液壓起重機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(1)

1、機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）論文標(biāo)題： 液壓起重機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計 作者姓名： 指導(dǎo)教師： 完成時間： 實(shí)習(xí)單位： 目 錄摘要 3一、 概述3（一）關(guān)于起重機(jī)3（二）液壓起重機(jī)傳動的優(yōu)缺點(diǎn)4（三）液壓傳動的工作原理及組成4（四）起重機(jī)液壓系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢5二、 起重機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)分析 6（一）起升機(jī)構(gòu)液壓回路6（二）伸縮臂機(jī)構(gòu)液壓回路7（三）變幅機(jī)構(gòu)液壓回路8三、 液壓傳動系統(tǒng)的故障分析及排除 8（一）液壓系統(tǒng)的主要故障8（二）故障檢查 9（三）液壓系統(tǒng)的故障預(yù)防 9（四）液壓系統(tǒng)的故障分析 10（五）液壓系統(tǒng)的故障排除 10四、 起重機(jī)重量的確定及機(jī)構(gòu)件參數(shù)性能的確定12五、 參考

2、文獻(xiàn)19六、 結(jié)論20液壓起重機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容摘要：本文對液壓起重機(jī)的設(shè)計進(jìn)行了研究，分章、節(jié)逐一論述了設(shè)計過程。在設(shè)計過程部分，首先對裝載起重機(jī)的汽車的底盤進(jìn)行選擇，確定起重機(jī)的技術(shù)參數(shù)，重點(diǎn)就車載起重機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行論述和設(shè)計，以及對起重機(jī)的主要機(jī)構(gòu)如起升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的型式和計算方法做出論述，對回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)機(jī)械裝配部分也進(jìn)行了設(shè)計，最后對影響起重機(jī)起重能力的支腿型式及其跨距的確定進(jìn)行了簡要說明。關(guān)鍵詞：液壓起重機(jī)，液壓系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 液壓缸一 、概述（一）關(guān)于起重機(jī) 汽車起重機(jī)是裝在普通汽車底盤或特制汽車底盤上的一種起重機(jī)，其行駛駕駛室與起重操縱室分開設(shè)置。這種起重機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)動性好，轉(zhuǎn)

3、移迅速。缺點(diǎn)是工作時須支腿，不能負(fù)荷行駛，也不適合在松軟或泥濘的場地上工作。 汽車起重機(jī)的底盤性能等同于同樣整車總重的載重汽車，符合公路車輛的技術(shù)要求，因而可在各類公路上通行無阻。此種起重機(jī)一般備有上、下車兩個操縱室，作業(yè)時必需伸出支腿保持穩(wěn)定。起重量的范圍很大，可從8噸1000噸，底盤的車軸數(shù)，可從210根。是產(chǎn)量最大，使用最廣泛的起重機(jī)類型。汽車液壓起重機(jī)的外形結(jié)構(gòu)1-載重汽車；2-回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；3-支腿；4-吊臂變幅缸；5-基本臂；6-吊臂伸縮缸；7-起升機(jī)構(gòu)。（二）液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn) 1、液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)： （1）在同等功率情況下，液壓執(zhí)行元件體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。例如同功率液壓馬

4、達(dá)的重量約只有電動機(jī)的1/6左右。 （2）液壓傳動的各種元件，可根據(jù)需要方便、靈活地來布置； （3）液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕，慣性小，反應(yīng)快，液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向； （4）操縱控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速(調(diào)速范圍達(dá)2000：1)，它還可以在運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速； （5）一般采用礦物油為工作介質(zhì)，相對運(yùn)動面可自行潤滑，使用壽命長； （6）容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動； （7）既易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動化，又易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制甚至計算機(jī)控制后，可實(shí)現(xiàn)大負(fù)載、高精度、遠(yuǎn)程自動控制； （8）液壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，便于設(shè)計、制造和使用。 2、液壓傳動系統(tǒng)

5、的主要缺點(diǎn)： （1）液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比，這是由于液壓油的可壓縮性和泄漏造成的。 （2）工作性能易受溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。 （3）由于流體流動的阻力損失和泄漏較大，所以效率較低。如果處理不當(dāng)，泄漏不僅污染場地，而且還可能引起火災(zāi)和爆炸事故。 （4）為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上要求較高，因此它的造價高，且對油液的污染比較敏感。 總的說來，液壓傳動的優(yōu)點(diǎn)最突出的，它的一些缺點(diǎn)有的現(xiàn)已大為改善，有的將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)一步得到克服。（三）液壓傳動的工作原理及組成1、液壓傳動的工作原理，可以用一個液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韥碚f明。液壓千斤頂工作原理圖1杠桿手

6、柄 2小油缸 3小活塞 4，7單向閥 5吸油管6，10管道 8大活塞 9大油缸 11截止閥   12油箱 基本工作原理: 液壓傳動是利用有壓力的油液作為傳遞動力的工作介質(zhì)，而且傳動中必須經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換。由此可見，液壓傳動是一個不同能量的轉(zhuǎn)換過程。2、液壓傳動系統(tǒng)的組成: 一個完整的、能夠正常工作的液壓系統(tǒng)，應(yīng)該由以下五個主要部分來組成：（1）、 動力裝置:它是供給液壓系統(tǒng)壓力油，把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能的裝置。最常見的是液壓泵。（2）、 執(zhí)行裝置：它是把液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。其形式有作直線運(yùn)動的液壓缸，有作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的液壓馬達(dá)，它們又稱為液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件。（3）、 控制調(diào)

7、節(jié)裝置：它是對系統(tǒng)中的壓力、流量或流動方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的裝置。如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、截止閥等。（4）、 輔助裝置：例如油箱，濾油器，油管等。它們對保證系統(tǒng)正常工作是必不可少的。（5）、 工作介質(zhì)：傳遞能量的流體，即液壓油等。在同等輸出功率下，液壓傳動裝置的體積小、重量輕、運(yùn)動慣量小、動態(tài)性能好。（四）汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的運(yùn)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 隨著國家現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代施工項(xiàng)目對汽車起重機(jī)的要求也越來越高，高、深、尖液壓技術(shù)在汽車起重機(jī)上的應(yīng)用也越來越廣泛，汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)展示了強(qiáng)大的發(fā)展趨勢。汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)一般由起升、變幅、伸縮、回轉(zhuǎn)、控制五個主回路組成，

8、我們通過對五個主回路現(xiàn)狀的分析來探討其發(fā)展趨勢。 1、起升液壓系統(tǒng)：對起重機(jī)來說，起升動作是最頻繁的動作。目前最常用的起升液壓系統(tǒng)為定量泵、定量或變量馬達(dá)開式液壓系統(tǒng)，然而，現(xiàn)代施工對起升系統(tǒng)提出了新的要求：節(jié)能、高效、可靠以及微動性、平穩(wěn)性好。為了適應(yīng)這些新的要求，以前的定量泵將逐步被先進(jìn)可靠的具有負(fù)載反饋和壓力切斷的恒功率變量泵所取代，先前的定量馬達(dá)或液控變量馬達(dá)也將被電控變量馬達(dá)所取代。這種系統(tǒng)將能有效的達(dá)到輕載高速、重載低速和節(jié)能的效果。 2、變幅液壓系統(tǒng)：變幅液壓系統(tǒng)的發(fā)展趨勢也體現(xiàn)為節(jié)能高效，目前最先進(jìn)的為變幅下降時充分利用吊臂和重物的重力勢能，實(shí)現(xiàn)重力下放，下放的速度由先導(dǎo)手柄來

9、無級控制，變幅平穩(wěn)沒有沖擊。 3、伸縮液壓系統(tǒng): 對于具有五節(jié)以下伸縮臂的伸縮液壓系統(tǒng)，國內(nèi)一般采用同步或順序加同步的伸縮方式，當(dāng)采用兩級油缸時，上下兩油缸實(shí)現(xiàn)內(nèi)部溝通，一般采用插裝式平衡閥；對于具有五節(jié)以上伸縮臂的液壓系統(tǒng)，采用單缸插銷伸縮機(jī)構(gòu)，這種伸縮機(jī)構(gòu)自重輕，能大幅提高起重機(jī)的起重性能，能有效的控制整機(jī)的重量，通過采用多油口和多平衡閥的油路來提高伸縮的效率. 4、回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)：回轉(zhuǎn)也是起重機(jī)使用頻繁的動作，但相對而言，回轉(zhuǎn)所需功率最少，因而回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的最高要求是：回轉(zhuǎn)平穩(wěn)，起重作業(yè)無側(cè)載；回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢為通過小馬達(dá)。、大傳動比來實(shí)現(xiàn)操作平穩(wěn)，通過設(shè)立回轉(zhuǎn)緩沖閥和自由滑轉(zhuǎn)機(jī)能來實(shí)現(xiàn)吊重

10、的自動對中功能，從而有效防止側(cè)載的產(chǎn)生。 5、操縱、控制系統(tǒng)：機(jī)械式操縱是汽車起重機(jī)最簡單、最廣泛使用的一種操縱方式，液比例操縱系統(tǒng)在我廠也己廣泛使用并相當(dāng)成熟，操作性能得到了很大的提高；然而，最有發(fā)展前途的還是電比例操縱系統(tǒng)，借助于計算機(jī)技術(shù)和可編程技術(shù)，汽車起重機(jī)將向智能化發(fā)展。 除此之外，液壓系統(tǒng)在以下幾方面也體現(xiàn)出明顯的發(fā)展趨勢：采用國際化配套，對系統(tǒng)性要求較高的液壓元件如泵、閥、馬達(dá)等采用國際化配套可提高產(chǎn)品的可靠性，另外，國外使用成熟、量大價廉的元件在國內(nèi)也廣泛使用。二 、起重機(jī)液壓系統(tǒng)特點(diǎn)分析 （一）起升機(jī)構(gòu)液壓回路 工程起重機(jī)需要用起升機(jī)構(gòu)，即卷筒吊索機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)垂直起升和下放重物

11、。液壓起升機(jī)構(gòu)用液壓馬達(dá)通過減速器驅(qū)動卷筒，圖2-2-1是一種最簡單的起升機(jī)構(gòu)液壓回路。當(dāng)換向閥3處于右位時，通過液壓馬達(dá)2、減速器6和卷筒7提升重物c，實(shí)現(xiàn)吊重上升。而換向閥處于右位時下放重物c，實(shí)現(xiàn)負(fù)重下降，這時平衡閥4起平穩(wěn)作用。當(dāng)換向閥處于中位時，回路實(shí)現(xiàn)承重靜止。由于液壓馬達(dá)內(nèi)部泄漏比較大，即使平衡閥的閉鎖性能很好，但卷筒吊索機(jī)構(gòu)仍難以支撐重物c。如要實(shí)現(xiàn)承重靜止，可以設(shè)置常閉式制動器，依靠制動液壓缸8來實(shí)現(xiàn)。在換向閥右位(吊重上升)和左位(負(fù)重下降)時，泵1壓出液體同時作用在制動缸下腔，將活塞頂起，壓縮上腔彈簧，使制動器閘瓦拉開，這樣液壓馬達(dá)不受制動。換向閥處于中位時，泵卸荷，壓出

12、口接近零壓，制動缸活塞被彈簧壓下，閘瓦制動液壓馬達(dá)，使其停轉(zhuǎn)，重物c就靜止于空中。 某些起升機(jī)構(gòu)要求開始舉升重物時，液壓馬達(dá)產(chǎn)生一定的驅(qū)動力矩，然后制動缸才徹底拉開制動閘瓦，以避免重物c在馬達(dá)驅(qū)動力矩充分形成前向下溜滑。所以在通往制動缸的支路上沒單向節(jié)流閥9，由于閥9的作用。，拉開閘瓦的時間放慢，有一段緩慢的動摩擦過程；同時，馬達(dá)在結(jié)束負(fù)重下降后，換向閥3回復(fù)中位，閥9的單向閥允許迅速排出制動缸下腔的液體,使制動閘瓦盡快閘住液壓馬達(dá)，避免重物C繼續(xù)下降。 （二）伸縮臂機(jī)構(gòu)液壓回路 伸縮機(jī)構(gòu)是一種多級式伸縮起重臂伸出與縮回的機(jī)構(gòu)。圖2-2-2為伸縮臂機(jī)構(gòu)液壓回路。臂架有三節(jié)，I是第1節(jié)臂，或稱基

13、臂；n是第2節(jié)臂；III是第3節(jié)臂；后一節(jié)臂可依靠液壓缸相對前一節(jié)臂伸出或縮進(jìn)。3節(jié)臂只要兩只液壓缸：液壓缸6的活塞與基臂I鉸接，而其缸體鉸接于第2節(jié)臂II，缸體運(yùn)動相對I伸縮；液壓缸7的缸體與第2節(jié)臂鉸接，而其活塞鉸接于第3節(jié)臂，活塞運(yùn)動使相對于伸縮。第2和第3節(jié)臂是順序動作的，對回路的控制可依次作如下操作：1.手動換向閥2左位，電磁閥3也左位，使液壓缸6亡腔壓人液體，缸體運(yùn)動將第2節(jié)相對于基臂l伸出，第3節(jié)臂I則順勢被托起，但對無相對運(yùn)動，此時實(shí)現(xiàn)舉重上升。2手動換向閥仍左位，但電磁換向閥換右位，液壓缸6因無液體壓入而停止運(yùn)動，臂對臂I也停止伸出，而液壓缸7下腔壓入液體，活塞運(yùn)動將m相對于

14、伸出，繼續(xù)舉重上升。連同上一步序，可將3臂總長增至最大，將重物舉升至最高位。3手動換向閥換為右位，電磁換向閥仍為右位，液壓缸7上腔壓入液體，活塞運(yùn)動臂m相對于縮回，為負(fù)重下降，故此時需平衡閥5作用。4手動換向閥仍右位，電磁換向閥換左位，液壓缸6下腔壓入液體，缸體運(yùn)動將相對于I縮回，亦為負(fù)重下降，需平衡閥4作用。如不按上述次序操作，可以實(shí)現(xiàn)多種不同的伸縮順序，但不可能出現(xiàn)兩個液壓缸同時動作。伸縮臂機(jī)構(gòu)可以不同的方法，即不采用電磁閥而用順序閥，液壓缸面積差動，機(jī)械結(jié)構(gòu)等辦法實(shí)現(xiàn)多個液壓缸的順序動作，還可以采用同步措施實(shí)現(xiàn)液壓缸的同時動作。（三）變幅機(jī)構(gòu)液壓回路變幅機(jī)構(gòu)在起重機(jī)、挖掘機(jī)和裝載機(jī)等工程

15、機(jī)械中，用于改變臂架的位置，增主機(jī)的工作范圍。最常見的液壓變幅機(jī)構(gòu)是用雙作用液壓缸作液動機(jī)，也有采用液壓馬達(dá)和柱塞缸。圖2-2-3為雙作用液壓缸變幅回路。插圖液壓缸6承受重物c及臂架重量之和的分力作用，因此，在一般情況下應(yīng)采用平衡閥3來達(dá)到負(fù)重勻速下降的要求，如圖2-2-3a)所示。但在一些對負(fù)重下降勻速要求不很嚴(yán)格的場合，可以采用液控單向閥4串聯(lián)單向節(jié)流閥5來代替平衡閥，如圖2-2-3b)所示。其中閥4的作用有：一是在承重靜止時鎖緊液壓缸6；二是在負(fù)重下降時泵形成一定壓力打開控制口，使液壓缸下腔排出液體而下降。三 、液壓傳動系統(tǒng)的故障分析與排故液壓傳動是以液壓油為工作介質(zhì)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和動力傳

16、遞的，它具有傳送能量大、布局容易、結(jié)構(gòu)緊湊、換向方便、轉(zhuǎn)動平穩(wěn)均勻、容易完成復(fù)雜動作等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域。但是，液壓傳動的故障往往不容易從外部表面現(xiàn)象和聲響特征中準(zhǔn)確地判斷出故障發(fā)生的部位和原因，而準(zhǔn)確迅速地查出故障發(fā)生的部位和原因，并及時排除。在工程機(jī)械的使用、管理和維修中是十分重要的。 （一）液壓系統(tǒng)的主要故障在相對運(yùn)動的液壓元件表面、液壓油密封件、管路接頭處以及控制元件部分，往往容易出現(xiàn)泄漏、油溫過高、出現(xiàn)噪音以及電液結(jié)合部分執(zhí)行動作失靈等現(xiàn)象。具體表現(xiàn)：一是管子、管接頭處及密封面處的泄漏，它不僅增加了液壓油的耗油量，臟污機(jī)器的表面，而且影響執(zhí)行元件的正常工作。二是執(zhí)行動作

17、遲緩和無力，表現(xiàn)為推土機(jī)鏟刀提升緩慢、切土困難，挖掘機(jī)挖掘無力、油馬達(dá)轉(zhuǎn)不起來或轉(zhuǎn)速過低等。三是液壓系統(tǒng)產(chǎn)生振動和噪音。四是其他元件出現(xiàn)異常。（二）故障的檢查1、直接檢查法：憑借維修人員的感覺、經(jīng)驗(yàn)和簡單工具，定性分析判斷故障產(chǎn)生的原因，并提出解決的辦法。2、儀器儀表檢測法: 在直接觀察的基礎(chǔ)上，根據(jù)發(fā)生故障的特征和經(jīng)驗(yàn)，采取各種檢查儀器儀表，對液壓系統(tǒng)的流量、壓力、油溫及液壓元件轉(zhuǎn)速直通式檢測，對振動噪音和磨損微粒進(jìn)行量的分析。3、元件置換法：以備用元件逐一換下可能發(fā)生故障的元件，觀察液壓系統(tǒng)的故障是否消除，繼而找出發(fā)生故障的部位和原因，予以排除。在施工現(xiàn)場，體積較大、不易拆裝且儲備件較少的

18、元件，不宜采用這種方法。但對于如平衡閥、溢流閥及單向閥之類的體積小，易拆裝的元件，采用置換法是比較方便的。4、定期按時監(jiān)控和診斷：根據(jù)各種機(jī)械型號、檢查內(nèi)容和時間的規(guī)定，按出廠要求的時間和部位，通過專業(yè)檢測、監(jiān)控和診斷來檢測元器件技術(shù)狀況，及時發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的異常隱患，這是使液壓系統(tǒng)的故障消滅在發(fā)生之前的一種科學(xué)技術(shù)手段。當(dāng)然，執(zhí)行定期檢測法，首先要培養(yǎng)一些專業(yè)技術(shù)檢測人員，使他們既精通工程機(jī)械液壓元件的構(gòu)造和原理，又掌握和鉆研檢測液壓傳動系統(tǒng)的各種診斷技術(shù)，在不斷積累靠人的直感判斷故障經(jīng)驗(yàn)的同時，逐步發(fā)展不解體診斷技術(shù)，來完成技術(shù)數(shù)據(jù)采集，輔以電腦來分析判斷故障的原因及排除方法。（三）液壓系統(tǒng)

19、的故障預(yù)防1、保證液壓油的清潔度：正確使用標(biāo)定的和要求使用的液壓油及其相應(yīng)的替代品(詳參工程機(jī)械油料手冊)，防止液壓油中侵入污物和雜質(zhì)。因?yàn)樵谝簤簜鲃酉到y(tǒng)中，液壓油既是工作介質(zhì)，又是潤滑劑，所以油液的清潔度對系統(tǒng)的性能，對元件的可靠性、安全性、效率和使用壽命等影響極大。液壓元件的配合精度極高，對油液中的污物雜質(zhì)所造成的淤積、阻塞、擦傷和腐蝕等情況反應(yīng)更為敏感。造成污物雜質(zhì)侵入液壓油的主要原因，一是執(zhí)行元件外部不清潔；二是檢查油量狀況時不注意；三是加油時未用120目的濾網(wǎng)過濾；四是使用的容器和用具不潔凈； 五是磨損嚴(yán)重和損壞的密封件不能及時更換；六是檢查修理時，熱彎管路和接頭焊修產(chǎn)生的銹皮雜質(zhì)清

20、理不凈；七是油液貯存不當(dāng)?shù)鹊?。在使用檢查修理過程中，應(yīng)注意解決這些問題，以減少和防止液壓系統(tǒng)故障的發(fā)生。2、防止液壓油中混入空氣：液壓系統(tǒng)中液壓油是不可壓縮的，但空氣可壓縮性很大，即使系統(tǒng)中含有少量空氣，它的影響也是非常大的。溶解在油液中的空氣，在壓力較低時，就會從油中逸出產(chǎn)生氣泡，形成空穴現(xiàn)象；到了高壓區(qū)，在壓力的沖擊下，這些氣泡又很快被擊碎，急劇受到壓縮，使系統(tǒng)產(chǎn)生噪音。同時，氣體突然受到壓縮時，就會放出大量的熱能，因而引起局部受熱，使液壓元件和液壓油受到損壞，工作不穩(wěn)定，有時會引起沖擊性振動。故必須防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)。具體做法：一是避免油管破裂、接頭松動、密封件損壞；二是加油時，避免不

21、適當(dāng)?shù)叵蛳聝A倒；三是回油管插入油面以下；四是避免液壓泵入口濾油器阻塞使吸油阻力增大，不能把溶解在油中的空氣分離出來。3、防止液壓油溫度過度：液壓系統(tǒng)中的油液的工作溫度一般在3080范圍內(nèi)比較好，在使用時必須注意防止油溫過高。如油箱中的油面不夠，液壓油冷卻器散熱性能不良，系統(tǒng)效率太低，元件容量小，流速過高，選用油液粘度不正確，它們都會使油溫升高過快。粘度高增加油液流動時的能量損耗，粘度低會使泄漏增多，因此在使用中能注意并檢查這些問題，就可以預(yù)防油溫過高。此外對液壓油定期過濾，定期進(jìn)行物理性能檢驗(yàn)，既能保證液壓系統(tǒng)的工作性能，又能減少液壓元件的磨損和腐蝕，延長油液和液壓元件的使用壽命。 （四）液壓

22、系統(tǒng)的故障分析1、傳動系統(tǒng)分析法：工程機(jī)械的液壓傳動系統(tǒng)如果維護(hù)得好，一般說來故障是比較少的。由于密封件老化、變質(zhì)和磨損而產(chǎn)生外泄是很容易觀察到的，根據(jù)具體情況可設(shè)法排除。但是如果液壓元件的內(nèi)部發(fā)生了故障是觀察不到的，往往不容易一下子就找出原因，有時雖然是同樣的故障現(xiàn)象，但產(chǎn)生的原因卻不一定相同，要想準(zhǔn)確而迅速地找出液壓元件的故障的部位和原因，首先要根據(jù)發(fā)生故障元件的構(gòu)造圖、系統(tǒng)圖，分析了解和研究元件的工作原理和特性，再使了解的構(gòu)造原理與實(shí)物對號，具體情況具體分析，檢查尋找故障發(fā)生的部位和產(chǎn)生的原因，以便采取相應(yīng)的技術(shù)措施來排除故障。2、邏輯流程分析法：此方法是根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)的基本原理進(jìn)行邏

23、輯分析，減少懷疑對象，逐步逼近找出故障發(fā)生的部位和原因。（五）液壓系統(tǒng)故障的排除 1、液壓系統(tǒng)中管子、管子接頭和焊接處，由于振動頻率較高，常常發(fā)生破壞。在換用時要根據(jù)壓力和使用場合，選用強(qiáng)度足夠，內(nèi)壁光滑清潔，無砂、無傷、無銹蝕、無氧化皮的管子。當(dāng)管子需要焊接時，最好采用加套管的辦法，因?yàn)閷涌赡苁构艿膬?nèi)徑局部縮??；截段時，油管的截面與管子軸線的不垂直度不得大于0.5°，并清除鐵屑和銳邊倒鈍。當(dāng)管子支承距離過大或支承松動時要設(shè)卡固定擰緊，當(dāng)彎曲半徑過小時，易形成彎曲應(yīng)力，彎曲半徑一般應(yīng)大于管外徑的3倍。在密封表面處，密封元件的老化變質(zhì)會使泄漏量增大。密封件的有效壽命通常是：固定元件之

24、間的密封壽命時間為10000h，運(yùn)動元件之間密封壽命時間為1500h2000h。到了規(guī)定的使用壽命時間后，即使還可用的元件也應(yīng)該更換。密封面的泄漏還與預(yù)壓面的壓力不夠或不均勻有關(guān)。預(yù)壓量增大時，其封油量壓力增大，密封效果好，反之則差。再者摩擦表面光潔度與硬度不足也會縮短密封件的壽命。密封件設(shè)計不合理以及安裝時扭曲刮傷也是導(dǎo)致密封圈早期磨損而引起泄漏的原因。油液中雜質(zhì)過多，易加速密封件與摩擦表面的磨損，形成密封件的早期失效，油封工作溫度過高或過低也會影響其壽命和工作性能。2、執(zhí)行元件運(yùn)動的速度降低，主要是由于輸入執(zhí)行元件的液壓油流量不足；執(zhí)行元件無力的原因主要是輸入液壓油壓力不足，以及回油管路背

25、壓過高等因素所造成的。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)所用的油泵多為齒輪泵，其工作壓力為210×102kPa，柱塞泵的工作壓力可達(dá)320×102kPa。泵的輸出壓力是由荷載決定的，并隨著荷載的變化而變化。荷載無限增加，泵的壓力也無限升高，直到系統(tǒng)某一部分被破壞。對于齒輪泵：主要是軸承、齒輪嚙合面、齒頂與殼體、齒輪端面與泵蓋間的磨損和密封件的磨損、老化、損壞使齒輪泵的內(nèi)漏表現(xiàn)更為突出。在一定轉(zhuǎn)速與一定壓力下，對無端面間隙補(bǔ)償?shù)凝X輪泵，其軸線磨損引起的泄漏約占全部內(nèi)漏量的75%85%，齒頂間隙內(nèi)漏量約占15%20%，其他內(nèi)漏約占4%5%，因此我們要抓住主要問題，采取有效的技術(shù)措施予以解決，就能

26、使泵恢復(fù)其原有性能。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)所用的油泵多為齒輪泵，其工作壓力為210×102kPa，柱塞泵的工作壓力可達(dá)320×102kPa。泵的輸出壓力是由荷載決定的，并隨著荷載的變化而變化。荷載無限增加，泵的壓力也無限升高，直到系統(tǒng)某一部分被破壞。對于齒輪泵：主要是軸承、齒輪嚙合面、齒頂與殼體、齒輪端面與泵蓋間的磨損和密封件的磨損、老化、損壞使齒輪泵的內(nèi)漏表現(xiàn)更為突出。在一定轉(zhuǎn)速與一定壓力下，對無端面間隙補(bǔ)償?shù)凝X輪泵，其軸線磨損引起的泄漏約占全部內(nèi)漏量的75%85%，齒頂間隙內(nèi)漏量約占15%20%，其他內(nèi)漏約占4%5%，因此我們要抓住主要問題，采取有效的技術(shù)措施予以解決，就能使

27、泵恢復(fù)其原有性能。3、液壓系統(tǒng)的蓄能器是用來調(diào)節(jié)能量、貯存能量、減少設(shè)備容積、降低功率消耗、減少系統(tǒng)發(fā)熱、緩沖吸收沖擊和脈動壓力的輔助元件。常見的蓄能器有膠囊式的，它具有漏氣損失小、反應(yīng)靈敏、可以吸收急速的壓力沖擊和脈動、重量輕、體積小等特點(diǎn)。蓄能器發(fā)生故障會影響液壓系統(tǒng)的正常工作，因此在檢查氣壓量不足時，應(yīng)按時充入惰性氣體。4、液壓系統(tǒng)中，要求裝備精度高的還有液壓馬達(dá)。如果注意日常維護(hù)和保養(yǎng)，防止油液污染，一般不會發(fā)生故障，進(jìn)入液壓馬達(dá)的油液須仔細(xì)過濾，以減少雜質(zhì)，防止過快磨損。修理后的馬達(dá)，應(yīng)注滿干凈的液壓油，排盡系統(tǒng)中的空氣。確定不了馬達(dá)是否有故障，最好不要拆卸，這樣可減少污染的機(jī)會和保

28、持配合的精度。液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，常見的故障有漏油和運(yùn)動不正常。缸頭因密封件損壞而外泄，應(yīng)立即更換密封件；油缸運(yùn)動不正常有油缸內(nèi)漏、油路中有空氣、活塞密封件老化和損壞、油液有雜質(zhì)、平衡閥發(fā)生故障等。5、控制元件是用來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和執(zhí)行元件對壓力、流量方向的要求的?？刂崎y及時控制系統(tǒng)中最重要的元件，由于閥的配合一般都比較精密，所以在修理時應(yīng)特別注意，不需拆閥芯的盡量不要抽出閥芯；配合副方位不要錯亂，偶件不要互換；螺絲的擰緊力矩要均勻一致，錐形閥芯的接觸線磨損可采用研磨修正接觸線的辦法解決；回位彈簧疲勞時，可予更換。四、起重機(jī)重量的確定及機(jī)構(gòu)件參數(shù)性能的確定（一）QY8液壓系列元件的參數(shù)起重

29、機(jī)總重量是舍己為公為7.5噸。主臂長7.5m，副臂長16.98m。根據(jù)設(shè)計要求基本臂設(shè)計為7.5m最長主臂16.98m最長主臂+副臂為22.1m.車重心在壓后支腿為車全長的2/3處。即12*2/3=8m。吊臂液壓變幅缸與主臂相離為0.8m主臂距變幅缸3.5m處支腿距離確定為：縱向距離為3.825m 橫向4.0m液壓泵20 mp 排量40ml 轉(zhuǎn)速1500r/min起升速度單泵53m/ min.最大回轉(zhuǎn)速度2.8r/min. 全伸時間36s全縮時間25s變幅時間35s起程起臂時間20s同時收放時間16s水平時間16s最大額定總起800kg重量最小額定變幅3m最大起重力矩235.2kn*m后車架離

30、地高度1.2m （二）支腿液壓參數(shù)設(shè)計液壓缸安裝于車架上橫向4.0m縱向3.825m全縮離地高度為0.2m液壓支腿單腿受力計算G車=7.5*10³*10（G取10N/kg）=750000N(支腿液壓活塞相關(guān)參數(shù))(支腿液壓缸參數(shù) )單腿受力為750000/4=37500N液壓活塞桿為45號鋼D=70mm液壓鋼外壁為鑄鐵高H=70mm可升長度為60cm液壓活塞D=100mm H厚=20mmS為截面=r²=0.05²*3.14159(取值為3.14159計算) =0.0785398²V缸=78.5*60 =4712.4ml設(shè)計要求16S升起，流量為294.5

31、25ml/S才可以滿足要求收腿時間為16SS=（5²-3.5²） =3.14159*12.25=39.27cm²V無桿腔=S*h =39.27*60 =2403.3mlV流=v/t=2403.3/16 =150.21ml/S強(qiáng)度較核根據(jù)金屬工藝學(xué)52頁45號鋼力學(xué)性能225-600MPp油壓=f/s=3.75*10000/0.00785398=4.7746mp（三）吊臂伸縮缸設(shè)計根據(jù)設(shè)計設(shè)計基本臂7.5m最長主臂16.98m最長主臂加副臂22.1m可伸縮長度為6m已知額定起重為8T單泵起升速度為53m/min=0.89m/S外加圖卷繩速度為0.89m/min起升時

32、加速度為0.89m/s²F=G+MA=8*10³*10+8000*0.89=7120+80000=87120N（G取10N/KG）（四）基本臂液壓缸及主臂主要參數(shù)的確定（基本臂液壓缸設(shè)計及參數(shù)確定）設(shè)計有效變幅范圍為6mS塞 =r²=15²*=706.85575cm²V體=SH=600*706.85775=424114ml壓力分析：最大力設(shè)為87120N來計算需油液壓力最小值為P=F/S=87120/0.07069 =1.232423mp根據(jù)設(shè)計要求全伸時間為36S需要液壓油流速v為v油=V/t=424114/36=11781ML/S（主臂液壓

33、活塞相關(guān)參數(shù)確定）（五）無桿腔全縮需液壓油體積V確定 S=S塞-S桿 =706.857-490.873438 =215.983562cm²V無桿腔=SH=215.98356*600 =129590.137ml根據(jù)設(shè)計要求全縮時間為25S全縮則液壓油流速為V速=V體/t =129590.135/25 =5183.6054ML/S（六）臂的抗斷能力較核 以起重中當(dāng)主副臂水平起重時力最大來計算 較核強(qiáng)度=F/SS缸=(R- r²)(R為缸壁外徑r²為缸壁內(nèi)徑)=（17²-15²） =*64 =201.1²設(shè)拉伸區(qū)域應(yīng)力集中區(qū)為處=34.66

34、mp副臂校核S截=（r²-r²）（r為桿截面半徑） =（12.5²-10²） =3.14159*56.25 =176.1714²取應(yīng)力集中區(qū)為桿截面的處副= =39.6MP（七）變幅液壓缸的設(shè)計 設(shè)計液壓缸全伸狀態(tài)為4.937m基本臂與變變幅臂距離確定為0.8m變幅臂與基本臂安裝位置于基本臂的5m處其相關(guān)數(shù)據(jù)圖形如下：（變幅臂活塞缸設(shè)計參數(shù)）（變幅臂活塞設(shè)計參數(shù)）根據(jù)設(shè)計要求變幅時間為35SS塞=r²=3.14159*16 =50.26544cm²變幅范圍為h=1m=100cmV=SH=50.26544*100=5026.544mlV油速=V/t= 5026.544/35=143.615545ml/SS=S塞-S桿=（R²塞-R²桿）=*（16-12.5）=*3.5=11.7809²h=1m=100cmV無桿腔=S*h =11.7809*100 =117