貨車安裝起重機中的齒條齒輪旋轉氣缸和迴轉支承
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卡車吊車需要同時具備旋轉力和強大支撐力,才能在車輛周圍移動負載。在一些中小型折臂式吊車中,齒條齒輪旋轉缸提供旋轉力。同時,回轉支承支撐旋轉上部結構並將起吊負載傳遞到底座。
這些零件協同運作,但功能不同。瞭解這些差異有助於零件選型、故障檢查和日常保養。
齒條齒輪旋轉缸如何運作?
齒條齒輪旋轉缸將液壓壓力轉換為旋轉運動。
首先,加壓油推動連接至齒條的活塞。當齒條直線移動時,其齒嚙合小齒輪。然後小齒輪透過輸出連接轉動吊車的旋轉柱或上部結構。
反向油流會使齒條朝相反方向移動。因此,吊車可以向左或向右回轉。
齒條有固定行程,因此旋轉受到限制。根據設計,可用角度可能在 270° 到 400° 左右。即使是超過 360° 行程的單元最終也必須反向;它無法持續旋轉。
旋轉缸的功能為何?
旋轉缸提供扭矩,使吊臂、立柱和附屬設備圍繞吊車底座移動。這讓操作員可以將負載放置在卡車旁邊或在工作位置之間移動。
其主要功能包括:
- 產生回轉扭矩:液壓成為旋轉上部結構所需的扭矩。
- 控制運動:方向閥選擇左轉或右轉,而流量控制有助於設定速度。
- 支援精細定位:適當的閥控制和調整良好的齒輪嚙合可實現細小、受控的運動。
- 適合緊湊空間:整合式致動器可減少獨立馬達和變速箱所需的空間。
然而,齒輪機構並非機械自鎖。位置保持取決於液壓迴路、密封狀況以及任何安裝的制動器或保持裝置。
合適的雙向平衡閥配置有助於控制外部驅動運動並減少漂移。閥門選擇和設定必須符合吊車的設計。
回轉支承的功能為何?
回轉支承構成吊車上部結構與固定底座之間的旋轉接頭。
吊車回轉支承設計用於承受組合負載:
- 軸向載荷:沿旋轉軸作用的力。
- 徑向負荷:橫跨旋轉軸作用的力。
- 傾覆力矩:由負載和吊臂範圍產生的傾斜效應。
它還引導旋轉並幫助保持對齊。
在具有獨立回轉支承的設計中,支承及其螺栓連接構成起重負載的主要路徑。這些力隨後通過吊車底座、副車架和車輛支撐系統傳遞。
齒條齒輪驅動主要提供回轉扭矩。然而,它的齒和軸仍然會受到齒輪力的影響。對齊不良或過度的結構移動會增加這些力並損壞驅動器。
有些吊車使用立柱和軸承襯套,而不是單獨的回轉支承。因此,務必從吊車圖紙中確認實際的支撐安排。
為什麼在折臂式吊車上使用這種組合?
具有適當軸承配置的齒條齒輪致動器為有限角度回轉提供了緊湊的解決方案。
短驅動路徑可提供直接回應。此外,設計良好的系統可實現平穩啟動、受控反轉和實用的低速定位。
這些功能適合以下工作:
- 植樹和景觀美化工作。
- 公用事業維護。
- 市政起重任務。
- 在狹窄工作區域裝卸。
與單獨的馬達和變速箱裝置相比,該系統的驅動元件也更少。然而,總成本和維護需求取決於致動器尺寸、控制和負載週期。
平穩運動和低背隙是設計結果,而不是每個齒條齒輪裝置的自動功能。
齒條齒輪傳動與液壓馬達傳動
| 特徵 | 齒條齒輪旋轉缸 | 液壓馬達和回轉減速機 |
| 旋轉 | 受齒條行程限制 | 可支援連續旋轉 |
| 佈局 | 緊湊型,通常為整合式 | 獨立馬達和減速裝置 |
| 主要用途 | 有限角度定位 | 重複或連續回轉 |
| 保持控制 | 液壓保持迴路;製動器(如有規定) | 通常使用制動器和液壓控制 |
| 主要關注點 | 行程末端衝擊和齒輪磨損 | 製動器、變速箱和驅動磨損 |
連續旋轉還需要合適的軟管佈線或旋轉接頭,以及在需要時配備電氣滑環。單獨的液壓馬達並不意味著整台吊車能夠無限制旋轉。
同樣,僅憑吊車容量無法決定最佳驅動。所需的扭矩、行程、運轉速度、空間和工作週期都很重要。
常見故障及其可能原因
停止後回轉漂移
可能原因包括活塞密封洩漏、控制閥或保持閥洩漏以及閥設定不正確。外部扭矩可能來自風力、車輛傾斜或負載移動。
噪音、顛簸或緊迫點
檢查潤滑不良、軸承滾道損壞、安裝螺栓鬆動以及齒輪嚙合不均。磨損的齒條導軌也可能導致齒條脫離對齊。
負載下旋轉微弱
供應壓力低、內部洩漏、回油壓力過高或閥門受限都可能降低輸出扭矩。軸承摩擦力增加也可能使吊車難以轉動。
行駛極限附近的劇烈衝擊
快速操作、減震失效、減震調整不正確或擋塊損壞可能導致嚴重撞擊。根據迴路的不同,減震通道堵塞也會造成異常壓力。
碎裂或斷齒
衝擊負載、重複的端部擋塊撞擊、齒接觸不良或鬆動的結構連接可能使齒輪齒超載。
外部漏油
檢視端蓋密封件、軸密封件、接頭和軟管。齒條齒輪致動器並非總是具有暴露的活塞桿,因此洩漏點因設計而異。
這些症狀可能有幾個共同的原因。在更換零件之前,請使用製造商的檢查程序確認故障。
日常檢查和保養
從軸承支座和其他承重連接開始。使用製造商規定的方法和預緊力要求,在規定的維護間隔檢查螺栓。在沒有確定程序的情況下重複鎖緊可能會損壞緊固件。
接下來,根據需要潤滑軸承和齒輪表面。使用指定的潤滑脂,並避免引入灰塵。
另外檢查:
- 軟管、配件、蓋子和密封件是否洩漏。
- 軸承間隙和齒輪背隙的變化。
- 擋塊、角度感測器和減震裝置。
- 經批准的功能檢查期間出現異常噪音或運動不均。
- 在維護手冊中定義的條件下保持位置。
降低並固定負載,然後在進行維修工作之前隔離儲存的液壓能量。任何帶載測試都應遵循吊車製造商的程序。
為您的吊車選擇旋轉缸
選擇從所需的回轉扭矩和行駛角度開始。然後檢查工作壓力、可用流量、安裝空間、軸連接、負載週期和預期外部負載。
支撐系統還需要單獨檢查軸承容量、螺栓載荷和安裝剛度。單憑吊車噸位不足以確定任一組件的尺寸。
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