起重機液壓課程

1、起重機液壓課程設計說明書正文21 液壓傳動概述21.1 液壓傳動系統(tǒng)的特點21.2 液壓傳動應用于汽車起重機上的優(yōu)缺點22 汽車起重機總體方案設計32.1 傳動型式的選定32.2 動力裝置的選定42.3 起升機構液壓油路方案設計52.4 支臂控制機構液壓油路方案設計62.5 回轉機構液壓油路方案設計82.6 支腿機構液壓油路方案設計93 起重機液壓系統(tǒng)元件的選擇113.1 汽車起重機液壓系統(tǒng)功能、組成和工作特點113.2 典型工況分析及對系統(tǒng)的要求134 起重機各液壓回路組成原理和性能分析144.1 汽車起重機典型液壓系統(tǒng)原理圖144.2 起升回路144.3 變幅回路164.4 伸縮回路164

2、.5 回轉回路174.6 支腿回路184.7 制動回路19正文21 液壓傳動概述21.1 液壓傳動系統(tǒng)的特點21.2 液壓傳動應用于汽車起重機上的優(yōu)缺點22 汽車起重機總體方案設計32.1 傳動型式的選定32.2 動力裝置的選定42.3 起升機構液壓油路方案設計52.4 支臂控制機構液壓油路方案設計62.5 回轉機構液壓油路方案設計82.6 支腿機構液壓油路方案設計93 起重機液壓系統(tǒng)元件的選擇113.1 汽車起重機液壓系統(tǒng)功能、組成和工作特點113.2 典型工況分析及對系統(tǒng)的要求134 起重機各液壓回路組成原理和性能分析144.1 汽車起重機典型液壓系統(tǒng)原理圖144.2 起升回路144.3

3、變幅回路164.4 伸縮回路164.5 回轉回路174.6 支腿回路184.7 制動回路19正文21 液壓傳動概述21.1 液壓傳動系統(tǒng)的特點21.2 液壓傳動應用于汽車起重機上的優(yōu)缺點22 汽車起重機總體方案設計32.1 傳動型式的選定32.2 動力裝置的選定42.3 起升機構液壓油路方案設計52.4 支臂控制機構液壓油路方案設計62.5 回轉機構液壓油路方案設計82.6 支腿機構液壓油路方案設計93 起重機液壓系統(tǒng)元件的選擇113.1 汽車起重機液壓系統(tǒng)功能、組成和工作特點113.2 典型工況分析及對系統(tǒng)的要求134 起重機各液壓回路組成原理和性能分析144.1 汽車起重機典型液壓系統(tǒng)原理

4、圖144.2 起升回路144.3 變幅回路164.4 伸縮回路164.5 回轉回路174.6 支腿回路184.7 制動回路19正文1 液壓傳動概述1.1 液壓傳動系統(tǒng)的特點1. 液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比有以下主要優(yōu)點：(1) 在同等功率情況下，液壓執(zhí)行元件體積小、重量輕、結構緊湊。例如同功率液壓馬達的重量約只有電動機的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，反應快，液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向。(4) 操縱控制方便，可實現(xiàn)大范圍的無級調速(調速范圍達2000：1)，它還可

5、以在運行的過程中進行調速。(5) 一般采用礦物油為工作介質，相對運動面可自行潤滑，使用壽命長。(6) 容易實現(xiàn)直線運動。(7) 既易實現(xiàn)機器的自動化，又易于實現(xiàn)過載保護，當采用電液聯(lián)合控制甚至計算機控制后，可實現(xiàn)大負載、高精度、遠程自動控制。(8) 液壓元件實現(xiàn)了標準化、系列化、通用化，便于設計、制造和使用。2. 液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比有以下主要優(yōu)點：(1)液壓傳動不能保證嚴格的傳動比，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，

6、泄漏不僅污染場地，而且還可能引起火災和爆炸事故。(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?？偟恼f來，液壓傳動的優(yōu)點最突出的，它的一些缺點有的現(xiàn)已大為改善，有的將隨著科學技術的發(fā)展而進一步得到克服。1.2 液壓傳動應用于汽車起重機上的優(yōu)缺點1. 液壓傳動系統(tǒng)應用于汽車起重機上的主要優(yōu)點(1) 在結構和技術性能上的優(yōu)點：來自汽車發(fā)動機的動力經(jīng)油泵轉換到工作機構，其間可以獲得很大的傳動比，省去了機械傳動所需的復雜而笨重的傳動裝置。不但使結構緊湊，而且使整機重量大大的減輕，增加了整機的起重性能。同時還很方便的把旋轉運動變?yōu)槠揭七\動，易于實現(xiàn)起重機的變幅和

7、自動伸縮。各機構使用管路聯(lián)結，能夠得到緊湊合理的速度，改善了發(fā)動機的技術特性。便于實現(xiàn)自動操作，改善了司機的勞動強度和條件。由于元件操縱可以微動，所以作業(yè)比較平穩(wěn)，從而改善了起重機的安裝精度，提高了作業(yè)質量。采用液壓傳動，在主要機構中沒有劇烈的干摩擦副，減少了潤滑部位，從而減少了維修和技術準備時間。(2) 在經(jīng)濟上的優(yōu)點：液壓傳動的起重機，結構上容易實現(xiàn)標準化，通用化和系列化，便于大批量生產時采用先進的工藝方法和設備。此種起重機作業(yè)效率高，輔助時間短，因而提高了起重機總使用期間的利用率，對加速實現(xiàn)四個現(xiàn)代化大有好處。2. 液壓傳動系統(tǒng)應用于汽車起重機上的主要缺點液壓傳動的主要缺點是漏油問題難以

8、避免。為了防止漏油問題，元件的制造精度要求比較高。油液粘度和溫度的變化會影響機構的工作性能。液壓元件的制造和系統(tǒng)的調試需要較高的技術水平。從液壓傳動的優(yōu)缺點來看，優(yōu)點大于缺點，根據(jù)國際上起重機的發(fā)展來看，不論大小噸位都采用液壓傳動系統(tǒng)。縱觀眾多用戶的反饋意見，液壓式汽車起重機深受他們的歡迎和好評。2 汽車起重機總體方案設計2.1 傳動型式的選定在現(xiàn)代工程起重機中，內燃機液壓驅動得到越來越廣泛的應用，所以本次設計采用的是內燃機液壓驅動。其主要原因，一是由于機械能轉換為液壓能后，實現(xiàn)液壓傳動有許多優(yōu)越性；二是由于液壓技術本身發(fā)展很快使起重機液壓傳動技術日趨完善。內燃機液壓驅動的主要優(yōu)點是：（1）減

9、少了齒輪、軸等機械傳動件，而代之以重量輕、體積小的液壓元件和油管，使起重機的重量大為減輕，結構緊湊，外型尺寸??；（2）可以在很大范圍內實現(xiàn)無級調速，而且容易變換運動方向；（3）傳動平穩(wěn)，因為作為傳動介質的液壓油液具有彈性，通過液壓閥平穩(wěn)而漸近地操作可獲得平穩(wěn)的柔和的工作特性；（4）易于防止過載；（5）操作簡單、省力。內燃機液壓驅動的主要缺點是：（1）傳動效率低，因為能量經(jīng)過了兩次轉換；（2）液壓元件加工精度要求高，因而加工成本大，對密封要求也高，如果制造安裝工藝不完善，常有運轉失靈及漏油現(xiàn)象產生。但隨著液壓技術的發(fā)展和工藝水平的提高，這些缺點已逐步得到解決。1. 工作機構傳動型式的選定液壓傳動

10、的起升機構，有高速液壓馬達傳動和低速大扭轉矩液壓馬達傳動兩種型式。高速液壓馬達傳動需通過減速器帶動起升卷筒，具有重量輕、體積小、容積效率高、可與驅動油泵互換以及可采用批量生產的標準減速器等特點，故廣泛用于中、小型起重機的起升機構中。低速大扭矩液壓馬達傳動可直接帶動起升卷筒，傳動簡單，零件少，起、制動性能好，對油的失純敏感性小。但容積效率低，易影響機構轉速，體積與重量也比較大。2. 底盤傳動型式的選定在汽車起重機中，行駛-下車部分采用機械傳動，內燃機發(fā)出的動力通過離合器、變速器、主減速器、差速器驅動車輪使汽車行駛。這種驅動裝置有一個獨立的能源，具有較大的機動性，可滿足汽車起重機流動性的要求。由于

11、不受外界能源的牽制，所以一到達作業(yè)場地后就可隨時投入工作。汽車起重機選用經(jīng)改制的重型專用汽車底盤，專用的汽車底盤是按起重機的要求設計的，軸距較長，軸距較長，車架剛性好。而前懸下沉式駕駛室視野良好，吊臂置于其上。因駕駛室較低，吊臂位置也不高，故起重機重心較低。在大型汽車起重機中常采用前懸下沉式的駕駛室。3. 行駛和起重工況分析汽車起重機要求通過性能良好，機動靈活，行駛速度高，可快速轉移，轉移到作業(yè)場后能迅速投入工作，因此特別適用于流動性大，不固定的作業(yè)場所，所以要求，進入工地后起重時首先要伸出支腿并固定， 一般采用主臂起重，副臂主要是提高起升高度，在高度達不到要求時才采用副臂，起重作業(yè)時要求整車

12、有良好的穩(wěn)定性，只能在兩側方和后方作業(yè)整車不能傾翻。2.2 動力裝置的選定汽車起重機動力裝置的布置有下列幾種方案： 一臺發(fā)動機布置在下車； 一臺發(fā)動機布置在上車； 兩臺發(fā)動機，上、下車各布置一臺。本次設計采用第一種方案，第一種方案，目前采用得比較廣泛。因為：（1）上車起重機構廣泛采用液壓傳動，動力傳動比較方便，液壓泵設在下車，高壓油經(jīng)回轉接頭送到上車驅動各個液壓馬達，或液壓缸。（2）下車行走機構采用一般通用汽車的機械傳動或液力機械傳動，故發(fā)動機設在下車較方便。因為傳動系易布置，操縱易實現(xiàn)。（3）目前汽車起重機的行駛速度高，專用底盤的行走機構的傳動裝置也必須設計得與汽車傳動系同樣復雜，故發(fā)動機設

13、在下車也是必需的。汽車起重機采用雙駕駛室操縱方式，即汽車的行駛移動與起重作業(yè)分在不同的駕駛室進行。2.3 起升機構液壓油路方案設計起升機構是起重機械的主要機構，用以實現(xiàn)重物的升降運動。起升機構通常由原動機、減速器、卷筒、制動器、離合器、鋼絲繩滑輪組和吊鉤等組成。起升機構簡圖如圖2-1所示：圖2-1 起升機構簡圖起升液壓油路回路起到使重物升降的作用。起升液壓油路回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥、液壓離合器、液壓制動器和液壓馬達組成。起升液壓油路回油路設計原理圖如圖2-2所示。圖2-2 起升機構液壓油路回路圖起升回路是起重機液壓系統(tǒng)的主要回路，對于大、中型汽車起重機一般都設置主、副卷揚起升系統(tǒng)。它

14、們的工作方式有單獨吊重、合流吊重以及共同吊重三種方式，其中對于吊大噸位且要求速度不太高時用主卷揚吊的方式，對于起吊小噸位且要求速度不太高時用副卷揚吊單獨吊重的方式；對于吊大噸位且要求速度比較高時用主卷揚泵合流吊重的方式；對于吊比較長的物體時用共同吊重的方式。2.4 支臂控制機構液壓油路方案設計1. 變幅機構液壓油路方案設計變幅機構在起重機、挖掘機和裝載機等工程機械中，用于改變臂架的位置，增主機的工作范圍。絕大部分工程起重機為了滿足重物裝、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。變幅回路則是實現(xiàn)改變幅度的液壓工作回路，用來擴大起重機的工作范圍，提高起重機的

15、生產率。工程起重機變幅按其工作性質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，以減少變幅機構的驅動功率，這種變幅的變幅機構要求簡單。工作性變幅能在帶載的條件下改變幅度。為了提高起重機的生產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率。工作性變幅驅動功率較大，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構較復雜，自重也較大，但工

16、作機動性卻大為改善。汽車起重機由于使用了支腿，除了吊非常輕的重物之外，必須帶載變幅。變幅回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥和變幅液壓缸組成。最常見的液壓變幅機構是用雙作用液壓缸作液動機，也有采用液壓馬達和柱塞缸。因此本設計采用雙作用液缸作液動機。液壓油路設計原理圖如圖2-3所示。2. 伸縮機構液壓油路方案設計吊臂伸縮機構是一種多級式伸縮起重臂伸出與縮回的機構。吊臂伸縮機構種類很多，可以從兩種不同角度出發(fā)進行分類，即按驅動式不同，以及各節(jié)臂間的伸縮次序關系不同進行分類。按驅動動力形式不同可分為液壓、液壓機械和人力驅動三種。采用液壓驅動時，執(zhí)行元件選用液壓油缸，利用缸體和活塞桿的相對運動推動下級吊臂

17、的伸縮。通常，n節(jié)吊臂則相應要有（n一1）個液壓缸一活塞組。在設計相鄰的三節(jié)臂伸縮機構時，為了減輕重量，還可以利用吊臂之間伸縮的比例關系，采用鋼絲繩滑輪組(或鏈條鏈輪）實現(xiàn)第三節(jié)臂的伸縮以代替一只液壓缸，這就形成了液壓機械驅動形式。液壓機械驅動還有另一種形式，即采用液壓馬達減速后驅動螺桿旋轉，利用螺桿和螺母間的相互運動推動下級吊臂移動 , 這種方法自重較輕，可以提高大幅度時的起重量，另外還大大減少了漏油部位，維修也比較方便。借助液壓作為動力伸縮吊臂的最大優(yōu)點在于可以實現(xiàn)無級伸縮以及不同程度上實現(xiàn)帶載伸縮，這就擴大了起重機在復雜使用條件下的使用功能，伸縮機構簡圖如圖2-4所示。伸縮液壓缸變幅液壓

18、缸圖2-3 支臂控制機構液壓油路回路圖圖2-4 伸縮機構簡圖圖2-4采用一個單級液壓缸相一套鋼絲繩滑輪系統(tǒng)(或鏈條鏈輪系統(tǒng))的同步伸縮機構。圖中活塞桿與基本臂由銷軸9鉸接。缸體與二節(jié)臂由銷軸8鉸接。鋼絲繩2繞過平衡滑輪10和滑輪1，其頭部由銷軸4與三節(jié)臂相連。鋼絲繩6繞過滑輪7，一頭由銷軸5與基本臂相連，另一頭由銷軸3與三節(jié)臂相連?；?裝在二節(jié)臂上?；?裝在缸體頭部。平衡滑輪10裝在基本臂上。當缸體帶動二節(jié)臂伸出時，滑輪1到滑輪10距離增加。因為鋼絲繩2的長度不變，所以銷軸4到滑輪1的距離減小，也就是說，在二節(jié)臂相對基本臂伸出的同時，三節(jié)臂也相對二節(jié)臂伸出了同樣的距離。即實現(xiàn)了同步伸出。三

19、節(jié)臂的同步縮回，是由鋼絲繩6成的。其動作原理與同步伸出完全一樣。第四節(jié)臂的伸縮采用手動方式伸縮，當?shù)醣鄯旁谧畹臀恢糜幸欢ǖ呢摻嵌冉柚灾兀偈謩邮蛊渖斐?。在五?jié)伸縮臂時，最后一節(jié)的伸縮可用手動的或簡單的插銷式或連桿式的伸縮機構，以減輕吊臂重量，增加大幅度時的起重能力。液壓油路設計原理圖如圖2-5所示。伸縮液壓缸變幅液壓缸圖2-5 支臂控制機構液壓油路回路圖2.5 回轉機構液壓油路方案設計 工程起重機能將起重物送到指定工作范圍內的任意空間位置，除了依靠起升機構實現(xiàn)重物的垂直位移外，回轉運動是實現(xiàn)水平位移的方法之一，盡管此種運動形式的水平移動范圍有限，但所需功率小，要求也比較簡單，故在大多數(shù)工程起

20、重機中被采用，而且一般還都設計成全回轉式的，即可在左右方向任意進行回轉。只有在特定的起重機上，才設有非全回轉的回轉機構或不設回轉機構，而用其它機構來調整空間位置。在實現(xiàn)回轉運動時，起重機的回轉部分與非回轉部分之間的傳力裝置稱為回轉支承裝置，驅動部分則稱為回轉機構，有時也把這兩部分統(tǒng)稱為回轉機構。全回轉的回轉機構由三部分組成:一、回轉機構的原動機，是整機的傳動分流裝置中的一個傳動元件，它可以是電機、液壓馬達，或者是某根軸。一般來說，原動機的選擇是由起重機的總動力源所決定的。 二、回轉機構的機械傳動裝置，一般起減速作用。三、回轉機構小齒輪通過和回轉支承裝置上的大齒圈嚙合，以實現(xiàn)回轉平臺的回轉運動。

21、液壓油路設計原理圖如圖2-6所示。圖2-6 回轉機構液壓油路回路圖回轉回路起到使吊臂回轉，實現(xiàn)重物水平移動的作用?；剞D回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥、液壓離合器和液壓馬達組成，由于回轉力比較小所以其結構沒有起升回路復雜?；剞D機構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都設計成全回轉式的，即可在左右方向任意進行回轉。轉臺的回轉由一個大轉矩液壓馬達驅動，它能雙向驅動轉臺回轉。通過齒輪、蝸桿機構減速，轉臺的回轉速度為1r/min3 r/min。由于速度較低，慣性較小，一般不設緩沖裝置，液壓馬達的回轉由三位六通手動換向閥控制，當三位六通手動換向閥工作在左位或右位時，分別驅動液壓馬達

22、正向或反向回轉。2.6 支腿機構液壓油路方案設計 汽車起重機的支腿必需做成可伸縮的。在老式的起重機上支腿的伸縮都是人力的，極為不便。在現(xiàn)代的液壓起重機中，支腿的伸縮也是液壓傳動的。輪胎式起重機支腿從結構特點來分可有下五種型式:一、蛙式支腿式，支腿的伸縮動作是由一個液壓缸完成。支腿的運動軌跡，除垂直位移外，在接地時還有水平位移。這水平位移引起摩擦阻力.增大了液壓缸的推動力。為減少液壓缸的作用力，將液壓缸位置抬高。 二、H式支腿，此支腿外伸距離大，每一支腿有兩個液壓缸，一水平的(或略帶傾斜的)，一垂直的支承液壓缸，支腿外伸后呈H形。為保證足夠的外伸距離，左右支腿相互叉開。H式支腿對地面適應性好，易

23、于調平，廣泛采用在中、大型起重機上。三、X式支腿，X式支腿的垂直支承液壓缸作用在橫梁的中間，橫梁直接支承在地面上，這就比H式支腿穩(wěn)定。但X式支腿離地間隙較小，在打支腿時有水平位移。它與H式支腿常混合應用在起重機上。但H式支腿高度高，影響作業(yè)空間。同時，支腿必須與橫梁固接，以保證支腿結構體系的穩(wěn)定。四、輻射式支腿，主要應用在大型的輪胎式起重機上，由于支腿反力極大，所以車架大梁要做得非常高大。為了減輕車架重量，減少車架變形，將支腿做成輻射式?；剞D支承裝置承受的全部力和力矩直接作用在支腿結構上，而不象通常的那樣經(jīng)過車架大梁傳到支腿結構上。五、鉸接式支腿，主要應用在中型起重機上，支腿不一定做成幅射式，

24、但活動支腿部分可以做成鉸接擺動式，而不做成伸縮式，用液壓缸收攏或伸開。支腿在工作時如同H式支腿，收攏時活動支腿緊靠車架大梁兩側。這種支腿的剛度比H式支腿好，沒有因伸縮套筒之間的間隙而引起的車架擺動現(xiàn)象。綜合考慮各方面因素，本車采用H式支腿結構比較合理。垂直支腿液壓油路設計原理圖如圖2-7所示。對于支腿跨距的確定,如下圖所示， 輪胎式起重機支腿是前后設置的，并向兩側方向伸出，形成矩形穩(wěn)定面。由于輪胎式起重機主要在側方工作，國家系列中又規(guī)定了幅度的最小值，故某一噸位起重機的支腿橫向跨距不得超過某規(guī)定數(shù)值，以滿足最小有效幅度的要求。但跨距取大了，雖然在起重機工作時穩(wěn)定性好，但過大的穩(wěn)定也是不必要的，

25、有時甚至是有害的。因為當超載時，過大的穩(wěn)定使起重機司機不感到超載的危險，當無自動報警裝置時，而有使吊臂損壞的可能。因此，支腿橫向跨距選取要適當，原則上是起重機在吊臂強度允許的起重量時，其穩(wěn)定度達到規(guī)定的要求即可。圖2-7 下車支腿垂直缸液壓油路圖水平支腿液壓油路設計原理圖如圖2-8所示。圖2-8 下車支腿水平缸液壓油路圖支腿全部外伸時可將起重機作業(yè)區(qū)域分四塊:即右側方作業(yè)區(qū)、前方作業(yè)區(qū)、左側方作業(yè)區(qū)和后方作業(yè)區(qū)。支腿跨距的確定，完全從穩(wěn)定角度出發(fā)。支腿橫向外伸跨距的最小值是要保證起重機在正側方吊重的穩(wěn)定，也即是在起吊臨界起重量時，全部重量的合力將落在支腿中心線上。也就是要使支腿中心連線內、外的

26、力矩處于平衡狀態(tài)。3 起重機液壓系統(tǒng)元件的選擇3.1 汽車起重機液壓系統(tǒng)功能、組成和工作特點汽車起重機液壓系統(tǒng)一般由起升、變幅、伸縮、回轉、支腿和控制六個主要回路組成。各個回路具有不同的功能、組成和工作特點。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組成。起升回路是起重機液壓系統(tǒng)的主要回路，對于大、中型汽車起重機一般都設置主、副卷揚起升系統(tǒng)。它們的工作方式有單獨吊重、合流吊重以及共同吊重三種方式，其中對于吊大噸位且要求速度不太高時用主卷揚吊的方式，對于吊小噸位且要求速度不太高時用副卷揚吊單獨吊重的方式；對于吊大噸位且要求速度比較高時用

27、主卷揚泵合流吊重的方式；對于吊比較長的物體時用共同吊重的方式。2. 變幅回路絕大部分工程起重機為了滿足重物裝、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。變幅回路則是實現(xiàn)改變幅度的液壓工作回路，用來擴大起重機的工作范圍，提高起重機的生產率。變幅回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥和變幅液壓缸組成。工程起重機變幅按其工作性質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，以調整取物裝置的位置，而在起升、回轉的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，以減少變幅機構的驅動功率，這種變

28、幅的變幅機構要求簡單。工作性變幅能在帶載的條件下改變幅度。為了提高起重機的生產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率。工作性變幅驅動功率較大，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構較復雜，自重也較大，但工作性能卻大為改善。3. 伸縮回路伸縮回路可以改變吊臂的長度，從而改變起重機吊重的高度。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)結構也就大不相同。汽車起重機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

29、對于基本臂同時伸出一樣長度。采用這種伸縮方式不僅可以提高臂的伸出效率，而且可以使起重臂的受力狀況大大改善，提高起重機的工作性能。伸縮回路只能在起重機吊重之前伸出。4. 回轉回路回轉回路起到使吊臂回轉，實現(xiàn)重物水平移動的作用?；剞D回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥、液壓離合器和液壓馬達組成。由于回轉力比較小所以其結構沒有起升回路復雜。回轉機構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都設計成全回轉式的，即可在左右方向任意進行回轉。5. 支腿回路支腿回路是用來驅動支腿，伸縮支承整臺起重機的自重和起重量。支腿回路主要由液壓泵、水平液壓缸、垂直液壓缸、換向閥和雙向液壓鎖組成。汽車起重機設

30、置支腿可以大大提高起重機的起重能力。為了使起重機在吊重過程中安全可靠，支腿要求堅固可靠，伸縮方便。在行駛時收回，工作時外伸撐地。還可以根據(jù)地面情況對各支腿分別進行單獨調節(jié)。6. 控制回路控制回路是用來液壓系統(tǒng)各回路油液流通方向，從而使液壓缸、液壓馬達可不同方向動作?？刂苹芈分饕蓳Q向閥、單向閥，溢流閥，平衡閥組成?？刂苹芈肥瓜到y(tǒng)達到所要求功能，而且還可保證系統(tǒng)平穩(wěn)、安全運行。4 起重機各液壓回路組成原理和性能分析4.1 汽車起重機典型液壓系統(tǒng)原理圖（見圖4-1）4.2 起升回路1. 性能要求要求卷揚機構微動性好，起、制動平穩(wěn)，重物停在空中任意位置能可靠制動，即二次下滑問題，以及二次下降時的重物

31、或空鉤下落問題，即二次下降問題。2. 主要元件泵1.2、液壓馬達21、平衡閥22、安全閥14.7、單向閥、制動液壓缸24、離合液壓缸25、單向節(jié)流閥26、五位六通換向閥14.63. 實現(xiàn)功能和工作原理起升回路的主要功能是使被起吊的重物上升或下降，也就是使起升液壓馬達21正轉或反轉。起升回路的能源是泵1.2。泵1.2排出的油經(jīng)中心回轉接頭2、管路32和單向閥到達換向閥14.6。換向閥14.6是一個五位六通換向閥。當閥14.6處于中位時，來自泵1.2的油經(jīng)閥14.6、經(jīng)管路流回油箱。來自泵1.3的油經(jīng)閥14.2中位、閥14.4中位、閥14.5中位和閥14.6中位，也回油箱。當閥14.6的位置置于上

32、位一檔工作時，泵1.3的油從閥14.5的中位排出后，經(jīng)閥14.6、經(jīng)管路流回油箱。泵1.2的油經(jīng)閥14.6、管路、閥22中的單向閥進入液壓馬達21的油口A，此進時液壓馬達低速轉動，對應的工況是重物上升。油口B的油經(jīng)閥14.6、經(jīng)管路流回油箱。圖4-1 汽車起重機典型液壓系統(tǒng)原理圖1-三聯(lián)齒輪泵；2-中心回轉頭；3-油箱；4-支腿控制閥；5-轉閥；6-支腿水平缸；7-支腿垂直缸；8-液壓鎖；9-回油過濾器；10-順序閥；11-組合閥；12-蓄能器；13-操縱閥；14-多路換向閥；15-溢流閥；16-回轉馬達；17-伸縮臂液壓缸；18、20、22-平衡閥；19-變幅液壓缸；21-起升馬達；23-梭

33、閥；24-制動器液壓缸；25-離合器液壓缸；26-單向節(jié)流閥；27、34-管道。當閥14.6的位置置于下位一檔工作時，來自泵1.3的油經(jīng)閥14.6、經(jīng)管路流回油箱，泵1.2的油經(jīng)閥14.6、管路，進入液壓馬達21的油口B，同時打開閥22中的液控順序閥，此時液壓馬達21低速轉動，對應的工況是重物下降。油口A的油經(jīng)閥22中的順序閥、閥14.6、經(jīng)管路流回油箱。若重物超速下行，即液壓馬達21超速旋轉時，管路中的壓力降低，閥22中順序閥的開口減小，從而可限制液壓馬達21超速。當閥14.6的位置置于上位二檔或下位二檔時，因泵1.3的接入，重物升降速度加快，油路則與上相仿。起升回路安全閥14.7的調定壓力

34、為21MPa。4.3 變幅回路1. 性能要求起落臂平穩(wěn)，微動性好，變幅在任意允許位置停止，均能可靠鎖死。2. 主要元件泵1.3、變幅油缸19、三位六通換向閥14.5、平衡閥20（單向閥+順序閥）、安全閥14.33. 實現(xiàn)功能和工作原理變幅回路的功能是控制變幅缸19的伸縮。泵1.3排出的油經(jīng)管路31到達換向閥14.5。若閥14.5處于中位，則油經(jīng)閥14.4的中位、閥14.5的中位、閥14.6的中位、經(jīng)管路流回油箱。換向閥14.5上位工作時，壓力油經(jīng)閥14.5、平衡閥20的單向閥，進入缸19的無桿腔，變幅缸伸出，吊臂仰起。有桿腔的油經(jīng)閥14.5、經(jīng)管路流回油箱。當換向閥14.5下位工作時，壓力油經(jīng)

35、閥14.5到油缸19的有桿腔，同時打開平衡閥20的順序閥。無桿腔的油經(jīng)閥20的順序閥、閥14.5、經(jīng)管路流回油箱，此時油缸19縮回，吊臂下俯。當?shù)醣鄢傧禄瑫r，缸19有桿腔中的壓力降低，閥20順序閥開口減小，變幅缸縮回的速度得以控制，因而可防止吊臂從仰起的位置突然回到水平位置。 閥14.3是伸縮回路和變幅回路共用的安全閥，其調定壓力為20MPa。4.4 伸縮回路1. 性能要求起、制動平穩(wěn)，多級液壓缸應具有一定的伸縮選擇能力。2. 主要元件泵1.3、液壓缸17、三位六通換向閥14.4、平衡閥18、安全閥15。3. 實現(xiàn)功能和工作原理伸縮回路的功用是控制伸縮液壓缸17的往復運動。 伸縮回路的能源是

36、泵1.3。泵1.3排出的油經(jīng)中心回轉接頭2、管路31，到達換向閥14.4。 若換向閥14.2和14.4都處于中位，則泵1.1和泵1.3排出的油合流，經(jīng)閥14.4、14.5、14.6的中位經(jīng)管路流回油箱。 若閥14.4的下位工作時，則壓力油經(jīng)閥18的單向閥進入油缸17的無桿腔，吊臂伸出。油缸17有桿腔中的壓力油經(jīng)閥14.4，經(jīng)管路流回油箱。 當閥14.4的上位工作時，經(jīng)閥14.4的液壓油經(jīng)過管路到液壓缸17的有桿腔，同時打開閥18中的順序閥，此時吊臂縮回。無桿腔中的油經(jīng)過順序閥18、閥14.4上位、經(jīng)管路流回油箱。若吊臂在外界負載的作用下，以超過供油的速度縮回時，則有桿腔中的壓力即管路中液壓油的

37、壓力下降，閥18中順序閥的開度減小，使油缸17和吊臂不會超速縮回。若管路破裂，管路失壓，則順序閥18完全關閉，不致使吊臂突然縮回而引起事故。閥15為伸縮回路的安全閥，它的調定壓力為17MPa。正常工作時不打開，打開時，閥15排出的液壓油經(jīng)管路流回油箱。4.5 回轉回路1. 性能要求具有獨立工作能力；工作過程中必須防止“打滑現(xiàn)象”和自由擺動，微動性能好。2. 主要元件泵1.1、雙向定量液壓馬達16、中心回轉接頭2、蓄能器12、順序閥10、安全閥14.1、三位六通換向閥14.23. 實現(xiàn)功能和工作原理雙向定量液壓馬達16回轉時，驅動小齒輪、大齒圈使轉臺可做360°回轉，回轉臺的軸線垂直地

38、面。 當閥4.2下位工作時，泵1.1排出的油經(jīng)管路27、閥4.2、中心回轉接頭2到順序閥10。外控順序閥10的調壓范圍時59MPa。當管路27中的壓力小于5MPa時，順序閥10不能啟動。壓力油經(jīng)管路29，閥組11向蓄能器12充夜，儲蓄液壓能。當蓄能器12的壓力達到9MPa時，壓力油經(jīng)控制油路30打開順序閥10。管路27的液壓油經(jīng)閥10到達換向閥14.2和安全閥14.1。安全閥14.1的調定壓力為17.5MPa。閥14.1正常工作時不開啟，若閥14.2、14.4、14.5、14.6均處于中位，則從閥14.2排出的油經(jīng)閥14.4、14.5、14.6、經(jīng)管路、中心回轉接頭2、濾油器組件9流回油箱。中

39、心回轉接頭2以下的各液壓件固定在車體上不動，中心回轉接頭2以上的各液壓件固定在旋轉臺上操作室內，和旋轉臺一起回轉，因此需要中心回轉接頭2，使上下兩部分液壓油路可暢通無阻地連接，而不受它們有相對轉動的影響。換向閥14.2是三位六通閥，當閥上位或下位工作時可使液壓馬達16正轉或反轉。4.6 支腿回路1. 性能要求（1）要求垂直支腿不泄漏，具有很強的自鎖能力（不軟腿）。 （2）要求各支腿可以進行單獨調整。 （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傾翻。 （4）要求垂直支腿能夠承載最大起重量時的壓力。 （5）起重機行走時不產生掉腿現(xiàn)象。2. 主要元件泵1.1、水平液壓缸組6和垂直

40、液壓缸組7、換向閥4.3和.4.4、兩位開關轉閥組5、雙向液壓鎖組83. 實現(xiàn)功能和工作原理三聯(lián)齒輪泵組1中的泵1.1排出的液壓油進入支腿組合閥4，其中包括溢流閥4.1、選擇閥4.2、水平液壓缸換向閥4.3和垂直液壓換向閥4.4。溢流閥4.1限定泵1.1和支腿液壓回路的最大壓力，其調定壓力為16MPa。閥4.1開啟時，泵1.1排出的液壓油經(jīng)閥4.1、經(jīng)管路流回油箱。支腿有兩個動作，先用水平液壓缸在水平方向將支腿頂出。然后用垂直液壓缸使腿伸長接觸地面。選擇閥4.2的作用是選擇泵1.1來的油是進入支腿回路還是通往其他回路。當閥4.2上位工作時，從閥4.2出來的液壓油進入支腿回路：當閥4.2的下位工作時，從閥4.2排出的油經(jīng)過管路27通向中心回轉接頭2。當閥4.3處于中位時，來自4.2的油經(jīng)閥4.3、閥4.4中位，經(jīng)管路流回油箱。閥4.3上位工作時，壓力油進入水平缸6的無桿腔，4個并聯(lián)的水平液壓缸的活塞伸出。有桿腔的油經(jīng)閥4.3、閥4.4中位，經(jīng)管路流回油箱。當閥4.3的下位工作時，壓力油進入水平液壓缸6的有桿腔，4個并聯(lián)的水平液壓缸的活塞縮回。當閥4.4上位工作時，壓力油分別經(jīng)過轉閥組5中的4個轉