Q28汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)

1、目 錄摘 要1第1章 緒論21.1國內(nèi)輪式起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀21.2國外輪式起重機(jī)發(fā)展過程及主要機(jī)種31.3輪式起重機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展趨勢41.4主要工作5第2章 起重機(jī)技術(shù)參數(shù)的確定62.1主要性能參數(shù)62.2q2-8型汽車起重機(jī)參數(shù)確定6第3章 各液壓回路組成原理和性能分析83.1支腿液壓缸收放回路93.2回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路103.3伸縮機(jī)構(gòu)液壓回路113.4變幅機(jī)構(gòu)液壓回路123.5起升機(jī)構(gòu)液壓回路133.6液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)143.7汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)總成15第4章 液壓系統(tǒng)計(jì)算164.1汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)主要液壓元件的選擇164.2主要液壓輔助裝置的選擇19總 結(jié)20參考文獻(xiàn)21摘 要本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)

2、是為q2-8汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)，它是單作用定量泵系統(tǒng)，采用多路換向閥的串聯(lián)油路、手動換向閥的合流方式。本設(shè)計(jì)論文主要論述了國內(nèi)外輪式起重機(jī)發(fā)展概況和發(fā)展趨勢,并對q2-8起重機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)、計(jì)算。設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)將泵、馬達(dá)、液壓缸和各種閥有機(jī)的組合在一起，以最大化的滿足整機(jī)的性能。關(guān)鍵詞：汽車起重機(jī)；液壓系統(tǒng)；設(shè)計(jì)第1章 緒論1.1 國內(nèi)輪式起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀我國在1957年生產(chǎn)第一臺5t機(jī)械式汽車起重機(jī)到現(xiàn)在己有50年歷史，它的生產(chǎn)大致經(jīng)歷了以下幾個階段：19571966年以生產(chǎn)5t機(jī)械式汽車起重機(jī)為主；19671976年以生產(chǎn)12t以下小型液壓汽車起重機(jī)為主；19771996，1650t

3、中大噸位液壓汽車起重機(jī)產(chǎn)品發(fā)展較快。自1979年開始，我國采用進(jìn)口汽車底盤和關(guān)鍵液壓件自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)出了6t、20t液壓汽車起重機(jī)之后，國內(nèi)一些起重機(jī)生產(chǎn)廠家采用技貿(mào)結(jié)合方式，分別引進(jìn)日本多田野、加藤、美國格魯夫和德國利勃海爾、克虜伯的起重機(jī)產(chǎn)品技術(shù)，以合作生產(chǎn)的方式相繼制造出25t、35t、45t、50t、80t、125t汽車起重機(jī)和25t越野輪胎起重機(jī)以及32t、50t、70t全路面起重機(jī)。這些企業(yè)經(jīng)過多年來對引進(jìn)技術(shù)的消化、吸收、移植，使國產(chǎn)輪式起重機(jī)某些新產(chǎn)品的性能水平達(dá)到了國際80年代初的水平，產(chǎn)品產(chǎn)量也逐年有所提高。 由于受客觀條件的限制，當(dāng)年的技術(shù)引進(jìn)主要著重體現(xiàn)在技術(shù)軟件的引進(jìn)(

4、如產(chǎn)品、圖紙、工藝等)，而沒有引進(jìn)全套的先進(jìn)加工設(shè)備，沒有與相關(guān)的配套件的引用同時進(jìn)行，因此國內(nèi)長時間不能提供高質(zhì)量、高性能的基礎(chǔ)配套件(如液壓元件，電子元件等)，到了90年代我國輪式起重機(jī)的技術(shù)水平與世界先進(jìn)水平相比曾一度縮小的差距又拉大了。（1）質(zhì)量穩(wěn)定性差 部分產(chǎn)品發(fā)生早期故障多，保修期內(nèi)返修率高。故障多發(fā)生在液壓系統(tǒng)、底盤、發(fā)動機(jī)與傳動件上。液壓系統(tǒng)滲漏問題普遍存在，其主要原因是制造、裝配工藝不良和密封件質(zhì)量問題。國產(chǎn)汽車起重機(jī)平均無故障時間僅為93.4h，最多的為185h，最少的為66.6h。整機(jī)工作壽命按主要零部件壽命計(jì)算，約為2000-3000h，而國外同類產(chǎn)品一般可達(dá)到1250

5、0h。（2）產(chǎn)品品種單一 輪式起重機(jī)是工程機(jī)械行業(yè)中的一個重要類別，其技術(shù)含量、機(jī)電液一體化程度、對使用材料的要求和制造難度不亞于其他類型的工程機(jī)械。輪式起重機(jī)按技術(shù)含量劃分，全路面起重機(jī)產(chǎn)品最高，價(jià)格也相應(yīng)高一些；越野輪胎起重機(jī)產(chǎn)品次之，汽車起重機(jī)產(chǎn)品相對較低。當(dāng)前全路面起重機(jī)產(chǎn)品、越野輪胎起重機(jī)產(chǎn)品已分別在世界三大市場(歐洲、北美、日本)占據(jù)了主導(dǎo)地位。國內(nèi)輪式起重機(jī)的生產(chǎn)主要仍以850t汽車起重機(jī)為主，某些企業(yè)對全路面起重機(jī)產(chǎn)品和越野輪胎起重機(jī)產(chǎn)品以及大噸位汽車起重機(jī)開發(fā)雖有一定研究，但尚未形成商品供應(yīng)市場。8t以下微型起重機(jī)基本上是空白，而60t以上大型起重機(jī)產(chǎn)量有限，從而形成了一方面

6、生產(chǎn)力過剩，另一方面許多重點(diǎn)工程所需的大型起重機(jī)尚需進(jìn)口的局面。（3）產(chǎn)品自動化、智能化 目前，國外己將自動化技術(shù)與機(jī)械傳動技術(shù)相結(jié)合，將先進(jìn)的微電子技術(shù)、電力電子控制技術(shù)、液壓技術(shù)、數(shù)據(jù)總線通信技術(shù)等應(yīng)用到機(jī)械驅(qū)動和控制管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動化和半自動化控制，從而大大提高了起重機(jī)的安全性和可靠性，并且降低了發(fā)動機(jī)油耗與排放值。國內(nèi)產(chǎn)品在這方面差距較大，安全保護(hù)方面的設(shè)備可靠性也較差。（4）材料方面 國內(nèi)除部分產(chǎn)品的某些結(jié)構(gòu)采用了hg60或hq70鋼材外，廣泛采用的材料主要為q235、q345、q395等，而國外已廣泛采用低合金高強(qiáng)鋼和其它輕型材料，并且正醞釀向超高強(qiáng)鋼發(fā)展，所以國產(chǎn)輪式起重機(jī)一

7、般顯得笨重，性能也受到較大影響。1.2 國外輪式起重機(jī)發(fā)展過程及主要機(jī)種輪式起重機(jī)最初是以誕生于1869年的蒸汽軌道式起重機(jī)發(fā)展而來的，經(jīng)歷了軌道式、實(shí)心輪胎式、充氣輪胎式的發(fā)展變化過程。充氣輪胎式起重機(jī)是20世紀(jì)30年代隨著汽車工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的。 由于輪式起重機(jī)具有機(jī)動靈活、操作方便、效率高等特點(diǎn)，在二戰(zhàn)后修復(fù)戰(zhàn)爭創(chuàng)傷和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。早期的輪式起重機(jī)大多采用機(jī)械傳動的析架式臂架。隨著60年代中期液壓技術(shù)的發(fā)展，液壓伸縮臂輪式起重機(jī)得到迅速發(fā)展。到80年代末，中小噸位的輪式起重機(jī)已多數(shù)采用液壓伸縮式臂架，僅有一部分大噸位汽車起重機(jī)仍采用析架式臂架。 20世紀(jì)60年代末期，特別是從7

8、0年代開始，隨著大型建筑、石油化工、水電站等大型工程的發(fā)展，對輪式起重機(jī)的性能、工作效率和安全性提出了更高的要求。由于當(dāng)時液壓技術(shù)、電子技術(shù)、汽車工業(yè)的發(fā)展及新型高強(qiáng)度鋼材的不斷出現(xiàn)，使輪式起重機(jī)開始向大型化發(fā)展，并且在普通輪胎式起重機(jī)的基礎(chǔ)上開發(fā)出越野輪胎起重機(jī)，隨后又開發(fā)出全路面起重機(jī)。全路面起重機(jī)綜合了汽車起重機(jī)高速行駛和越野輪胎起重機(jī)吊重行走及高通過性的特點(diǎn)，在近20多年得到很大發(fā)展。 目前國外輪式起重機(jī)生產(chǎn)國主要有日本、美國、德國、法國、意大利等。生產(chǎn)廠商有100多個，最著名的僅有10來家。世界輪式起重機(jī)市場主要劃分為以日本為主的亞洲市場、以美國為主的北美市場、以德國為主的歐洲市場。

9、亞洲約占世界年銷售臺數(shù)的40%，北美和歐洲各占20%，世界其它地區(qū)占20%。 日本市場：從年總產(chǎn)量上講，日本生產(chǎn)的輪式起重機(jī)居世界首位。在1995年4月1998年3月間，日本輪式起重機(jī)平均年銷售量為8140臺，其中越野輪胎式起重機(jī)約占日本市場的60%，其次為汽車起重機(jī)，全路面起重機(jī)占比重很小，但年銷量在不斷上升。 美國市場：美國是輪式起重機(jī)的生產(chǎn)大國，在起重機(jī)制造能力及規(guī)模上居世界首位。在美國市場上，越野輪胎起重機(jī)占主導(dǎo)地位，約占市場份額的65%,其次是工業(yè)輪胎起重機(jī)和汽車起重機(jī)，全路面起重機(jī)所占份額較小，不到10%。德國市場：德國是歐洲最大的輪式起重機(jī)生產(chǎn)國，也是全路面起重機(jī)的發(fā)源地，多年來

10、他在開發(fā)大型、特大型輪式起重機(jī)方面一直處于領(lǐng)先地位。1.3 輪式起重機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展趨勢（1）提高起重機(jī)的起重量 由于現(xiàn)代工程項(xiàng)目向大型化發(fā)展，所需構(gòu)件和配套設(shè)備的重量在不斷增加，對超大型起重設(shè)備的需求也越來越多。在輪式起重機(jī)向大型化發(fā)展過程中，德國始終處于遙遙領(lǐng)先的地位?，F(xiàn)在，最大噸位的輪式起重機(jī)為德國利勃海爾公司生產(chǎn)的ltm11000d型，最大額定起重量為1000t，售價(jià)為550萬美元。（2）微型起重機(jī)大量涌現(xiàn) 輪式起重機(jī)的微型化是適應(yīng)現(xiàn)代建設(shè)工作的需要而出現(xiàn)的一種新的發(fā)展趨勢。走在前面的是日本的神戶制鋼公司，它于10多年前開發(fā)的rk70(7t)型是世界第一臺裝有下俯式臂架的“迷你”越野輪胎式

11、起重機(jī)。目前，下俯式臂架己成為“迷你”起重機(jī)的重要標(biāo)志。（3）混合型起重機(jī)在發(fā)展 混合型起重機(jī)是為了特定用途而開發(fā)出來的。如利勃海爾公司生產(chǎn)的ltl1160型越野輪胎起重機(jī)就是為了維修龐大的斗輪挖掘機(jī)而專門研制的。德馬格雙橋ac25 (25t)全路面起重機(jī)，結(jié)構(gòu)非常緊湊，車身長9m，非常適應(yīng)城市狹窄地段工作，所以又被稱為城市型起重機(jī)。（4）伸縮臂結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn) 利勃海爾公司于90年代中期推出的ltm1092/2 (90t)和ltm1160/2(160t),裝有6節(jié)60m主臂，采用了裝有“telematik”單缸自動伸縮系統(tǒng)的橢圓形截面的主臂。這種橢圓形截面的主臂對靜、動態(tài)應(yīng)力的適應(yīng)性很強(qiáng)，有利于

12、吊臂定心，并且抗扭曲變形能力得以增強(qiáng)，對減輕重量和提高起重性能具有良好的效果?！皌elematik”單缸仲縮系統(tǒng)主要由1個雙作用伸縮液壓缸、1個與液壓缸底座連鎖的氣動夾緊裝置、將各節(jié)臂互相連鎖的氣控臂架鎖定銷和電子傳感系統(tǒng)等部件組成。（5）數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)得到應(yīng)用利勃海爾公司的ltm10302(30t)是世界上首臺裝有數(shù)據(jù)總線管理系統(tǒng)的高技術(shù)雙橋全路面起重機(jī)。它采用canbus (現(xiàn)場總線)，進(jìn)行發(fā)動機(jī)一傳動系各功能塊之間的數(shù)據(jù)傳輸與電子控制。同時canbus總線以及電氣、液壓、臂長和風(fēng)力等數(shù)據(jù)又輸入到lsb(利勃海爾系統(tǒng)總線)控制裝置中。lsb控制裝置是liccon起重機(jī)控制系統(tǒng)的組成部分，可用

13、于對整個系統(tǒng)的數(shù)字流程和監(jiān)控特性進(jìn)行編程。采用控制總線管理系統(tǒng)可降低發(fā)動機(jī)油耗及排放值，大大簡化布線，提高整機(jī)可靠性與維修方便性。（6 靜液壓傳動起重機(jī)進(jìn)入市場采用靜液壓傳動，安裝的上車發(fā)動機(jī)即可以用來驅(qū)動起重機(jī)上車各工作裝置，又可以用來驅(qū)動行走裝置。此外將發(fā)動機(jī)橫放在上車操縱室后面，使其起到整體式配重的作用。（7）一機(jī)多能，擴(kuò)大工作范圍意大利馬奇蒂公司于1995年推出的mg10.28(10t)越野輪胎起重機(jī)，使用吊鉤時成為10t起重機(jī)；安裝起重叉后成為2.5t級伸縮臂叉車，安裝雙人作業(yè)平臺后成為高空作業(yè)車。1.4 主要工作本次設(shè)計(jì)主要是對q2-8汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。主要工作是通過對液壓系

14、統(tǒng)的型式及液壓系統(tǒng)控制型式進(jìn)行分析，確定q2-8汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并對液壓系統(tǒng)進(jìn)行了整體定性分析。第2章 起重機(jī)技術(shù)參數(shù)的確定2.1 主要性能參數(shù)汽車起重機(jī)的主要性能參數(shù)是起重機(jī)工作性能指標(biāo)，也是設(shè)計(jì)的依據(jù)，主要包括起重量、工作幅度、起重力矩、起升高度、工作速度、自重、通過性能等（1） 額定起重量汽車起重機(jī)額定起重量是在各種工況下安全作業(yè)所容許起吊重量的最大質(zhì)量值，包括取物裝置重量。（2） 工作幅度在額定起重量下，起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心的軸線距吊鉤中心的距離。工作幅度決定起重機(jī)的工作范圍。（3） 起重力矩起重機(jī)的工作幅度與相應(yīng)起重量的乘積為起重力矩，它是綜合起重量與幅度兩個因數(shù)的參數(shù)，能比

15、較全面和確切地反映起重機(jī)的起重能力。（4） 起升高度吊鉤起升到最高位置時，鉤口中心到支撐地面的距離。在標(biāo)定起重機(jī)性能參數(shù)時，通常以額定起升高度表示。額定起升高度是指滿載時吊鉤上升到最高極限位置時從鉤口中心至支撐地面的跟離。對于動臂式起重機(jī)，當(dāng)?shù)醣坶L度一定時，起升高度隨幅度的減小而增加。（5） 工作速度汽車起重機(jī)的工作速度主要指起升、回轉(zhuǎn)、變幅、伸縮臂機(jī)構(gòu)及支腿收放的速度。起升速度指吊鉤平穩(wěn)運(yùn)動時，起吊物品的垂直位移速度；回轉(zhuǎn)速度指起重機(jī)轉(zhuǎn)臺每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)；變幅速度指變幅時，幅度從最大(最小)變到最小(最大)所用的時間；伸縮臂速度指起重臂伸縮時，其頭部沿伸縮臂軸線的移動速度。（6） 自重指起重機(jī)處于

16、工作狀態(tài)時起重機(jī)本身的全部質(zhì)量，它是評價(jià)起重機(jī)的綜合指標(biāo)，反映了起重機(jī)設(shè)計(jì)、制造和材料的技術(shù)水平。2.2 q2-8型汽車起重機(jī)參數(shù)確定（1） 主臂起重參數(shù)參考同類車型主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)并確定技術(shù)參數(shù)基本臂最大額定起重量( t ) 8基本臂最小幅度(m) 2.5基本臂長度(m) 8.1基本臂最大起升高度(m) 7.6主臂最大起升高度(m) 10（2）工作速度主卷揚(yáng)單繩速度高速/常速(m/min) 副卷揚(yáng)單繩速度高速/常速(m/min) 回轉(zhuǎn)速度(r/min) 03變幅時間起/落(s) 吊臂伸縮時間伸/縮(s) 85/23（3）發(fā)動機(jī)參數(shù)最大功率(kw) 98最大扭矩(nm) 548百公里耗油量(k

17、g) 32第3章 各液壓回路組成原理和性能分析q2-8型汽車起重機(jī)是一種中小型起重機(jī)，其最大起重量為8噸。這種起重機(jī)作業(yè)操作，主要通過手動換向閥操縱來實(shí)現(xiàn)多缸各自動作。起重作業(yè)時一般為單個動作，少數(shù)情況下有兩個缸的復(fù)合動作，為簡化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用一個液壓泵給各執(zhí)行元件串聯(lián)供油方式。在輕載情況下，各串聯(lián)執(zhí)行元件可任意組合，使幾個執(zhí)行元件同時工作，如變幅和回轉(zhuǎn)，或伸縮和變幅同時進(jìn)行等。汽車起重機(jī)分上車和下車兩大部分，上車有起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，下車是汽車底盤和支腿機(jī)構(gòu)。上車通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動可相對下車回轉(zhuǎn)。液壓系統(tǒng)中液壓泵也處下車，由汽車發(fā)動機(jī)通過變速箱上的取力箱驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。上下車的油

18、路是通過中心回轉(zhuǎn)接頭2聯(lián)系。液壓泵為高壓定量齒輪泵，該泵的額定壓力為21 mpa，排量為40cm r.額定轉(zhuǎn)速為1 500 r/min;液壓泵通過中心回轉(zhuǎn)接頭2 和過濾器3從處在上車的油箱吸油，輸出的壓力油經(jīng)回轉(zhuǎn)接頭2進(jìn)入上車液壓回路、手動換向閥9, 10，11和12分別控制回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)13、伸縮缸14、變液壓幅缸16和 起升液壓馬達(dá)17運(yùn)行。泵壓力油直接進(jìn)入支腿換向閥7和8控制支腿缸4伸縮。所有機(jī)構(gòu)形成的回路是串聯(lián)回路。當(dāng)起重機(jī)所有機(jī)構(gòu)不工作時，泵輸出流量經(jīng)所有換向閥中位回油箱，泵處卸荷狀態(tài)。汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)一般由起升、變幅、伸縮、回轉(zhuǎn)、支腿五個主回路組成。可以看出，各個回路之間具有不同的

19、功能、組成和工作特點(diǎn)。圖3.1 汽車起重機(jī)各回路工作狀態(tài)3.1 支腿液壓缸收放回路具有臂架伸縮機(jī)構(gòu)的起重機(jī)，不需要接臂和拆臂，縮短了輔助作業(yè)時間。臂架全部縮回以后，起重機(jī)外形尺寸減小，提高了機(jī)動性和通過性。臂架采用液壓伸縮機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)無級伸縮和帶載伸縮，擴(kuò)大了汽車和輪胎起重機(jī)、鐵路救援起重機(jī)在復(fù)雜使用條件下的使用功能。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。具有三節(jié)或三節(jié)以上的吊臂，各節(jié)臂的伸縮基本有三種形式：順序伸縮、同步伸縮和獨(dú)立伸縮。順序伸縮就是各節(jié)伸縮臂按一定先后次序完成伸縮動作。同步伸縮是指各節(jié)伸縮臂。以相同的行程比率

20、同時伸縮。獨(dú)立伸縮是指各節(jié)伸縮臂無關(guān)聯(lián)地獨(dú)立進(jìn)行伸縮動作。顯然，獨(dú)立伸縮機(jī)構(gòu)同樣也可以完成順序伸縮或同步伸縮的動作。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)。3.1.1 性能要求（1）要求垂直支腿不泄漏，具有很強(qiáng)的自鎖能力（不軟腿）。（2）要求前后組支腿可以進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整。（3）要求支腿能夠承載最大起重時的壓力，并且有足夠的防傾翻力矩。（4）起重機(jī)行走時不產(chǎn)生掉腿現(xiàn)象。3.1.2 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。3.1.3 主要回路水平伸縮油路；豎直伸縮油路。3.1.4 功能實(shí)現(xiàn)和工作原

21、理起重機(jī)的底盤前后各有兩條蛙式支腿，每一條腿有一個液壓缸，缸的伸縮通過機(jī)械機(jī)構(gòu)可完成水平和垂直兩個方向的移動。兩條前支腿液壓缸由換向閥7并聯(lián)控制，兩條后支腿液壓缸由換向閥8并聯(lián)控制。為確保每條支腿可靠的支承，每個液壓缸均設(shè)有雙向液壓鎖5以保證支腿被可靠地鎖住，防止在起重作業(yè)時發(fā)生“軟腿”現(xiàn)象或行車過程中支腿自行滑落。圖3.2 支腿液壓缸收放回路3.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路 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。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使重物水平移動的范圍有限， 但所需功率小，所以一般汽車起重機(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)。

22、液壓驅(qū)動的小起重量起重機(jī)，通過液壓回路和換向閥的合適機(jī)能，可以使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不裝制動器，同時保證回轉(zhuǎn)部分在任意位置上停住，并避免沖擊。高速液壓馬達(dá)的驅(qū)動形式，在汽車式、輪胎式和鐵路起重機(jī)上應(yīng)用廣泛。低速大扭矩液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速每分鐘在0-100轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，因此，可以直接在油馬達(dá)軸上安裝回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的小齒輪，如馬達(dá)輸出扭矩不滿足傳動要求，可以加裝機(jī)械減速裝置。該形式在一些小噸位汽車起重機(jī)上有所應(yīng)用?？梢栽谝簤厚R達(dá)輸出軸上加裝制動器。采用低速大扭矩液壓馬達(dá)可以省去或減小減速裝置，因此機(jī)構(gòu)很緊湊。但低速大扭矩液壓馬達(dá)成本高，使用可靠性不如高速液壓馬達(dá)，加之可以采用結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比大的行星傳動或蝸輪傳動，高速液壓馬

23、達(dá)在起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中使用廣泛。綜上所述，汽車起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為高速液壓馬達(dá)加裝制動器的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。3.2.1 性能要求（1）具有獨(dú)立工作能力。（2）回轉(zhuǎn)制動應(yīng)兼有常閉制動和常開制動（可以自由滑轉(zhuǎn)對中），兩種情況。3.2.2 主要元件泵、手動換向閥、單向閥、益流閥、馬達(dá)、回轉(zhuǎn)馬達(dá)、制動油缸。3.2.3 主要回路主油路（含補(bǔ)油油路）、冷卻油路、制動油路、變量操縱控制油路。3.2.4 功能實(shí)現(xiàn)和工作原理回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)作為執(zhí)行元件?；剞D(zhuǎn)液壓馬達(dá)13通過蝸輪蝸桿減速箱和一對內(nèi)嚙合的齒輪傳動來驅(qū)動轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速較低，每分鐘僅為1-3轉(zhuǎn)，故回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速也不高，因此沒有必要設(shè)置液壓

24、馬達(dá)制動裝置。系統(tǒng)中用回轉(zhuǎn)換向閥9控制轉(zhuǎn)盤正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和鎖定不動三種工況。圖3.3 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路3.3 伸縮機(jī)構(gòu)液壓回路伸縮回路可以改變吊臂的長度，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)液壓缸相對于基本臂同時伸出，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。3.3.1 性能要求起、制動平穩(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

25、、支腿回路共用）、手動換向閥、缸、平衡閥、單向閥組。3.3.3 主要回路液壓缸伸出、縮回油路，控制油路。3.3.4 功能實(shí)現(xiàn)和工作原理 起重機(jī)的吊臂由基本臂和一節(jié)伸縮臂組成，伸縮臂套在基本臂之中，兩者通過伸縮液壓缸14連接，使用換向閥10控制伸縮液壓缸伸縮，以改變臂的總長度來適應(yīng)作業(yè)工況要求。為防止臂縮回時因臂自重產(chǎn)生超速和保證作業(yè)時的鎖緊，在伸縮液壓缸大腔油路中設(shè)有相應(yīng)平衡閥15。圖3.4 伸縮機(jī)構(gòu)液壓回路3.4 變幅機(jī)構(gòu)液壓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，用來擴(kuò)大起

26、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。非工作性變幅指只是在空載條件下改變幅度。它在空載時改變幅度，以調(diào)整取物裝置的位置，而在重物裝卸移動過程中，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)動功率，這種變幅的變幅機(jī)構(gòu)要求簡單。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)動功率較大，而且要求安裝限速和防止

27、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)動性卻大為改善。汽車起重機(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。3.4.1 性能要求（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)，微動性好，變幅在任意允許幅值位置能可鎖死。（3）要求在有載荷情況下能微動。（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信號源。3.4.2 主要元件泵、手動換向閥、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)和工作原理吊臂變幅機(jī)構(gòu)是用一個變幅液壓缸16來改變起重臂的幅角和幅度。由變幅換內(nèi)閥

28、11控制變幅液壓缸16的伸縮以改變臂工作幅度。同樣，為防止臂下降時超速和保證作業(yè)中鎖緊，在變幅液壓缸16大腔油路設(shè)有相應(yīng)平衡閥15。圖3.5 變幅機(jī)構(gòu)液壓回路3.5 起升機(jī)構(gòu)液壓回路起升回路起到使重物升降的作用。起升回路的液壓系統(tǒng)能方便的實(shí)現(xiàn)合分流方式轉(zhuǎn)換，保證工作的高效安全。同時要求卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)微動性好，起、制動平穩(wěn)，重物停在空中任意位置能可靠制動。液壓傳動起升機(jī)構(gòu)的調(diào)速，通常是采用調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)油門改變液壓泵流量和控制換向閥改變通道面積大小進(jìn)行節(jié)流的聯(lián)合調(diào)速法。此種調(diào)速法既簡單又可靠，調(diào)速范圍較大，調(diào)速平穩(wěn)無極，也可實(shí)現(xiàn)起升機(jī)構(gòu)工作速度的微調(diào)。但缺點(diǎn)是節(jié)流的功率損失較大，而且進(jìn)一步提高升降速度受液

29、壓泵流量限制。為了提高起升機(jī)構(gòu)工作速度，在多泵定量系統(tǒng)中，往往采用油泵并聯(lián)調(diào)速，在系統(tǒng)中采用液壓馬達(dá)串、并聯(lián)供油的方法進(jìn)行調(diào)速。當(dāng)液壓馬達(dá)串聯(lián)時以高速工作，并聯(lián)時獲低速。在變量系統(tǒng)中可用變量馬達(dá)調(diào)速。此外，當(dāng)起重機(jī)的起升高度較大時，為了進(jìn)一步提高空鉤或輕載時的下降速度，在起升機(jī)構(gòu)上往往設(shè)置重力下降裝置，即在起升卷筒與傳動軸間裝有離合器，有液壓系統(tǒng)保證空鉤和載荷的重力下降時，打開離合器及制動器使起升卷筒與液壓馬達(dá)脫開自由轉(zhuǎn)動，則空鉤或重物在重力作用下，以較高的速度下降。3.5.1 性能要求（1）能方便的實(shí)現(xiàn)合分流方式轉(zhuǎn)換，保證工作的高效安全。（2）要求卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)微動性好，起、制動平穩(wěn)，重物停在空中

30、任意位置能可靠制動，即二次下滑問題，以及二次下降時的重物或空鉤下滑問題，即二次下降問題。3.5.2 主要元件泵、馬達(dá)、冷卻閥、益流閥、單向可調(diào)節(jié)流閥、制動油缸、二位三通液壓先導(dǎo)換向閥、或、三位四通液壓先導(dǎo)換向閥。3.5.3 主要回路油主路（含補(bǔ)油油路）、冷卻油路、防過載油路、記憶閥油路、合流控制。3.5.4 功能實(shí)現(xiàn)和工作原理起升機(jī)構(gòu)是汽車起重機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)，它由一個低速大扭矩起升液壓馬達(dá)17驅(qū)動卷揚(yáng)機(jī)工作。液壓馬達(dá)的正、反轉(zhuǎn)由手動換向閥12控制。起重機(jī)起升速度的調(diào)節(jié)是通過改變汽車發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速而改變液壓泵的輸出流量實(shí)現(xiàn)的。在液壓馬達(dá)的下降回油路上設(shè)有相應(yīng)平衡閥15，以防止重物超速下降;為保證

31、起升機(jī)構(gòu)的安全，設(shè)置有彈簧上閘油壓松閘的常閉式制動器18，當(dāng)系統(tǒng)不工作時，打開制動缸的油壓為零，制動缸18在彈簧作用下上閘制動，在起升馬達(dá)工作時，控制壓力打開制動器，起升馬達(dá)順利運(yùn)行?；芈分袉蜗蚬?jié)流閥19可使制動器的工作較柔和，不產(chǎn)生較大工作沖擊。 圖3.6 起升機(jī)構(gòu)液壓回路3.6 液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)(1)在調(diào)壓回路中，采用溢流閥6來限制系統(tǒng)最高壓力，防止系統(tǒng)過載，對起重機(jī)實(shí)現(xiàn)超重起吊的安全保護(hù)作用。(2)在調(diào)速回路中，采用手動調(diào)節(jié)換向閥的開度大小來調(diào)整工件機(jī)構(gòu)的速度，方便靈活，充分體現(xiàn)以人為本，用人來直接操縱設(shè)備的思想。(3)在鎖緊回路中，采用由液控單向閥構(gòu)成的雙向液壓鎖將前后支腿鎖定在一定位置

32、上，工作可靠，安全，確保整個起吊過程中，每條支腿都不會出現(xiàn)軟腿的現(xiàn)象，即使出現(xiàn)發(fā)動機(jī)熄火或液壓管道破裂的情況，雙向液壓鎖仍能正常工作，且有效時間長。3.7 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)總成根據(jù)各回路的分析得到汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理如圖2.13所示。該系統(tǒng)為中壓系統(tǒng)，動力源采用雙聯(lián)齒輪泵，由汽車發(fā)動機(jī)通過底盤上的分動箱驅(qū)動。液壓泵從油箱中吸油，輸出的液壓油經(jīng)手動閥組輸送到圖3.7 q2-8汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的原理圖各個執(zhí)行元件。整個系統(tǒng)由支腿收放、吊臂變幅、吊臂伸縮、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)和吊重起升五個工作回路所組成，且各部分都具有一定的獨(dú)立性。整個系統(tǒng)分為上下兩部分，除液壓泵、過濾器、溢流閥、手動閥組及支腿部分

33、外，其余元件全部裝在可回轉(zhuǎn)的上車部分。油箱裝在上車部分，兼作配重。上下兩部分油路通過中心回轉(zhuǎn)接頭連通。第4章 液壓系統(tǒng)計(jì)算4.1 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)主要液壓元件的選擇4.1.1 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)參數(shù)的初定最大起重量8噸；最高提升速度=18；吊鉤滑輪組倍率為m=6，效率=0.95；鋼絲繩導(dǎo)向滑輪效率=0.95；起升卷筒上鋼絲繩最外層直徑=400mm；起升傳動比=20、效率=0.95；參看下表4.1初選系統(tǒng)的工作壓力為p=20mpa。表4.1各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力機(jī)械類型機(jī)床 農(nóng)業(yè)機(jī)械小型工程機(jī)械建筑機(jī)械液壓鑿巖機(jī)液壓機(jī)大中型挖掘機(jī)重型機(jī)械起重運(yùn)輸機(jī)械磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床工作壓力/0.8

34、23528810101820304.1.2 起升馬達(dá)的計(jì)算和選擇作用于鋼絲繩上的最大靜拉力：(4-1)式中smax作用于鋼絲繩上的最大靜拉力，n；起重量, q=8000kg9.8n/kg=78400nm吊鉤滑輪組倍率；吊鉤滑輪組效率；鋼絲繩導(dǎo)向滑輪效率。n(2)起升馬達(dá)所受最大扭矩(4-2)式中:動力系數(shù)，= 1+0.35v，其中v是最高起升速度，由于v =18m/min =0.3m/s則 = 1+ 0.350.3 =1.105；smax作用于鋼絲繩上的最大靜拉力，n；起升卷筒上鋼絲繩最外層直徑，=400mm；起升傳動比，=20；起升效率，=0.95。(3)液壓馬達(dá)的排量(4-3) 式中：mm

35、ax起升馬達(dá)受到的最大扭矩，mmax=168.41；p系統(tǒng)的工作壓力，p=20mpa；液壓馬達(dá)機(jī)械效率，通常取= 0.92；（4）液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速(4-4)式中：m吊鉤滑輪組倍率；起升傳動比，=20；最高提升速度，=18；起升卷筒上鋼絲繩最外層直徑，=400mm；(5) 液壓馬達(dá)的選擇根據(jù)馬達(dá)所受到的壓力、最大扭矩以及需要的轉(zhuǎn)速和排量查2表3.2-3決定采用型號為cm4型的齒輪馬達(dá)，該馬達(dá)的具體參數(shù)如下：額定壓力為20mpa，轉(zhuǎn)速1502000r/min，排量4063ml/r，輸出轉(zhuǎn)矩115180。4.1.3 液壓泵的計(jì)算與選擇（1）液壓泵的工作壓力1(3-5) 式中：液壓馬達(dá)的最大工作壓力起升馬

36、達(dá)所受最大扭矩= 168.41qm 起升馬達(dá)排量(cm3/r)，qm = 57.48cm3/r 起升馬達(dá)機(jī)械效率， = 0.92查2得到液壓泵的最大工作壓力：(3-6)式中從液壓泵出口到液壓馬達(dá)入口之間總的管路損失，由于管路復(fù)雜故取=0.51.5m，。則液壓泵的最大工作壓力18 + 1.5 = 19.5。(2) 查2得到確定液壓泵的流量(3-7)式中：k系統(tǒng)漏油系數(shù)，一般取k=1.11.3，這里取k=1.3；包括液壓馬達(dá)的最大總流量，同時由于工作過程中用到節(jié)流調(diào)速所以要加上溢流閥的最小溢流量一般取=0.0008/min。液壓泵的流量：=1.3（98.87+0.0008）=128.54/min(

37、3) 液壓泵的選擇液壓泵主要有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵三種。對于汽車起重機(jī)，其液壓系統(tǒng)負(fù)載大、功率大、精度要求不高。所以， 一般采用齒輪泵。根據(jù)系統(tǒng)的要求以及壓力、流量的需要，查2表3.1-18選擇了50.3/40.6型雙聯(lián)齒輪泵，型號為cbg2050/2040，最高工作壓力為20mpa，額定轉(zhuǎn)速為2000r/min，理論排量分別為50.3ml/r和40.6ml/r，合流最大流量為90.9ml/r。當(dāng)發(fā)動機(jī)經(jīng)分動箱輸出速度為1500 r/min時，流量為136.35l/min。滿足以上的設(shè)計(jì)參數(shù)。所以選擇的液壓泵型號為：cbg2050/2040。4.2 主要液壓輔助裝置的選擇4.2.1 液壓油的

38、選擇載荷較輕，故選用機(jī)械油。查3表37.3-30液壓泵用油粘度推薦值得到所選液壓油的粘度為6388mm2/s，查3表37.3-15機(jī)械油質(zhì)量指標(biāo)及應(yīng)用選70號機(jī)械油，代號為hj-70。4.2.2 濾油器的選擇查3表37.10-2過濾精度與液壓系統(tǒng)壓力的關(guān)系得到顆粒大小25。查3表37.10-3濾油器類型及其特性選擇燒結(jié)式濾油器。根據(jù)液壓泵的流量查3表37.10-18su3型技術(shù)規(guī)格選擇su3-f15016型燒結(jié)式濾油器。4.2.3 壓力表的選擇根據(jù)系統(tǒng)壓力查3表37.10-48選擇彈簧管壓力表。根據(jù)液壓泵的吸油口內(nèi)徑查3表37.10-49選擇壓力表的直徑為60mm。采用徑向有邊形式，選擇壓力表的型號為y-60t。4.2.4 閥類元件