顧海東
狹小空間的吊裝利器
——LIEBHERR LTC1045-3.1緊湊型起重機(jī)揭秘及模型賞析
顧海東
在城市市政和工業(yè)領(lǐng)域常有狹窄的空間,在此類(lèi)環(huán)境下吊裝則是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。LIEBHERR LTC1045-3.1緊湊型起重機(jī)憑借其有針對(duì)性的設(shè)計(jì),成為城市市政、工業(yè)領(lǐng)域中不可多得的吊裝利器。筆者將結(jié)合該緊湊型起重機(jī)的比例模型和您一起探究LTC1045-3.1的優(yōu)勢(shì)所在。
現(xiàn)代社會(huì)的工程項(xiàng)目不論大小總會(huì)或多或少涉及到運(yùn)輸和吊裝這兩個(gè)方面,而吊裝作業(yè)必然離不開(kāi)起重機(jī),由此誕生出各種各樣千差萬(wàn)別的起重設(shè)備在各自適合的領(lǐng)域里發(fā)揮著舉足輕重的作用。這其中就有一類(lèi)起重機(jī)在城市基礎(chǔ)建設(shè)和工業(yè)領(lǐng)域中如魚(yú)得水,它便是緊湊型起重機(jī)。
緊湊型起重機(jī)在早期并不算是一個(gè)獨(dú)立的門(mén)類(lèi),只是視為全地面起重機(jī)中某些體型較小的類(lèi)型,故在設(shè)計(jì)上并沒(méi)有太多的特別之處。隨著城市建設(shè)和工業(yè)的蓬勃發(fā)展,傳統(tǒng)的起重機(jī)對(duì)于某些特定的場(chǎng)合顯得有些力不從心,這就迫切地需要有一種新的起重機(jī)來(lái)填補(bǔ)空白。于是,有針對(duì)性設(shè)計(jì)的緊湊型起重機(jī)便應(yīng)運(yùn)而生。
由于脫胎于輪式全地面起重機(jī),緊湊型起重機(jī)先天就具有行駛速度快、轉(zhuǎn)場(chǎng)便捷、適應(yīng)各種地面狀況等優(yōu)點(diǎn),并因?yàn)槠潴w型極其緊湊,一般起重機(jī)無(wú)法進(jìn)入的狹窄場(chǎng)地(比如廠(chǎng)房?jī)?nèi)),它也能見(jiàn)縫插針地展開(kāi)作業(yè)(如圖1、2)。除了體型上的優(yōu)勢(shì),緊湊型起重機(jī)往往還包含有一些特殊的設(shè)計(jì),使其區(qū)別于其他類(lèi)型的起重機(jī),LIEBHERR的LTC1045-3.1便是其中的典范。
按照我們的老規(guī)矩,依然是以小見(jiàn)大,在比例模型和實(shí)車(chē)的光影交錯(cuò)間,既賞析了模型的美,又探究了實(shí)車(chē)的秘。而這次的主角是LIEBHERR LTC1045-3.1緊湊型起重機(jī)。
圖1 LTC1045-3.1在廠(chǎng)房?jī)?nèi)吊裝作業(yè)
圖2 LTC1045-3.1在狹窄場(chǎng)地吊裝作業(yè)
圖3 模型包含的所有組件
圖4 行駛狀態(tài)的LTC1045-3.1(左前視圖)
圖5 行駛狀態(tài)的LTC1045-3.1(右前視圖)
圖6 LTC1045-3.1可靈活穿行于狹窄低矮處
1LIEBHERR公司簡(jiǎn)介
作為L(zhǎng)TC1045-3.1緊湊型起重機(jī)的生產(chǎn)廠(chǎng)商,LIEBHERR這家德國(guó)的家族企業(yè)在業(yè)界早已是大名鼎鼎,自1949年成立之日起便不斷創(chuàng)造著一個(gè)又一個(gè)成功,如今的LIEBHERR不僅是世界建筑機(jī)械領(lǐng)域的領(lǐng)先制造商之一,在其他眾多領(lǐng)域同樣擎起技術(shù)創(chuàng)新的旗幟,其產(chǎn)品線(xiàn)包括建筑機(jī)械、采礦設(shè)備、各類(lèi)起重機(jī)、物料處理設(shè)備、航空和運(yùn)輸系統(tǒng)、制冷設(shè)備、齒輪技術(shù)與自動(dòng)化、多種工業(yè)組件等。
LIEBHERR始終走在技術(shù)的前沿,其產(chǎn)品往往成為整個(gè)行業(yè)的風(fēng)向標(biāo),在其他不少公司的產(chǎn)品上都能依稀看到模仿了LIEBHERR的影子,其影響力可見(jiàn)一斑。
2模型簡(jiǎn)介
LTC1045-3.1的比例模型由德國(guó)模型商Conrad出品,比例為1∶50,涂裝是LIEBHERR原廠(chǎng)工程黃。Conrad的這款模型延續(xù)了其一貫風(fēng)格,硬派的做工、結(jié)實(shí)的軀體、可玩性極高,處處體現(xiàn)了德國(guó)人的嚴(yán)謹(jǐn)和對(duì)機(jī)械產(chǎn)品精益求精的態(tài)度。而起重機(jī)類(lèi)的模型本就可玩性極高,可拆裝的部件較多,玩家必須對(duì)實(shí)車(chē)的結(jié)構(gòu)有所了解,方能順利地搭建起高仿真的起重機(jī)形態(tài)。所以說(shuō)賞玩模型和研究實(shí)車(chē)是個(gè)互相促進(jìn)的過(guò)程,所謂寓教于樂(lè)也是這個(gè)道理。
LTC1045-3.1模型由車(chē)身主體、副臂、前端儲(chǔ)物箱和一些小配件構(gòu)成(如圖3),需要玩家自行組裝成完整的起重機(jī)。
3外型特點(diǎn)
LTC1045-3.1有著極其緊湊的體型,底盤(pán)寬度為2.54 m,長(zhǎng)度為8.91 m,如果去除前端附加的儲(chǔ)物箱,長(zhǎng)度更可縮減為7.68 m;當(dāng)處于行駛狀態(tài)時(shí),車(chē)身總長(zhǎng)10.4 m,高度最低處可至3.01 m。作為最大起重能力達(dá)45 t的起重機(jī),如此小巧的體型非常難得,即便是歐洲那些常見(jiàn)的擁有狹窄低矮過(guò)道的老城區(qū)(如圖6、7),也無(wú)法阻擋LTC1045-3.1前行的腳步。
4行駛系統(tǒng)
LTC1045-3.1采用3軸的底盤(pán),第1、3軸為驅(qū)動(dòng)輪,第2軸可選為驅(qū)動(dòng)輪或從動(dòng)輪。強(qiáng)大的Mercedes-Benz 6缸渦輪增壓柴油引擎可提供240 kW/2 200 rpm的動(dòng)力;ZF-Power變速箱可自動(dòng)變速,為L(zhǎng)TC1045-3.1提供了良好的操控性和舒適度。
LTC1045-3.1的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)非常靈活,3軸均可轉(zhuǎn)向,第一軸的方向由方向盤(pán)控制,而后兩軸的角度由系統(tǒng)依據(jù)行駛速度和第一軸的方向通過(guò)電子液壓裝置自動(dòng)控制,系統(tǒng)預(yù)置了5種轉(zhuǎn)向模式來(lái)簡(jiǎn)化3組轉(zhuǎn)向軸之間的協(xié)作,用戶(hù)只需簡(jiǎn)單地按鍵就可選擇合適的模式來(lái)適應(yīng)不同的場(chǎng)合,即使在行駛過(guò)程中也可任意切換。這樣的設(shè)計(jì)可有效減小輪胎的滑移磨損,并增加駕駛的靈活性和穩(wěn)定性,整車(chē)的最小轉(zhuǎn)動(dòng)半徑僅6.1 m。另外,一旦車(chē)輛出現(xiàn)一些故障,系統(tǒng)可自動(dòng)地把后兩軸的轉(zhuǎn)向油缸歸位擺直車(chē)輪,以便提高行駛的安全性。
由于采用了液壓氣動(dòng)懸掛系統(tǒng),各軸上下起伏范圍達(dá)± 100 mm,便于均衡各軸的負(fù)載,同時(shí)可提高彎道行駛的穩(wěn)定性。LTC1045-3.1連帶配重和副臂的總質(zhì)量為36 t,懸掛系統(tǒng)可保證每軸的負(fù)載為12 t,符合歐洲的道路法規(guī)限定,也就是說(shuō)LTC1045-3.1可自載所有作業(yè)需要的組件(如題首圖、圖4、5)通過(guò)公路開(kāi)往目的地,而無(wú)需其他拖車(chē)輔助運(yùn)輸,既便捷又節(jié)約了成本。
圖7 LTC1045-3.1穿過(guò)極窄的小路
模型在表現(xiàn)底盤(pán)底部的細(xì)節(jié)上稍顯簡(jiǎn)單,所幸3軸的轉(zhuǎn)向機(jī)制還是得以體現(xiàn)(如圖8)。
圖8 底盤(pán)細(xì)節(jié)不多,但3軸均可轉(zhuǎn)向
5二合一的操作艙
LTC1045-3.1的操作艙也是一大亮點(diǎn),這是它在外觀(guān)上和傳統(tǒng)的全地面起重機(jī)最明顯的不同之處。一般的輪胎式起重機(jī)行駛和吊裝操作采用獨(dú)立的控制艙室,分別位于車(chē)頭和吊臂的側(cè)方,而LTC1045-3.1把兩者合二為一,其操作艙安裝在一根伸縮臂上,通過(guò)移動(dòng)位置可實(shí)現(xiàn)不同的功能。
當(dāng)起重機(jī)處于行駛模式時(shí),伸縮臂向前伸展,使得操作艙位于車(chē)頭前部偏左處并固定住,這時(shí)就變成了駕駛室(如圖4)。由于艙體四周采用大面積的玻璃窗,駕駛員擁有極佳的視野,即便是在操作艙的右側(cè),駕駛員的視野也沒(méi)有盲點(diǎn),因?yàn)樘幱谑掌馉顟B(tài)的主臂并沒(méi)有放到最低點(diǎn),而是擱置在車(chē)頭處的一個(gè)托架上(如圖5),呈略向上傾斜狀,此時(shí)主臂的下邊緣位于駕駛員的視線(xiàn)上方。當(dāng)然如果起重機(jī)需要通過(guò)高度受限的區(qū)域,還可把托架放下,這樣主臂就可最大程度地放低,從而把起重機(jī)的總高度降至最低(如圖6)。
當(dāng)起重機(jī)處于吊裝模式時(shí),伸縮臂可向斜上方伸展,并可跟隨吊臂一起回轉(zhuǎn),操作艙后方的液壓油缸又可調(diào)整艙體的仰角(如圖10),此時(shí)的操作艙給吊裝操作人員提供了很靈活的視野高度和角度。LTC1045-3.1的伸縮臂最高可把操作艙中人員的視野推高至7.8 m,這在某些情況下非常有用,比如當(dāng)被吊裝的物件位于高墻后方時(shí),只要把操作艙提升到足夠高后就能讓操作人員操縱起重機(jī)進(jìn)行越墻作業(yè)了(如圖9)。
另外操作艙內(nèi)的空氣彈簧座椅和獨(dú)立于引擎的空調(diào)換氣系統(tǒng)給操作人員營(yíng)造了一個(gè)舒適如家的工作環(huán)境。
模型的操作艙做得相當(dāng)?shù)轿唬搩?nèi)外該有的細(xì)節(jié)都有體現(xiàn),甚至前窗也可以開(kāi)合(如圖10)。
圖9 操作艙可延伸至高處
圖10 操作艙細(xì)節(jié)豐富,前窗可翻起
圖11 車(chē)身側(cè)面有不少儲(chǔ)物空間
圖12 車(chē)頭處安裝的附加儲(chǔ)物箱
6儲(chǔ)物空間
吊裝作業(yè)時(shí)經(jīng)常會(huì)需要一些輔助的配件,比如吊索和支腿墊板等,LTC1045-3.1在車(chē)身的各處設(shè)計(jì)了儲(chǔ)物空間(如圖11),同時(shí)為用戶(hù)提供了一個(gè)可安裝在車(chē)頭前部的附加儲(chǔ)物箱,操作人員只需利用LTC1045-3.1自身的吊裝能力就能方便快速地拆裝這個(gè)儲(chǔ)物箱(如圖13)。儲(chǔ)物箱除了擁有合理設(shè)計(jì)的分類(lèi)儲(chǔ)物隔間(如圖12),在其前端右側(cè)還裝有一個(gè)后視鏡,以擴(kuò)大行駛時(shí)的視野。當(dāng)然用戶(hù)也可以不安裝這個(gè)附加儲(chǔ)物箱,以保持體型的最小化(如圖6、7)。
7起重系統(tǒng)
起重機(jī)最核心的功能自然是起重系統(tǒng)。LTC1045-3.1雖然體型緊湊,但其吊裝能力絲毫不差,最大起重質(zhì)量可達(dá)45 t。
1. 支腿
LTC1045-3.1采用了傳統(tǒng)的側(cè)伸式支腿布置,可為起重機(jī)提供穩(wěn)定安全的支撐。LIEBHERR為其配備了藍(lán)牙終端,操作人員可遙控操作支腿的放下和收起,由于內(nèi)置了自動(dòng)平衡機(jī)制,即使是在不平坦的區(qū)域,也可做到一鍵操控機(jī)身自動(dòng)持平(如圖15)而無(wú)需人為的過(guò)多干預(yù),方便快捷。
2. 配重
LTC1045-3.1的配重塊直接集成在起重平臺(tái)的尾部(如圖14),6.5 t的配重并沒(méi)讓整車(chē)的質(zhì)量過(guò)大,不過(guò)分突出的造型使得吊裝時(shí)的尾部回轉(zhuǎn)半徑只有3.2 m(如圖20),這在空間狹小的區(qū)域頗具優(yōu)勢(shì)。
3. 吊臂
LTC1045-3.1的伸縮式主臂共有6節(jié)(如圖19),完全拉伸時(shí)可達(dá)36 m,此時(shí)的最大起重能力仍有7.8 t;而收縮后的主臂長(zhǎng)8.2 m,這些都有利于保持整車(chē)的長(zhǎng)度較為緊湊。主臂的長(zhǎng)度控制采用了先進(jìn)的單缸伸縮臂系統(tǒng)“TELEMATIK”,可自動(dòng)延伸和鎖定各節(jié)吊臂的長(zhǎng)度以達(dá)到最優(yōu)。
LTC1045-3.1同時(shí)配有一幅可折疊的2節(jié)飛臂,不用時(shí)可折疊掛靠在主臂右側(cè)(如圖5、16);當(dāng)只使用1節(jié)飛臂時(shí),臂長(zhǎng)約為7.5 m(如圖17);而當(dāng)飛臂完全展開(kāi)時(shí),整個(gè)飛臂可達(dá)13 m(如圖18),如果主臂和飛臂都拉伸到極限,LTC1045-3.1更可把物體吊到48 m的高空(如圖19);飛臂和主臂連接時(shí)能設(shè)置不同的夾角,可選0°、20°、40°、60°(如圖18),當(dāng)使用較大夾角時(shí),有利于讓起重機(jī)吊臂夠到更遠(yuǎn)的距離。
飛臂和主臂之間的連接實(shí)際上是通過(guò)一個(gè)1.5 m長(zhǎng)的組合臂架橋接,它平時(shí)被安裝在飛臂的末端(如圖5);這個(gè)組合臂架也可以單獨(dú)和主臂連接使用(如圖16),其前端通過(guò)配置不同的附件來(lái)實(shí)現(xiàn)差異化的需求。
起重機(jī)模型最有魅力的地方就在于可玩性高,靈活地組合主臂和飛臂等的形態(tài)便可搭建讓人興奮的吊裝場(chǎng)景(如圖16~20),但要組成符合實(shí)際的工況配置并不是一件容易的事,需要玩家具備一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。Conrad的這款模型在吊臂的組合上最大程度地保留了實(shí)車(chē)的原汁原味,讓玩家有機(jī)會(huì)體驗(yàn)吊裝的樂(lè)趣。
圖13 可方便快速地拆卸附加儲(chǔ)物箱
圖14 拉伸出支腿的LTC1045-3.1
圖15 支腿可自動(dòng)平衡
圖16 安裝了1.5 m長(zhǎng)組合臂架的吊臂
圖17 未完全展開(kāi)的飛臂
圖18 完全展開(kāi)的飛臂與主臂以60°夾角連接
圖19 主臂和飛臂完全展開(kāi)狀態(tài)的LTC1045-3.1
圖20 LTC1045-3.1作為輔助起重機(jī)
圖21 藍(lán)牙遙控操作把吊鉤掛接到固定鋼纜上
8控制系統(tǒng)
隱藏在LTC1045-3.1內(nèi)部的控制系統(tǒng)更是精華所在,里面凝聚了LIEBHERR歷經(jīng)多年開(kāi)發(fā)積累并久經(jīng)考驗(yàn)的先進(jìn)技術(shù)。
LICCON/LICCON2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)貫穿了起重機(jī)的方方面面。比如自測(cè)系統(tǒng)可快速對(duì)整車(chē)進(jìn)行檢測(cè)并直觀(guān)地顯示出錯(cuò)信息;工作區(qū)域限制系統(tǒng)可自動(dòng)監(jiān)控周?chē)恼系K物以及對(duì)本體部件運(yùn)動(dòng)軌跡作出限制保護(hù);工作規(guī)劃系統(tǒng)則可對(duì)吊裝作業(yè)進(jìn)行模擬,并能根據(jù)輸入的負(fù)載質(zhì)量、吊裝半徑及吊裝高度等參數(shù)自動(dòng)給出最合適的工況配置。
藍(lán)牙終端被用在多種設(shè)備的操控上,包括把吊鉤掛接到車(chē)頭處的固定鋼纜上(如圖21)、支腿的收放等,允許操作人員在近距離遙控操作;而無(wú)線(xiàn)遙控裝置(可選配)則更進(jìn)一步,所有起重機(jī)的操作均可在操作艙外遙控完成,操作人員可自由觀(guān)察環(huán)境,確保視野零死角。
9起重機(jī)中的出租車(chē)
以上諸多特點(diǎn)綜合在一起,我們可以發(fā)現(xiàn)LTC1045-3.1除了體型緊湊外,還特別注重操作的