QUY50履帶式起重機改機液一體式強夯機電氣設計

樊菁敏

摘 要：隨著農村經濟的發展和舊城區的改造，對機液一體式強夯機的需求也越來越大，因此要對QUY50履帶式起重機進行改進以適應經濟發展的需要。對QUY50履帶式起重機的優勢進行介紹；然后以駕駛室為核心，對控制系統相關功能進行詳細說明，并運用現有的駕駛室內各控制面板上的按鈕等對舊機進行電氣技術重新設計；最后安裝調試后的廠內試驗參數都達到了質量要求，滿足了客戶的實際需求；為公司的大批量舊機改造在電氣方面打下了堅實的基礎。

關鍵詞：起重機；電氣設計；機液一體；強夯機

1 QUY50履帶式起重機改前機構組成及主要性能參數

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

QUY50履帶式起重機主要性能：發動機型號：康明斯QSB6.7發動機，額定功率164/2100kW/rp.m，標準功率燃油消耗率235g/kW.h；發動機最大扭矩：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°；整機總質量：59450Kg；行走速度：0-2KM/h；回轉速度：1.9r/min。

2 QUY50履帶式起重機改為機液一體式強夯機的設計考慮

2.1 駕駛室的設計考慮

QUY50履帶式起重機駕駛室設計相對比較完美，保留原有駕駛室內設計風格，只對其電氣控制功能進行適當調整和完善，在便于駕駛員適應的同時也有效降低了誤操作的風險和成本。

2.2 改前風險考慮

首先，將液壓傳動改為機械傳動，不但要解決發動機、分動箱、主卷揚的布置方面空間不足的問題，設計時還需要精確測繪各外形尺寸，然后再用三維護效果圖在Solid Edge SE4中對模型進行合理布局，同時也要考慮拆卸、安裝及維護的便利性。

其次，設計考慮用常閉式液壓失效保護制動器來鎖住重錘，用直動制動器通過磨擦使重錘磨擦后停下來，以提高設備運行中的安全性。

最后，選擇模塊化程度能滿足強夯機功能要求的點陣式液晶顯示器，同時對電氣系統進行重新設計。

3 QUY50履帶式起重機改為機液一體式強夯機的電氣設計

3.1 數字監控儀表的選擇

點陣式液晶顯示器白色背光，寬溫寬視角，顯示清晰，系統結構緊湊抗振性好，抗干擾能力強，有系統時鐘，能對其進行調整，具備計時功能，最主要的還可以通過GPS模塊上傳各參數值和故障值。綜上考慮選用點陣式液晶顯示器（320*240）。

3.2 參數監測顯示儀表主要功能

3.2.1 模擬量參數

發動機冷卻水溫：指針顯示。溫度指示范圍40～120℃，當發動機冷卻水溫≥103℃時，儀表指針指向黑色區域，顯示故障圖標、蜂鳴器鳴響，并作記錄。有效的提醒操作人員當發動機水溫較高時，降低整機的工作負荷。

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

機油壓力報警顯示： 指針顯示。壓力指示范圍0～1.0MPa，當壓力≤0.08MPa時，儀表指針指向黑色區域，顯示故障圖標、蜂鳴器鳴響，并作記錄，由此提醒及時添加機油減小發動機的磨損。

發動機轉速：指針或數值顯示方式顯示當前發動機的轉速。發動機轉速顯示范圍0～2300r/min。

工作臂角度顯示：數值顯示方式顯示工作臂的角度。其顯示范圍-10～90度。當角度達到78.5度時，顯示報警符號、蜂鳴器鳴響，同時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，停止工作臂的繼續上升，保護現場安全。

3.2.2 開關量顯示。液壓油溫報警開關：當液壓油溫度≥80℃時，該傳感器觸點接通時（接地），顯示故障圖標、蜂鳴器鳴響，并作記錄。

空氣、先導油、液壓油濾清器報警開關：當該傳感器觸點接通時（接地），顯示故障圖標、蜂鳴器鳴響，并作記錄。此時濾清器可能堵塞了，提醒保養人員及時清理。

預熱指示：當鑰匙開關撥到預熱擋時，顯示預熱狀態圖標，當預熱時間滿15秒后，提示“預熱完成！”同時蜂鳴器鳴響，直到斷開預熱。

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

高度限制（卷揚過卷）報警指示：當主卷揚過卷時（行程開關控制），顯示故障圖標、蜂鳴器鳴響，并作記錄，可按消音鍵消音，同時繼電器輸出一路信號供外部控制所用，此信號切斷卷揚提升電磁閥的供電，停止卷揚繼續上升，保護現場安全。

主卷揚外抱制動壓力報警：當主卷揚外抱制動壓力過低時，該傳感器觸點接通（接地），顯示故障圖標、蜂鳴器鳴響，并作記錄。

3.3 技術參數

3.3.1 環境適應性

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；振動強度：10～1000Hz時5g；沖擊強度：0.03～0.08 Hz時10g；防護等級：IP67；工作電壓：DC12～35V。

3.3.2 產品設計、制造、檢驗應符合以下標準

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

4 發動機的選型考慮

發動機動力強勁，東風康明斯發動機，功率192kW，額定轉速1900r/min，提供了可靠、經濟、環保的強勁動力。

5 電氣控制系統的設計

電氣系統包括操作、顯示、其它裝置三部分。

機液一體式強夯機主要分為下車、回轉支承、上部平臺、工作臂架、液壓控制系統、電氣操作系統等部分。

6 廠內試驗得出的主要性能參數

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；回轉速度（r/min）：0～2.5；行走速度（km/h）：0～1.1；爬坡能力（%）：35；發動機功率（kW）：192；發動機額定轉速（r/min）：1900；整機重量（t）：75.5（不帶夯錘）；配重重量（t）：20；接地比壓 （MPa）：0.088。

7 結束語

安裝調試之后，在廠內對設備進行了各參數的性能試驗，試驗報告顯示各試驗參數達到預先設定的指標，滿足出廠條件，并于2016年6月12日已將設備發往江西工地，經過1000小時的工業性試驗證明，改進設計后的設備不僅操作方便，而且各項性能指標都較好，滿足了用戶的實際需求。

截止2016年底，杭重工程機械有限公司已經完成了對中聯重科三臺舊機器的改進，第四、五、六臺待改造的機器已經在拆解當中，有需要改造中聯舊機器的用戶可以前來杭重參觀學習。此項改進，為杭重批量再制造產業的發展打下了堅實的基礎。