浅论随车起重机360度自由全回转的实现

汽车上，从而成为随车起重运输车，具备与普通载货汽车同等的机动能力和载货运输能力，可以实现自装自卸，远途运输，并且具有相对较低的作业成本。因此，随车起重机现今已广泛应用于港口、码头、矿山、电力、装卸、搬运等行业，并受到用户的一致认可和好评。

随车起重机按吊臂结构不同一般分为直臂式随车起重机和折臂式随车起重机。直臂式随车起重机主要由底座及支腿部分、转台部分、吊臂部分三大主体结构组成，吊臂结构及传动方式与汽车吊相类似，作业时吊臂部分能实现360度自由全回转。但由于其结构上的限制，直臂随车起重机最大起重量目前仅做到12吨；折臂式随车起重机由底座及支腿、转台、内臂、外臂及伸缩臂四大主体结构组成，它的特点是在非作业状态时内臂及外臂部分能够完全折叠起来放置，折叠后占用的宽度与几乎比底座宽度还小，结构非常紧凑；并且由于其不同于直臂吊的结构特点，使设计制造大吨位起重量随车起重机成为可能。目前徐工已成功开发出80吨米折臂式随车起重机。

折臂式随车起重机按照其工作时的回转方式可分为180度半回转（下简称半回转）及360度自由全回转（下简称全回转）两种。顾名思义，半回转就是工作时吊臂等作业部件单方向回转的最大角度只有180度，当达到极限位置时，就必须逆向返回，这样作业区域就受到一定的限制，作业效率也相对较低；而全回转是吊机的作业部分可以在任意角度起点，正反任意方向进行回转，转过的角度也不受限制，简而言之就是“决定回转方向和角度的是实际作业工况，而不是吊机结构本身”。在全回转的条件下，相比半回转能进行自由灵活的作业，一般情况下作业效率将提升1倍至3倍，在某些特殊工况下，只有使用全回转吊机才能完成作。因此全回转随车起重机的优势是明显的，也必定将逐步取代半回转随车起重机，成为随车起重机回转结构上的标准结构。

如前所述，随车起重机由底座及支腿部分、转台部分、内臂部分、外臂及伸缩臂部分四大主体结构组成。但要实现自由全回转， “回转支撑”、“中心旋转接头”、“回转装置”三种部件是必不可少的装置。下面分别介绍它们的结构特点及全回转结构中所承担的功能，下图是回转支撑与回转接头的安装示意图（图中未给出回转装置）

底座部分通常是固定在车架上，是不转动的，为整个吊机提供支撑，属于固定部分。而转台以上的部件是吊机的作业部分，是需要转动的，属于回转部分。而回转支撑正是安装在底座和转台之间，将吊机分为固定和回转两个部分（参见示意图）。回转支撑是整个全回转机构中最重要的部件装置，功能原理与滚动轴承相类似，它由外圈、滚动体、内圈三个部分组成，内外圈通过滚动体能实现相互转动；内圈通常是一个内齿圈（中大型回转支撑都采用内齿圈结构），底座与内圈通过高强螺栓相固联；外圈与转台也通过高强螺栓进行固联。这样，就实现了转台部分与底座固定部分的相对回转。回转支撑不但要传递运动，更是一个非常重要的承载构件，作业时的回转部分所受的全部负载都是通过回转支撑传给底座固定部分，再通过底座支腿部分传递给地面。为了准确传递运动，回转支撑必须有较高的精度，为能承受高的负载，还必须有足够的疲劳强度和刚度。这些条件对制造回转支撑提出了更高的要求，也是随车起重机开发商在设计和选择回转支撑时必须充分考虑的关键技术之一，回转支撑性能的好坏，将直接影响整台吊机的使用性能和安全性能。

中心旋转接头由芯轴、外壳两部分构成，芯轴和外壳也能相互360度自由转动，芯轴与外壳之间装配有几道高压密封，将压力油分隔成几路独立的通路进行传送。芯轴通过法兰与底座固联在一起，必须保证与回转支撑的同心度；而外壳通过卡爪与转台相连，保证外壳与转台的运动同步。液压站的高压油正是通过固定不动的芯轴传送至旋转接头内部，再由外壳的油口输送至回转作业部分的各个执行元件，而回转作业部分的回油也以相同的方式通过旋转接头返回至液压站的油箱里。由此可以看出，旋转接头就是一个在动静部件之间进行液压油传送的机构，从而保证了回转作业部分的管路在自由回转时不会发生卷曲，从液压系统上保证了回转作业部分自由回转的实现。所以，旋转接头最重要的特性就是要保证在高压力下维持良好的回转密封性能，这是旋转接头制造商在设计和制造时必须充分考虑的。一旦由于密封不良造成内部回路之间泄露，就会导致动作紊乱甚至作业无力等故障。当泄露发生在内部而未外泄时，这些故障就具有隐蔽性，外观上看不出任何问题，常常给故障的准确判断造成困扰，延误故障的排除。

回转装置实际上是一个由液压马达驱动的减速机构，动力输出元件为一小齿轮。在中大型随车起重机上，回转装置通常固定安装在转台上，小齿轮与回转支撑的内齿圈进行啮合。当液压马达驱动小齿轮转动时，通过小齿轮与内齿圈的啮合作用（内齿圈固定不动），就能带动转台以上的回转作业部分围绕回转支撑的中心进行回转。因此，回转装置是回转部分的动力来源和驱动机构。

综上所述，回转装置、旋转接头、回转支撑三个部件在随车起重机系统中各司其职，互相配合，保证了随车起重机回转作业部分360度自由全回转的实现。

参考文献：

[1]JB/T9738-2000 汽车起重机和轮胎起重机技术要求

[2]JB/T5943-1991工程机械 焊接件通用技术条件

[3]JB/T51060-2000 汽车起重机 产品质量分等

[4]QC/T459-2004 随车起重运输车