轻型汽车起重机（起重能力在5t以下）、起重能力在5-15t的中型汽车起重机、起重能力在5-50t的重型汽车起重机和起重能力在50t以上的超重型汽车起重机。由于使用要求，其起重能力趋于增加，并已生产出50 ~ 100吨的大型汽车起重机。在一些文件中，额定起重能力小于15吨的称为小吨位汽车起重机；额定起重能力为16 ~ 25吨的称为中吨位汽车起重机；额定起重能力超过26吨的称为大吨位汽车起重机。

按腿型分类

汽车起重机支腿按其结构特点可分为蛙式支腿、H型支腿和X型支腿。其中:蛙式腿跨度小，仅适用于吨位较小的起重机；x型腿容易打滑，很少使用；h型支腿可以实现大跨度，每个支腿有两个水平和垂直油缸，可以独立调节，并且可以根据不同的工作空间调节支腿的伸出范围，并且易于调平，支撑高度高，在中大型汽车起重机中广泛使用。

根据转盘的旋转范围

有两种类型:全旋转式和非全旋转式。非全回转汽车起重机转台的回转角度小于270 °;全回转汽车起重机的起重装置在水平面上，转台可以在360°范围内任意转动。

由于汽车起重机采用一体化组合结构，不需要额外的辅助设备和高架轨道等固定结构，因此整体性好，使用方便，操作灵活，维护成本显著降低。

由于汽车起重机有自己独立的动力装置和独立高效的轮式行走装置，因此在使用中具有高速、灵活、适应性广、转移迅速和灵活性强的特点。与固定式起重机相比，它不需要安装馈线电缆或接触导电装置，因此可以不受限制地四处移动，因此特别适用于点分散、流动性大且不固定的工作场所。

劣势

汽车起重机也有其缺点，整体布局受汽车底盘的限制，车身长，转弯半径大。它们大多只能在左右两侧和后方工作，而塔式起重机可以实现转台的完全旋转。此外，汽车起重机对地面的要求较高，越野性能较差。

主要性能参数

汽车起重机的主要性能参数是指反映起重机工作性能和技术经济性能的基本指标。它不仅是起重机设计的技术依据，也是生产和使用中起重机选型的依据。通常它主要包括起重量、起升扭矩、起升高度、工作范围等指标。

额定提升能力

起重能力是指起重机能够起吊重物的质量值，是起重机的主要技术参数之一。额定起重量（铭牌上标明的起重量）是指起重机在各种安全工作条件下允许安全操作的重物的最大重量。起重机的起重量参数通常用额定起重量q表示。起重量规定包括吊钩及其附件的质量，当取物装置为抓斗或电动吸盘时，则包括抓斗和电动吸盘的质量。

工作范围

工作范围是指在额定起重量下，汽车起重机吊钩中心线到起重机旋转中心轴的水平距离，通常称为旋转半径或工作半径，用r表示，单位为米。工作范围表示起重机未移位时的工作范围。对于变桨臂，有两个参数:最大振幅和最小振幅。最大振幅为起重臂夹角为13°时，起重机旋转中心轴线到吊钩中心线的水平距离；最小振幅是当起重臂倾斜到最大角度（通常与水平面成78°）时，从旋转中心轴到吊钩中心线的距离。

提升高度

提升高度是指从地面到吊钩口中心的距离。当取料装置为抓斗时，是指从地面到抓斗最低点的距离，以h表示，单位为米。其参数标定值通常用额定起升高度表示，额定起升高度是指吊钩满载时升至最高极限时吊钩中心到地面的距离。当吊钩需要下降到地面以下以提升货物时，地面以下的深度称为下降深度，总提升高度为提升高度和下降深度之和。

提升扭矩

起重力矩是起重机的工作范围与该范围所对应的起重载荷的乘积，以m表示，单位为kn·m .起重力矩是起重机的一个综合起重能力参数，由工作范围和起重载荷两个重要参数组成。仰角越大，同等长度的臂架工作范围越小，起重能力越大；仰角越小，工作范围越大，起重能力越小，称为起重机的起重特性。

工作速度参数

起重机的工作速度包括起升、变幅、回转和行驶速度。对于伸缩臂起重机，它还包括臂架伸缩速度和支腿缩回速度。当起重机的起重量不变时，各机构的工作速度直接影响起重机的工作效率，但拥有高速度并不好，因为速度的增加也会带来一系列不利影响，如惯性力的增加、启动和制动引起的动载荷的增加等，这样机构的驱动功率和结构强度也会相应增加。因此，应合理选择工作速度。

行驶速度:行驶速度是指整台起重机在单位时间内行驶的距离，单位为千米/小时..汽车起重机的行驶速度一般为40 ~ 80公里/小时

回转速度:回转速度是指起重机回转平台在空载状态下的每分钟转数，单位为r/min。一般为1.5 ~ 3r/min。

提升速度:提升速度是指吊钩在额定载荷下上升和下降的速度，单位为米/分钟。一般2 ~ 15米/分钟。起重机的起升（下降）速度与起升机构的起升牵引速度和吊钩滑轮组的倍率有关。两根绳子的速度是四根绳子的两倍；一根绳子的速度是两根绳子的两倍。一般来说，应标明提升速度参数，并标明绳索数量。不同的滑轮比和相同的提升重量，提升钢丝绳的直径是不同的。滑轮比是指穿过吊钩滑轮组的钢丝绳分支（根）数与引入卷筒的钢丝绳数之比。

变幅速度:变幅速度是指起重机臂架在水平道路上从最大幅度变化到最小幅度的平均速度，单位为米/分钟。变幅臂架的变幅速度也是臂架升降的速度。通常，下降速度比上升速度快，并且它也以完成整个变幅过程所需的时间来表示。

吊臂伸缩速度:吊臂伸缩速度是指从基本臂到每个臂完全伸展的平均速度，单位为m/min；也可以用吊臂从最小长度伸展到最大长度所需的时间（秒）来表示，伸缩吊臂的时间为30 ~ 90秒。由于伸缩油缸两个腔室的作用面积不同，支腿速度比缩回速度慢。

收腿速度:收腿速度也用腿完全收回或完全放下的时间来表示，单位为秒。

运输：汽车起重机需要在港口、码头等地装卸和运输大型集装箱和货箱。汽车起重机可以快速高效地完成这些任务。

工业：在工业领域，汽车起重机可以协助工人安装大型零件或吊装重物。

采矿业：汽车起重机还可以用于在采矿场吊装重物，还可以将钻孔设备和爆破设备快速提升到指定位置。

建设：在建筑领域，大型建筑构件和设备的安装、大量工程材料的垂直运输和装卸等都需要汽车起重机。

公路救援：汽车起重机在公路救援领域也发挥着重要作用，可用于公路建设、维护和升级，以帮助汽车摆脱困境。

军事工程支援：在军事工程保障领域，汽车起重机也是一种非常重要的工程保障装备，主要用于吊装战备物资和军用桥梁的部件，吊装大型武器装备以协助大型机械零件的安装，以及装卸工程材料。