QY20B汽车式起重机液压系统的设计

1由于部分原因，说明书已删除大部分，完整版说明书，CAD图纸等，联系153893706QY20B汽车式起重机液压系统的设计 摘 要：本文对 QY20B型汽车起重机五个主要运动机构的动作进行了分析，再根据五个动作设计出五部分液压系统油路，完成了整机的系统液压原理图。根据机械性能参数和液压性能参数进行了液压元件的选择计算，并完成了汽车起重机支腿力学分析和支腿垂直伸缩油缸的结构设计，最后对液压系统进行性能验算。关键词：汽车起重机；液压系统；支腿液压缸；三联齿轮泵The Design for Hydraulic Pressure System of QY20B Crane TruckAuthor:Tutor:(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract: This paper QY20B type truck crane five main sports agency action is analyzed .According to five action designed to five parts hydraulic system lines ,Completed the machine system hydraulic principle diagram. According to the mechanical performance parameters and hydraulic performance parameters for the hydraulic components choice calculation ,And comp-leted the truck crane branch leg mechanics analysis and a leg vertical telescopic oil cylinder str-ucture designing. Final performance of hydraulic system checked.Keyword:Truck crane；Hydraulic system；A leg hydraulic cylinder；Sanilan gearp pump21 绪论 1.1 起重机简介1.1.1 起重机的种类中国古代灌溉农田用的桔是臂架型起重机的雏形。14 世纪，西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。19 世纪前期，出现了桥式起重机；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。19 世纪后期，蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。20 世纪20年代开始，由于电气工业和内燃机工业迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。到目前可分为（1）轻小型起重设备 轻小型起重设备的特点是轻便、结构紧凑，动作简单，作业范围投影以点、线为主。轻、小型起重设备，一般只有一个升降机构，它只能使重物作单一的升降运动。属于这一类的有：千斤顶、滑车、手（气、电）动葫芦、绞车等。电动葫芦常配有运行小车与金属构架以扩大作业范围。图 1 分体式多级液压千斤顶 Fig.1 Split multi-stage hydraulic jacks（2）桥式起重机桥式起重机的特点是可以使挂在吊钩或其他取物装置上的重物在空间实现垂直升降或水平运移。桥式起重机包括：起升机构，大、小车运行机构。依靠这些机构的配合动作，可使重物在一定的立方形空间内起升和搬运。桥式起重机、龙门起重机、装卸桥、冶金桥式起重机、缆索起重机等都属此类。3图 2 龙门起重机Fig.2 Gantry cranes（3）臂架式起重机 臂架式起重机的特点与桥式起重机基本相同。臂架式起重机包括：起升机构、变幅机构、旋转机构。依靠这些机构的配合动作，可使重物在一定的圆柱形空间内起重和搬运。臂架式起重机多装设在车辆上或其他形式的运输（移动）工具上，这样就构成了运行臂架式旋转起重机。如汽车式起重机、轮胎式起重机、塔式起重机、门座式起重机、浮式起重机、铁路起重机等。 图 3 汽车起重机Fig.3 Truck crane（4）升降机升降机的特点是重物或取物装置只能沿导轨升降。升降机虽只有一个升降机构，但在升降机中，还有许多其他附属装置，所以单独构成一类，它包括：电梯、货梯、升船机等。除此以外，起重机还有多种分类方法。例如，按取物装置和用途分类，有吊钩起重机、抓斗起重机、电磁起重机、冶金起重机、堆垛起重机、集装箱起重机和援救起重机等；按运移方式分类，有固定式起重机、运行式起重机、自行式起重机、拖引式起重机、爬升式起重机、便携式起重机、随车起重机等；按驱动方式分类，有支承起重机、悬挂起重机等；按使用场合4分类，有车间起重机、机器房起重机、仓库起重机、贮料场起重机、建筑起重机、工程起重机、港口起重机、船厂起重机、坝顶起重机、船上起重机等。1.1.2 汽车起重机的原理 一般汽车起重机由支腿机构、回转机构、伸缩机构、变幅机构、起升机构所组成，其机构如下图所示：图 4 汽车起重机机构简图Fig.4 Truck crane bodies diagram 根据以上机构运动要求，其相应的液压系统分为支腿回路、回转回路、伸缩回路、变幅回路、起升回路所组成，其各机构完成的动作和功能如下：（1）支腿回路 汽车起重机的底盘前后各有两条支腿，每一第支腿由一个液压缸驱动。两条前支腿和两条后支腿分别由三位四通手动换向阀 A和 B控制其伸出或缩回。每个液压缸的油路均设有双向锁紧回路，以保证支腿被可靠地锁住，防止在起重作业时发生“软腿”现象或行车过程中支腿自行滑落。（2）回转回路 回转机构采用液压马达作为执行元件。液压马达通过蜗轮蜗杆速箱和一对内啮合的齿轮来驱动转盘。转盘转速较低，每分钟仅为 13转，故液压马达的转速也不高，就没有必要设置液压马达的制动回路。（3）伸缩回路5起重机的吊臂由基本臂和伸缩臂组成，伸缩臂套在基本臂之中，用一个三位四通手动换向阀 D控制的伸缩液压缸来驱动吊臂的伸出和缩回。为防止因自重而使吊臂下降，油路中设有平衡回路。（4）变幅回路吊臂变幅就是用一个液压缸来改变起重臂的角度。变幅液压缸由三位四通手动换向阀 E控制。同样，为防止在变幅作业时因自重而使吊臂下落，在油路中设有平衡回路。（5）起降回路：起降机构是汽车起重机的主要工作机构，它是一个由大转矩液压马达带动的卷扬机。在液压马达的回油路中设有平衡回路，以防止重物落下。此外，在液压马达上还设有由单向节流阀和单作用闸缸组成的制动回路，使制动器张开延时而紧闭迅速，以避免卷扬机起停时发生溜车下滑现象。1.2 起重机发展史1.2.1 汽车起重机的国外发展史轮式起重机最初是以诞生于 1869年的蒸汽轨道式起重机发展而来的，经历了轨道式、实心轮胎式、充气轮胎式的发展变化过程。由于轮式起重机具有机动灵活、操作方便、效率高等特点，在二战后修复战争创伤和经济建设中得到广泛应用。早期的轮式起重机大多采用机械传动的桁架式臂架。随着 60年代中期液压技术的发展，液压伸缩臂轮式起重机得到迅速发展。到 80年代末，中小吨位的轮式起重机己多数采用液压伸缩式臂架，仅有一部分大吨位汽车起重机仍采用桁架式臂架。20世纪 60年代末期，随着大型建筑、石油化工、水电站等大型工程的发展，对轮式起重机的性能、工作效率和安全性提出了更高的要求。由于当时液压技术、电子技术、汽车工业的发展及新型高强度钢材的不断出现，使轮式起重机开始向大型化发展，并且在普通轮胎式起重机的基础上开发出越野轮胎起重机，随后又开发出全路面起重机。全路面起重机综合了汽车起重机高速行驶和越野轮胎起重机吊重行走及高通过性的特点，在近 20多年得到很大发展。1.2.2 汽车起重机国内发展史1958年，北起在 K32型基础上改进设计的 Q51型 5吨汽车起重机，批量生产后扩散到全国多家工厂生产，同年 8月正式改名为北京起重机器厂。1960 年，改进设计的机械传动 Q81型 8吨汽车起重机以及 100吨桥式起重机试制成功，Q51型 5吨汽车起重机出口援外，开始了中国汽车起重机的出口历史。61963年 3月，徐州重型机械厂（徐工集团前身）生产的第一台 Q51型 5吨汽车起重机下线。1964 年，北起开始研制液压元件，为生产液压式起重机打下基础。1966 年，根据“三线建设”的方针，北起厂一分为二，将 235台设备，约 2600名生产技术骨干及家属，全套起重机技术图纸，配套地运往四川泸州，仅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年，Q84 型 8吨液压汽车起重机试制成功，这是我国自行研制的第一台液压式汽车起重机。1976 年，北起与长沙建设机械研究所联合，试制成功 QD100型100吨桁架臂式汽车起重机，并应用在唐山大地震抢险中。从 2004年开始，随着中国经济崛起，电力、石化、钢铁、交通基础设施进入建设高潮。国内履带式挖掘机市场快速膨胀。有实力的企业全力加大了对履带起重机的研发投入，抚顺挖掘机制造有限责任公司于 2005-2006年年间，先后推出了 250吨和 350吨履带起重机，徐州重型机械有限公司 2005年推出 300 吨履带起重机。除了以上两家国内原有的履带起重机生产厂家外。2004 年上海三一科技有限公司加入了履带起重机制造商的行列，陆续推出 50吨、80 吨和150吨履带起重机，2006 年又推出 400吨履带起重机。2004 年底，中联重科浦沅分公司推出 200吨履带起重机，此后又陆续推出 70吨、100 吨、160 吨和 50吨履带起重机。至此，国内履带起重机已有 35-400吨十几个型号，形成了较为全面的产品型谱。抚挖、徐重、三一、中联浦沅成为主要生产企业。1.2.3 汽车起重机的国内外的发展趋势（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。（4）广泛使用高度集成的、模块化阀组，能简化管路，有效的减少液组，提高效率，同时易于维护。7（5）向计算机技术领域的纵深渗透，汽车起重机将向无线遥控技术、远程诊断服务技术、黑匣子自我保护技术等方向发展，为了实现整机的功能，液压技术将同计算机技术相互渗透，共同发展1.3 研究思路及方案本课题主要针对汽车起重机的功能、组成和工作特点，结合国内外汽车起重机的运用现状和发展趋势，设计一款能够适应国内外工程建设的中型汽车起重机（QY20B）液压系统。在设计本机液压系统时，在明确设计任务和设计要求，不要偏离题目；仔细研究设计方案，理清设计思路，使设计过程清晰化，这两点的基础上。进行以下研究工作：对各工作机构液压回路进行设计，对个回路的组成原理和性能进行分析。根据本机液压系统工作参数和各机构主要参数对液压系统进行设计计算，根据液压系统要求，对主要液压元件进行选择。液压元件选好以后需要对特定回路进行性能计算，其中包括系统特定回路功率计算，特定回路性能验算以及对整个系统的发热进行验算。2 汽车起重机主要运动机构分析2.1 QY20B 型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 k Nm最高提升速度 =10 ；maxVin/基本臂长 10.5m 最长主臂长 32.55m最大起升高度 基本臂：11.2m 伸缩臂：32.8m发动机型号SC8DK230Q3 发动机额定功率 170/2200Kw/(r/min) 发动机额定扭矩 830/1400N.m/(r/min) 发动机额定转速 2200r/min以上参数在下述计算中不再标出。2.2 QY20B 型汽车起重机主要机构分析一般汽车起重机主要液压机构有：支腿机构、回转机构、伸缩机构、变幅机构、起升机构所组成。2.2.1 伸缩机构分析：主要动作：伸长保持缩回特点：操作简单，起升吨位大。8（1)一般有三种伸缩方式：顺序伸缩、同步伸缩和独立伸缩。顺序伸缩是指各节伸缩臂按一定先后次序完成伸缩动作。为了使各节伸缩臂伸出后的起重能力与起重机的起重特性相适应，伸臂顺序与缩臂顺序相反。独立伸缩是指各节伸缩臂无关联地独立进行伸缩动作。显然，独立伸缩机构同样也可以完成顺序伸缩同步伸缩的动作。同步伸缩是指各节伸缩臂以相同的行程比率同时伸缩。（2）驱动形式：臂架伸缩机构的驱动形式有机械式、液压式和复合式三种。机械式驱动装置构造简单，一般只能在吊钩空负荷时使臂架伸缩，而且只用于有一节伸缩臂的小吨位起重机上。臂架伸缩的驱动型式有钢绳卷筒驱动、齿轮条驱动，或者利用其它工作机构驱动。液压驱动是吊臂伸缩机构的主要驱动型式。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式驱动由伸缩液压缸和机械传动装置组成，油缸的数目和作用方式视活动臂节数而定。机械传动装置通常才用钢绳或链条滑轮组。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。链条滑轮组虽然能克服上述部分缺点，但重量大。目前以钢绳滑轮组使用较多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、二节臂、三节臂） ，全动力同步伸缩，全部伸出时臂长24.5m，全部缩回时臂长10.2m。起重机伸缩机构工作原理如图所示。91、8-滑轮 2-伸臂钢丝绳 3-二节臂 4-伸缩液压缸 5-伸缩钢丝绳固定点 6-基本臂 7-伸缩钢丝绳 9-三节臂 10-缩臂钢丝绳固定点 图5 伸缩臂架原理图Fig.5 Telescopic boom schematic此处已删除缸筒内径：125mm 活塞杆直径：90mm 缸筒外径：150mm缸径：125，杆径：904.6 根据液压缸运动速度要求，定支腿回路流量和相关阀的型号支腿液压缸速度定为： V=0.01 m/s支腿回路流量 Q=VS=32.9L/min 序号 图号 阀门 数量8 DFY-L20H 液控单向阀 15.2 34SH-H20B-T 三位四通换向阀 15.1 ZS1-L20E 三位六通换向阀 14.4 DFY-L20H 液控单向阀 14.3 A-Hb20L 单向阀 14.2 YF-L20H3-S 溢流阀 14.1 YF-L20H1-S 溢流阀 1 4.7 支腿液压缸结构设计液压缸的结构设计包括刚体材料选择、缸筒和缸盖的连接形式、活塞和活塞杆的连接形式排气装置的选择和最小导向长度的确定。4.7.1 缸体材料液压缸缸体的常用材料为 20、35、45 号无缝钢管。因 20号钢的机械性能略低，且不能调质，应用较少。当缸筒与缸底、缸头、管接头或耳轴等件需焊接时，则应采用焊接性能较好的 35号钢，粗加工后调质。一般情况下，均采用45号钢，并应调质到 241285HB4.7.2 缸筒和缸盖10缸筒和缸盖的连接式有焊接、螺纹连接、法兰连接、拉杆连接、半环连接和钢丝连接。法兰连接结构较简单，易加工，易装卸，但径向尺寸较大，质量比螺纹连接的大。非焊接式法兰的缸体端部应镦粗。在此液压缸中，采用后端盖焊接方式，前端盖法兰连接。焊接方式结构简单，尺寸小，重量轻，使用广泛，但缸体焊后可能变形。缸筒和缸盖采用法兰连接，这种结构易加工，易装卸，使用广泛，径向尺寸较大，质量比螺纹连接的大，非焊接式法兰的缸体端部应镦粗。图 19 缸筒与缸盖安装Fig19 Cylinder and cylinder head installation4.7.3 活塞和活塞杆活塞和活塞杆有整体结构、螺纹连接、半环连接。整体式用于工作压力较大，而活塞直径又较小的情况，螺纹连接是较常用的方式，半环连接用于工作压力、机械振动较大的情况。如图 19所示，活塞和活塞杆的连接形式为螺纹连接图 20 活塞杆与活塞连接图Fig20 Piston rod and piston connection diagram4.7.4 排气装置为了使液压缸运动稳定，在新装上液压缸之后，必须将缸内的空气排出。排气的方法之一是使液压缸反复运动，直到平稳。但更可靠的方法是在液压缸上设置排气塞（排气阀） ，排气塞的位置一般放在液压缸的端部，双作用液压缸则应设置两个排气塞；但如果进油口和出油口都分布在液压缸的上端位置，排气塞就可省略，这里我们设计液压缸时使油口朝上，不使用排气塞。114.7.5 缓冲装置缓冲装置的作用是减小活塞及活塞杆等运动部件在运动时支缸底或端盖的冲击，在它们的行程终端实现速度的递减，直至为零。液压缸活塞运动速度在0.1m/s以下时，一般不采用缓冲装置；在 0.2m/s以上时，则必须设置缓冲装置。变幅液压缸的速度小于 0.1m/s，因此不设置缓冲装置。4.7.6 最小导向长度的确定导向长度过短，将使缸因配合间隙引起的初始挠度增大，影响液压的工作性能和稳定性，因此，设计必须保证液压缸有一定的最小导向长度，一般液压缸的最小导向长度应满足(8)20LDH图 21 液压缸各个尺寸图Fig21 Hydraulic cylinders of various dimensions in FigureL为液压缸最大行程D为缸筒内径d为活塞杆直径B为活塞宽度，B=（0.61.0）DA为导向套的长度，在缸径小于 80mm时，取 A=（0.61.0）D；当缸径大于 80mm时，取 A=（0.61.0）d=547/20+125/2=90 mm 20LH4.8 其它液压元件的计算选择各回路最高液压力如下：支腿回路 16MPa 回转回路 17MPa伸缩回路 19MP 变幅回路 19MPa起升回路 20MPa4.8.1 起升马达的计算和选择 12（1）作用于钢丝绳上的最大静拉力 9 式中: 起重量(N)Q=8000kg=8000kg9.8N/kg=196000N(2) 起升马达所受最大扭矩 9式中: 动力系数2= 1+0.35 V 则 = 1+ 0.350.17 =1.062V 最高起升速度V =10m/min =0.17m/s（3）液压马达的排量 9液压马达机械效率,通常取 = 0.92mm（4）液压马达转速 9据此我们选择 ZDB725 型柱塞马达，性能参数如下工作压力 额定：16MPa 最高：25MPa转速 额定：1450r/min 最高：2000r/min输入功率：43.2KW排量 106.7 ml/rNS3582096.05.61max NMS2maxmiDSMchaxmax2max mNM34592.06.2113580.max(10)(9)rPQ/.63axrcmrQ /8.130/108.392.01845.6 335in/3.1436.01.2rn (11)(12)i/maxmaxDVi13扭矩：251NM容积效率：0.97总效率 0.90变量方式：定量重量：72.5Kg最大流量为：126L/min 4.8.2 液压泵的选择根据工况要求，支腿回路最大流量为 32.9L/min 变幅回路最大流量为61.4L/min 起升最大流量 126L/min 共三个 根据排量和压力我们选择 CBKPL80/63/32型三联齿轮液压泵，性能如下：压力 额定：20MPa最高：25MPa 转速 额定：2000r/min最高：2500r/min容积效率：90%总效率：81%驱动功率：129Kw重量：35Kg4.8.3 其他液压回路液压阀选择 表 5 其他液压回路液压阀Table5 Other hydraulic circuit hydraulic valves序号 图号 阀门 数量1426 LDF-20C 单向节流阀 222 FD16PA10B00 平衡阀 121 ZM227 起升液压马达 120 FD16PA10B00 平衡阀 118 FD16PA10B00 平衡阀 115 YF-L20H3-S 溢流阀 114.7 YF-L20H3-S 溢流阀 1 14.6 ZS1-L20E-W-H 三位六通换向阀 114.5 ZS1-L20E-W-O 三位六通换向阀 1 14.4 ZS1-L20E-W-O 三位六通换向阀 114.3 YF-L20H3-S 溢流阀 114.2 ZS1-L20E-W-O 三位六通换向阀 114.1 YF-L20H3-S 溢流阀 111.3 YF-L20H3-S 溢流阀 111.2 DF-L20H2 单向阀 111.1 QS-6 棱阀 19 XU-J40080F 线隙式滤油器 18 DFY-L20H 液控单向阀 15.2 34SH-H20B-T 三位四通换向阀 15.1 ZS1-L20E 三位六通换向阀 14.4 DFY-L20H 液控单向阀 14.3 A-HB20L 单向阀 14.2 YF-L20H3-S 溢流阀 14.1 YF-L20H1-S 溢流阀 14.9 油路的通径4.9.1 油路的通径计算参数油路的通径按多类油路的许用流速计算压力管路 V1 = 36 m/s，取 V1 = 3 m/s回油管路 V2 3 m/s吸油管路 V3 = 0.51.5 m/s，取 V3 = 1 m/s4.9.2 卷扬油路（1）主卷扬泵的工作油路 31140/(6)BdQ式中：Q B1主副卷扬泵最大流量之和，Q B1 =126L/min=0.029m=29mm314.231查手册取 d1 = 32mm（2）主卷扬马达的工作管路15214/()MdQV式中：Q B1主副卷扬泵最大流量之和，QB1 =121.8 L/min =0.029m=29mm314.608.32 查机械设计手册P 645表 37.9-1取 d2 = 32mm4.9.3 回转工作管路13V4Qd（13）式中：Q B3回转支撑最大流量，Q B3=37.5L/min=0.016m=16mm314.605.37433 d查机械设计手册P 645表 37.9-1 d4 = 20mm4.9.4 伸缩回路管路伸缩缸小腔管路 44VQd式中：Q B4伸缩缸最大流量，Q B4 = 36.3L/min=16mm314.603.4 查机械设计手册P 645表 37.9-1 d4 = 20mm4.9.5 变幅回路管路 V4Qd式中：Q B4伸缩缸最大流量，Q B4 = 61.4L/min=20.8mm314.60.135 查机械设计手册P 645表 37.9-1 d4 = 25mm4.9.6 支腿回路管路 V4Qd式中：Q B4伸缩缸最大流量之和，Q B4 =32.9L/min16=15.2mm314.609.32436 d查机械设计手册P 645表 37.9-1 d4 = 20mm5 液压系统性能验算液压系统初步设计是在某些估计参数情况下进行的，当各回路形式、液压元件及连接管路等完全确定后，针对实际情况对所设计得系统进行各项性能分析。对一般液压传动系统来说，主要是进一步确切地计算液压回路各段压力损失、容积损失及系统效率，压力冲击和发热温升等。根据分析计算发现的问题对某些不合理的设计进行重新调整，或采取其它必要的措施。5.1 管路系统容积效率及压力效率计算5.1.1 容积效率（1） 卷扬、回转回路由于卷扬、回转是相互独立的闭式油路，流量损失主要是冷却阀块使主油路中一部分油流回油池，以及作为控制油的一部分损失，对此凭经验取lv=98%。（2）伸缩、变幅、支腿回路 伸缩、变幅、支腿机构，其内泄漏的大小与管路中各控制阀的配合间隙，密封长度，运动件直径，两端压降，油液粘度，加工质量等很多因素有关，并且在实际中，泄露值是一个变量，因此由公式 QL=KQ（此公式见 流体传动与控制P 224公式 8-26）且取泄露系数 0.05，其中 Q为系统流量，则：Q L=0.05Q LQ10.5%9LV（14）5.1.2 压力效率（1）卷扬机构合流时，在插装阀上的压力损失 ，管路中压力损失取 0.05P，则12Pbar1250.4.P（15）(低压合流，压力按 计算，即 )max2bar25014.9.PL（16）17单动时，只有管路上的压力损失 P95%LP（2）回转：其阀类局部损失 0.5P9LP（3）伸缩、变幅、支腿机构根据机械设计手册 ，平蘅阀 ，换向阀 ，管路压 14bar23Pbar取 (系统工作压力)则3max0.a25MP7.Pbr12347.54barLp5019.2%P（4）管路系统总效率a.卷扬合流时 .84.9.3LVLPb.卷扬单动时 951c.回转 . .LLd.伸缩、变幅、支腿 %4.2893VP5.2 液压系统的发热验算由于液压阻力产生的压力损失以及整个系统的机械损失和容积损失组成了能量的总损失，这些能量根据守恒定律，它不会自行消失而是转化成了热能，从而使油液的温度升高，油温过高，不仅使油的性质发生变化，影响系统工作，而且会引起容积效率的下降，因此，油温必须控制在一定的范围内，保证基本臂最大起重量 40个工作循环后，油箱内液压油的相对温升在不加冷却器的情况下，不超过 75。5.3 工作循环周期 T起重机的一个工作循环包括起升、回转、变幅、伸缩臂、下降、空载、回转、装料等工序。5.3.1 起升工序功率 N1=43KW，时间 t1=h/V式中：h额定负载时的起升高度=基本臂的 60%，18h=9.21 60%=5.544mV起升工序速度，V=3.36m/min，则t =1s936.0545.3.2 回转工序功率： N 2=20KWsnTt 125.01式中：n回转速度，n=2.5r/min5.3.3 变幅工序因为吊额定负载时，幅度不允许变大，所以 N3=0，t 3=05.3.4 下降工序N4=N1=40KW；t4=t1=99 s5.3.5 空载回转N5=N2=20KW；t5=t2=12 s5.3.6 装载工序N6=0，凭经验 t6=150 s5.3.7 伸缩工序 因吊额定载荷时是不变的，所以不能带载伸缩，此工序不计算发热。于是周期：T=t1+t2+t3+t4+t5+t6=99+12+0+99+12+150=372 s5.4 油泵损失所产生的热能 H根据机械设计手册 P68公式（11-51）HP=N（1-）860（千卡/小时）式中：N油泵的功率（KW） 油泵的总效率5.4.1 主卷扬产生的热量吊额定负载时副卷扬不工作H 升 =N（1-）860t/T=43（1-0.83）860118/372=1673（千卡/小时）19H 降 =H 升 =1673（千卡/小时）Hp1=H 升 +H 降 =3346（千卡/小时）5.4.2 回转泵产生的热量H 正回 =N（1-）860t/T=20（1-0.83）86012/372=94（千卡/小时）H 反回 =H 正回 =94（千卡/小时）Hp2=H 正回 +H 反回 =942=188（千卡/小时） 5.4.3 马达产生的热量HM=NM（1-）860（千卡/小时）式中：N M马达的功率马达的总功率，=0.95.4.4 起升马达产生的热量H 升 =N. L（1-）860t/T =430.931（1-0.9）86099/372=916（千卡/小时）H 降 =H 升 =916（千卡/小时）HM1=H 升 +H 降 =9162=1832（千卡/小时）5.4.5 回转马达产生的热能H 正回 =N L（1-）860t/T=200.931（1-0.9）86012/372=51（千卡/小时）H 反回 =H 正回 =51（千卡/小时）HM2=H 正回 +H 反回 =512=102（千卡/小时）5.4.6 管路产生的热量管路发热基本上可以与散热冷却相平衡，忽略不记。5.4.7 系统的总发热量H=Hp1+Hp2+HM1+HM2=3346+188+1832+102=5468（千卡/小时）5.5 油箱散热量油箱的散热面积由机械设计手册下册 P48公式（11-178）计算= =14.2230.65AV3210.由热平衡方程得公式：200(1)KAKAi it tCGCGHee（17）式中：K油箱的散热系数，取为 13千卡/m 2.时.（周围通风良好）C1油的比热，取为 0.5千卡/公斤.C2钢的比热，取为 0.12千卡/公斤.30 #精密机床液压油的重度，=900 千卡/m 3G1循环油的质量G2油箱散热部分钢板的质量（千克）t系统的工作时间323110 =2907.9KgV1 903Kg41.3.214785A2 钢p（钢板厚度取为 3mm，即 =3mm）当油与周围空气在开始工作时的温度 0时=29.62te1782.503.412.43568 te56.当汽车起重机连续工作 40个工作循环时，其工作时间：（小时）.607t带入得 3150所以，油箱温升满足要求 参考文献1 徐灏机械设计手册 5M 北京：机械工业出版社，1992：3-7462 张质文，虞和谦，王金诺，包起帆起重机设计手册M 北京：中国铁道出版，19971-11163 张利平液压气动技术速查手册M 北京：化学工业出版社，2007：1-6444 唐银启工程机械液压与液力技术北京市：人民交通出版社 4, 20035 编写组起重机设计手册 M 北京：机械工业出版社1980：1-1118216 陈作模、葛文杰机械原理 M 北京：高等教育出版社,20057 张利平液压传动系统及设计M 北京：化学工业出版社，2005：1-4028 张质文等主编. 起重机设计手册. 中国铁道出版社, 1998 9 蔡文彦液压传动系统. 上海:上海交通大学出版社,199610 雷天觉液压工程手册. 北京:机械工业出版社,199111 冯桃新，罗善瞀编. 建设机械配套件手册. 机械工业出版社, 199612 周明衡主编. 离合器、制动器选用手册. 化学工业出版社, 200313 黄积伟.章宏甲，黄谊液压传动M 北京：机械工业出版社，2007：1-28914 吴宗泽.罗圣国。机械设计课程设计手册第二版M。北京：高等教育出版社，2006： 1-26115 张志文.起重机设计手册.北京：中国铁道出版社，199716 黄大巍等编著.现代起重运输机械.化学工业出版社17 现代机械传动手册编辑委员编. 现代机械传动手册18 联合编制.机械设计手册(上 中 下册).化工出版社,1982 年19 刘又文，彭献编著.理论力学.高等教育出版社20 孙桓，陈作模，葛文杰编著.机械原理.西北工业大学机械原理及机械零件教研室21 Fittch,E.C.Hydraulic Failure-Analysis&Prevention.Stillwater,OK,USA:FES,Inc.198422 Ferenc Furesz etc.Fundamentals of Hydraulic Power TransmissionM.New York.198823 Z.J.Lansky etc.Industrial Pneumatic ControlM.New York.1986致 谢在此论文撰写过程中，要特别感谢向阳老师的指导与督促，同时感谢他的谅解与包容。没有向阳老师的帮助也就没有今天的这篇论文。求学历程是艰苦的，但又是快乐的。22毕业设计是一个系统、严谨的工程，设计量对我们本科生来说也挺大，这期间没有老师的指导我们是很难单独完成任务的。向阳老师的治学严谨、为人朴实的作风给我留下了良好的印象。同时在这四年的学期中结识的各位生活和学习上的挚友让我得到了人生最大的一笔财富。在此，也对他们表示衷心感谢。谢谢我的父母，没有他们辛勤的付出也就没有我的今天，在这一刻，将最崇高的敬意献给你们！本文参考了大量的文献资料，在此，向各学术界的前辈们致敬！