某型号汽车起重机液压系统设计【含6张CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

购买设计文档后加 费领取图纸 开题报告 学生姓名 专 业 班 级 指导教师姓名 职 称 工作单位 课题来源 教师自拟课题 课题性质 应用设计 课题名称 汽车起重机液压系统设计 购买设计文档后加 费领取图纸 本设计的目的、意义和汽车起重机液压系统设计的研究现状 选题目的和意义： 毕业设计是教学计划中最后一个综合性实践教学环节，是我们在教师的指导下，独立从事车辆设计工作的初步尝试，可以培养我们综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能研究和处理问题的能力。是对四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。通过考察、立题、收集素材、设计方案、工艺制作等过程，检查我们的思维能力、动手能力和掌握技艺的深度，并通过毕业答辩、毕业设计和实习工作，来考核教学水平，对深化教学改革也有重要意义。 研究现状： 汽车式起重机是把起重机安装安置在载重汽车底盘上的一种工程机械。最近几年来由于汽车载重功能和性能的水平不断提高，各种各样的特定的汽车底盘的应运而生，导致大吨位的汽车式起重机不断的被生产出来。特别在近几年，中国汽车起重机有了迅速的发展。汽车起重机是以汽车底盘为基础的自行式设备，具有较高的行驶速度，可以与装运工具的汽 车编队行驶，机动性能好；广泛用于建筑、货站及野外吊装作业等，可在冲击、振动、温度变化大的环境较差的条件下工作。因此，液压传动在现代机械工程领域得到广泛的应用。 目液压系统在以下几方面体现出明显的发展趋势： (1)、采用国际化配套，对系统性要求较高的液压元件如泵、阀、马达等采用国际化配套可提高产品的可靠性，另外，国外使用成熟、量大价廉的元件在国内也广泛使用。 (2)、采用卡套式接头，由于卡套式接头在控制系统污染、防泄露等方面具有很强的优越性，使用卡套式接头能大大减少故障率和早期反馈率。 (3)、在系统中设计速度分档，由于不同施工项目的不同要求，对起重机各动作速度的要求也不一样，速度分档技术也应运而生，设计不同的速度档位，以适用不同工况的要求。 购买设计文档后加 费领取图纸 设计内容和预期成果 设计内容： 本课题设计的是汽车起重机液压系统设计。主要内容是编制液压系统的方案，设计步骤是： l)明确设计要求，进行工况分析 2)初定液压系统的主要参数 3)拟定液压系统原理图 4)计算和选择液压元件 5)估算液压系统性能 6)绘制零件图 预期成果： 根据产品设计要求，完整地设计出装配图一套、零件图若干。 统地说明设计过程中问题的解决（确定传动和结构方案及零件材料的选择）及全部计算。计算内容应包括有关计算简图，如主要参数的选择及设计与校核、传动方案简图、相关零件的结构简图、零件的受力分析图、弯矩和扭矩图等。 算结果正确清晰，文字说明简明通顺。计算过程只需列出已知条件、计算公式，将有关数据代入公式，省略计算过程，直接写出计算结果。将计算结果整理后，写入右边栏内，并注明此结果是否“合用”或“安全”等结论。 计说明书一份，工作原理图、 装配图、零件图若干。 购买设计文档后加 费领取图纸 拟采取设计方法和技术支持 设计方案： 液压传动系统设计主要有两个部件：动力元件和执行元件。 制定设计步骤： 1)确定液压执行元件的形式。 2)进行工况分析，确定系统的主要参数。 3)制定基本方案，拟定液压系统原理图 ;。 4)选择液压元件。 5)液压系统的性能验算。 6)绘制工作图，编制技术文件。 技术支持： 1）自动压刷机的说明书，工作原理。 2）对液压系统相关知识。 实现本项目已具备的条件 液压系统设计的相关知识。 各环节拟定阶段性工作进度 (以周为单位 ) 1 完成开题报告 5 查阅资料，确定设计方案 7 计算所需参数 9 画出液压原理图 11 画出各个零件图和装配图 13 细节工作，准备答辩 购买设计文档后加 费领取图纸 开 题 报 告 审 定 纪 要 时 间 地点 主持人 参 会 教 师 姓 名 职 务（职 称） 姓 名 职 务（职 称） 论 证 情 况 摘 要 记录人： 指 导 教 师 意 见 指导教师签名： 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 教 研 室 意 见 教研室主任签名： 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 摘 要 首先分析了汽车起重机五种主要运动机构的运动，然后根据每个动作设计了各部分的液压回路，完成了液压系统的整体液压原理图。然后，根据机械性能参数和液压性能参数，完成液压元件的选择和计算， 完成起重机的机械分析和油缸的结构设计。最后对液压系统进行性能校核。 关键词 ： 汽车起重机 液压系统 设计 购买设计文档后加 费领取图纸 is to to to a of 目 录 摘 要 . I . 录 . 1 第 1 章 绪论 . 1 重机简介 . 1 重机的种类 . 1 汽车起重机的原理 . 3 起重机发 展史 . 4 汽车起重机的国外发展史 . 4 车起重机国内发展史 . 4 内外汽车起重机发展趋势 . 5 究思路及方案 . 5 第 2 章 汽车起重机主要运动机构分析 . 6 汽车起重机性能参数要求 . 6 汽车起重机主要机构分析 . 6 第 3 章 汽车起重机液压回路的初步设计 . 12 缩回路设计 . 12 回转回路设计 . 13 变幅回路设计 . 14 支腿回路设计 . 15 起升回路设计 . 17 第 4 章 液压系统设计计算 . 18 汽车起重机液压系统工作原理 . 18 系统工况表 . 19 支腿收放机构计算 . 20 支腿油缸的受力计算 . 22 支腿油缸主要几何的计算 . 22 缸筒内径计算 . 22 活塞杆直径 d 计算 . 22 活塞杆强度验算 . 23 稳定性验算 . 23 缸筒壁厚的计算 . 24 缸筒外径计算 . 25 缸底厚度计算 . 25 支腿液压缸结构设计 . 25 其它液压元件的计算选择 . 27 起升马达的计算和选择 . 27 液压泵的选择 . 28 其他液压回路液压 阀选择 . 29 油路的通径 . 29 油路的通径计算参数 . 29 扬油路 . 30 回转工作管路 . 30 伸缩回路管路 . 30 变幅回路管路 . 31 支腿回路管路 . 31 第 5 章 液压系统性能验算 . 32 管路系统容积效率计算 . 32 液压系统的发热验算 . 33 工作循环周期 T . 33 油泵损失所产生的热能 H . 34 油箱散热量 . 35 致 谢 . 37 参考文献 . 38 1 第 1 章 绪论 重机简介 重机的种类 在中国的农业时代，动臂起重机原型出现。在第十四世纪，欧洲生产的旋转臂式起重机在人类和动物驱动。在第十九世纪初，桥式起重机出现，起重机的重要磨损部件，如轴，齿轮和吊索，开始由金属材料制成。第十九世纪末，起重机的动力由液压转向蒸汽驱动。在 20 世纪 20 年代，随着电气和内燃机的迅速发展，各种形式的起重机，由电动机或内燃机供电，基本形成。到目前可分为 : (1) 轻小型起重设备 轻型和小型起重设备的特点是重量轻，结构紧凑，操作简单，投影范围为点，线为基础。一般来说，轻小型起重设备只有一个起升机构，它只能实现单起升 运动。它们分别是 :千斤顶 (可分为螺旋千斤顶、齿条 千斤顶 和液压 千斤顶 )、滑轮、手 (气、电 )、卷扬机、绞车等。电动葫芦通常配备有运行小车和金属框架，以扩大操作范围。 图 1压千斤顶 （ 2） 桥式起重机 桥式起重机的两端位于高大的混凝土柱或金属支架上，形状像桥。桥式起重机是起重机的一种平面车间，仓库和堆场以上材料起吊、装卸、起重机的桥架沿铺设在两侧高架轨道纵向运行，桥梁吊装材料不影响其他地面设备的操作下充分利用空间。它是应用最广泛、数量最多的起重机械。它们分别是 :桥式起重机、龙门起重机、装卸桥、冶金桥式 起重机、缆索起重机等它们分别是 :桥式起重机、龙 门 起重机、装卸桥、冶金桥式起重机、缆索起 2 重机等。 图 1门起重机 （ 3） 臂架式起重机 臂架式起重机，通过臂架承载货物的重量，在一个圆形区域及其上空，通过臂架移动、伸缩来完成货物的移动和运送，臂架式起重机多用于露天吊运和安装工作。臂架式起重机安装在通用或专汽车底盘作为汽车起重机，驾驶室和升降控制室分别布置。该起重机结构紧凑，重量轻，体积小，具有良好的行驶性能。架臂式起重机的种类有很多，如汽车起重机、轮胎起重机、塔式起重机、门式起重机、浮动式起重机、 轨道起重机等。 图 1汽车起重机 （ 4）升降机 竖直 升降机的主要特点是，提取装置或重物只能沿导轨升降。虽然大多数电梯只有一个起升机构，但许多其他附件可以添加到电梯中，所以它们 有 一个单一的类，包括 :货梯，电梯，升船机等等。 3 汽车起重机的原理 汽车起重机的主要机制包括支腿伸缩机构和回转机构，伸缩机构、卷扬起升机构、变幅机构，其结构布置如下图所示。 图 1汽车起重机机构图 其各机构完成的动作和功能如下： （ 1）支腿伸缩机构 汽车起重机的底盘前后共有四条支腿， 各个支腿由一个单独的液压缸驱动。 前 后两组支腿分别由 两个 三位四通阀来控制其伸缩回。每个液压缸的液压回路设有双向锁止回路，用于保证腿部动作的可靠性，防止吊车运行过程中发生软腿，同时防止行车。程中支腿自行滑落，保证安全。 （ 2）回转机构 液压马达是回转机构的驱动元件，液压马达通过蜗轮、蜗轮箱和一对啮合齿轮将动力传递给转台。转盘转速很低， 1 /分，液压马达转速不高，所以没有必要设置液压马达制动回路。 （ 3）伸缩机构 . 起重机的吊臂分为基本臂和伸缩臂，伸缩臂直径较小套在基本臂中， 用一个三位四通换向阀控制吊臂伸缩液压缸用于控制驱动臂的伸展和缩回。 液压油路 具有平衡 回 路，以防止由于臂的重量而使悬架脱落。 （ 4） 变幅机构 起重 臂变幅是一个或一组液压缸 改变 吊杆角度。 液 压缸的动作也由三位四通换向阀控制 ，蝙蝠机构 中 也 有一个平衡回路 （ 5）卷扬起升机构 升降机构是汽车起重机提升机的主要机构，主要由高扭矩液压马达组成，液压马达回 4 路设有平衡回路，以防止意外 坠 落。此外，高扭矩液压马达还提供给制动回路组成的单向节流阀和单功能制动缸， 使制动器开闭延时迅速，这样就可以避免起重机在停车时出现 重物下坠 现象，提高作业安全系数 。 起重机发展史 汽车起重机的国外发展史 汽车起重机是从蒸汽轨道起重机发展而来的，经过多年的发展，从履带到实心轮胎到充气轮胎。 由于汽车起重机具有地形适应性好、移动快速、操作方便等特点，在第二次世界大战后修复战争创伤和经济建设的过程中得到广泛应用，也得以更好的发展。早期的汽车起重机大部分采用机械传动的桁架式臂架。随着上世纪中期液压技术的发展， 液压伸缩臂已被制造和广泛使用，并逐步取代桁架臂。到 80 年代末 ，中小型吨位汽车起重机大多采用液压伸缩臂，只有一小部分的大吨位汽车起重机仍采用桁架式吊杆。 上世纪 60 年代末，随着大型建筑、石化、水电站等大型工程，对汽车起重机的需求越来越多，同时，对汽车起重机的性能、效率和安全性要求更为严格。随着液压技术和电子技术的发展，新型高强度钢的出现，以及汽车起重机制造工业的进步，汽车起重机逐渐向大型化发展，甚至在普通轮胎起重机的基础上 ， 人们开发了越野轮胎起重机，再开发出全路面起重机，汽车起重机的地形适应性进一步提高。全路面起重机集各家所长，综合了汽车起重机高速行驶能力和越野轮胎起 重机吊重行走良好的通过性能 ， 目前已经得到很广泛的应用。 车起重机国内发展史 1963 年 3 月，徐州重型机械厂（徐工集团前身）生产的第一台 5 吨汽车起重机下线。 1964 年，北起开始研制液压元件，为生产液压 驱动 起重机 做准备 。 1966 年，根据 “三线建设 ”的方针，北起厂 一部分 设备，生产技术骨干及家属，全套起重机技术图纸， 全部 运往四川泸州， 只 用了一年时间 就 建立起当地最大规模的国营企业长江起重机器厂。 1968、第一液压汽车起重机， 8 吨液压汽车起重机，是由我国研制成功。 1976 年， 型 100 吨桁架臂式起重机是北方的成功开发与长沙建设机械研究院，在唐山大地震抢险中发挥作用。 从 2004 年开始 ， 随着我国经济崛起 ， 电力、石化、钢铁、交通等基础设施建设进入高潮。国内起重机市场迅速扩大。企业明显加大了对起重机的研发设计投入 ， 一些有实力的挖掘机公司也加入进来。 5 到现在为止国内起重机已有 35十几个型号 ， 以及能满足大部分需求形成了全面的型号谱。抚挖、徐 工，三一重工， 凭借出众的实力成为主要生产企业。 内外汽车起重机发展趋势 （ 1） 采用标准化配套 ， 规范水泵、阀门、电机等液压元 件的匹配 ， 提高产品的可靠性和互换性 ， 设计成熟、生产量大价格低廉的元件得到非常广泛的使用。 （ 2） 液压管路 采用卡套式接头 （快速接头） ，卡套式接头 的优点有很多比如可以有效的 控制系统污染、防 止 泄露 以及连接拆卸方便 等， 因而 使用卡套式接头 成为一种趋势 。 （ 3） 在 液压 系统中设计速度分档， 以满足 不同施工 作业 的不同要求 。不同的作业 对起重机 动作有不同的速度要求， 即使同一操作起重机的每个动作速度有不同的要求 ， 速度剖面技术将诞生。 （ 4）大量 使用高度集成的、模块化阀组， 最大可能的简化油路 ， 从而 有效的减少液组 ，减少动力损失 ，提高 能 量传递 效率，同时 减少动作延迟时间，方便维修检测 。 （ 5）电子技术与液压技术相融合。 汽车起重机无线遥控技术与远程诊断服务技术 ，自我保护技术都是电子技术与传统液压技术相融合的结果 ， 这些技术大大降低了作业风险 ， 提高处理突发问题的效率。 究思路及方案 这次设计根据汽车起重机的功能、结构和作业流程，结合现有的汽车起重机的技术数据和不足，设计一款能够满足适应工程建设需求的的汽车起重机总体液压系统。 在起重机液压系统的设计中 ， 明确设计任务和要求 ， 设计不偏离主题 ;认真研究已有数据 ， 理清设计思路 做好设计方案，制定工作 计划，按计划进行设计过程进度，进行下面设计工作： 设计各工作机构的液压回路 ， 分析各回路的组成 ， 原理、性能进行分析论证。 根据起重机液压系统参数和机构的主要参数 ， 设计并计算液压系统。根据液压系统的要求 ， 根据标准选用主要液压元件。 在确定液压元件后 ， 对具体的液压回路进行性能分析和计算 ， 包括系统的回路功率计算、各回路的性能校核以及整个液压系统的 发热验算 。 6 第 2 章 汽车起重机主要运动机构分析 汽车起重机性能参数要求 最大起重量 20 吨； 最大起重力矩 600 kNm 最大提升速度 10 m ； 基本臂长 最长臂长 动机额定功率 170/2200r/ 发动机额定转速 2200r/汽车起重机主要机构分析 汽车起重机的主要液压机构有 :伸缩 机构、 回转机构 、变幅机构、支 腿 机构、起升机构等 。 伸缩机构 : 主要动作：伸长 保持 缩回 (1)一般来说 ，伸缩 方法有顺序 伸缩 、同步 伸缩 和独立 伸缩 。 顺序伸缩是指每个伸缩臂按照一定的顺序完成伸缩动作。为了提升起重机的起重能力和伸缩臂的特点 ， 以相反的 顺序安排 伸缩臂的 动作 。 同步 伸缩是指 每个伸缩臂同时伸展 相同的行程 比。 独立伸缩指 每个 伸缩臂 可以 独立 完成 伸缩运动 ，所以 独立伸缩机构 能够 完成顺序伸缩以及 同步伸缩运动。 （ 2）驱动形式： 臂架伸缩机构的驱动机构有机械式、液压式和复合式三种。 机械传动装置结构简单 ， 吊钩空 载 时 才 能伸出吊杆 ， 只适用于伸缩臂小吨位起重机上。吊杆伸缩驱动式有钢丝绳滚柱传动、齿轮传动 ， 或者利用其它工作机构驱动。 液压驱动是伸缩臂机构的主 要驱动形式。 通过 设计相应的伸缩液压缸和油路，可以实现臂架的各种伸缩方式。 复合传动由伸缩液压缸和机械传动装置组成。 液 油缸的数目和作用方式视活动臂节数而定。钢绳滑轮组的缺点是，钢绳伸长量大，而且有可能跳槽，张紧度调整不当时，伸缩运动不平稳，使用中的维护工作量增加。 虽然链滑轮组可以克服上述一些缺点 ， 但重量大。目前 ， 钢丝绳滑轮组使用较多 。 7 起重臂伸缩机构主起重臂是由钢板焊制的箱形结构， 共三节 (基本臂 ，中 臂和三臂 )，全功率同步伸缩 。 起重机伸缩机构工作原理如图所示。 1、 8234液压缸 5 6790 图 2伸缩臂架原理图 中 臂由单级双作用液压缸实现 伸缩 。液压缸倒置安装活塞杆。端头用销轴固定在基本臂的根部 ， 液压缸的中部与臂后端的缸体连接。因此 ， 当压力油穿过活塞杆的末端时 ，中臂随液压缸伸出或缩回。 三节臂采用钢丝绳系统进行伸缩。伸臂钢丝绳一端固定在基本臂前端一侧，然后穿过立装在二节臂前端同一侧的滑轮及平装在三节臂后端的滑轮，再穿过立装在二节臂前端另一侧的滑轮，最后固定在基本臂前端另一 侧。缩臂钢丝绳一端固定在基本臂前端，然后穿过固定在基本臂前端及二节臂尾部的导向滑轮，再固定在三节臂尾部。这样，当二节臂在液压缸作用下向外推出时，通过伸臂钢丝绳同时将三节臂拉出；同样，二节臂缩回时，通过缩臂钢丝绳将三节臂拉回。 具有臂架伸缩机构的起重机，不需要接臂和拆臂，缩短了辅助作业时间。臂架全部缩回以后，起重机外形尺寸减小，提高了机动性和通过性。臂架采用液压伸缩机构，可以实现无级伸缩和带载伸缩，扩大了汽车和轮胎起重机起重机在复杂使用条件下的使用功能。伸缩臂的末端装有调整螺栓以调整钢丝绳的长度 ， 使之松紧适 当。各节起重臂相对滑 8 动部位 (上、下方及两侧 )， 都装有滑块 ， 以减少磨损。为了减少伸缩臂的阻力 ， 所有滑轮均安装在滚动轴承上。 副臂为桥架式结构，不使用时折叠收放在基本臂右侧，安装上主臂后，其轴线与主臂轴线成 2交角。 回转机构分析 : 主要动作：回转 锁紧 回转 锁紧 回转机构是转动臂的装置。 一般的 汽车起重机的回转机构包括转盘、回转支承和驱动装置。 由回转液压马达带动减速机构成的驱动装置，固定在上车转台上，其下部的输出轴上安装驱动齿轮。回转支承似一盘大滚动轴承，内座圈为不动圈，内圆柱面上制成齿圈，固定在下车的车架上 ；外座圈为转动圈，通过滚珠相对内座圈可以转动，固定在转台的底部。当驱动齿轮与内座圈的齿圈啮合时，带动外座圈和转台正转或反转，实现吊机在固定的下车上回转。 (1)回转轴承 回转轴承作为回转支承最主要的部分，是在普通滚动轴承的基础上发展起来的，但一般滚动轴承内、外圈的刚度依靠轴承座孔的刚度来保证，而回转轴承的刚度则由下车地盘的结构来保证。 滚道是由内座圈和外座圈合成一个整体的曲面滚道。齿圈可以为外齿圈式，也可以为内齿圈式。滚珠和导向体安装时，均由内座圈或外座圈的专用切向圆孔装入滚道，然后将安装孔堵住。为了润滑 滚盘，设有数个黄油嘴。 单列滚珠轴承 ， 重量轻 ， 结构紧凑 ， 制造成本低 ， 允许安装误差小 ， 但承载能力小 ，适合小吨位使用。 图 2回转轴承 9 （ 2）回转驱动装置 旋转驱动装置通常安装在 起重机 的回转部分 ，依靠电机驱动。 通过减速器带动减速器的最后阶段的小齿轮和小齿轮 ， 并安装在固定部分的起重机齿轮啮合与驱动装置 ， 实现 驱动 起重机回转 液压 驱动 小型起重机通过液压回路和换向阀的适当作用 ， 可以使回转机构不安装制动器 ， 同时保证转动部件在任何位置停止并避免冲击。高速液压马达广泛应用于汽车、轮胎和轨道起重机。在 下图 中 ， 低速大扭 矩液压马达的转速每分钟在 0围内 ， 因此 ， 小齿轮可以直接安装在油马达轴转动机构 ， 如电机的输出转矩不满足传输要求 ， 可以配备一个机械减速器。液压马达的输出轴上安装有制动器。这种形式已应用于一些小吨位汽车起重机。 图 2低速大扭矩液压马达回转机构 低速大扭矩液压马达可以节省或减少齿轮减速器 ， 因此机构紧凑。而低速高转矩液压马达作为一种高成本、高可靠性的高速液压马达 ， 可采用结构紧凑、传动比大的行星齿轮或蜗轮传动 ， 高速液压马达广泛应用于起重机的回转机构中。 所以， 回转机构的设计作为一个回转机构的高速液压马达与 制动器。 变幅机构分析 : 主要动作：增幅 保持 减幅 保持 根据变幅机构的工作过程我们拟定以下机构： 为了满足重载和卸载位置的要求 ， 大多数工程起重机充分利用其起重能力 (减小振幅和起重量 )， 往往需要改变 角度 。变幅回路是实现 角度 变化的液压工作回路。用于扩大起重机工作范围 ， 提高起重机生产率。一 般 可以分为以下几种： （ 1） 普通臂架变幅 机构 普通臂架变幅机构分为臂架摆动式和运行小车式 。 （ 2） 平衡臂架变幅机构 平衡臂架变幅机构又分绳索补偿性组合臂架型大多用大型起重机 。 考虑到型的载重和机构性价比，我们选用前置式伸缩 臂架变幅机构 。 支腿机构分析 : 支腿 有两种 驱动 模式 :手动和液压。用人力支腿 ， 既费力又费力 ， 不便。现代汽车和轮胎起重机采用液压驱动。常见的 支 腿类型如下 :青蛙腿 ， 型腿腿。 10 123456图 2蛙式支腿 1 图 2H 型支腿 1图 2X 型支腿 11 汽车起重 支 机腿的设 置可以大大提高起重机的起重能力。为了使起重机在吊装过程中安全可靠 ， 必须保证腿的牢固可靠 ， 便于延伸。开车时向后拉 ， 工作时伸展。腿可根据地面情况单独调整。基于中吨位起重机的安全性和通用性 ， 我们选择了 H 腿。 起升机构分析 : 主要动作：卷筒上扬 保持 卷筒下扬 锁死 根据工况拟定以下机构供选择。 随着液压汽车起重机的发展 ， 起升机构的性能要求越来越高。不仅重量轻 ， 工作可靠 ，而且需要调速。升降机构 有 内燃机驱动 ， 电动机驱动 ， 液压驱动三种驱动方式。 (1)由内燃机驱动的起升机构 ， 其动力由内燃机通过机械传动装置传递给所有操作 机构 ， 包括协调机构。这种驱动器的优点是它有自己独立的能源和灵活和灵活。它是适用于移动操作时 ， 起重机目前只能在现有少数履带式起重机和铁路起重机上应用 (2)电机驱动是起升机构的主要驱动机构。直流电机的机械特性适用于起升机构 ， 调速性能好 ， 但难以获得直流电源。在大型起重机工程中 ， 常由内燃机和固体直流发电机驱动 ， 交流电机驱动可以直接从电网中实现功率 ， 控制简单 ， 维护方便 ， 单位重量大 ， 广泛应用于电气和机械。 (3)液压起升机构 ， 由原动机带动的液压泵 ， 将工作流体导入执行元件 ， 使机构运动 ，通过控制输入执行器的流量实现调速。 液压传动具有传动比大的优点 ， 可以实现无级调速的大范围 ， 结构紧凑 ， 运行平稳 ， 操作方便。过载保护性能好。缺点是液压传动元件制造精度高 ， 易泄漏液体。目前 ， 液压传动广泛应用于移动起重机。 考虑到型汽车起重机的载荷大小和整体性选择液压系统我们这里采用双卷筒液压驱动。起升机构液压马达，通过减速箱和内涨离合器，分别把动力传到主副卷筒上。 12 第 3 章 汽车起重机液压回路的初步设计 缩回路设计 性能要求： 该起重机具有臂伸缩机构 ， 无需 拆接 臂 ， 从而缩短了辅助操作时间。当吊杆全部缩回时 ， 起重机的整体尺 寸减小 ， 机动性和通用性增加。吊杆采用液压伸缩机构 ， 可实现无级拉伸和承载能力扩充。它扩大了汽车起重机的使用功能 和 复杂条件下 作业能力 功能的实现和工作原理： 根据选定的液压机构初步拟定以下回路： 1718 图 3伸缩回路原理图 液压油通过换向阀进入同步膨胀油缸 ， 同步油缸伸出。当换向阀打中间位置 ， 油路被锁 ， 和一个平衡阀安装在换向阀和油缸之间的同步 ， 和液压缸连接垂直可以因为自身的重量防止自动落下的工作部件。当阀门 4 通右下活塞向下时 ， 回油管有一定的压力 ;只要 调节单级阀的液压缸压力就可以承受活塞和工作部件与活塞的连接 ， 可以平稳下降。 （ 1）伸出 进油路：三位六通换向阀 平衡阀 同步缸 13 出油路：同步缸 三位六通换向阀 油箱 （ 2）缩回 进油路：三位六通换向阀 同步缸 出油路：同步缸 平衡阀 三位六通换向阀 油箱 回转回路设计 性能要求： 功用： 回转支承确保起重机回转部分具有一定的回转运动 ， 承受起重机回转部分的垂直力、水平力和倾覆力矩。当摆力过大时 ， 必须有缓冲装置 ， 并能主动 补 油。 功能实现及工作原理： 拟定液压系统图如下： 16 图 3转原理图 根据工作条件 ， 液压马达先转动 ， 当三位流量阀转向右侧时 ， 液压油进入液压马达 ，实现正旋转。当手动换向阀在中间时 ， 道路被锁定。当手动换向阀处于左侧位置时 ， 液压油从下方流入液压马达 ， 实现液压马达的换向。 。单向阀能够很好的控制油路方向。 （ 1）正转： 进油路：单向阀 三位六通换向阀 液压马达 梭阀 制动液压缸 14 回油路：液压马达 三位六通换向阀 油箱 （ 2）反转： 进油路：单向阀 三位六通换向阀 液压马达 梭阀 制动液压缸 回油路：液压马达 三位六通换向阀 油箱 （ 3）缓冲补油： 当液压马达旋转压力过大时 ， 制动必然会导致油侧压力增加 ， 此时溢流阀上高压侧的液压油进入低压侧 ， 使两侧压力平衡。这可能导致液压管一侧出现真空现象 ， 此时梭阀可以吸油防止真空现象。 变幅回路设 计 性能要求： 起落架臂是稳定的 ， 振幅可以可靠地锁定在任何允许的值位置。进行振幅调制 ， 负载是 1 / 3 的相应的额定负载后 ， 吊杆伸出。 对于起吊额定载荷，只允许从大幅度向小幅度调整 功能实现及工作原理： 考虑到型载荷与机构的性能 ， 我们使用前面的伸缩臂变幅机构 ，设计了以下液压油路： 1920 图 3变幅原理图 15 平衡阀作用：能够防止垂直防止的液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落。当阀门 4 通右下活塞向下时 ， 回油管有一 定的压力 ;只要调节单级阀的液压缸压力就可以承受活塞和工作部件与活塞的连接 ， 可以平稳下降。当阀门 4 通右下活塞向下时 ， 回油管有一定的压力 ;只要调节单级阀的液压缸压力就可以承受活塞和工作部件与活塞的连接 ，可以平稳下降。 （ 1）增幅 当手动换向阀打到正确位置时 ， 液压油进入平衡阀进入液压缸 ， 液压缸伸出 ， 实现增加。 进油回路：单向阀 三位六通换向阀 平衡阀 液压缸 出油回路：液压缸 换向阀 油箱 （ 2）保持 三位六通手动换向阀打中 ， 油路锁紧 ， 平衡阀能有效保持压力 ， 保持液压缸压力 ， 防止液压缸滑动 （ 3）减幅 液压油从单向 阀进入手动换向阀。当手动换向阀打左位时 ， 液压油从下部进入液压缸 ，液压缸缩回 ， 实现阻尼电路 :入口单向阀三位六通换向阀液压缸 。 进油路：单向阀 三位六通换向阀 液压缸 出油路：液压缸 平衡阀 三位六通换向阀 油箱 支腿回路设计 性能要求： 活动 支 腿是由上下盖板、左右立板等加强板组成的封闭式薄壁结构。由于结构形状复杂 ， 受力条件复杂 ， 静变化次数高 ， 计算难度大。为了减少计算量 ， 在传统的计算方法中进行了各种简化和假设。因此 ， 计算结果与实际情况有很大的不同 ， 很难满足工程的需要。利用强大的有限元分析软件 并根据分析结果给出了活动腿的改进设计。腿圈的性能要求水平液压缸和垂直液压缸平稳地展开 ， 支架稳定 ， 可以防止软腿现象 ， 腿可以独立调节 ， 当锁死时 ， 油箱不漏油。 功能实现及工作原理： 16 根据 定液压系统图如下： 流阀 流阀 向阀 控单向阀 位六通换向阀 位四通换向阀 6、水平液压缸 7、垂直液压缸 8、双向液压锁 图 3支腿回路原理图 根据工作条件 ， 首先 ， 支腿横向延伸 ， 然后纵向延伸 ， 所以实际操作中 ， 我们要先打多路阀阀位控制位置 ， 按进油阀、油缸伸出的水平。然后将多路阀压到垂直控制座上 ， 按进油阀 ， 垂直油缸伸出。当列车关闭时 ， 情况正好相反。在这里 ， 我们增加了一个 为一个安全阀 ， 以便在 18油压输出和 5流阀主要是为了防止开展事故。我们把 5 做成一个整体的操作阀不仅美观， 更重要的是易于管理 ， 现在大部分的设备都用到了起重机结构。 （ 1）支腿水平伸出 当三位六通换向阀打向下位时液压油通过三位四通换向阀，三位四通换向阀打向下位时液压进入液压缸，支腿水平伸出 进油路：三位六通换向阀 三位四通换向阀 水平液压缸 回油路：水平液压缸 三位四通换向阀 三位六通换向阀 油箱 （ 2）支腿垂直伸出 当水平液压缸完全伸出，液压油进入垂直液压缸 进油路： 三位六通换向阀 三位四通换向阀 垂直液压缸 17 出油路：垂直液压缸 三位四通换向阀 三位六通换向阀 油箱 （ 3）进给保持 首先三位六通换向阀打到中位油液卸荷，液压油往上进入回转回路中，同时我们可以看到我们有一个双向液压锁这时候可以很好的锁死油路，防止垂直支腿回缩，还有一个液控单向阀也能防止水平油缸回缩 。 （ 4）垂直液压缸缩回 油缸回缩时原理与伸出一样，通过三位四通阀的进油的方向不通控制油液的流动方向，从而改变液压缸的运动方向。 进油路：三位六通换向阀 三位四通换向阀 垂直油缸 出油路：垂直液压缸 三位四通换向阀 液控单向阀 三位六通换向阀 油箱 （ 5）水平液压缸缩回 回缩原理与伸出原理一样，但是我们这里在水平油缸回缩时我们有一个液控单向阀，这个液控单向阀只有在有油压的情况下才能导通回缩，一般情况下是不能回缩的，这样做的效果是防止车辆行驶时出现摔褪现象 进油路：三位六通换向阀 三位四通换向阀 水平液压缸 回油路：水平液压缸 三位四通换向阀 三位六通换向阀 油箱 起升回路设计 性能要求： 卷扬回路的作用是实现起重机吊起以及放下重物，是起重机主要功能的体现。在吊重的 如果 同时与变幅或者回转同时动作，就需要单独的泵来供油，卷扬要有动作必须要求制动缸先有动作松开离合器。这里制动缸采用常态制动能够很好的防止起吊重物时产生溜车下滑现象。 功能实现及工作原理 ： 液压马达通过五位六通手动换向阀实现正反转达到上扬、下放的目的，其次最上面的两个制动液压缸主要起到锁死作用，防止重物下滑 （ 1）卷筒上扬 进油路：五 位六通手动换向阀 液压马达 梭阀 离合器液压缸 回油路：液压马达 平衡阀 五位六通手动换向阀 油箱 （ 2）卷筒下放 进油路：五位六通手动换向阀 平衡阀 液压马达 梭阀 离合器液压缸 梭阀 离合器液压缸 回油路：液压马达 五位六通换向阀 油箱 18 （ 3）保持 我们采用的是常压制动缸，在没有高压油进入离合器制动缸时，液压缸自动抱死离合器，防止重物下。 根据起升机构特性设计如下回路： 212223242526图 3起升回路原理图 第 4 章 液压系统设计计算 汽车起重机液压系统工作原理 19 图 4汽车起重机液压系统图 系统工况表 表 4汽车起重机液压系统工况表 汽车起重机液压系统工况表 20 手动换向阀位置 系统工作情况 阀 平支腿 垂直支腿 回转马达 伸缩缸 变幅缸 起升马达 下位 下位 伸出 上位 伸出 上位 下位 缩回 上位 缩回 中位 中位