畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目審定表指導(dǎo)教師姓名 職稱 副教授 從事專業(yè) 車(chē)輛工程 是否外聘 □是□否題目名稱 QY40 汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)課題適用專業(yè) 車(chē)輛工程 課題類型 設(shè)計(jì)課題簡(jiǎn)介：（主要內(nèi)容、意義、現(xiàn)有條件、預(yù)期成果及表現(xiàn)形式。）根據(jù)給定的參數(shù)，設(shè)計(jì)全液壓重型汽車(chē)起重機(jī)（QY40 型）的液壓系統(tǒng)，要求設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)采用閉式液壓系統(tǒng)，主動(dòng)力元件為變量泵+齒輪泵，其中變量泵供起升、變幅和伸縮系統(tǒng)使用，齒輪泵則為下車(chē)液壓系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)、液壓油冷卻系統(tǒng)供油。為研制開(kāi)發(fā)新型的中大噸位汽車(chē)起重機(jī)提供理論參考。指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合度 □好 □較好 □一般 □較差2 對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)及全面訓(xùn)練的程度 □好 □較好 □一般 □較差3 選題與生產(chǎn)、科研、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度 □好 □較好 □一般 □較差4 論文選題的理論意義或?qū)嶋H價(jià)值 □好 □較好 □一般 □較差5 課題預(yù)計(jì)工作量 □較大 □適中 □較小6 課題預(yù)計(jì)難易程度 □較難 □一般 □較易教研室意見(jiàn)教研室主任簽字： 年 月 日系（部）教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日注：課題類型填寫(xiě) W.科研項(xiàng)目；X.生產(chǎn)（社會(huì)）實(shí)際；Y.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；Z.其它。SY-025-BY-1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名 系部 汽車(chē)工程系 專業(yè)、班級(jí) 車(chē)輛工程 B05-17指導(dǎo)教師姓名 職稱 副教授 從事專業(yè) 車(chē)輛工程 是否外聘 □是■否題目名稱 QY40 型汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義根據(jù)給定的參數(shù)，設(shè)計(jì)全液壓重型汽車(chē)起重機(jī)（QY40 型）的液壓系統(tǒng)，要求設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)采用閉式液壓系統(tǒng)，主動(dòng)力元件為變量泵+齒輪泵，其中變量泵供起升、變幅和伸縮系統(tǒng)使用，齒輪泵則為下車(chē)液壓系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)、液壓油冷卻系統(tǒng)供油。為研制開(kāi)發(fā)新型的中大噸位汽車(chē)起重機(jī)提供理論參考。二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）二、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容液壓系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，包括上車(chē)液壓系統(tǒng)和下車(chē)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。液壓回路的設(shè)計(jì)，各液壓元件的選取，半伸支腿工況的設(shè)計(jì)。三、主要技術(shù)指標(biāo)、要求1、最大額定起重量：40000 kg；2、液壓系統(tǒng)最高工作壓力： 30.5MPa；3、最大起升高度：46 m (主臂+副臂)；4、最大起升速度：110 m/min；5、最大回轉(zhuǎn)速度： 2 r/min；三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，1.5 萬(wàn)字以上；2、液壓系統(tǒng)圖、液壓回路圖。3、設(shè)計(jì)的電子稿件一份。SY-025-BY-2四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排1、進(jìn)行文獻(xiàn)檢索查，查看相關(guān)資料，對(duì)課題的基本內(nèi)容有一定的認(rèn)識(shí)和了解。第 1-2 周（3 月2～3 月 13）2、初步確定設(shè)計(jì)的總體方案，討論確定方案；對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。第 3-6 周（3 月16～4 月 10）3、提交設(shè)計(jì)草稿，進(jìn)行討論，修定。第 7 周（4 月 13～4 月 17）4、對(duì)動(dòng)力元件、控制元件、執(zhí)行元件進(jìn)行設(shè)計(jì)和選取，繪制液壓系統(tǒng)圖、液壓回路圖及相應(yīng)零件圖。第 8-12 周（4 月 20～5 月 22）5、提交正式設(shè)計(jì)，教師審核。第 13-14 周（5 月 25～6 月 5）6、按照審核意見(jiàn)進(jìn)行修改。第 15 周（6 月 8～6 月 12）7、整理所有材料，裝訂成冊(cè)，準(zhǔn)備答辯。第 16 周（6 月 15～6 月 19）五、主要參考資料[1]張利平.液壓閥原理、使用與維護(hù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005[2]黃緯綱，王旭永，王顯正等.高速電磁開(kāi)關(guān)閥開(kāi)關(guān)特性的機(jī)理研究.上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，1998,(12)[3]齊曉杰.汽車(chē)液壓、氣壓與液力傳動(dòng).北京；機(jī)械工業(yè)出版社，2008[4]馮晉祥.專用車(chē)設(shè)計(jì).北京：人民交通出版社，[5]汽車(chē)工程手冊(cè)編委會(huì).汽車(chē)工程手冊(cè).北京：人民交通出版社，2001[6]黃聲顯.重型汽車(chē)構(gòu)造與維修. 汽車(chē)工程手冊(cè).北京：人民交通出版社，2005[7]謝金元.高位自卸汽車(chē)的設(shè)計(jì)與探討.專用汽車(chē)，2006（4）六、備注指導(dǎo)教師簽字：年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日 摘 要QY40 型汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是該型起重機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中最關(guān)鍵的一步。本文根據(jù)液壓系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行整體方案設(shè)計(jì)，對(duì)其功能和工作原理進(jìn)行分析，初步確定了系統(tǒng)各回路的基本結(jié)構(gòu)及主要元件，按照所給機(jī)構(gòu)性能參數(shù)和液壓性能參數(shù)進(jìn)行元件的選擇計(jì)算，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)性能的驗(yàn)算和發(fā)熱校核，以滿足該起重機(jī)所要達(dá)到的要求。本文還針對(duì)當(dāng)前汽車(chē)起重機(jī)所采用的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)——電液比例控制技術(shù)，從原理、控制部件、回路控制、控制措施以及對(duì)汽車(chē)起重機(jī)的影響等進(jìn)行專題研究。由此對(duì)電液比例控制技術(shù)在汽車(chē)起重機(jī)中的運(yùn)用給以充分的肯定，對(duì)汽車(chē)起重機(jī)的發(fā)展前景有了很大的希望。關(guān)鍵字: 汽車(chē)起重機(jī); 液壓系統(tǒng); 高效節(jié)能; 性能參數(shù); 電液比例ABSTRACTModel QY40 automobile crane hydraulic pressure systematic design this type hoist the most key one of the design process.This text analyses , demand to carry on the scheme to work out on this performance systematic in hydraulic pressure.Prove to its function and operation principleHave confirmed the basic structure of system every return circuit and main component tentatively According to giving the organization performance parameters and choice of carrying on the component of performance parameter of hydraulic pressure to calculate Through to the checking computations and generating heat to check of systematic function, in order to respond to the request that this hoist should reach This text, still to an advanced technology that the automobile crane adopts at present —Control technology of proportion of the electric liquid .Carry on the case study from principle , controlling part , return circuit controlling , control measure and impact on automobile crane ,etc. Therefore give the abundant affirmation to the application of the proportion of the electric liquid in the automobile crane of control technology The development prospect has very great hopes.key words:Crane truck; Hydraulic pressure system; Energy-efficient; Performance parameter; Proportion of the electric liquid目 錄摘要 ……………………………………………………………………… IABSTRACT……………………………………………………………… II第 1 章 概述 ……………………………………………………………… 11.1 關(guān)于汽車(chē)起重機(jī) .11.2 液壓傳動(dòng)應(yīng)用于汽車(chē)起重機(jī)上的優(yōu)缺點(diǎn) .11.2.1 優(yōu)點(diǎn) .11.2.2 缺點(diǎn) 21.3 液壓系統(tǒng)的類型 .21.4 汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)功能、組成和工作特點(diǎn) .21.5 汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)的運(yùn)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) .41.6 本課題來(lái)源、任務(wù)要求和整機(jī)性能參數(shù) .51.7 小結(jié) .6第 2 章 液壓系統(tǒng)方案及原理的擬定 …………………………………… 82.1 典型工況分析及對(duì)系統(tǒng)要求 .82.1.1 伸縮機(jī)構(gòu)的作業(yè)情況 .82.1.2 副臂的作業(yè)情況 .82.1.3 三個(gè)以上機(jī)構(gòu)的組合作業(yè)情況 .82.1.4 典型工況的確定 .82.1.5 系統(tǒng)要求 92.2 液壓系統(tǒng)類型選擇 .102.2.1 本機(jī)液壓系統(tǒng)分析 102.2.2 各機(jī)構(gòu)動(dòng)力組合、分配及控制 112.3 小結(jié) .12第 3 章 各液壓回路組成原理和性能分析 ………………………………133.1 主副卷?yè)P(yáng)回路 133.1.1 性能要求 .133.1.2 主要元件 .133.1.3 主要回路 .133.1.4 功能實(shí)現(xiàn)和工作原理 .133.2 回轉(zhuǎn)回路 143.2.1 性能要求 143.2.2 主要元件 .153.2.3 主要回路 .153.2.4 功能實(shí)現(xiàn)和工作原理 .153.3 伸縮回路 .153.3.1 性能要求 .153.3.2 主要元件 .153.3.3 主要回路 .153.3.4 功能實(shí)現(xiàn)和工作原理 .153.4 變幅回路 163.4.1 性能要求 .163.4.2 主要元件 .163.4.3 主要回路 .163.4.4 功能實(shí)現(xiàn)和工作原理 .163.5 支腿回路 163.5.1 性能要求 .163.5.2 功能實(shí)現(xiàn)和工作原理 .163.6 本汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng) 173.7 小結(jié) 18第 4 章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………194.1 液壓系統(tǒng)工作參數(shù)和各機(jī)構(gòu)主要參數(shù) .194.1.1 工作機(jī)構(gòu)主要參數(shù) 194.1.2 液壓系統(tǒng)參數(shù) 204.2 液壓元件選擇計(jì)算 .214.2.1 液壓馬達(dá)和液壓泵的選擇計(jì)算 214.2.2 液壓閥的選擇 314.2.3 液壓輔助元件選擇 324.3 小結(jié) 35第 5 章 系統(tǒng)各回路性能計(jì)算 ……………………………………………365.1 系統(tǒng)各回路功率計(jì)算 .365.1.1 各回路功率選取 365.1.2 管路系統(tǒng)容積效率及壓力效率計(jì)算 365.2 系統(tǒng)各回路性能的驗(yàn)算 .375.2.1 起升回路 375.2.2 回轉(zhuǎn)回路 415.2.3 伸縮回路 425.2.4 變幅回路 445.2.5 支腿回路 455.3 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱驗(yàn)算 465.3.1 工作循環(huán)周期 T.465.3.2 油泵損失所產(chǎn)生的熱能 H 475.3.3 馬達(dá)產(chǎn)生的熱量 .485.3.4 油箱散熱量 485.4 小結(jié) 49結(jié)論…………………………………………………………………………50致謝…………………………………………………………………………51參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………52附錄…………………………………………………………………………5301234第 1 章 概述1.1 關(guān)于汽車(chē)起重機(jī)工程起重機(jī)是各種工程建設(shè)廣泛運(yùn)用的重要起重設(shè)備，是用來(lái)對(duì)物料進(jìn)行起重、運(yùn)輸、裝卸或安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，在工業(yè)和民用建筑中作為主要施工機(jī)械而得到廣泛運(yùn)用。它對(duì)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省人力，降低建設(shè)成本，提高施工質(zhì)量，加快建設(shè)速度，實(shí)現(xiàn)工程施工機(jī)械化起著十分重要的作用。目前我國(guó)是世界上使用工程起重機(jī)最大的國(guó)家之一。近年來(lái)，隨著工程建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，起重安裝工程量越來(lái)越大，吊裝能力、作業(yè)半徑和機(jī)動(dòng)性能的更高要求促使起重機(jī)發(fā)展迅速，具有先進(jìn)水平的塔式起重機(jī)和汽車(chē)起重機(jī)已成為機(jī)械化施工的主力。相對(duì)于其他起重機(jī)，汽車(chē)起重機(jī)不僅具有移動(dòng)方便，操作靈活，易于實(shí)現(xiàn)不同位置的吊裝等優(yōu)點(diǎn)，而且對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和控制的液壓系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)改進(jìn)設(shè)計(jì)。隨著液壓技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車(chē)起重機(jī)已經(jīng)成為各起重機(jī)生產(chǎn)廠家主要發(fā)展對(duì)象。1.2 液壓傳動(dòng)應(yīng)用于汽車(chē)起重機(jī)上的優(yōu)缺點(diǎn)1.2.1 優(yōu)點(diǎn)1. 在起重機(jī)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能上的優(yōu)點(diǎn)來(lái)自汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)油泵轉(zhuǎn)換到工作機(jī)構(gòu)，其間可以獲得很大的傳動(dòng)比，省去了機(jī)械傳動(dòng)所需的復(fù)雜而笨重的傳動(dòng)裝置。不但使結(jié)構(gòu)緊湊，而且使整機(jī)重量大大的減輕，增加了整機(jī)的起重性能。同時(shí)還很方便的把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)槠揭七\(yùn)動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的變幅和自動(dòng)伸縮。各機(jī)構(gòu)使用管路聯(lián)結(jié)，能夠得到緊湊合理的速度，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特性。便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作，改善了司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度和條件。由于元件操縱可以微動(dòng)，所以作業(yè)比較平穩(wěn)，從而改善了起重機(jī)的安裝精度，提高了作業(yè)質(zhì)量。采用液壓傳動(dòng)，在主要機(jī)構(gòu)中沒(méi)有劇烈的干摩擦副，減少了潤(rùn)滑部位，從而減少了維修和技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間。2．在經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)液壓傳動(dòng)的起重機(jī)，結(jié)構(gòu)上容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，通用化和系列化，便于大批量生產(chǎn)5時(shí)采用先進(jìn)的工藝方法和設(shè)備。此種起重機(jī)作業(yè)效率高，輔助時(shí)間短，因而提高了起重機(jī)總使用期間的利用率，對(duì)加速實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化大有好處。1.2.2 缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是漏油問(wèn)題難以避免。為了防止漏油問(wèn)題，元件的制造精度要求比較高。油液粘度和溫度的變化會(huì)影響機(jī)構(gòu)的工作性能。液壓元件的制造和系統(tǒng)的調(diào)試需要較高的技術(shù)水平。從液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn)，根據(jù)國(guó)際上起重機(jī)的發(fā)展來(lái)看，不論大小噸位都采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。縱觀眾多用戶的反饋意見(jiàn)，液壓式汽車(chē)起重機(jī)深受他們的歡迎和好評(píng)。所以 QY40 型汽車(chē)起重機(jī)決定采用液壓傳動(dòng)的形式。1.3 液壓系統(tǒng)的類型液壓系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其工作目的必須經(jīng)過(guò)動(dòng)力源——傳輸控制機(jī)構(gòu)——執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個(gè)環(huán)節(jié)。其中動(dòng)力源主要是液壓泵；傳輸控制裝置主要是一些輸油管和各種閥的連接機(jī)構(gòu)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是液壓馬達(dá)和液壓缸。這三種機(jī)構(gòu)的不同組合就形成了不同功能的液壓回路。泵—馬達(dá)回路是起重機(jī)液壓系統(tǒng)的主要回路，按照泵循環(huán)方式的不同有開(kāi)式回路和閉式回路兩種。開(kāi)式回路中馬達(dá)的回油直接通回油箱，工作油在油箱中冷卻及沉淀過(guò)濾后再由液壓泵送入系統(tǒng)循環(huán)，這樣可以防止元件的磨損。但油箱的體積大，空氣和油液的接觸機(jī)會(huì)多，容易滲入。閉式回路中馬達(dá)的回油直接與泵的吸油口相連，結(jié)構(gòu)緊湊，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，散熱條件差，需設(shè)輔助泵補(bǔ)充泄漏和冷卻。而且要求過(guò)濾精度高，但油箱體積小，空氣滲入油中的機(jī)會(huì)少，工作平穩(wěn)。1.4 汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)功能、組成和工作特點(diǎn)汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)一般由起升、變幅、伸縮、回轉(zhuǎn)、支腿和控制六個(gè)主回路組成。從圖 1-1 可以看出，各個(gè)回路之間具有不同的功能、組成和工作特點(diǎn)：1、起升回路起升回路起到使重物升降的作用。起升回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥、液壓離合器和液壓馬達(dá)組成。起升回路是起重機(jī)液壓系統(tǒng)的主要回路，對(duì)于大、中型汽車(chē)起重機(jī)一般都設(shè)置主、6副卷?yè)P(yáng)起升系統(tǒng)。它們的工作方式有單獨(dú)吊重、合流吊重以及單獨(dú)共同吊重三種方式，其中對(duì)于吊大噸位且要求速度不太高時(shí)用主卷?yè)P(yáng)吊的方式，對(duì)于吊小噸位且要求速度不太高時(shí)用副卷?yè)P(yáng)吊的方式；對(duì)于吊大噸位且要求速度比較高時(shí)用主副卷?yè)P(yáng)泵合流吊的方式；對(duì)于吊比較長(zhǎng)的物體時(shí)用單獨(dú)共同吊重方式 。圖 1-1 汽車(chē)起重機(jī)各回路工作狀態(tài)圖2．回轉(zhuǎn)回路回轉(zhuǎn)回路起到使吊臂回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)重物水平移動(dòng)的作用?；剞D(zhuǎn)回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥、液壓離合器和液壓馬達(dá)組成，由于回轉(zhuǎn)力比較小所以其結(jié)構(gòu)沒(méi)有起升回路復(fù)雜?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使重物水平移動(dòng)的范圍有限，但所需功率小，所以一般汽車(chē)起重機(jī)都設(shè)計(jì)成全回轉(zhuǎn)式的，即可在左右方向任意進(jìn)行回轉(zhuǎn)。 3．變幅回路絕大部分工程起重機(jī)為了滿足重物裝、卸工作位置的要求，充分利用其起吊能力（幅度減小能提高起重量） ，需要經(jīng)常改變幅度。變幅回路則是實(shí)現(xiàn)改變幅度的液壓工作回路，用來(lái)擴(kuò)大起重機(jī)的工作范圍，提高起重機(jī)的生產(chǎn)率。變幅回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥和變幅液壓缸組成。工程起重機(jī)變幅按其工作性質(zhì)可分為非工作性變幅和工作性變幅兩種。非工作7性變幅指只是在空載條件下改變幅度。它在空載時(shí)改變幅度，以調(diào)整取物裝置的位置，而在重物裝卸移動(dòng)過(guò)程中，幅度不改變。這種變幅次數(shù)一般較少，而且采用較低的變幅速度，以減少變幅機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)功率，這種變幅的變幅機(jī)構(gòu)要求簡(jiǎn)單。工作性變幅能在帶載的條件下改變幅度。為了提高起重機(jī)的生產(chǎn)率和更好地滿足裝卸工作的需要，常常要求在吊裝重物時(shí)改變起重機(jī)的幅度，這種類型的變幅次數(shù)頻繁，一般采用較高的變幅速度以提高生產(chǎn)率。工作性變幅驅(qū)動(dòng)功率較大，而且要求安裝限速和防止超載的安全裝置。與非工作性變幅相比，這種變幅要求的變幅機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，自重也較大，但工作機(jī)動(dòng)性卻大為改善。汽車(chē)起重機(jī)由于使用了支腿，除了吊非常輕的重物之外，必須帶載變幅。4．伸縮回路伸縮回路可以改變吊臂的長(zhǎng)度，從而改變起重機(jī)吊重的高度。伸縮回路主要由液壓泵、換向閥、液壓缸和平衡閥組成，根據(jù)伸縮高度和方式不同其液壓缸的節(jié)數(shù)結(jié)構(gòu)也就大不相同。汽車(chē)起重機(jī)的伸縮方式主要有同步伸縮和非同步伸縮兩種，同步伸縮就是各節(jié)液壓缸相對(duì)于基本臂同時(shí)伸出，采用這種伸縮方式不僅可以提高臂的伸出效率，而且可以使臂的結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，提高起重機(jī)的吊重。伸縮回路只能在起重機(jī)吊重之前伸出。5．支腿回路支腿回路是用來(lái)驅(qū)動(dòng)支腿，支呈整臺(tái)起重機(jī)的。支腿回路主要由液壓泵、水平液壓缸、垂直液壓缸和換向閥組成。汽車(chē)起重機(jī)設(shè)置支腿可以大大提高起重機(jī)的起重能力。為了使起重機(jī)在吊重過(guò)程中安全可靠，支腿要求堅(jiān)固可靠，伸縮方便。在行駛時(shí)收回，工作時(shí)外伸撐地。還可以根據(jù)地面情況對(duì)各支腿進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)。1.5 汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)的運(yùn)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)隨著國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，世界能源的不斷短缺，現(xiàn)代施工項(xiàng)目對(duì)汽車(chē)起重機(jī)的要求也越來(lái)越高，高、深、尖、高效節(jié)能的液壓技術(shù)在汽車(chē)起重機(jī)上的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)展示了強(qiáng)大的發(fā)展趨勢(shì)。汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)一般由起升、變幅、伸縮、回轉(zhuǎn)、控制五個(gè)主回路組成，本文通過(guò)對(duì)五個(gè)主回路現(xiàn)狀的分析來(lái)探討其發(fā)展趨勢(shì)。81.6 本課題來(lái)源、任務(wù)要求和整機(jī)性能參數(shù)1. 課題來(lái)源QY40 全液壓汽車(chē)起重機(jī)屬于中型起重機(jī)，是工程建設(shè)中較常用的一款汽車(chē)起重機(jī)?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多廠家還沒(méi)有生產(chǎn)出這款起重機(jī)來(lái)，卻不斷的向生產(chǎn)大型起重機(jī)邁進(jìn)。隨著“神州第一吊”的 QY300 液壓汽車(chē)起重機(jī) 2004 年在中聯(lián)浦沅成功下線，這是引進(jìn)國(guó)外技術(shù)才生產(chǎn)出來(lái)的，代表了中國(guó)汽車(chē)起重機(jī)制造的最高水平，而不是設(shè)計(jì)的最高水平。生產(chǎn)廠家把生產(chǎn)的起重機(jī)所能夠吊的噸位作為生產(chǎn)能力的主要標(biāo)志，而忽視中小型起重機(jī)的技術(shù)發(fā)展，從某種方面來(lái)說(shuō)是不完美的。本機(jī)液壓系統(tǒng)采用的液壓元件主要是由德國(guó)曼勒斯曼公司生產(chǎn)的，其中大多數(shù)是電液比例液壓元件。這種元件具有操作方便，微調(diào)性能好，可以對(duì)油路實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制等特點(diǎn)，是目前世界上比較先進(jìn)的技術(shù)。采用這種技術(shù)設(shè)計(jì)出來(lái)的液壓系統(tǒng)操作性能和各機(jī)構(gòu)的控制性能都比較高，不僅各機(jī)構(gòu)的定位準(zhǔn)確，安全可靠，穩(wěn)定，而且操作靈活方便。為了使設(shè)計(jì)出來(lái)的起重機(jī)具有高的性能，設(shè)計(jì)時(shí)不竟要采用一些國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，也要有自己的創(chuàng)新技術(shù)。這樣，才能使自己設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品具有一定的先進(jìn)性，很高的性價(jià)比，才能在市場(chǎng)中具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。因此，設(shè)計(jì)這樣一款汽車(chē)起重機(jī)不僅很有必要而且是可行的。2. 任務(wù)要求（1）整機(jī)基本參數(shù)應(yīng)符合《汽車(chē)起重機(jī)基本參數(shù)》標(biāo)準(zhǔn)。（2）各工作機(jī)構(gòu)既能單獨(dú)單獨(dú)作業(yè)又能復(fù)合作業(yè)，其中主卷?yè)P(yáng)單獨(dú)作業(yè)時(shí)能實(shí)現(xiàn)合流。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)功率 80KW(3000r/min),最大扭矩 300Nm(1650r/min),液壓系統(tǒng)壓力250Mpa. （4）液壓系統(tǒng)采用多泵多回路變量液壓系統(tǒng)，主、副卷?yè)P(yáng)和回轉(zhuǎn)采用閉式回路，變幅、伸縮和支腿采用開(kāi)式回路。操作方式為先導(dǎo)伺服操作。（5）所設(shè)計(jì)的汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)構(gòu)成合理，技術(shù)性能先進(jìn)，在滿足可靠性前提下具有一定的創(chuàng)新性。技術(shù)資料完整、正確。（6）撰寫(xiě)的汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究報(bào)告具有一定的理論性、使用性和9獨(dú)創(chuàng)性。3. 整機(jī)主要性能參數(shù)最大起重量*幅度 40t*3m最大起升高度 46 m滑輪組倍率 11主臂長(zhǎng) 11-33.5m（4 節(jié)）主臂全程伸縮時(shí)間 162Sec主臂變幅范圍 -2-80degree主臂變幅時(shí)間 60Sec主卷?yè)P(yáng)單繩速度 0-110 m/min副卷?yè)P(yáng)單繩速度 40 m/minM 最大起升力矩 1401 kN.m最大回轉(zhuǎn)速度 0-2.0 r/min最高行駛速度 68 km/h最大爬坡度 37%最小轉(zhuǎn)彎半徑 12m行駛狀態(tài)總重 37.51t外形尺寸 13.65×2.75×3.46m支腿距離(縱向×橫向) 5.45×6.2m上車(chē)空冷發(fā)動(dòng)機(jī) 斯太爾 WD615.61 最大功率 191KW（2600rpm）最大扭矩 828Nm(1600rpm)1.7 小結(jié)本課題主要針對(duì)汽車(chē)起重機(jī)的功能、組成和工作特點(diǎn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外汽車(chē)起重機(jī)的運(yùn)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)一款能夠適應(yīng)國(guó)內(nèi)外工程建設(shè)的中型汽車(chē)起重機(jī)（QY40）液壓系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)本機(jī)液壓系統(tǒng)時(shí)，在明確設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)要求，不要偏離題目；仔細(xì)研究設(shè)計(jì)方案，理清設(shè)計(jì)思路，使設(shè)計(jì)過(guò)程清晰化，這兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上。進(jìn)行以下研究工作：101、分析已有的汽車(chē)起重機(jī)，結(jié)合本機(jī)特點(diǎn)，對(duì)液壓元件進(jìn)行選擇。2、對(duì)各工作機(jī)構(gòu)液壓回路進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)個(gè)回路的組成原理和性能進(jìn)行分析。3、根據(jù)本機(jī)液壓系統(tǒng)工作參數(shù)和各機(jī)構(gòu)主要參數(shù)對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，即對(duì)各種類型的主要元件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并且對(duì)其進(jìn)行選擇。4、液壓元件選好以后需要對(duì)各回路進(jìn)行性能計(jì)算，其中包括系統(tǒng)各回路功率計(jì)算，各回路性能驗(yàn)算以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)熱進(jìn)行驗(yàn)算。5、由于本機(jī)多處采用了電液比例控制技術(shù)，所以還需要對(duì)起重機(jī)液壓系統(tǒng)電液比例控制技術(shù)進(jìn)行專題研究。11第 2 章 液壓系統(tǒng)方案及原理的擬定2.1 典型工況分析及對(duì)系統(tǒng)要求2.1.1 伸縮機(jī)構(gòu)的作業(yè)情況汽車(chē)起重機(jī)工作中主要用到的機(jī)構(gòu)是主、副卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；在重物下降定位時(shí)常常用到變幅機(jī)構(gòu)。帶載伸縮是比較危險(xiǎn)的，在實(shí)際作業(yè)中很少使用，空載吊臂伸縮循環(huán)僅占試驗(yàn)基本工況作業(yè)循環(huán)次數(shù)的 5％，故伸縮及帶載伸縮不是典型工況。2.1.2 副臂的作業(yè)情況大多數(shù)汽車(chē)起重機(jī)都帶有副臂，它的作用是增加起重機(jī)的最大起升高度。很多大型汽車(chē)起重機(jī)主臂前都有一個(gè)突出滑輪，在副卷?yè)P(yáng)工作時(shí)，順著滑輪吊下副鉤，用于主、副卷?yè)P(yáng)的組合動(dòng)作，而很少用副臂與主卷?yè)P(yáng)進(jìn)行組合動(dòng)作。本機(jī)屬于中型起重機(jī)，不提倡采用副臂，不過(guò)可以增加臂的節(jié)數(shù)來(lái)增大最大起升高度。2.1.3 三個(gè)以上機(jī)構(gòu)的組合作業(yè)情況有些大型汽車(chē)起重機(jī)要求有三、四個(gè)動(dòng)作同時(shí)組合功能，是靠手柄的 45°聯(lián)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)的，即一個(gè)手柄同時(shí)控制兩個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，這種操作方式對(duì)司機(jī)的操作水平要求很高，且有危險(xiǎn)，實(shí)際作業(yè)中很少使用。本機(jī)為中型起重機(jī)實(shí)現(xiàn)功能沒(méi)有大型的多，操作也沒(méi)大型的那么復(fù)雜，采用電液比例伺服系統(tǒng)來(lái)控制，操作靈活穩(wěn)定，因此，對(duì)操作人員要求不是很高。2.1.4 典型工況的確定根據(jù)以上原則，各機(jī)構(gòu)的實(shí)際作業(yè)情況，起重機(jī)試驗(yàn)規(guī)范，以及很多操作者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，可確定表 2-1 的五種工況，作為大中型汽車(chē)起重機(jī)的典型工況。設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)要求各系統(tǒng)的動(dòng)作能夠滿足這些工況要求。表 2-1 汽車(chē)起重機(jī)典型工況表序號(hào) 工 況 一次循環(huán)內(nèi)容 特 點(diǎn)121基本臂；額定起重量的 80％；相應(yīng)的工作幅度；吊重起升－回轉(zhuǎn)－下降－起升－回轉(zhuǎn)－下降（中間制動(dòng)一次）起重噸位大，動(dòng)作單一，很少與回轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)組合動(dòng)作2基本臂；額定起重量的 80％；相應(yīng)的工作幅度；（主+副）卷?yè)P(yáng)起升－回轉(zhuǎn)－（主＋副）卷?yè)P(yáng)下降－（主＋副）卷?yè)P(yáng)起升－回轉(zhuǎn)－（主＋副）卷?yè)P(yáng)下降（中間制動(dòng)一次）主、副卷?yè)P(yáng)組合動(dòng)作主要用于平吊安裝或空中翻轉(zhuǎn)3中長(zhǎng)臂；中長(zhǎng)臂最大額定起重量的 1/2；相應(yīng)的工作幅度；（起升＋回轉(zhuǎn)）－變幅－下降－（起升＋回轉(zhuǎn)）－下降（中間制動(dòng)一次）起重機(jī)在額定起重量的（50～60）％的作業(yè)工況最多4中長(zhǎng)臂；中長(zhǎng)臂最大額定起重量的 1/2；相應(yīng)的工作幅度；（主+副）卷?yè)P(yáng)起升－回轉(zhuǎn)－變幅－（主＋副）卷?yè)P(yáng)下降－（主＋副）卷?yè)P(yáng)起升－回轉(zhuǎn)－（主＋副）卷?yè)P(yáng)下降（中間制動(dòng)一次）中長(zhǎng)臂，中等起重量工況出現(xiàn)機(jī)率大，此時(shí)的臺(tái)裝作業(yè)或空中翻轉(zhuǎn)作業(yè)也很常用5最長(zhǎng)臂；最長(zhǎng)臂最大額定起重量的 1/2；相應(yīng)的工作幅度；（主＋副）卷?yè)P(yáng)起升－回轉(zhuǎn)－變幅－（主+副）卷?yè)P(yáng)下降－（主＋副）卷?yè)P(yáng) 下降 （中間制動(dòng)一次）很多工況并不是利用汽車(chē)起重機(jī)起吊噸位大的特點(diǎn)，而是利用它臂長(zhǎng)特點(diǎn)進(jìn)行高空作業(yè)2.1.5 系統(tǒng)要求根據(jù)汽車(chē)起重機(jī)的典型工作狀況對(duì)系統(tǒng)的要求主要反映在對(duì)以下幾個(gè)液壓回路的要求上。1. 起升回路（1）主、副卷?yè)P(yáng)既能單動(dòng)，又能同時(shí)動(dòng)作，要求自動(dòng)分流合流并將保證低壓合流高壓自動(dòng)分流。（2）副卷?yè)P(yáng)只要求單泵供油。（3）要求卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)微動(dòng)性好，起、制動(dòng)平穩(wěn)，重物停在空中任意位置能可靠13制動(dòng)，即二次下滑問(wèn)題，以及二次下降時(shí)的重物或空鉤下滑問(wèn)題，即二次下降問(wèn)題。2. 回轉(zhuǎn)回路（1）具有獨(dú)立工作能力。（2）回轉(zhuǎn)制動(dòng)應(yīng)兼有常閉制動(dòng)和常開(kāi)制動(dòng)（可以自由滑轉(zhuǎn)對(duì)中） ，兩種情況。3. 變幅回路（1）帶平衡閥并設(shè)有二次液控單向閥鎖住保護(hù)裝置。（2）要求起落臂平穩(wěn)，微動(dòng)性好，變幅在任意允許幅值位置能可靠鎖死。（3）要求在有載荷情況下能微動(dòng)。（4）平衡閥應(yīng)備有下腔壓力傳感器接口，作為力矩限制器檢測(cè)星號(hào)源。4. 伸縮回路本機(jī)伸縮機(jī)構(gòu)采用四節(jié)臂（含有三個(gè)液壓缸） ，由于本機(jī)為中型起重機(jī)為了使本機(jī)運(yùn)用廣泛，采用電液閥控制液壓缸實(shí)現(xiàn)各節(jié)臂順序伸縮。各節(jié)臂具有任意伸縮的選擇性，但不能實(shí)現(xiàn)同部伸縮。5. 控制回路（1）為了使操縱方便總體要求操縱手柄限制為兩個(gè)。（2）操縱元件必須具有 45°方向操縱兩個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)能力。6. 支腿回路（1）要求垂直支腿不泄漏，具有很強(qiáng)的自鎖能力（不軟腿） 。（2）要求各支腿可以進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整。（3）要求水平支腿伸出距離足夠大，能夠滿足最大吊重而不至于整機(jī)傾翻。（4）要求垂直支腿能夠承載最大起重時(shí)的壓力。（5）起重機(jī)行走時(shí)不產(chǎn)生掉腿現(xiàn)象。2.2 液壓系統(tǒng)類型選擇2.2.1 本機(jī)液壓系統(tǒng)分析根據(jù)開(kāi)式和閉式系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)、典型工況，結(jié)合國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的具體情況，上車(chē)液壓系統(tǒng)決定選用多泵多回路和多種型式的高壓變量系統(tǒng)。在起升（主、副卷?yè)P(yáng)） 、回轉(zhuǎn)、伸縮、變幅、支腿和控制 6 個(gè)液壓回路中，起升和回轉(zhuǎn)采用獨(dú)立閉式油路，變幅、伸縮和支腿采用開(kāi)式油路。14起升油路分主卷?yè)P(yáng)油路和副卷?yè)P(yáng)油路，液壓泵采用具有壓力切斷功能的雙向電液比例排量調(diào)節(jié)泵，此泵能實(shí)現(xiàn)排量與輸入電壓信號(hào)成正比的控制功能，用手動(dòng)比例電壓控制閥來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，它與定量馬達(dá)構(gòu)成了兩個(gè)獨(dú)立的容積調(diào)速回路。副卷?yè)P(yáng)油路可通過(guò)合流閥向主卷?yè)P(yáng)油路自動(dòng)合流。主副卷?yè)P(yáng)回路中設(shè)有壓力記憶閥，防止二次起升下墜，緩沖補(bǔ)油和自動(dòng)冷熱油交換等裝置。由于本機(jī)屬于中型起重機(jī)，回轉(zhuǎn)比較頻繁，所以回轉(zhuǎn)油路由雙向電液比例排量調(diào)節(jié)泵和定量馬達(dá)組成，除采用緩沖補(bǔ)油和冷熱油自動(dòng)交換措施外，還采用了防止“打?，F(xiàn)象” （在回轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)打停后再回轉(zhuǎn)現(xiàn)象）和防止臂桿因外力（風(fēng)力等）引起的自由擺動(dòng)的特殊閥。伸縮回路有四節(jié)液壓缸，使用電液閥控制使液壓缸實(shí)現(xiàn)順序伸縮和各節(jié)臂單獨(dú)伸縮。回路中，電磁閥僅通過(guò)推動(dòng)液動(dòng)閥所需的流量，流量較小，而流動(dòng)閥才是通過(guò)工作機(jī)構(gòu)所需的大流量。這樣電磁閥可靠性大大提高。液動(dòng)閥可通過(guò)很大流量，從而提高伸縮速度。大中型起重機(jī)的變幅機(jī)構(gòu)，為了減小變幅缸的缸徑，通常采用雙缸并聯(lián)回路，即兩個(gè)等直徑的變幅缸分別置于臂的兩側(cè)跟臂一起剛性連接。本機(jī)采用液控單向閥來(lái)鎖緊臂自動(dòng)下滑，才用了一平衡閥來(lái)防止在變幅下降時(shí)產(chǎn)生超速現(xiàn)象。伸縮、變幅回路在工作時(shí)只能一個(gè)單獨(dú)工作，用電液比例換向閥來(lái)控制它們的伸縮速度。本機(jī)采用了一個(gè)二位六通轉(zhuǎn)閥來(lái)切換伸縮、變幅油路，這樣不但可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)操作手柄單獨(dú)操作伸縮、變幅工作，而且用一個(gè)二位六通轉(zhuǎn)閥替換了一個(gè)電液比例換向閥和一個(gè)電路切換開(kāi)關(guān)降低了生產(chǎn)成本。支腿回路采用 H 式支腿，此支腿外伸距離大，每一支腿有兩個(gè)液壓缸，一個(gè)水平的，一個(gè)垂直的，支腿外伸后成 H 形。支腿回路的各油缸均采用手柄操縱換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)各種控制?；芈分兄扔吐忿D(zhuǎn)閥可以對(duì)各支腿進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)和共同伸縮，液控單向閥可以防止支腿軟腿現(xiàn)象。根據(jù)汽車(chē)起重機(jī)的工況，支腿回路、伸縮回路和變幅回路只能一個(gè)單獨(dú)工作，所以采用同一個(gè)液壓泵供油。主、副卷?yè)P(yáng)回路用了電液比例排量調(diào)節(jié)泵，它們都帶有副泵，此副泵負(fù)責(zé)給自己所在閉式回路補(bǔ)油和提供控制油。2.2.2 各機(jī)構(gòu)動(dòng)作組合、分配及控制1. 各機(jī)構(gòu)組合情況支腿機(jī)構(gòu)在起升過(guò)程中不能動(dòng)作，但是支腿回路不工作時(shí)其他的回路均不能工作，回轉(zhuǎn)可以與各個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行組合動(dòng)作，主副起升之間，以及主、副起升分別與變幅，伸15縮回路要有組合動(dòng)作功能，伸縮、變幅之間不需要組合動(dòng)作，在相同手柄上控制的兩個(gè)是靠手動(dòng)比例電壓控制閥的手柄 45°聯(lián)動(dòng)功能完成，應(yīng)盡量少用，免得使操縱變得復(fù)雜。各機(jī)構(gòu)組合情況如圖 2-1 所示。圖 2-1 各機(jī)構(gòu)動(dòng)作組合情況2. 各機(jī)構(gòu)的組合控制情況對(duì)于支腿回路伸縮速度控制、伸縮回路、變幅回路、回轉(zhuǎn)回路、主副卷?yè)P(yáng)回路都采用了手動(dòng)控制方式。2.3 小結(jié)以上各步完成以后，本機(jī)的總體方案也已基本確定，各回路的主要元件也可初步確定了。1、動(dòng)力元件 軸向柱塞雙向變量泵（含輔助泵） 、 軸向柱塞定量泵2、執(zhí)行元件 起升馬達(dá)、 回轉(zhuǎn)馬達(dá)、 變幅油缸、 伸縮臂油缸3、控制元件 功率限制閥、 壓力記憶閥、 電磁閥、電液比例方向閥、先導(dǎo)比例閥 、主副卷?yè)P(yáng)合流閥、變幅伸縮多路閥、 回轉(zhuǎn)中位浮動(dòng)閥、平衡閥、單向閥、手動(dòng)比例電壓控制閥4、輔助裝置 油箱、 濾油器、 各種管道及接頭16第 3 章 各液壓回路組成原理和性能分析3.1 主副卷?yè)P(yáng)回路主副卷?yè)P(yáng)油路由雙向電液比例排量調(diào)節(jié)泵和雙向定量馬達(dá)構(gòu)成兩個(gè)容積調(diào)速閉式油路，在主卷?yè)P(yáng)單動(dòng)情況下，副卷?yè)P(yáng)泵通過(guò)一電磁換向驅(qū)動(dòng)一液壓換向閥向主卷?yè)P(yáng)油路供油，兩泵合流，提高主卷?yè)P(yáng)作業(yè)速度。通過(guò)操作先導(dǎo)手柄可以雙向改變油泵排量，調(diào)節(jié)馬達(dá)轉(zhuǎn)速?；芈分性O(shè)置有功率限制器，從而限制油泵最大功率，防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)載。為避免二次起升下滑和下降下滑，回路中設(shè)置有壓力記憶閥。3.1.1 性能要求副卷?yè)P(yáng)不工作或低壓輕負(fù)載時(shí)，主泵合流工作；起、制動(dòng)平穩(wěn)，微動(dòng)性好；重物停在空中任意位置能可靠制動(dòng)。3.1.2 主要元件泵、馬達(dá)、冷卻閥、益流閥、壓力記憶閥、單向可調(diào)節(jié)流閥、制動(dòng)油缸、二位三通液壓先導(dǎo)換向閥、或門(mén)型梭閥、三位四通液壓先導(dǎo)換向閥、三位六通電磁換向閥。3.1.3 主要回路油主路（含補(bǔ)油油路） 、冷卻油路、防過(guò)載油路、記憶閥油路、合流控制油路、防二次下滑油路。3.1.4 功能實(shí)現(xiàn)和工作原理1. 主卷?yè)P(yáng)泵與副卷?yè)P(yáng)泵合流工作狀態(tài)(起升)控制油路：由控制閥左移電流給電液換向閥 4 通電后位于上位再流回油箱。再由補(bǔ)油泵 2 壓油進(jìn)入電液換向閥 4 后再流向位于下位的伺服機(jī)構(gòu) 3，3 處于上位則液壓油流回油箱，完成主卷?yè)P(yáng)泵 1 的控制回路。副卷?yè)P(yáng)泵的控制回路同理。主油路：由主泵泵油到主卷?yè)P(yáng)馬達(dá)，泄油到三位三通液控?fù)Q向閥 7 位于左位流經(jīng)溢流閥流回油箱完成回路回油。 副泵泵油至通電的三位三通液壓先導(dǎo)換向閥則位于下位流入主卷?yè)P(yáng)馬達(dá)再泄油流回油箱。2. 主卷?yè)P(yáng)泵與副卷?yè)P(yáng)泵合流狀態(tài)（下降）17控制回路：電液比例電壓控制閥右移則通電上位的電液換向閥 4，4 下移流回油箱，由補(bǔ)油泵液壓油流入電壓換向閥 4 再流入位于上位的伺服機(jī)構(gòu) 3，3 下移流回油箱。副卷?yè)P(yáng)泵的控制則與主泵相反，即上為下，下為上，左為右，右為左。主油路：主泵泵油流到主卷?yè)P(yáng)馬達(dá)，再泄油流入三位三通液控?fù)Q向閥位于右位流經(jīng)溢流閥流回油箱。副泵泵油給三位四通液控?fù)Q向閥 14 位于上位流至主卷?yè)P(yáng)泵再泄油流經(jīng)三位三通液控?fù)Q向閥 7 位于右位流經(jīng)溢流閥流回油箱。3. 主卷?yè)P(yáng)回路分流狀態(tài)主卷?yè)P(yáng)回路分流起升、控制都和合流時(shí)的相同，下降時(shí)的工作狀態(tài)跟起升時(shí)的操作方式基本相同，只是泵的操作方式跟起升時(shí)相反而已。4. 副卷?yè)P(yáng)回路分流狀態(tài)（起升）控制油路：手動(dòng)比例電壓控制閥左移給位于下位的電液換向閥通電，上移流回至油箱，由副卷?yè)P(yáng)泵泵油流經(jīng)電液換向閥流入位于下位的伺服機(jī)構(gòu)，上移流回至油箱。主油路：由主卷?yè)P(yáng)泵泵油給副卷?yè)P(yáng)馬達(dá)，泄油至三位三通液控?fù)Q向閥位于左位流經(jīng)溢流閥回油箱。5. 副卷?yè)P(yáng)回路分流狀態(tài)（下降）下降時(shí)跟起升時(shí)相同，只是泵的操作方向跟起升時(shí)相反。3.2 回轉(zhuǎn)回路 回轉(zhuǎn)油路所需功率較小，因此采用小排量的雙向電液比例排量調(diào)節(jié)泵和雙向定量馬達(dá)構(gòu)成閉式容積調(diào)速回路。油泵中設(shè)置有電液比例伺服變量機(jī)構(gòu)，輔助泵，緩沖補(bǔ)油閥，馬達(dá)兩腔并聯(lián)有沖洗閥，其作用和工作原理與主副卷?yè)P(yáng)油路中的有關(guān)分析相同?；芈分醒b有手動(dòng)換向閥，由于回轉(zhuǎn)功率小，回轉(zhuǎn)油路沒(méi)有設(shè)置功率限制裝置。3.2.1 性能要求具有獨(dú)立工作能力；工作過(guò)程中可防止“打?，F(xiàn)象”和自由擺動(dòng)；微動(dòng)性能好。3.2.2 主要元件泵、手動(dòng)換向閥、單向閥、益流閥、馬達(dá)、回轉(zhuǎn)馬達(dá)、制動(dòng)油缸。3.2.3 主要回路主油路（含補(bǔ)油油路） 、冷卻油路、制動(dòng)油路、變量操縱控制油路。183.2.4 功能實(shí)現(xiàn)和工作原理1. 向左旋轉(zhuǎn) 手動(dòng)換向閥處于左位液，壓油由 P 流入直接流經(jīng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)與梭閥由回轉(zhuǎn)馬達(dá)流出直接流回 O，由梭閥流入制動(dòng)油缸制動(dòng)，再流回梭閥流回 O。2. 向右旋轉(zhuǎn)手動(dòng)換向閥處于右位，原理與向左旋轉(zhuǎn)同理。3.3 伸縮回路此伸縮回路采用電磁液動(dòng)閥組來(lái)控制各臂的伸縮，除了不能同步伸縮外，其他的伸縮方式都可以。3.3.1 性能要求起、制動(dòng)平穩(wěn)，各缸應(yīng)具有一定的伸縮選擇性能。3.3.2 主要元件單向定量泵（與變幅、支腿回路共用） 、手動(dòng)換向閥、缸、平衡閥、單向閥組。3.3.3 主要回路缸 1、2、3 伸出、縮回油路，控制油路。3.3.4 功能實(shí)現(xiàn)和工作原理手動(dòng)換向閥位左位時(shí)，壓力油經(jīng)平衡閥 2 的單向閥到液壓缸 1 的無(wú)桿腔，待液壓缸 1 的活塞桿全伸后，系統(tǒng)壓力升高直至打開(kāi)順序閥，壓力油再進(jìn)入下個(gè)液壓缸的無(wú)桿腔，如此順序伸出各節(jié)吊臂。若手動(dòng)換向閥置于右位，則壓力油依次進(jìn)入各液壓缸的有桿腔，隨著油壓的上升，回縮阻力較小的液壓缸先回縮，這常使吊臂回縮時(shí)各節(jié)臂的動(dòng)作次序是非順序的。單向閥組 10 是順序閥的泄油部分，開(kāi)啟壓力應(yīng)盡量小。順序閥控制的伸縮回路較簡(jiǎn)單，省去了軟卷卷筒，工作可靠，但液壓泵的供油壓力高，各節(jié)臂的回縮順序不確定。193.4 變幅回路3.4.1 性能要求起落臂平穩(wěn)，微動(dòng)性好，變幅在任意值允許位置能可靠鎖死。設(shè)有二次液控單向閥鎖住保護(hù)裝置。3.4.2 主要元件泵、手動(dòng)換向閥、平衡閥、單向閥、變幅缸。3.4.3 主要回路變幅缸起臂、變幅缸落臂。3.4.4 功能實(shí)現(xiàn)和工作原理1. 變幅缸起臂手動(dòng)換向閥位于上位時(shí)，壓力油流經(jīng)平衡閥直接進(jìn)入變幅液壓缸的無(wú)桿腔，實(shí)現(xiàn)起臂，再由有桿腔流回油箱完成回路回油。2. 變幅缸落臂手動(dòng)換向閥位于下位時(shí)，壓力油流進(jìn)液壓缸的有桿腔，再由無(wú)桿腔流回油箱完成回路回油。3.5 支腿回路本機(jī)采用 H 式支腿回路，具有防軟腿、掉腿和單獨(dú)調(diào)節(jié)各支腿伸縮的裝置，操作方便，工作安全可靠等特點(diǎn)。3.5.1 性能要求要求水平液壓缸和豎直液壓缸伸縮方便；支撐平穩(wěn)；可防止軟腿現(xiàn)象；可單獨(dú)對(duì)各支腿進(jìn)行調(diào)節(jié)；在鎖死的時(shí)候油缸不發(fā)生油液泄露。3.5.2 主要元件泵、益流閥、水平液壓缸、豎直液壓缸、液控單向閥、支腿油路控制閥組、支腿油路轉(zhuǎn)閥。203.5.3 主要回路水平伸縮油路；豎直伸縮油路。3.5.4 功能實(shí)現(xiàn)和工作原理1. 支腿伸出水平支腿換向閥位于左位，水平伸縮液壓缸打開(kāi)向支腿回路通油。垂直支腿換向閥位于左位，豎直伸縮液壓缸打開(kāi)通過(guò)轉(zhuǎn)閥對(duì)各支腿進(jìn)行豎直方向調(diào)節(jié)。泵壓力油流經(jīng)手動(dòng)換向閥處于右位流入水平支腿換向閥位于左位再流入水平支腿液壓缸無(wú)桿腔，再由有桿腔流回油箱，實(shí)現(xiàn)水平油缸伸出回油。泵壓力油流經(jīng)手動(dòng)換向閥處于右位流入水平支腿換向閥常態(tài)流入垂直支腿換向閥位于左位流入轉(zhuǎn)閥再流入液壓缸無(wú)桿腔再由有桿腔流回垂直支腿換向閥流回油箱完成回油。2. 支腿縮回支腿縮回跟伸出基本相同，只是把水平、垂直支腿換向閥換成右位就行了對(duì)各支腿進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，只需要把轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)向相應(yīng)的支腿位，把垂直支腿換向閥打開(kāi)就行了。3.6 本汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)如圖所示為本汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)的原理圖。本汽車(chē)起重機(jī)的液壓系統(tǒng)主要由起升回路、回轉(zhuǎn)回路、伸縮回路、變幅回路和支21腿回路組成。三聯(lián)柱塞泵 1 中的 1.1 為支腿回路、回轉(zhuǎn)回路和離合器液壓缸的操縱閥 17 供油。泵 1.2 向起升吊起回路供油。泵 1.3 負(fù)責(zé)向變幅回路和伸縮回路供油也可以根據(jù)需要與泵 1.2 并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)快速吊起或下降。泵 1.1 輸出的高壓油的壓力由溢流閥 24.1 調(diào)定，數(shù)值為 40MPa。閥 24.2 的作用是控制泵 1.1 輸出油的流向。上位工作時(shí)，用于控制支腿水平缸 23；下位工作時(shí)，用于對(duì)蓄能器 18 充液或控制回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。當(dāng)閥 24.2 在上工作位置，閥 24.3 可控制四個(gè)支腿水平缸 23 的伸出或縮回。閥24.4 控制四個(gè)支腿垂直缸 20 的伸縮或縮回。轉(zhuǎn)閥 22 用于對(duì)各個(gè)垂直液壓缸進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整，調(diào)整時(shí)需將閥 24.4 扳在伸出工作位置上。當(dāng)閥 24.2 下位工作時(shí)，用于對(duì)蓄能器 18 充液或控制回轉(zhuǎn)回路。外控順序閥 5 的調(diào)壓范圍是 5-9MPa，當(dāng)壓力低于 5MPa 時(shí)，順序閥是關(guān)閉的，系統(tǒng)對(duì)蓄能器充液當(dāng)壓力達(dá)到 9MPa 時(shí)，壓力油會(huì)打開(kāi)順序閥 5 將主油路的高壓油送到回轉(zhuǎn)控制閥 6.2 上，供回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使用?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制回路中溢流閥 6.1 的調(diào)定壓力為 26.5MPa。泵 1.3 輸出的壓力油直接送到支臂控制回路中的伸縮控制閥 6.4 和變幅控制閥 6.5的入口，用于支臂控制。平衡變幅和伸縮操作可以單獨(dú)動(dòng)作，也可以同時(shí)動(dòng)作。閥 8和 13 分別是伸縮液壓缸和變幅液壓缸的平衡閥。泵 1.2 的主要任務(wù)是向吊起起升回路供油。起升動(dòng)作的控制閥為五位六通手動(dòng)多路閥 6.6。該閥代替起升回路中的主副卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)三位四通換向閥，實(shí)現(xiàn)吊起重物的快慢。當(dāng)閥 6.6 處于最上位時(shí)是吊起作業(yè)，扳至最下位時(shí)是下降作業(yè)，上位第二擋可將泵 1.2 和泵 1.3 的輸出油并聯(lián)，使馬達(dá)獲得更大的流量以實(shí)現(xiàn)快速吊起。下位第二擋則是將泵 1.2 和泵 1.3 的輸出油合流后送入馬達(dá)，實(shí)現(xiàn)快速下降。3.7 小結(jié)本章對(duì)液壓起重機(jī)的各個(gè)系統(tǒng)回路圖作了具體分析和設(shè)計(jì)，講述了具體的原理和各油路，本汽車(chē)起重機(jī)的液壓系統(tǒng)主要由起升回路、回轉(zhuǎn)回路、伸縮回路、變幅回路和支腿回路組成。22第 4 章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 液壓系統(tǒng)工作參數(shù)和各機(jī)構(gòu)主要參數(shù)4.1.1 工作機(jī)構(gòu)主要參數(shù)1. 起升機(jī)構(gòu)主卷?yè)P(yáng)：?jiǎn)卫K最大速度(空載) 110 m/min單繩最大拉力(滿載) 36 KN卷筒直徑 500mm鋼絲繩直徑 21mm鋼絲繩層數(shù) 4減速器速比 36.5副卷?yè)P(yáng)：?jiǎn)卫K最大速度(空載) 50 m/min單繩最大拉力(滿載) 28 KN卷筒直徑 340mm鋼絲繩直徑 17mm鋼絲繩層數(shù) 3減速器速比 51.42. 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)速度 1.5 r/min回轉(zhuǎn)阻力矩 104 K.Nm減速器速比 1423.083. 變幅機(jī)構(gòu)最大行程 2842mm 變幅油缸最大軸向阻力 1320 KN變幅時(shí)間 60 Sec234. 伸縮機(jī)構(gòu)伸縮臂有五節(jié)，四節(jié)為伸縮臂，采用兩套油缸和鋼絲繩進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。第一級(jí)缸行程 8000mm油缸最大軸向阻力 1190 KN速比 2.5第二級(jí)缸行程 8000mm 油缸最大軸向阻力 700 KN速比 2.5 伸出時(shí)間 162 Sec第三級(jí)缸行程 8000mm速比 2.5 油缸最大軸向阻力 450 KN5. 支腿機(jī)構(gòu)垂直支腿：吊重時(shí)支腿油缸最大反力 700 KN.m行程 335mm速比 2.78水平支腿：水平支腿伸出最大反力 180 KN.m行程 1915mm速比 2.044.1.2 液壓系統(tǒng)參數(shù)1. 液壓系統(tǒng)型式采用多泵多回路高壓變量液壓系統(tǒng)，其中主、副卷?yè)P(yáng)和回轉(zhuǎn)為獨(dú)立回路，主卷?yè)P(yáng)單動(dòng)自動(dòng)合流，伸縮、變幅和支腿為單泵集中驅(qū)動(dòng)回路，控制系統(tǒng)采用液壓先導(dǎo)操作。242. 液壓系統(tǒng)參數(shù)主卷?yè)P(yáng):工作壓力 30.5 Mpa補(bǔ)油壓力 2.5Mpa;流量 240 L/min液壓泵轉(zhuǎn)速 2760 rpm副卷?yè)P(yáng):工作壓力 30.5 Mpa補(bǔ)油壓力 2.5Mpa;流量 100 L/min液壓泵轉(zhuǎn)速 2300 rpm回轉(zhuǎn):工作壓力 26.5 Mpa補(bǔ)油壓力 2.5Mpa;流量 82 L/min液壓泵轉(zhuǎn)速 2760 rpm變幅、伸縮和支腿:工作壓力 28 Mpa補(bǔ)油壓力 2.5Mpa;流量 242 L/min液壓泵轉(zhuǎn)速 2300 rpm4.2 液壓元件選擇計(jì)算 4.2.1 液壓馬達(dá)和液壓泵的選擇計(jì)算為了實(shí)現(xiàn)本機(jī)的功能和性能要求。本機(jī)主、副卷?yè)P(yáng)回路，回轉(zhuǎn)回路采用的液壓泵皆是雙向電液比例排量泵。這種泵主要由一個(gè)主泵和一個(gè)副泵以及其他液壓元件組成，這種泵主要用于閉式回路中。主、副卷?yè)P(yáng)回路，回轉(zhuǎn)回路采用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)皆為雙向定量液壓馬達(dá)。4.2.1.1 主卷?yè)P(yáng)回路