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2.6 履带式起重机作业部分装设在履带底盘上 , 行走依靠履带装置的起重机称为履带式起重机。
如图2.7。
图2.7履带式起重机履带式起重机与轮胎式起重机相比,因履带与地面接触面积大,故对地面的平均压力小,约为0.05～0.25MPa,可在松软、泥泞地面作业。
它牵引系数高,约为轮胎式的1.5倍,爬坡度大,可在崎岖不平的场地上行驶。
由于履带式起重机支承面宽大,故稳定性好,一般不需要像轮胎式起重机那样设置支腿装置。
对于大型履带式起重机,为了提高作业时的稳定性,履带装置设计成可横向伸展,以扩大支承宽度。
但履带式起重机行驶速度慢(1～ 5km/h),而且行驶过程要损坏路面,因此转移作业时需要通过铁路运输或用平板拖车装运,机动性差。
此外,履带底盘笨重,用钢量大(一台同功率的履带式起重机比轮胎式重50%～100%),制造成本高。
3履带式起重机的组成3.1履带式起重机概况履带式起重机是在行走的履带式底盘上装有行走装置、起重装置、变幅装置、回转装置的起重机。
履带式起重机有一个独立的能源,结构紧凑、外形尺寸相对较小,机动性好,可满足工程起重机流动性的要求,比较适合建筑施工的需要,达到作业现场就可随时技入工作。
3.2履带式起重机的组成部分如下图3.1所示,履带式起重机主要由下列几部分组成。
图3.1 履带式起重机3.2.1取物装置履带式起重机的取物装置主要是吊钩(抓斗、电磁吸盘等作为附属装置)。
3.2.2吊臂用来支承起升钢丝绳、滑轮组的钢结构,它可以俯仰以改变工作半径。
它直接装在上部回转平台上。
吊臂可以根据施工需要在基本吊臂基础上接长。
在必要时,还可在主吊臂的顶端装一吊臂,扩大作业范围,这种吊臂称副臂。
3.2.3上车回转部分它是在起重作业时可以回转的部分包括装在回转平台上除吊臂、配重、吊钩等以外的全部机构和装置。
3.2.4.行走部分它是履带式起重机的下部行走部分,是履带式起重机的底盘,同时也是上车回转部分的基础。
主要有履带、驱动轮、导向轮、支重轮、上托轮、行走马达、行走减速箱、履带张紧装置、履带伸缩油缸等组成。
履带式起重机电气系统原理及关键技术大型履带起重机被广泛应用于搭建桥梁、安装发电设备、安装炼油设备、建设风力发电机以及建设海上工作平台等施工项目，但是在国内国外的履带式起重机占据市场主导地位，我国针对这样的现状制造了1350吨履带起重机，本文简单的介绍了它的配制系统和控制技术。
重点介绍了履带式起重机在安全检测系统方面的发展。
标签：履带式起重机；1350吨；安全监控；关键技术引言履带式起重机在我国有着较大的发展空间和市场潜力，被广泛应用于国民经济各领域的起重运输设备，因此搞清楚履带式起重机的配制系统和控制技术相当重要。
但是，每年在履带式起重机作业时发生的安全事故很多，为了保证安全生产，必须完善履带式起重机的安全监测系统，履带式起重机在安全监测方面的发展已经成为了现在发展的重要方向。
1、1350吨履带起重机1.1 配制系统。
以1350吨履带起重机为例，首先介绍一下整机的配制。
整机主要由4个部分组成，分别为下车系统、转台系统、臂架系统和超起系统。
其中每个系统又由好多部件组成。
其中下车系统一般由四轮一带、履带架、车架、连接横梁以及中间体等部分组成。
转台系统又包括前、后部转台、动力系统等。
臂架系统则主要包括主臂和副臂，副臂是塔式的，副臂还有前后撑杆，前后拉板。
至于超起重系统主要是指超起桅杆、超起撑杆、超起配重以及超起配重拉板等。
1350吨履带起重机是在保证起重机的基本功能完善、工况齐全、性能相当的前提下，结合自己公司的实际研发和制造情况，对产品进行整合优化而生产出来的起重机。
它参照了国外同类型起重机的设计思路，保留了国外产品的优点，加上它是根据实际设计、制造与使用情况设计，同时具备了自己独特的优点。
1350吨履带起重机可以通过安装多路换向阀来实现多个马达系统，这样就能实现单泵对多马达系统的设计。
1.2 控制技术。
这里主要介绍一下基于超起后拉板力矩检测的超起配重提升控制技术。
这里所说的超起主要是指臂架系统里的臂架式超起桅杆。
应用与维修184工程机械与维修 CM&M 2013.09超大吨位履带起重机采用单卷扬机构缺点有3点：一是要求所配起升钢丝绳倍率较大，长度较长；二是要求卷扬机滚筒体积较大，从而给卷扬机构布置带来困难；三是会使卷扬机滚筒上的钢丝绳层数过多，易于造成钢丝绳挤压和磨损。
因此，超大吨位履带起重机大多采用2台卷扬机同步起升。
采用2台卷扬机起升时，若2台卷扬机不同步，可能造成吊钩倾斜、钢丝绳脱离滑轮、滑轮损坏等故障，甚至会导致安全事故。
因此，采用2台卷扬机起升必须设置同步机构。
当卷扬同步机构有故障造成起升不同步时，要立即停机进行排查。
1.双卷扬同步驱动原理（1）机械传动双卷扬同步起升机构主要由A滑轮组、A卷扬机、B滑轮组、B卷扬机和吊钩等组成，如图1所示。
其中A滑轮组由A 卷扬机驱动，B滑轮组由B卷扬机驱动，为保证吊钩两侧滑轮组升、降时速度相履带起重机双卷扬同步控制原理及故障排查方法■ 孙影同，并使A滑轮组和B滑轮组始终保持水平，2个起升机构的卷扬机及滑轮组的规格相同。
（2）液压系统双卷扬同步起升液压系统原理如图2所示，其主要由A变量泵、A主阀、A驱动马达、B变量泵、B主阀和B 驱动马达等组成。
通常A、B变量泵采用柱塞式变量泵，A、B驱动马达采用柱塞式马达，变量泵和主阀采用电液控制。
2套系统中的变量泵、主阀和驱动马达规格相同。
为保证两套系统的协调一致，由同一台发动机驱动2个变量泵，2套系统的变量泵和主阀也由同一个电控手柄操纵。
2.双卷扬同步控制原理双卷扬同步的控制方法是先对同步状况进行检测，如出现不同步即进行同步调整。
（1）双卷扬同步检测方法双卷扬同步检测的方法有以下3种：一是检测吊钩水平度。
该检测方法是在吊钩上安装吊钩水平度发射器，在起重机控制器处连接水平度接收器，吊钩水平度发射器安装位置如图3所示。
吊钩水平度发射器内有水平仪和无线电发射器，水平仪检测到吊钩的水平度后，通过无线电发射器将检测信号发出。
液控履带起重机电气控制原理1. 液控系统的概念履带起重机的主要运行机构如起升、回转、变幅、行走等机构，如果这 些机构中的泵、阀、马达的运行方式不是主要由电信号驱动的，而是由先导 比例液压驱动主阀或者由手动直接驱动主阀阀芯而改变液压回路的系统，则称此类履带起重机的液压系统为先导液压控制系统或者简称为液控系统。
手动直接驱动主阀阀芯的部分原理图如图 1所示，为一个小吨位汽车吊 的原理图。
主阀的放大图如图2所示。
这类一般用于小吨位起重机产品，如 20吨以下汽车起重机等。
-1-r ----- ； --- 1图1小吨位汽车吊原理图n|--rFH十L..r\<1|_\ I ---------回转I起升变幅2sii i —+主阀图2手动阀原理图先导比例液压控制的典型原理图如图 3所示。
一般用于小吨位汽车吊和履带 吊，如50-100吨左右。
它的主要特点之一就是主机构的油路的改变采用先导油 压进行控制，因此，手柄的驱动力可以很小。
电控系统指的是在对液压系统的控制过程中，泵、阀或马达等机构采用的是 电信号控制。
泵可以是电比例变量泵，电信号的大小直接控制泵排量的大小； 阀 可以是开关阀也可以是比例阀，马达也一样。
图4是一种电控开关主阀的原理图， 图5是一种电比例控制的马达原理图。
图5电控开关主阀的原理图图3先导比例液压控制原理图y 一 _____电制动阀图6电比例控制的马达原理图2. 液控系统的控制框图由于相关的电气控制点比较少，控制逻辑也比较简单，因此，电气控制的主 要方面有力限器的控制和相关信息的显示说明等。
对液控的履带起重机进行分析，可以将电气系统分成如下几部分： 1） 人机界面：包括各类的显示灯、组合仪表、视频系统等； 2） 安全限制装置：包括力限器系统、限位开关、传感器等； 3） 工作操作装置：包括手柄、脚踏板、遥控器等； 4） 执行装置：包括各类开关、继电器、灯具等电器元件。
整车控制系统的框图如图7所示。
履带式起重机的组成及工作原理一、履带式起重机概况履带式起重机是在行走的履带式底盘上装有行走装置、起重装置、变幅装置、回转装置的起重机。
履带式起重机有一个独立的能源,结构紧凑、外形尺寸相对较小,机动性好,可满足工程起重机流动性的要求,比较适合建筑施工的需要,达到作业现场就可随时技入工作。
履带式起重机按传动方式不同,可分为机械式、液压式和电动式三种。
其中,机械式又分为内燃机一机械驱动和电动一机械驱动两种。
目前,工程起重机通常采用以下复合驱动方式:内燃机一电力驱动内燃机一电力驱动与外接电源的电力驱动的主要区别是动力源不同,前者采用独立的内燃机作动力源,后者外接电网电源。
内燃机一电力驱动通常是由柴油机驱动发电机发电,把内燃机的机械能转化为电能,传送到工作机构的电动机上,再变为机械能带动工作机构运转。
内燃机一液压驱动内燃机一液压驱动在现代工程起重机中得到了越来越广泛的应用,主要原因一是柴油发动机机械能转化为液压能后,实现液压传动有许多优越性,二是由于液压技术发展很快,使起重机液压传动技术日趋完美。
二、履带式起重机的组成部分如下图所示,履带式起重机主要由下列几部分组成。
1. 取物装置履带式起重机的取物装置主要是吊钩(抓斗、电磁吸盘等作为附属装置)。
2. 吊臂用来支承起升钢丝绳、滑轮组的钢结构,它可以俯仰以改变工作半径。
它直接装在上部回转平台上。
吊臂可以根据施工需要在基本吊臂基础上接长。
在必要时,还可在主吊臂的顶端装一吊臂,扩大作业范围,这种吊臂称副臂。
3. 上车回转部分它是在起重作业时可以回转的部分包括装在回转平台上除吊臂、配重、吊钩等以外的全部机构和装置。
4. 行走部分它是履带式起重机的下部行走部分,是履带式起重机的底盘,同时也是上车回转部分的基础。
主要有履带、驱动轮、导向轮、支重轮、上托轮、行走马达、行走减速箱、履带张紧装置、履带伸缩油缸等组成。
5. 回转支承部分它是安装在下车底盘上用来支承上车回转部分的,包括回转支承装置的全部回转、滚动和不动的零部件和用来固定回转支承装置的机架等(不包括四转小齿轮)。
履带式起重机作业部分装设在履带底盘上 , 行走依靠履带装置的起重机称为履带式起重机。
如图。
图履带式起重机履带式起重机与轮胎式起重机相比,因履带与地面接触面积大,故对地面的平均压力小,约为～,可在松软、泥泞地面作业。
它牵引系数高,约为轮胎式的倍,爬坡度大,可在崎岖不平的场地上行驶。
由于履带式起重机支承面宽大,故稳定性好,一般不需要像轮胎式起重机那样设置支腿装置。
对于大型履带式起重机,为了提高作业时的稳定性,履带装置设计成可横向伸展,以扩大支承宽度。
但履带式起重机行驶速度慢(1～ 5km/h),而且行驶过程要损坏路面,因此转移作业时需要通过铁路运输或用平板拖车装运,机动性差。
此外,履带底盘笨重,用钢量大(一台同功率的履带式起重机比轮胎式重50%～100%),制造成本高。
3履带式起重机的组成履带式起重机概况履带式起重机是在行走的履带式底盘上装有行走装置、起重装置、变幅装置、回转装置的起重机。
履带式起重机有一个独立的能源,结构紧凑、外形尺寸相对较小,机动性好,可满足工程起重机流动性的要求,比较适合建筑施工的需要,达到作业现场就可随时技入工作。
履带式起重机的组成部分如下图所示,履带式起重机主要由下列几部分组成。
图履带式起重机3.2.1取物装置履带式起重机的取物装置主要是吊钩(抓斗、电磁吸盘等作为附属装置)。
吊臂用来支承起升钢丝绳、滑轮组的钢结构,它可以俯仰以改变工作半径。
它直接装在上部回转平台上。
吊臂可以根据施工需要在基本吊臂基础上接长。
在必要时,还可在主吊臂的顶端装一吊臂,扩大作业范围,这种吊臂称副臂。
上车回转部分它是在起重作业时可以回转的部分包括装在回转平台上除吊臂、配重、吊钩等以外的全部机构和装置。
行走部分它是履带式起重机的下部行走部分,是履带式起重机的底盘,同时也是上车回转部分的基础。
主要有履带、驱动轮、导向轮、支重轮、上托轮、行走马达、行走减速箱、履带张紧装置、履带伸缩油缸等组成。
回转支承部分它是安装在下车底盘上用来支承上车回转部分的,包括回转支承装置的全部回转、滚动和不动的零部件和用来固定回转支承装置的机架等(不包括四转小齿轮)。
容
设计内容设计说明及计算过程备注
七.系统
原理图
图7-1
实验报告1
实验报告2
感想
液压技术在应用中广泛，许多生活生产机械都离不开液压技术。
通过本次课程设计，我了解到液压设计的基本流程，设计过程比较繁琐，需要注意较多方面，特别是对各元件的压力及流量计算，需要查阅手册和熟练运用公式。
设计过程中遇到许多难题，通过与同学探讨，加深了对问题的理解。
总之，在这次课程设计的过程中，我收获了很多，不仅对液压技术有了更深入的了解，也学到了很多做事的道理：一丝不苟，齐心协力才能把事情做的更好。
在此还要衷心地感谢李春风老师在试验方面给予的指导和蔺老师给予的理论指导。
参考文献
[1]周世昌 .液压系统设计图集[M].北京：机械工业出版社，2003，7
[2] 雷天觉·新编液压工程手册[M].北京：北京理工大学出版社，1998
[3] 王积伟·液压与气压传动 [M].北京：机械工业出版社，2010,8
[4] 林建亚·液压元件 [M]. 北京：机械工业出版社，1988 ........忽略此处.......。
履带式起重机是在行走的履带式底盘上装有行走装置、起重装置、变幅装置、回转装置的起重机。
履带式起重机有一个独立的能源,结构紧凑、外形尺寸相对较小,机动性好,可满足工程起重机流动性的要求,比较适合建筑施工的需要,达到作业现场就可随时技入工作。
1.动力传递机构整个机器包括上部机构、回转装置和底盘,操作是液压式的。
三个液压泵直接与发动机相联，液压泵将液压压力传递给驱动负载卷扬、主臂(第三卷鼓)、回转及行走等各个液压马达。
各液压回路中均设有一安全阀,以防止由于过负荷或冲击压力损坏液压设备。
所有的减速齿轮机构均为油浴式润滑。
2.操纵机构离合器、圆盘制动器、锁止机构由储能器所储存的工作油操纵,而储能器由装在发动机后部的第4个油泵操纵。
从储能器出来的压力油被分配给电磁阀、液压阀和离合阀。
这些阀通过操纵室中的相应控制杆和开关控制,从而控制相应的机构。
在履带主动轮一侧,回转马达和主臂马达处装有圆盘制动器。
3.卷扬机构主卷鼓和辅卷鼓装在一根轴上。
液压马达通过装在卷鼓轴中间的正齿轮减速一级,再通过内胀带式离合器将动力传给主卷鼓或铺卷鼓，两卷鼓分别装在卷鼓轴的两端，为液动式。
负载的卷上不和卷下是由操纵相应的卷鼓离合器及卷扬马达正、反转来进行控制的。
通过将卷扬控制杆推至相应的位置,即可实现高、低速的选择。
通过双控制阀的油被导入三联控制阀的卷扬回路,以提高卷上和卷下的速度,与此同时行走牵引和第三卷鼓不起作用。
当卷扬操纵杆扳回到空挡位置时,卷扬马达的工作油被平衡阀切断,卷鼓停转。
外抱带式卷扬制动器通过联结杆而与制动踏板联锁。
当卷上和卷下时,制动应松脱,而当维持起吊的负载不动时,制动应起作用。
当将离合器操纵杆扳到分离位置时,制动松开,即可实现自由下落。
欲在行走中操纵卷扬或吊臂起俯时,供给单控制阀的油液导入三联控制阀的吊臂起俯和卷扬回路,因此时液压阀已先被牵引和组合控制开关所接通,故可实现行走中的吊臂起俯或负荷卷扬的操纵。
4.主臂起俯机构主臂起俯(变幅)马达的速度通过行星齿轮和正齿轮传动而减速两级后,直接驱动变幅卷鼓。
履带式起重机是在行走的履带式底盘上装有行走装置、起重装置、变幅装置、回转装置的起重机。
履带式起重机有一个独立的能源 ,结构紧凑、外形尺寸相对较小 ,机动性好,可满足工程起重机流动性的要求,比较适合建造施工的需要 ,达到作业现场就可随时技入工作。
履带式起重机按传动方式不同,可分为机械式、液压式和电动式三种。
其中,机械式又分为内燃机一机械驱动和电动一机械驱动两种。
目前,工程起重机通常采用以下复合驱动方式 :内燃机一电力驱动内燃机一电力驱动与外接电源的电力驱动的主要区别是动力源不同 ,前者采用独立的内燃机作动力源 ,后者外接电网电源。
内燃机一电力驱动通常是由柴油机驱动发电机发电,把内燃机的机械能转化为电能 ,传送到工作机构的电动机上 ,再变为机械能带动工作机构运转。
内燃机一液压驱动内燃机一液压驱动在现代工程起重机中得到了越来越广泛的应用 ,主要原因一是柴油发动机机械能转化为液压能后 ,实现液压传动有许多优越性 ,二是由于液压技术发展很快,使起重机液压传动技术日益完美。
如下图所示,履带式起重机主要由下列几部份组成。
履带式起重机的取物装置主要是吊钩(抓斗、电磁吸盘等作为附属装置)。
臂,扩大作业范围,这种吊臂称副臂。
它是在起重作业时可以回转的部份包括装在回转平台上除吊臂、配重、吊钩等以外的全部机构和装置。
它是履带式起重机的下部行走部份 ,是履带式起重机的底盘 , 同时也是上车回转部份的基础。
主要有履带、驱动轮、导向轮、支重轮、上托轮、行走马达、行走减速箱、履带张紧装置、履带伸缩油缸等组成。
它是安装在下车底盘上用来支承上车回转部份的 ,包括回转支承装置的全部回转、滚动和不动的零部件和用来固定回转支承装置的机架等(不包括四转小齿轮)。
配重是安装在起重机回转平台尾部的具有一定形状的铁块 , 目的是确保起重机能稳定地工作。
在必要时,这些铁块可以卸下后单独搬运。
动力装置即为动力源。
在履带式起重机上 ,大部份动力装置为四冲程柴油发动机。
起重机液压原理研究与分析前言：工程起重机是被广泛地应用于各种物料的起重、运输、装卸、安装和人员输送等作业中现代工业生产不可缺少的设备。
它对减轻劳动强度，节省人力，降低建设成本，提高施工质量，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。
工程起重机涉及了很多学科的知识，内容很广，值得深究。
随着我国工业的快速发展，各种各样和形式设备的需求量也日益增加，这就需要更大的动力来提供这些设备的运作。
比如抗震救灾中使用的吊车，挖掘机，装载机等都是大功率起重设备，那么他们是靠什么来提供如此大的动力？他们大多是靠液压系统来提供动力，所以研究和设计液压系统是很必要和重要的，那么我们就从现实生活中的一些常见流动式起重机和履带吊液控系统工作原理设备中来找到我们需要的答案。
第一章;流动式起重机第一节．概述1.流动式起重机的种类流动式起重机属于旋转臂架式起重机。
由于靠自身的动力系统驱动，也称为自行式起重机，其中采用充气轮胎装置的被称为轮式起重机。
流动式起重机可以长距离行驶，灵活转换作业场地，机动性好，因而得到广泛应用。
流动式起重机主要有汽车起重机、轮胎起重机和履带式起重机，它们的特性简要介绍如下。
1.1. 1汽车起重机汽车起重机使用汽车底盘，具有汽车的行驶通过性能，行驶速度高。
缺点是运行不能负载，起重时必须打支腿。
但因其机动灵活，可快速转移的特点，使之成为我国流动式起重机中使用量最多的起重机。
1.1. 2轮胎起重机轮胎起重机采用专门设计的轮胎底盘，轮距较宽，稳定性好，可前后左右四面作业，在平坦的地面上可不用支腿负载行驶。
在国外，轮胎起重机特别是越野轮胎起重机使用越来越广泛，大有取代汽车起重机的趋势。
1.1. 3履带式起重机图片来自中国教育网。
履带式起重机是用履带底盘，靠履带装置行走的起重机。
与轮式起重机相比有其突出的特点：履带与地面接触面积大、比活小，可在松软、泥泞地面上作业；牵引系数高、爬坡度大，可在崎岖不平的场地上行驶；履带支承面宽大，稳定性好，一般不需要设置支腿装置。
履带式起重机行走机构故障分析及修复履带式起重机是一种依靠履带装置行走的移动式起重机械，依靠其独特的行走机构，使起重机具有带载行驶、接地比压小、爬坡能力强、转弯半径小等特点，行走机构的动态特性，直接影响着履带起重机整车的性能。
在平常的使用中常常出现走行跑偏的现象，使操作起重机的工作效率大打折扣。
为了解决这一问题，本文针对一个故障排查的实例来对整机液压系统进行探讨研究，加以AMESim为平台进行仿真分析，并提出一些日常使用中的建议。
1工作原理该起重机行走液压系统采用双泵、双马达结构，即左、右行走机构各有1个变量泵、1组控制主阀和I个变量马达，各自独立驱动。
以右侧为例：右控制主阀为力士乐MO-5205-00/4M0型电液控制阀。
该阀为四联阀，分别控制右侧履带的行走、主变幅机构、主钩和副钩。
压力油通过右控制主阀的右行走阀片后进入中心回转接头，再通过胶管及快换接头连接到右侧行走变量马达，将动力传递到右侧行走马达。
左侧与右侧相同。
2故障原因分析2.1磨损原因行走机构的机械部件承担自重、作业载荷及运行中的冲击载荷，还要受到砂石、泥水的污染侵蚀，工作条件恶劣，易被磨损。
从行走机构的结构分析，引导轮、支重轮和驱动轮三者的轴线必须和支重轮架的对称中心线重合，该中心线与起重机的半轴轴线垂直，才能保证履带吊直线行走，但驱动轮、托轮、引导轮及支重轮的轮齿磨损，轴承轴套、轴磨损及变形，使驱动轮、引导轮、支重轮与轨链发生啃削，严重时发生履带跑偏、脱轨，进一步加剧这些零部件的磨损，造成恶性循环。
1）土壤、砂石等不利外部环境对磨损的影响。
土壤和砂石对行走机构的影响主要体现在土壤的酸碱度和砂石的硬度、形状上，酸性土壤、带有锐角的碎石、硬度大的砂石等对零部件的腐蚀和磨损较为严重。
2）零部件之间压力及润滑的影响。
在相同材质下，磨损量与作用在零部件上的压力成正比，单位压力越大，磨损量也越大。
因此应尽量避免过大的单位压力。
缺少润滑使零件直接接触，加剧磨损的产生。
大吨位履带吊风险源辨识及检查预防摘要:大吨位履带起重机具有一次性吊载大、倾覆风险大、发生事故后造成后果大的特点。
本文通过对大吨位履带起重机的风险源的挖掘，建立该类设备的检查和预防机制，为该类设备的风险评估提供一定的参照，保障了设备的安全运行。
关键词：履带起重机风险源预防0前言履带起重机对减轻劳动强度，加快工程建设进度，提高工程质量，实现施工工程的机械化、标准化、模块化起到了至关重要的作用。
然而该类设备的应用越来越广泛，危险性在逐渐增大，一旦发生事故造成的影响和损失巨大。
本文通过对大吨位履带起重机工作特性的分析，对其在工作中的危险源进行辨识，提出相应的预防措施，希望能为大吨位履带起重机的使用单位制定安全技术规范提供一定的借鉴。
1 履带吊工作特性履带起重机是特种设备的一种，它主要由下车、上车、臂架系统这三部分组成。
下车主要包括车架、连接梁、履带架、行走机构、配重、履带等；上车包括转台、桅杆、起升机构、变幅机构、回转机构等部分，臂架系统主要包括主臂、副臂等。
一般来说履带起重机随着其最大额定起重量的增大，自身的重量将不断增加，因此下车结构的强度和刚度决定了履带起重机整机的安全性和可靠性。
另外大吨位履带起重机装备有力矩限制器、转台回转锁销装置、起重臂防后翻装置、起升高度限位装置、风速仪、水平仪、液压系统的溢流阀、平衡阀、双向液压锁、回转警告、行走警告、安全监控管理系统（200t以上）等安全保护装置[1]。
大吨位履带起重机的动力装置基本为柴油发动机，通过内燃机把机械能转化为液压能，再经过液压管路和各种阀把液压能传递给液压油缸和液压马达，驱动各机构工作，实现臂架的变幅、回转机构的回转、吊钩的起升以及行走机构的行走见图1。
图1 履带起重机液压控制系统原理图以图1所示履带起重机液压系统为双变量系统，即液压泵及马达均具有变量功能，该系统具有速度调节大、工作效率高、节能等优点[2]。
该系统主要针对的工况有：a、静止带载工况，在该工况下负载可以在任意位置安全停留；b、负载上升工况，在该工况下，液压油驱动液压马达带动负载上升，此时需要控制液压泵的排量的排量来控制上升速度，达到无级变速；c、负载下落工况，该工况由于负载运动的方向与重力的作用方向相同，液压马达会被重物拖动而进行旋转运动，故该工况存在特殊的不稳定性，为实现对负载下放过程的安全控制、增加系统稳定性，液压系统需要利用平衡阀作为节流控制元件来中和重物的势能。
基于EPEC控制器的履带起重机电气系统研制摘要机械电气设计将EPEC控制器融入履带起重机电气系统，利用EPEC控制器的多功能控制模块，实现电气系统的运行管理和监控，保障起重机电气系统安全应用。
本文就针对EPEC控制器的履带起重机电气系统进行设计和研究，文章针对EPEC控制器及其特点进行分析，并且对EPEC控制器在履带起重机电气系统设计应用进行分析。
关键词：EPEC控制器；履带起重机；电气系统履带起重机是当前工程建设中常用的起重机装置，该起重机装饰在应用的过程中，主要依靠下盘履带行走，上部为吊车结构，起到起重吊运作用。
社会发展背景下，现代履带起重机应用逐渐增加，工程对起重机要求更高、起重机在近些年一直都在注重电气自动化控制研究，设计完善的履带起重机电气控制系统，对于起重机应用有非常重要的意义，有利于提升起重机电气控制能力，同时也提升起重机电气系统自动化运行效率。
如，当前履带起重机电气系统研制时，将EPEC 控制器作为电气核心控制系统，并且经实践验证，其技术应用具有实践性作用。
1.EPEC控制器的简要介绍EPEC 控制器也是当前电气自动化领域中应用的一种控制单元，具有超强的逻辑计算能力、控制能力、数据采集、数据储存以及数据分析能力。
研究发现，现代EPEC 控制器具有体积小、自动控制能力强、功能强大等优势。
以常规EPEC 控制器为例，配置16/32 位处理器，因此计算能力更强。
而实际上，EPEC 控制器能在一个CAN控制系统中作为一个控制器连接不同的传感器和执行元件。
控制器多功能的优势特点来自控制器本身的I/O接口、接口针脚最多为52个，适合接入更多功能模块。
I/O针脚具有短路保护功能，能够实现接口电路保护。
最后，EPEC 控制器在应用的过程中，具有良好应用能力，采用CAN总线作为网络总模式、采用PLCopen标准和CANopen，从而使控制器具有更强的扩展功能，在其应用时，能够根据需求不同完成升级，促使其应用场景更加广泛。
液控履带起重机电气控制原理
1.液控系统的概念
履带起重机的主要运行机构如起升、回转、变幅、行走等机构，如果这些机构中的泵、阀、马达的运行方式不是主要由电信号驱动的，而是由先导比例液压驱动主阀或者由手动直接驱动主阀阀芯而改变液压回路的系统，则称此类履带起重机的液压系统为先导液压控制系统或者简称为液控系统。
手动直接驱动主阀阀芯的部分原理图如图1所示，为一个小吨位汽车吊的原理图。
主阀的放大图如图2所示。
这类一般用于小吨位起重机产品，如20吨以下汽车起重机等。
图1 小吨位汽车吊原理图
图2 手动阀原理图
先导比例液压控制的典型原理图如图3所示。
一般用于小吨位汽车吊和履带吊，如50-100吨左右。
它的主要特点之一就是主机构的油路的改变采用先导油压进行控制，因此，手柄的驱动力可以很小。
图3 先导比例液压控制原理图
电控系统指的是在对液压系统的控制过程中，泵、阀或马达等机构采用的是电信号控制。
泵可以是电比例变量泵，电信号的大小直接控制泵排量的大小；阀可以是开关阀也可以是比例阀，马达也一样。
图4是一种电控开关主阀的原理图，图5是一种电比例控制的马达原理图。
图5电控开关主阀的原理图
图6 电比例控制的马达原理图
2.液控系统的控制框图
由于相关的电气控制点比较少，控制逻辑也比较简单，因此，电气控制的主要方面有力限器的控制和相关信息的显示说明等。
对液控的履带起重机进行分析，可以将电气系统分成如下几部分：
1)人机界面：包括各类的显示灯、组合仪表、视频系统等；
2)安全限制装置：包括力限器系统、限位开关、传感器等；
3)工作操作装置：包括手柄、脚踏板、遥控器等；
4)执行装置：包括各类开关、继电器、灯具等电器元件。
整车控制系统的框图如图7所示。
力限器系统是整车安全运行的核心，实时计算整车的力矩限制参数，并显示实际载荷和额定载荷，给出超载或超角度的限制信号给电气系统，电气系统再切段相应的危险回路。
如果是超载，则切段向下变幅和起升动作。
如果是超角度，则切段向上变幅动作。
各类安全限位及传感器的信号输入到组合仪表，进行显示和报警，包括液压系统的参数如压力、发动机系统的参数如转速、机油压力等，还包括卷扬的三圈保护限位、吊钩高度限位等。
这些限位信号经过继电器的电流开关控制作用，对
相应的电磁阀进行控制。
具体的控制流程举例如图8所示，为一个力限器超载后的控制过程。
图7 液控系统控制框图
正常，继电器没电，电磁阀得电，动作正常。
继电器1
超载，继电器得电，电磁阀失电，动作停止。
强制开关
强制，继电器失电，电磁阀得电，动作正常。
图8 力限器超载后的控制原理
3. 典型的电气原理图介绍
液控系统的电气原理图需要对电气控制的所有元件进行描述和表达，并表征每个元件之间的连接关系。
典型的小吨位履带起重机的部分原理图如附图1所示。
电气原理图分析，可以看见电气原理可分为以下几个部分：
发动机部分：主要负责发动机的供电、电动机等的连接，如附图1右下部分； 电源部分：大部分回路采用单独的片式保险丝供电；
照明部分：这个部分是比较多的一部分，包括臂架、转台、驾驶室等的照明及报警灯等，如附图1的左下部分；
液压控制部分：主要是对几个必须的电磁阀的控制，如泵的排量控制、棘轮的控制等，采用开关控制继电器，由继电器驱动电磁阀，见附图1的上半部分；
力限器部分：主要对切断危险动作回路的几个电磁阀进行控制，如附图1 的下半中间部分，包括力传感器和角度传感器的连接等。
整车电气布置一般采用集中式布置，将所有的仪表、电源保险等电气元件集中放置于驾驶室的电气柜内，方便维修和检查。
4. 主要元件介绍
1) 操作手柄，见图9所示，液压先导手柄，控制主要的动作，包括起升、
变幅、行走、回转等，在设计和布置上需要遵循一定的标准，如图10所示。
图9液压先导手柄
图10标准规定的手柄方向
2)脚踏板，用于控制发动机油门，如图11所示。
由于一般采用的是机械式
发动机，油门驱动采用机械拉杆式。
油门踏板与拉杆之间采用钢丝连接。
图11油门踏板图片
3)遥控器，通过开关盒与电缆连接至起重机来操作执行机构动作，要求面
对动作机构来操作，使用完毕将其收起，使用完毕后将机构锁止。
主要用于自装拆的相关电磁阀的控制，如支腿油缸升降控制、履带安装油缸等。
这个在设计上可以是可选件，在驾驶室内也可以做，遥控器的设计主要是方便操作人员近距离观察和接触操作元件，更加安全和可靠；如图12所示。
图12遥控系统
4)力矩限制器系统，由力传感器、角度传感器、主机及显示器组成一个完
整的一个系统。
主机将力信号和角度信号进行一定的运算，得到当前的幅度和臂长情况下的真实载荷值，然后与已经存储于主机内的额定载荷
值进行比较，得到载荷率，并输出相应的显示信息，如95%黄色预警，100%超载红色报警信息等，通过输出开关量信号给电气系统，然后电气系统切段相应的电磁阀来控制动作的执行，基本过程如图13所示。
实际吊重/额定吊重=力矩百分比
≤90% 90%～100%≥100%
正常运行
声音报警
切断危险动作回路
图13 力限器动作基本过程
5)多功能组合仪表主要用于显示发动机参数、其他安全限位信息等，如图
14所示。
可以代替以前普遍使用的压力表、报警灯等，将大部分的信息集中显示到一个仪表盘上，简化了安装和设计，有利于模块化设计。
图14 多功能组合仪表
6)安全装置介绍：
[1]力限器超载控制，如上述的力限器功能，力限器系统会在后面有一
章详细的专门介绍。
[2]臂架上限位，防后倾控制，防止臂架的后倾，绝大部分汽车吊由于
采用的是油缸变幅，因此不涉及臂架后倾的问题，但是履带起重机
由于是钢丝绳变幅，因此必须在臂架的根部设置防后倾油缸顶着臂
架，防止后倾。
小吨位一般采用弹簧缸，性能一般；中大吨位一般
采用油缸防后倾，可以在液压油路中进行设计，使防后倾的力量可
调。
弹簧缸的图片如图15所示，油缸的如图16所示。
图15 弹簧缸防后倾装置
图16 油缸防后倾装置
[3]主钩、副钩过卷控制，防止吊钩碰到臂架头部，损坏臂架，如图17
所示；
图17 防过卷开关与重锤
[4]三圈保护控制，防止卷扬过放，如图18所示；
图18 三圈保护装置的安装位置
[5]车体水平监控，让驾驶员注意不能工作在倾斜度太大的平面上。
[6]环境风速监控，国家标准规定，臂架超过50米必须安装风速仪，只
允许在风速允许范围内工作，最大允许工作风速在6级风（10.8-13.8
米/秒），否则将会发生危险。
风速仪的安装一般在臂架最高点。
5.设计流程
1)明确设计要求，对液压系统进行分析，总结需要控制的液压系统点，如
主要是电磁阀的控制；
2)对整车的电路走线和元件进行设计和选择，包括分线盒、电缆、元件等；
3)对整车的控制电路和常规电路进行设计，包括灯具、继电器等；
4)出电气原理图接线图。
6.特点
1)国产化
2)经济型
3)精细化
11。
