唐評(píng)南QY8汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說明書

長(zhǎng) 沙 學(xué) 院 CHANGSHA UNIVERSITY 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 資料 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 論論文 文 題題目 目 QY8 汽汽車車式起重機(jī)液式起重機(jī)液壓壓及及 其起升機(jī)構(gòu)的其起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 系系 部 部 機(jī)機(jī) 電電 工工 程程 系系 專專 業(yè)業(yè) 機(jī)械機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)制造及其自制造及其自動(dòng)動(dòng)化化 學(xué)學(xué) 生生 姓姓 名 名 唐唐 評(píng)評(píng) 南南 班班 級(jí)級(jí) 四四 班班 學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 指指導(dǎo)導(dǎo)教教師師姓名 姓名 唐蒲唐蒲華華 職職稱稱 講師講師 最最終評(píng)終評(píng)定成定成績(jī)績(jī) 長(zhǎng)沙學(xué)院教務(wù)處長(zhǎng)沙學(xué)院教務(wù)處 二二 七年十月制七年十月制 目目 錄錄 第一部分 設(shè)計(jì)說明書 一 設(shè)計(jì)說明書 第二部分 外文資料翻譯 一 外文資料原文 二 外文資料翻譯 第三部分 過程管理資料 一 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 課題任務(wù)書 二 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 開題報(bào)告 三 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 中期報(bào)告 四 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 指導(dǎo)教師評(píng)閱表 五 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 評(píng)閱教師評(píng)閱表 六 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 答辯評(píng)審表 2010 屆屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 資料本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 資料 第一部分第一部分 設(shè)計(jì)說設(shè)計(jì)說明明書書 2010 屆 屆 本科生畢業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)說明書 QY8 汽車式起重機(jī)液壓及其起升機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì) 系系 部 部 機(jī)機(jī) 電電 工工 程程 系系 專專 業(yè)業(yè) 機(jī)械機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)制造及其自制造及其自動(dòng)動(dòng)化化 學(xué)學(xué) 生生 姓姓 名 名 唐唐 評(píng)評(píng) 南南 班班 級(jí)級(jí) 四四 班班 學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 指指導(dǎo)導(dǎo)教教師師姓名 姓名 唐蒲唐蒲華華 職職稱稱 講師講師 最最終評(píng)終評(píng)定成定成績(jī)績(jī) 2010 年 5 月 長(zhǎng)沙學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) QY8QY8 汽車式起重機(jī)液壓及其起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)汽車式起重機(jī)液壓及其起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 系 部 機(jī)電工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 學(xué) 生 姓名 唐評(píng)南 指 導(dǎo) 教師 唐蒲華 講師 2010 年 5 月 摘 要 本文著重對(duì) QY8 型汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng) 變幅液壓缸 起升機(jī)構(gòu)三個(gè)部分做了 研究和設(shè)計(jì) 對(duì)液壓系統(tǒng)的調(diào)速回路和回轉(zhuǎn)回路進(jìn)行了改良設(shè)計(jì) 調(diào)速系統(tǒng)采用了更 為合理的雙泵分合流開式系統(tǒng) 并且優(yōu)化了起升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 選用體積小 傳動(dòng)比大 的專用卷揚(yáng)行星減速機(jī) 使起升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)更為緊湊 回轉(zhuǎn)系統(tǒng)加轉(zhuǎn)了動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性較好 的平衡閥 減少了沖擊 提高了操作精度 對(duì)變幅液壓缸進(jìn)行結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì) 具體 進(jìn)行了三鉸點(diǎn)受力模型的建立和分析 變幅液壓缸穩(wěn)定性的校核等工作 對(duì)起升機(jī)構(gòu) 進(jìn)行了初步設(shè)計(jì) 主要對(duì)組合式焊接鑄造卷筒作了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 運(yùn)用完整的理論進(jìn)行了 筒壁的強(qiáng)度校核 關(guān)鍵詞 液壓系統(tǒng) 變幅液壓缸 起升機(jī)構(gòu) 雙泵分合流 ABSTRACT This paper focuses on the QY8 type truck crane hydraulic system hoisting mechanism varying hydraulic cylinder made of three parts research and design Loop hydraulic system and the rotation speed was improved circuit design speed control system with a more reasonable two pump open sub confluent systems and optimize the lift to the structure use small size great for special transmission ratio Winch Planetary reducer so that the hoisting mechanism more compact Rotary switch to a dynamic stability system plus a good balance valve reducing the impact of increased operational accuracy On the amplitude structure and parameters of hydraulic cylinder design specific to the three nodes force model and analysis amplitude stability check of hydraulic cylinder and so on Hoisting mechanism on a preliminary design the main casting reel made of the composite welding structure design the use of a complete theory of the cylinder wall strength analysis Keywords Hydraulic System Luffing cylinder Hoisting mechanism Double pump sub confluent 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 第一章 緒論 1 1 1 汽車起重機(jī)簡(jiǎn)介 1 1 2 液壓傳動(dòng)應(yīng)用于汽車起重機(jī)上的優(yōu)缺點(diǎn) 1 1 2 1 優(yōu)點(diǎn) 2 1 2 2 缺點(diǎn) 2 1 3 國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 3 1 3 1 汽車起重機(jī)產(chǎn)品分類 3 1 3 2 汽車起重機(jī)市場(chǎng)的規(guī)模 4 1 3 3 國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)市場(chǎng)結(jié)構(gòu) 4 1 3 4 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局 4 1 4 本課題來源及任務(wù)要求 5 1 5 本課題主要研究工作 6 第 2 章 液壓系統(tǒng)性能分析與原理設(shè)計(jì) 7 2 1 QY8 典型工況分析及對(duì)液壓系統(tǒng)要求 7 2 1 1 QY8 典型工況的分析 7 2 1 2 對(duì)液壓系統(tǒng)要求 7 2 2 對(duì) QY8 液壓系統(tǒng)各主要回路的分析 8 2 3 液壓系統(tǒng)類型的擬定 13 2 3 1 本機(jī)液壓系統(tǒng)分析 13 2 3 2 各機(jī)構(gòu)動(dòng)作組合 分配及控制 13 2 4 QY8 型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理總成 15 2 4 1 支腿收放回路 16 2 4 2 吊臂變幅回路 17 2 4 3 吊臂伸縮回路 17 2 4 4 轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)回路 18 2 4 5 吊重起升回路 19 2 4 6 QY8 型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作情況表 19 2 4 7 QY8 型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn) 20 第 3 章 液壓系統(tǒng)計(jì)算 21 3 1 主要液壓元件的選擇 21 3 1 1 8 噸液壓汽車起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)的初定 21 3 1 2 起升馬達(dá)的計(jì)算和選擇 21 3 1 3 液壓泵的計(jì)算和選擇 23 3 2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計(jì)算 24 3 2 1 計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 24 3 2 2 計(jì)算液壓系統(tǒng)的散熱功率 25 第 4 章 變幅液壓缸設(shè)計(jì) 27 4 1 變幅液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27 4 1 1 缸體端部連接結(jié)構(gòu) 27 4 1 2 活塞與活塞桿的連接方式 28 4 1 3 活塞桿頭部結(jié)構(gòu) 29 4 1 4 缸體安裝形式 29 4 1 5 液壓缸的緩沖裝置 30 4 1 6 排氣裝置 30 4 2 三鉸點(diǎn)變幅油缸的受力分析 31 4 3 變幅油缸主要幾何的計(jì)算 33 4 3 1 油缸內(nèi)徑 AL 的計(jì)算 34 4 3 2 活塞桿直徑計(jì)算 34 4 3 3 活塞桿彎曲穩(wěn)定性的校核 34 4 3 4 液壓缸行程 s 的確定 35 4 3 5 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定 35 4 3 6 缸筒壁厚的計(jì)算 36 4 3 7 缸底厚度計(jì)算 36 第 5 章 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 38 5 1 起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案的分析 38 5 2 起升機(jī)構(gòu)的調(diào)速 40 5 3 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 40 5 3 1 起升機(jī)構(gòu) 40 5 3 2 起升機(jī)構(gòu)的零部件選擇計(jì)算 41 5 3 3 卷筒設(shè)計(jì) 43 5 3 3 1 卷筒尺寸的確定 43 5 3 3 2 卷筒的強(qiáng)度校核 47 5 3 3 3 卷筒筒壁的穩(wěn)定性驗(yàn)算 48 5 3 4 起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器設(shè)計(jì) 49 5 3 4 1 起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器相關(guān)參數(shù)選擇 50 5 3 4 2 起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 50 5 4 起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置減速器選擇及傳動(dòng)比的驗(yàn)算 52 結(jié)論 53 參考文獻(xiàn) 54 附 錄 55 致 謝 57 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 1 第一章第一章 緒論緒論 1 1 汽車起重機(jī)汽車起重機(jī)簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 汽車起重機(jī)是一種將起重作業(yè)部分安裝在汽車通用或?qū)Ｓ玫妆P上 具有載重汽車 行駛性能的輪式起重機(jī) 根據(jù)吊臂結(jié)構(gòu)可分為定長(zhǎng)臂 接長(zhǎng)臂和伸縮臂三種 前兩種 多采用桁架結(jié)構(gòu)臂 后一種采用箱形結(jié)構(gòu)臂 根據(jù)動(dòng)力傳動(dòng) 又可分為機(jī)械傳動(dòng) 液 壓傳動(dòng)和電力傳動(dòng)三種 因其機(jī)動(dòng)靈活性好 能夠迅速轉(zhuǎn)移場(chǎng)地 廣泛用于土木工程 現(xiàn)在普遍使用的汽車起重機(jī)多為液壓伸縮臂汽車起重機(jī) 液壓伸縮臂一般有 2 4 節(jié) 最下 最外 一節(jié)為基本臂 吊臂內(nèi)裝有液壓伸縮機(jī)構(gòu)控制其伸縮 圖 1 1 所示為 QY 8 型汽車起重機(jī)的外形 該機(jī)采用黃河牌 Jyl50C 型汽車底盤 由 起升 變幅 回轉(zhuǎn) 吊臂伸縮相交腿機(jī)構(gòu)等組成 全為液壓傳動(dòng) 圖 1 1 QY 8 型汽車起重機(jī) 汽車起重機(jī)作業(yè)時(shí)必須先打支腿 以增大機(jī)械的支承面積 保證必要的穩(wěn)定性 因此 汽車起重機(jī)不能負(fù)荷行駛 汽車起重機(jī)的主要技術(shù)性能有最大起重量 整機(jī)質(zhì)量 吊臂全伸長(zhǎng)度 吊臂全縮 長(zhǎng)度 最大起升高度 最小工作半徑 起升速度 最大行駛速度等 1 2 液壓傳動(dòng)應(yīng)用于汽車起重機(jī)上的優(yōu)缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)應(yīng)用于汽車起重機(jī)上的優(yōu)缺點(diǎn) 液壓系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其工作目的必須經(jīng)過動(dòng)力源 控制機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)三個(gè)環(huán)節(jié) 其中動(dòng) 力源主要是液壓泵 傳輸控制裝置主要是一些輸油管和各種閥的連接機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)主 要是液壓馬達(dá)和液壓缸 這三種機(jī)構(gòu)的不同組合就形成了不同功能的液壓回路 泵 馬達(dá)回路是起重機(jī)液壓系統(tǒng)的主要回路 按照泵循環(huán)方式的不同有開式回路 和閉式回路兩種 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 2 開式回路中馬達(dá)的回油直接通回油箱 工作油在油箱中冷卻及沉淀過濾后再由液 壓泵送入系統(tǒng)循環(huán) 這樣可以防止元件的磨損 但油箱的體積大 空氣和油液的接觸 機(jī)會(huì)多 容易滲入 閉式回路中馬達(dá)的回油直接與泵的吸油口相連 結(jié)構(gòu)緊湊 但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 散 熱條件差 需設(shè)輔助泵補(bǔ)充泄漏和冷卻 而且要求過濾精度高 但油箱體積小 空氣 滲入油中的機(jī)會(huì)少 工作平穩(wěn) 1 2 1 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 1 在起重機(jī)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能上的優(yōu)點(diǎn) 來自汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)油泵轉(zhuǎn)換到工作機(jī)構(gòu) 其間可以獲得很大的傳動(dòng)比 省 去了機(jī)械傳動(dòng)所需的復(fù)雜而笨重的傳動(dòng)裝置 不但使結(jié)構(gòu)緊湊 而且使整機(jī)重量大大 的減輕 增加了整機(jī)的起重性能 同時(shí)還很方便的把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)槠揭七\(yùn)動(dòng) 易于實(shí) 現(xiàn)起重機(jī)的變幅和自動(dòng)伸縮 各機(jī)構(gòu)使用管路聯(lián)結(jié) 能夠得到緊湊合理的速度 改善 了發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特性 便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作 改善了司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度和條件 由于元件 操縱可以微動(dòng) 所以作業(yè)比較平穩(wěn) 從而改善了起重機(jī)的安裝精度 提高了作業(yè)質(zhì)量 采用液壓傳動(dòng) 在主要機(jī)構(gòu)中沒有劇烈的干摩擦副 減少了潤(rùn)滑部位 從而減少 了維修和技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間 2 在經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn) 液壓傳動(dòng)的起重機(jī) 結(jié)構(gòu)上容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化 通用化和系列化 便于大批量生產(chǎn) 時(shí)采用先進(jìn)的工藝方法和設(shè)備 此種起重機(jī)作業(yè)效率高 輔助時(shí)間短 因而提高了起 重機(jī)總使用期間的利用率 對(duì)加速實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化大有好處 1 2 2 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是漏油問題難以避免 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(huì)影響機(jī)構(gòu)的工作性能 液壓元件的制造和系統(tǒng) 的調(diào)試需要較高的技術(shù)水平 從液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)來看 優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn) 根據(jù)國(guó)際上起重機(jī)的發(fā)展來看 不論 大小噸位都采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 縱觀眾多用戶的反饋意見 液壓式汽車起重機(jī)深受他 們的歡迎和好評(píng) 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 3 1 3 國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 1 3 1 汽車起重機(jī)產(chǎn)品分類汽車起重機(jī)產(chǎn)品分類 汽車起重機(jī)按結(jié)構(gòu)和性能分為普通汽車起重機(jī) 全地面汽車起重機(jī)和隨車起重運(yùn) 輸車 汽車起重機(jī)全地面起重機(jī)隨車起重運(yùn)輸車 圖片 產(chǎn)品定義 采用汽車通用底盤或?qū)Ｓ?底盤的起重機(jī) 懸架為板 簧結(jié)構(gòu) 懸架為油氣結(jié)構(gòu)的起重機(jī)具有吊重功能的載重汽車 適宜噸位范 圍 5 130T80 500T1 20T 目前市場(chǎng)需 求容量 20000 輛左右100 輛左右5000 10000 輛左右 主要用途物流倉儲(chǔ)轉(zhuǎn)運(yùn) 道路橋梁 建筑 電力 煤炭建設(shè)等林業(yè) 油田 物流等 國(guó)際上 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 起重量的范圍很大 可從 8 噸到 1000 噸 底盤的車軸數(shù)可從 2 到 10 根 是產(chǎn)量最大 使用最廣泛的起重機(jī)類型 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 4 1 3 2 汽車起重機(jī)市場(chǎng)的規(guī)模汽車起重機(jī)市場(chǎng)的規(guī)模 全球起重機(jī)市場(chǎng) 包括叉車 工程起重機(jī)械在內(nèi) 總銷售額約為 1350 億美元左右 主要分布在北美 日本 中國(guó) 俄羅斯 西歐等幾個(gè)主要區(qū)域 近年來 中東 東南亞及其他發(fā)展中國(guó)家及新興市場(chǎng)伴隨城市化進(jìn)程 固定資產(chǎn) 投資巨大 吊裝等作業(yè)總量呈現(xiàn)迅速提高的趨勢(shì) 而對(duì)路面及作業(yè)環(huán)境要求不高 使 汽車起重機(jī)持續(xù)景氣 中國(guó)汽車起重機(jī)市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)較小 但由于產(chǎn)品附加值高 年 總銷售額在 40 億元人民幣左右 1 3 3 國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)市場(chǎng)結(jié)構(gòu) 國(guó)內(nèi)主要的汽車起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)包括 重慶大江工業(yè) 集團(tuán) 有限責(zé)任公司 徐州 工程機(jī)械集團(tuán)有限公司 四川長(zhǎng)江工程起重機(jī)有限責(zé)任公司 沈陽北方交通工程公司 三一汽車制造有限公司 馬尼托瓦克東岳重工有限公司 長(zhǎng)沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份 有限公司 北起多田野 北京 起重機(jī)有限公司 安徽柳工起重機(jī)有限公司 泰安工程 機(jī)械總廠等 其中 徐州工程機(jī)械集團(tuán)有限公司 長(zhǎng)沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公 司是行業(yè)內(nèi)規(guī)模較大的企業(yè) 從底盤供應(yīng)企業(yè)來看 徐州工程機(jī)械集團(tuán)有限公司 長(zhǎng)沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份 有限公司基本上用本單位生產(chǎn)的底盤 其底盤涵蓋了各個(gè)噸位的產(chǎn)品 偶爾也采購部 分底盤 中國(guó)第一汽車集團(tuán)公司 中國(guó)重型汽車集團(tuán)泰安五岳專用汽車有限公司 東 風(fēng)汽車有限公司 東風(fēng)汽車公司 湖北三環(huán)漢陽特種汽車有限公司 漢陽特種汽車制 造廠 生產(chǎn)起重機(jī)底盤 從歷年銷售情況看 汽車起重機(jī)市場(chǎng)主要集中在山東 江蘇 河北等中東部地勢(shì) 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 5 平坦 礦產(chǎn)資源豐富 交通發(fā)達(dá)的地區(qū) 經(jīng)過幾年的發(fā)展 汽車起重機(jī)市場(chǎng)用戶群體發(fā)生了較大的變化 由最初的以施工 單位用戶為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐詡€(gè)體用戶為主 1 3 4 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局 國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)市場(chǎng)一直呈現(xiàn)徐重獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷 中聯(lián)浦沅緊隨的競(jìng)爭(zhēng)格局 近年來 三一成為汽車起重機(jī)行業(yè)的黑馬 徐重 浦沅集中在 16 20 和 25 噸的競(jìng)爭(zhēng)區(qū)間 長(zhǎng) 起和泰起集中在 8 噸產(chǎn)品 當(dāng)前 汽車起重機(jī)行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)呈現(xiàn)以下態(tài)勢(shì) 1 二類底盤改裝的隨車起重運(yùn)輸車因其因地制宜 兼有起重和運(yùn)輸?shù)碾p重功能將 發(fā)展成為市場(chǎng)熱點(diǎn) 2 開發(fā)高附加值的大噸位產(chǎn)品 全地面起重機(jī)成為企業(yè)追求利潤(rùn)的增長(zhǎng)點(diǎn) 3 汽車起重機(jī)操縱方式由機(jī)械式向先導(dǎo)式和電比例式方向發(fā)展 4 主臂的不斷改進(jìn)是產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的亮點(diǎn) 5 行駛駕駛室與起重操縱室自動(dòng)化設(shè)置 6 國(guó)內(nèi)品牌主導(dǎo)市場(chǎng)的格局仍將維持很長(zhǎng)時(shí)間 1 4 本課題來源本課題來源 汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)起著驅(qū)動(dòng)和控制汽車起重機(jī)各機(jī)構(gòu)動(dòng)作的作用 其性能好 壞對(duì)起重機(jī)有著十分重要的影響 目前 我國(guó)生產(chǎn) 8 噸汽車起重機(jī)的廠家較多 品種 也很雜 不同的廠家和不同的品種 其液壓系統(tǒng)和液壓元件都不一致 給生產(chǎn) 使用 及維修帶來很多麻煩 同時(shí)其性能也較低 不適于現(xiàn)代智能高效小型汽車起重機(jī)發(fā)展 的需要 為此對(duì)傳統(tǒng)型 QY8 汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了如下幾方面的研究 老 8 噸 汽車起重機(jī)都是采用單泵單馬達(dá) 定量式 串聯(lián)油路 開式系統(tǒng) 所有的工作機(jī)構(gòu)都 靠一個(gè)油源供油 難于同時(shí)滿足不同機(jī)構(gòu)的速度和功率匹配的需要 例如起升機(jī)構(gòu)為 了滿足起升速度的要求 需要較大的流量 而伸縮 變幅 回轉(zhuǎn)及支腿則需要較小的 流量即可 因此只好靠控制發(fā)動(dòng)機(jī)的油門及在機(jī)構(gòu)上采取一些措施解決這一矛盾 但 這是有一定限度的 還存在一些問題 起升速度低 最高起升速度只有 8m min 起升 速度調(diào)節(jié)范圍小 如下式所示 9 n iiq Dq v 213 03011 式 1 1 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 6 式中 卷筒直徑卷筒直徑 液壓馬達(dá)的容積效率液壓馬達(dá)的容積效率 液壓油泵的排量液壓油泵的排量D 03 1 q 卷揚(yáng)機(jī)的減速比卷揚(yáng)機(jī)的減速比 鋼絲繩的倍率鋼絲繩的倍率 液壓馬達(dá)的排量液壓馬達(dá)的排量 1 i 2 i 3 q 液壓油泵的容積效率液壓油泵的容積效率 發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 01 n 由上式可見 起升速度的大小 主要靠發(fā)動(dòng)機(jī)的油門調(diào)節(jié) 當(dāng)油門過小時(shí) 發(fā)動(dòng) 機(jī)的動(dòng)力特性較差 容易滅火 輕載及空載時(shí) 速度太慢 生產(chǎn)率低 新型 QY8 汽車起重機(jī) 采用了雙泵單馬達(dá) 分合流油路 開式系統(tǒng) 根據(jù)各機(jī)構(gòu) 的不同速度和功率的要求 變幅 伸縮 回轉(zhuǎn)及支腿用小泵 2 供油 起升用大泵 l 供 油 起升與其余各機(jī)構(gòu)都可以進(jìn)行聯(lián)合動(dòng)作 提高工作效率 同時(shí)起升輕載及空載時(shí) 泵 2 與泵 l 可以同時(shí)合流供給起升 提高起升速度 擴(kuò)大調(diào)速范圍 如下式所示 9 式中 泵泵 1 1 的排量的排量 泵泵 2 2 的排量的排量 泵泵 1 1 及泵及泵 2 2 的容積效率的容積效率 1 q 2 q 01 由上式可見 除發(fā)動(dòng)機(jī)的油門調(diào)節(jié)起升速度外 還可以通過分合流型式調(diào)節(jié)起升 速度 當(dāng)重載時(shí) 用分流方式 即泵 2 不參與起升工作 此時(shí)提升速度為低速 當(dāng)空 載或輕載時(shí)用合流方式 1 5 本課題主要研究工作本課題主要研究工作 本課題主要針對(duì)汽車起重機(jī)的功能 組成和工作特點(diǎn) 結(jié)合國(guó)內(nèi)外汽車起重機(jī)的 運(yùn)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 設(shè)計(jì)一款能夠適應(yīng)國(guó)內(nèi)外工程建設(shè)的輕型汽車起重機(jī) QY8 液 壓系統(tǒng) 在設(shè)計(jì)本機(jī)液壓系統(tǒng)時(shí) 明確設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)要求 不要偏離題目 仔細(xì)研 究設(shè)計(jì)方案 理清設(shè)計(jì)思路 使設(shè)計(jì)過程清晰化 在做好以上兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上 進(jìn)行以 下研究工作 1 分析已有的汽車起重機(jī) 結(jié)合本設(shè)計(jì)任務(wù) 了解其優(yōu)缺點(diǎn) 把握其發(fā)展方向 2 對(duì)當(dāng)下具有成熟技術(shù)的液壓回路進(jìn)行分析研究和學(xué)習(xí) 3 根據(jù)本機(jī)液壓系統(tǒng)工作特點(diǎn) 在滿足高效節(jié)能的功能前提下可以進(jìn)行液壓系統(tǒng) 原理創(chuàng)新設(shè)計(jì) 4 對(duì)設(shè)計(jì)好的液壓原理系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算 選擇合適的液壓元件 并對(duì)其性能進(jìn)行驗(yàn) 算 包括壓力損失和系統(tǒng)發(fā)熱等 5 對(duì)起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 使其結(jié)構(gòu)緊湊合理 壽命長(zhǎng) 6 選取變幅液壓缸進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì) 提高其可靠性 注 整機(jī)基本參數(shù)應(yīng)符合 汽車起重機(jī)基本參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn) 213 030121 iiq qqD v 式 1 2 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 7 第第 2 章章 液壓系統(tǒng)性能分析與原理設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)性能分析與原理設(shè)計(jì) 2 1 QY8 典型工況分析及對(duì)液壓系統(tǒng)要求典型工況分析及對(duì)液壓系統(tǒng)要求 2 1 1 QY8 典型工況的典型工況的分析分析 根據(jù)起重機(jī)試驗(yàn)規(guī)范 以及很多操作者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn) 可確定表 2 1 的三種工況 作 為輕型汽車起重機(jī)的典型工況 設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)要求各系統(tǒng)的動(dòng)作能夠滿足這些工況 要求 表 2 1 汽車起重機(jī)典型工況表 序 號(hào) 工 況一次循環(huán)內(nèi)容特 點(diǎn) 1 基本臂 相應(yīng)的工作幅度 吊重起升 回轉(zhuǎn) 下降 起升 回轉(zhuǎn) 下降 中間制動(dòng)一次 起重噸位大 動(dòng)作單一 很少與回轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)組合動(dòng)作 2 全長(zhǎng)臂 相應(yīng)的工作幅度 卷揚(yáng)起升 回轉(zhuǎn) 卷揚(yáng)下降 卷揚(yáng)起升 回轉(zhuǎn) 卷揚(yáng)下降 中間制動(dòng)一次 運(yùn)用較多的情況 能滿足 小噸位的工作 3 最長(zhǎng)臂 主臂加副臂 相應(yīng)的 工作幅度 起升 回轉(zhuǎn) 變幅 下降 起升 回轉(zhuǎn) 下降 中間 制動(dòng)一次 起重噸位小 一般在一到 兩噸之間 2 1 2 對(duì)液壓系統(tǒng)要求對(duì)液壓系統(tǒng)要求 根據(jù)汽車起重機(jī)的典型工作狀況對(duì)系統(tǒng)的要求主要反映在對(duì)以下幾個(gè)液壓回路的 要求上 1 起升回路 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(dòng)性好 起 制動(dòng)平穩(wěn) 重物停在空中任意位置能可靠制動(dòng) 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 8 即二次下滑問題 以及二次下降時(shí)的重物或空鉤下滑問題 即二次下降問題 2 回轉(zhuǎn)回路 1 具有獨(dú)立工作能力 2 回轉(zhuǎn)制動(dòng)應(yīng)兼有常閉制動(dòng)和常開制動(dòng) 可以自由滑轉(zhuǎn)對(duì)中 兩種情況 3 變幅回路 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(dòng)性好 變幅在任意允許幅值位置能可靠鎖死 3 要求在有載荷情況下能微動(dòng) 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(cè)星號(hào)源 4 伸縮回路 本機(jī)伸縮機(jī)構(gòu)采用三節(jié)臂 含有兩個(gè)液壓缸 由于本機(jī)為輕型起重機(jī)為了使本機(jī) 運(yùn)用廣泛 實(shí)現(xiàn)各節(jié)臂順序伸縮 各節(jié)臂能按順序伸縮 但不能實(shí)現(xiàn)同步伸縮 5 控制回路 1 為了使操縱方便總體要求操縱手柄限制為兩個(gè) 2 操縱元件必須具有 45 方向操縱兩個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)能力 6 支腿回路 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(shí)的壓力 并且有足夠的防傾翻力矩 4 起重機(jī)行走時(shí)不產(chǎn)生掉腿現(xiàn)象 2 2 對(duì)對(duì) QY8 液壓系統(tǒng)各主要回路液壓系統(tǒng)各主要回路的分析的分析 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)一般由起升 變幅 伸縮 回轉(zhuǎn) 支腿和控制六個(gè)主回路組 成 從圖 2 1 可以看出 各個(gè)回路之間具有不同的功能 組成和工作特點(diǎn) 圖 2 1 汽車起重機(jī)各回路工作狀態(tài) 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 9 1 起升回路 起升回路起到使重物升降的作用 起升回路的分析詳見第五章起升回路的設(shè)計(jì) 2 回轉(zhuǎn)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(dòng)的作用 回轉(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(dòng)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) 液壓驅(qū)動(dòng)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(dòng)器 同時(shí)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(dòng)形式 在汽車式 輪胎式和鐵路起重機(jī)上應(yīng)用廣泛 如圖 2 2 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(dòng)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 可以在液壓馬達(dá)輸出軸上加裝制動(dòng)器 圖 2 2 低速大扭矩液壓馬達(dá)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 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(dòng) 比大的行星傳動(dòng)或蝸輪傳動(dòng) 高速液壓馬達(dá)在起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中使用廣泛 綜上所 述 QY8 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為高速液壓馬達(dá)加裝制動(dòng)器的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 其基本回路如下圖 2 3 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 10 圖 2 3 回轉(zhuǎn)回路 3 變幅回路 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 圖 2 4 圖 2 4 變幅回路 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(shí)改變幅度 以調(diào)整取物裝置的位置 而在重物裝卸移動(dòng)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(dòng)功率 這種變幅的變幅機(jī)構(gòu)要求簡(jiǎn)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(shí)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(dòng)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(jī)構(gòu)較復(fù)雜 自重也較大 但工作機(jī)動(dòng)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 4 伸縮回路 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(shí)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(dòng)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(jí)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 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 11 順序伸縮就是各節(jié)伸縮臂按一定先后次序完成伸縮動(dòng)作 同步伸縮是指各節(jié)伸縮 臂 以相同的行程比率同時(shí)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(dòng) 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(dòng)作 如圖 2 5 所示 圖 2 5 臂架伸縮方式 a 順序伸縮 b 同步伸縮 為了使起重機(jī)各節(jié)伸縮臂伸出后的載荷和起重機(jī)的起重量特性相適應(yīng) 伸臂的順 序?yàn)?2 二節(jié)臂 3 三節(jié)臂 的順序伸出 1 為基本臂 而縮回按相反的順序 即 3 2 的順序縮回 下面介紹實(shí)現(xiàn)順序伸縮的幾種方案 圖 2 6 是利用各油缸有效面積差控制伸縮順 即 號(hào)伸縮油缸活塞面積大 號(hào)伸縮油缸活塞面積逐次減小 各活塞腔是聯(lián)通的 各油缸活塞桿腔也是聯(lián)通的 很 顯然 I 號(hào)伸縮油缸先伸出 其次是 號(hào)和 號(hào)伸縮油缸伸出 平衡閥 Ki 可以保證吊臂 在載荷下平穩(wěn)收縮 同時(shí)還可以防止因泄漏或管道破裂而造成吊臂回落 此外為了保 證吊臂回縮時(shí)按預(yù)定的順序 不至因自重和滑動(dòng)阻力變化等因素影響 平衡閥的開啟 壓力應(yīng)該設(shè)定為足 K1 最大 K3 最小 圖 2 7 是用單向順序閥控制順序的一種方案 扳動(dòng)操縱閥 S 使 A 與 P 接通 同時(shí) B 與 O 也通 此時(shí)伸縮油缸 I 伸出 油缸 I 伸出到位后 隨著活塞腔油壓力的升高 單 向順序閥 S1 被打開 于是伸縮油缸 伸出 油缸伸出到位后 油壓繼續(xù)升高單向順序閥 S2 也開啟 于是伸縮油缸量開始伸出 該機(jī)構(gòu)縮回過程同前一方案 與前一方案比較 此方案對(duì)油缸面積無特殊要求 有利 于減輕自重 圖中的雙單向閥 d1 與 d2 其作用是使順序閥中的溢流流入主油道 這樣 可以省去兩根回油管和軟管卷簡(jiǎn) 圖 2 8 是電液操縱閥控制順序的一種方案 扳動(dòng)操縱閥 S A 和 P B 和 O 接通 壓力油經(jīng)電液換向閥 Cl 及平衡閥 Kl 進(jìn)入到伸縮油缸 I 活塞腔 伸縮油缸 I 開始伸出 若電液換向閥 Cl 換位 則壓力油改道上行 經(jīng)電液換向閥 C2 及平衡閥 K2 進(jìn)入伸縮油 缸 于是伸縮油缸 E 開始伸出 若電液換向閥 C2 換位 則壓力油二次改道上行 進(jìn) 入伸縮油缸 伸出 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 12 與前述方案比較 由于該機(jī)構(gòu)裝有電液閥 從而需要設(shè)置電線和電線卷簡(jiǎn) 但該 方案的伸縮順序有可靠保證 綜上所述 QY8 伸縮回路選擇差積式順序伸縮回路 圖 2 6 差積式順序伸縮原理 圖 2 7 單向順序閥順序伸縮原理 圖 2 8 電液換向閥順序伸縮原 理 伸縮油缸 S 操縱閥 d1 d2 雙向液壓閥 平衡閥 伸縮油缸 S 操縱閥 321 k kk 平衡閥 S1 s2 單項(xiàng)順序閥 伸縮油缸 S 操縱閥 c1 c2 電液換向閥 321 k kk 5 支腿回路 支腿回路主要由液壓泵 水平液壓缸 垂直液壓缸和換向閥組成 起重機(jī)設(shè)置支腿機(jī)構(gòu) 目的是增加起重機(jī)的穩(wěn)定性及起重能力 支腿機(jī)構(gòu)在作業(yè) 時(shí)承受整機(jī)的自重和吊重 要求結(jié)構(gòu)堅(jiān)固 動(dòng)作可靠 目前支腿大都采用液壓支腿 支腿機(jī)構(gòu)有三種基本形式 蛙式支腿 H 型支腿和 X 型支腿 如圖 2 9 2 10 蛙式支腿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 跨距小 只適用于中小噸位起重機(jī)上 使用 圖 2 9 H 型支腿 圖 2 10 X 型支腿 1 水平液壓缸 2 垂直液壓缸 1 垂直液壓缸 2 車架 3 伸縮液壓缸 4 固定腿 5 活動(dòng)腿 汽車起重機(jī)設(shè)置支腿可以大大提高起重機(jī)的起重能力 為了使起重機(jī)在吊重過程 中安全可靠 支腿要求堅(jiān)固可靠 伸縮方便 在行駛時(shí)收回 工作時(shí)外伸撐地 還可 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 13 以根據(jù)地面情況對(duì)各支腿進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié) 2 3 液壓系統(tǒng)類型液壓系統(tǒng)類型的擬定的擬定 2 3 1 本機(jī)液壓系統(tǒng)分析本機(jī)液壓系統(tǒng)分析 根據(jù)開式和閉式系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) 典型工況 結(jié)合國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的具體情況 液 壓系統(tǒng)決定選用多泵多回路和多種型式的高壓變量系統(tǒng) 為了使液壓系統(tǒng)更加易于檢 修和使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單明了 在起升 回轉(zhuǎn) 伸縮 變幅 支腿和控制 6 個(gè)液壓回路中全 部采用開式油路 由于本機(jī)屬于輕型起重機(jī) 回轉(zhuǎn)比較頻繁 所以回轉(zhuǎn)油路由變量泵和定量馬達(dá)組 成 伸縮回路有兩節(jié)伸縮臂和兩個(gè)液壓缸 液壓缸與鋼繩組合實(shí)現(xiàn)同時(shí)伸縮 輕型起重機(jī)的變幅機(jī)構(gòu) 采用單缸回路 為了提高效率 本輕型起重機(jī)回轉(zhuǎn) 伸縮 變幅回路可以協(xié)調(diào)工作 因此采用了 三個(gè)三位四通換向閥來分別控制三個(gè)動(dòng)作 這樣操作起來十分方便 簡(jiǎn)單 支腿回路采用 H 式支腿 因?yàn)楸緳C(jī)為輕型起重機(jī) 支腿不外伸 每一支腿只有一 個(gè)垂直液壓缸 支腿伸出后成 H 形 支腿回路的各油缸均采用手柄操縱換向閥來實(shí)現(xiàn) 各種控制 回路中支腿油路液控單向閥可以防止支腿軟腿現(xiàn)象 根據(jù)汽車起重機(jī)的工況 支腿回路 回轉(zhuǎn)回路 伸縮回路和變幅回路通常單獨(dú)工 作 所以可以采用同一個(gè)液壓泵并聯(lián)組合供油 2 3 2 各機(jī)構(gòu)動(dòng)作組合 分配及控制各機(jī)構(gòu)動(dòng)作組合 分配及控制 1 各機(jī)構(gòu)組合情況 圖 2 11 各機(jī)構(gòu)動(dòng)作組合情況 支腿機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)變幅機(jī)構(gòu)伸縮機(jī)構(gòu) 起伸機(jī)構(gòu) 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 14 支腿機(jī)構(gòu)在起升過程中不能動(dòng)作 但是支腿回路不工作時(shí)其他的回路均不能工作 起升與變幅 伸縮 回轉(zhuǎn)回路要有組合動(dòng)作功能 回轉(zhuǎn) 伸縮 變幅回路之間不需要 組合動(dòng)作 各機(jī)構(gòu)組合情況如圖 2 11 所示 2 動(dòng)力分配情況 根據(jù)設(shè)計(jì)要求 工作情況 起重量等 本機(jī)的動(dòng)力分配如圖 2 12 所示 圖 2 12 上車動(dòng)力分配情況 伸 縮 機(jī) 構(gòu) 變 幅 機(jī) 構(gòu) 回 轉(zhuǎn) 機(jī) 構(gòu) 支腿機(jī)構(gòu) 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu) 泵 2泵 1 分動(dòng)箱 合流 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 15 2 4 QY8 型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理總成型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理總成 QY8 型汽車起重機(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(dòng)力 源采用雙聯(lián)齒輪泵 由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通過底盤上的分動(dòng)箱驅(qū)動(dòng) 液壓泵從油箱中吸油 輸出的液壓油經(jīng)手動(dòng)閥組 A 和 B 輸送到各個(gè)執(zhí)行元件 整個(gè)系統(tǒng)由支腿收放 吊臂變 幅 吊臂伸縮 轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)和吊重起升五個(gè)工作回路所組成 且各部分都具有一定的獨(dú) 立性 整個(gè)系統(tǒng)分為上下兩部分 除液壓泵 過濾器 溢流閥 閥組 A 及支腿部分外 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 支腿收放回路和其他動(dòng)作回路采用一個(gè)二位三通手動(dòng)換向 閥進(jìn)行切換 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 16 圖2 13 QY8型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)圖 表2 2 液壓系統(tǒng)主要元器件 2 4 1 支腿收放回路支腿收放回路 由于汽車輪胎支撐能力有限 且為彈性變形體 作業(yè)時(shí)很不安全 故在起重作業(yè) 前必須放下前 后支腿 用支腿承重使汽車輪胎架空 在行駛時(shí)又必須將支腿收起 輪胎著地 為此 在汽車的前 后兩端各設(shè)置兩條支腿 每條支腿均配置有液壓缸 前支腿兩個(gè)液壓缸同時(shí)用一個(gè)三位四通手動(dòng)換向閥 5 2 控制其收 放動(dòng)作 而后支 腿兩個(gè)液壓缸則用另一個(gè)三位四通手動(dòng)換向閥 5 3 控制其收 放動(dòng)作 為確保支腿 能停放在任意位置并能可靠地鎖住 在支腿液壓缸的控制回路中設(shè)置了雙向液壓鎖 當(dāng)三位四通手動(dòng)換向閥 5 2 工作在左位時(shí) 前支腿放下 其油路為 進(jìn)油路 過濾器 0 液壓泵 1 1 手動(dòng)換向閥 5 1 左位 手動(dòng)換向閥 5 2 左位 前支腿液壓缸上腔 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 17 回油路 前支腿液壓缸下腔 液控單向閥 手動(dòng)換向閥 5 2 左位 手動(dòng)換向閥 5 1 左位 油箱 當(dāng)三位四通手動(dòng)換向閥 5 2 工作在右位時(shí) 前支腿收回 其油路為 進(jìn)油路 過濾器 0 液壓泵 1 1 手動(dòng)換向閥 5 1 左位 手動(dòng)換向閥 5 2 右位 前支腿液壓缸下腔 回油路 前支腿液壓缸上腔 液控單向閥 手動(dòng)換向閥 5 2 右位 手動(dòng)換向閥 5 1 左位 油箱 后支腿液壓缸用三位四通手動(dòng)換向閥 5 3 控制 其油路流動(dòng)情況與前支腿油路 類似 2 4 2 吊臂變幅回路吊臂變幅回路 吊臂變幅是通過改變吊臂的起落角度來改變作業(yè)高度 吊臂的變幅運(yùn)動(dòng)由變幅液 壓缸驅(qū)動(dòng) 變幅要求能帶載工作 動(dòng)作要平穩(wěn)可靠 本機(jī)為小噸位吊車采用單個(gè)變幅 液壓缸變幅方式 為防止吊臂在停止階段因自重而減幅 在油路中設(shè)置了平衡閥 13 提 高了變幅運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和可靠性 吊臂變幅運(yùn)動(dòng)由三位四通手動(dòng)換向閥 10 1 控制 在其工作過程中 通過改變手動(dòng)換向閥 10 1 開口的大小和工作位 即可調(diào)節(jié)變幅 速度和變幅方向 吊臂增幅時(shí) 三位四通手動(dòng)換向閥 10 1 左位工作 其油路為 進(jìn)油路 過濾器 0 液壓泵 1 1 手動(dòng)換向閥 5 1 右位 手動(dòng)換向閥 10 1 左位 平衡閥 13 中的單向閥 變幅液壓缸下腔 回油路 變幅液壓缸上腔 手動(dòng)換向閥 10 1 左位 手動(dòng)換向閥 10 2 中位 手動(dòng)換向閥 10 3 中位一油箱 吊臂減幅時(shí) 三位四通手動(dòng)換向閥 10 1 右位工作 其油路為 進(jìn)油路 過濾器 0 液壓泵 1 1 手動(dòng)換向閥 5 1 右位 手動(dòng)換向閥 10 1 右位 變幅液壓缸上腔 回油路 變幅液壓缸下腔 平衡閥 1 手動(dòng)換向閥 10 1 右位 手動(dòng)換向閥 10 2 中位 手動(dòng)換向閥 10 3 中位 油箱 2 4 3 吊臂伸縮回路吊臂伸縮回路 吊臂由基本臂和伸縮臂組成 伸縮臂套裝在基本臂內(nèi) 由吊臂伸縮液壓缸驅(qū)動(dòng)進(jìn) 行伸縮運(yùn)動(dòng) 本系統(tǒng)是利用各油缸有效面積差控制伸縮順 即 號(hào)伸縮油缸活塞面積大 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 18 號(hào)伸縮油缸活塞面積小 各活塞腔是聯(lián)通的 各油缸活塞桿腔也是聯(lián)通的 很顯然 I 號(hào)伸縮油缸先伸出 其次是 號(hào)伸縮油缸伸出 平衡閥 Ki 可以保證吊臂在載荷下平穩(wěn)收縮 同時(shí)還可以防止因泄漏或管道破裂而 造成吊臂回落 此外為了保證吊臂回縮時(shí)按預(yù)定的順序 不至因自重和滑動(dòng)阻力變化 等因素影響 平衡閥的開啟壓力應(yīng)該設(shè)定為足 K1 大 K2 小 為使其伸縮運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠 并防止在停止時(shí)因自重而下滑 在油路中設(shè)置了平衡閥 11 吊臂伸縮運(yùn)動(dòng)由三位四通 手動(dòng)換向閥 10 2 控制 當(dāng)三位四通手動(dòng)換向閥 10 2 工作在左位或右位時(shí) 分 別驅(qū)動(dòng)伸縮液壓缸伸出或縮回 吊臂伸出時(shí)的油路為 進(jìn)油路 過濾器 0 液壓泵 1 1 手動(dòng)換向閥 5 1 右位 手動(dòng)換向閥 10 1 中位 手動(dòng)換向閥 10 2 左位 平衡閥 11 中的單向閥 伸縮液壓缸下腔 回油路 伸縮液壓缸上腔 手動(dòng)換向閥 10 2 左位 手動(dòng)換向閥 10 3 中位 油箱 吊臂縮回時(shí)的油路為 進(jìn)油路 過濾器 0 液壓泵 1 1 手動(dòng)換向閥 5 1 右位 手動(dòng)換向閥 10 1 中位 手動(dòng)換向閥 10 2 右位 伸縮液壓缸上腔 回油路 伸縮液壓缸下腔 平衡閥 11 手動(dòng)換向閥 10 2 右位 手動(dòng)換向閥 10 3 中位 油箱 2 4 4 轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)回路轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)回路 轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)由一個(gè)小轉(zhuǎn)矩高速液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng) 通過行星減速機(jī)構(gòu)減速 轉(zhuǎn)臺(tái)的回 轉(zhuǎn)速度為 0 5r min 為了提高工作效率 并且確保安全 本系統(tǒng)加裝由平衡閥 二次 溢流閥 梭閥 制動(dòng)器組成的回轉(zhuǎn)緩沖裝置 回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的回轉(zhuǎn)由三位四通手動(dòng)換 向閥 10 3 控制 當(dāng)三位四通手動(dòng)換向閥 10 3 工作在左位或右位時(shí) 分別驅(qū)動(dòng) 回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)正向或反向回轉(zhuǎn) 其油路為 進(jìn)油路 過濾器 0 液壓泵 1 1 手動(dòng)換向閥 5 1 右位 手動(dòng)換向閥 10 1 中位 手動(dòng)換向閥 10 2 中位 手動(dòng)換向閥 10 3 左 右 位 正反轉(zhuǎn)平衡閥 15 3 15 4 回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá) 回油路 回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá) 正反轉(zhuǎn)平衡閥 15 3 15 4 手動(dòng)換向閥 10 3 左 右 位 油箱 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 19 2 4 5 吊重起升回路吊重起升回路 吊重起升是系統(tǒng)的主要工作回路 吊重的起吊和落下作業(yè)由一個(gè)大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá) 驅(qū)動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)來完成 起升液壓馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)有一個(gè)三位四通換向閥 10 3 控制 馬 達(dá)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié) 即起吊速度 主要通過改變泵一二分合流方式來實(shí)現(xiàn) 還可以通過調(diào)節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及手動(dòng)換向閥 10 3 的開口來調(diào)節(jié) 回路中設(shè)有平衡閥 19 用以防止 重物因自重而下滑 由于液壓馬達(dá)的內(nèi)泄漏比較大 當(dāng)重物吊在空中時(shí) 盡管回路中 設(shè)有平衡閥 重物仍會(huì)向下緩慢滑落 為此 在液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸上設(shè)置了制動(dòng)器 當(dāng)起升機(jī)構(gòu)工作時(shí) 在系統(tǒng)油壓的作用下 制動(dòng)器液壓缸使閘塊松開 當(dāng)液壓馬達(dá)停 止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 在制動(dòng)器彈簧的作用下 閘塊將軸抱死進(jìn)行制動(dòng) 當(dāng)重物在空中停留的過 程中重新起升時(shí) 有可能出現(xiàn)在液壓馬達(dá)的進(jìn)油路還未建立起足夠的壓力以支撐重物 時(shí) 制動(dòng)器便解除了制動(dòng) 造成重物短時(shí)間失控而向下滑落 為避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn) 在制動(dòng)器油路中設(shè)置了單向節(jié)流閥 16 通過調(diào)節(jié)該節(jié)流閥開口的大小 能使制動(dòng)器 抱閘迅速 而松閘則能緩慢地進(jìn)行 2 4 6 QY8QY8 型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作情況表型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作情況表 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 20 2 4 7 QY8 型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn) QY8 型汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)有如下幾個(gè)特點(diǎn) 1 該系統(tǒng)為雙泵雙回路 分合流油路 開式 串聯(lián)系統(tǒng) 采用了換向閥串聯(lián)組合 不僅各機(jī)構(gòu)的動(dòng)作可以獨(dú)立進(jìn)行 而且在輕載作業(yè)時(shí) 可實(shí)現(xiàn)起升和回轉(zhuǎn)復(fù)合動(dòng)作 以提高工作效率 2 系統(tǒng)中采用了平衡回路 縮緊回路和制動(dòng)回路 保證了起重機(jī)的工作可靠 操 作安全 3 采用了三位四通手動(dòng)換向閥換向 不僅可以靈活方便地控制換向動(dòng)作 還可通 過手柄操縱來控制流量 實(shí)現(xiàn)節(jié)流調(diào)速 在起升工作中 除了分合流油路可方便實(shí)現(xiàn) 高低速切換外 將節(jié)流調(diào)速方法與控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法結(jié)合使用 可以實(shí)現(xiàn)各工作 部件微速動(dòng)作 4 各三位四通手動(dòng)換向閥均采用了 M 型中位機(jī)能 使換向閥處于中位時(shí)能使系統(tǒng) 卸荷 可減少系統(tǒng)的功率損失 適宜于起重機(jī)進(jìn)行間歇性工作 注 平衡閥主要的功能不是鎖定執(zhí)行元件的位置 是用來防止執(zhí)行器失速或慣性沖 擊的 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 21 第第 3 章章 液壓系統(tǒng)計(jì)算液壓系統(tǒng)計(jì)算 3 1 主要液壓元件的選擇主要液壓元件的選擇 8 噸液壓汽車起重機(jī)的液壓元件較多 計(jì)算比較復(fù)雜 選擇時(shí)應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)元件 只有在特殊情況下 才考慮設(shè)計(jì)專用元件 下面僅以起升馬達(dá)和液壓泵為例 3 1 1 8 噸液壓汽車起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)的初定噸液壓汽車起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)的初定 最大起重量8 8噸 最高提升速度 15 max V min m 起升減速傳動(dòng)比 21 6 效率 0 92 i ch 起升卷筒上鋼絲繩最外層直徑 411mm max D 吊鉤滑輪組倍率為 6 效率 0 95 m 2 鋼絲繩導(dǎo)向滑輪效率 0 96 液壓系統(tǒng)額定壓力初定為 18 18 106 P Mpa 2 mN 以上參數(shù)在下述計(jì)算中不再標(biāo)出 3 1 2 起升馬達(dá)的計(jì)算和選擇起升馬達(dá)的計(jì)算和選擇 1 作用于鋼絲繩上的最大靜拉力 9 式中 起重量 N Q 8000kg 8000kg 9 8N kg 78400NQ 2 起升馬達(dá)所受最大扭矩 9 NS14328 96 095 06 78400 max N M Q S 2 max 式 3 1 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 22 式中 動(dòng)力系數(shù) 2 1 0 35 V 則 1 0 35 0 25 1 088 2 2 V 最高起升速度 V 15m min 0 25m s 3 液壓馬達(dá)的排量 9 液壓馬達(dá)機(jī)械效率 通常取 0 92 m m 4 液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速 9 5 液壓馬達(dá)的選擇 齒輪式和葉片式輸出扭矩較小 且不適于低速傳動(dòng) 因此 一般情況下均采用柱 塞式液壓馬達(dá) 柱塞式液壓馬達(dá)可分為徑向柱塞式和軸向柱塞式兩種 軸向柱塞式液壓馬達(dá)除具 有轉(zhuǎn)速范圍寬 扭矩大的優(yōu)點(diǎn)外 還具有結(jié)構(gòu)緊湊 徑向尺寸小 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小等優(yōu)點(diǎn) 故選用之 根據(jù)對(duì)國(guó)產(chǎn)軸向柱塞式液壓馬達(dá)產(chǎn)品的性能比較 8 噸液壓汽車起重機(jī)選用 了上海液壓泵廠引進(jìn)西德海卓瑪?shù)倏斯炯夹g(shù)生產(chǎn)的A A2 2F6 1F6 1系列斜軸式定量馬達(dá) 型號(hào) 為A A2 2F56W6 1F56W6 1 輸入排量為56 1cm3 r 最高轉(zhuǎn)2390r min最大輸入流量131L min 最大功率 78 最大輸出扭312N m 其詳細(xì)數(shù)據(jù)見附錄1 Kw mN i DS M ch 2 maxmax2 max mNM 6 141 92 06 212 361 014328088 1 max rm P M Q m 28 6 3max rcmrmQ 7 53 1037 5 92 0 1018 6 14128 6 335 6 min max max max r D Vim n min 1506 411 0 4 014 3 15 6 216 rn 式 3 2 式 3 3 式 3 4 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 23 3 1 3 液壓泵的計(jì)算和選擇液壓泵的計(jì)算和選擇 1 液壓泵的工作壓力 9 max P 1 p 1 p 式中 液壓馬達(dá)的最大工作壓力 1 p 式中 起升馬達(dá)所受最大扭矩 141 6 max M max MmN 起升馬達(dá)排量 cm3 r 56 1cm3 r 1 q 1 q 起升馬達(dá)機(jī)械效率 0 92 1m 1m 沿程壓力損失和局部壓力損失之和 一般取5 15bar 則液壓泵的最大工 1 p 作壓力 17 3 1 5 18 8 max PMpa 2 液壓泵的流量 式中 系統(tǒng)泄漏系統(tǒng) 其值為1 1 1 3 現(xiàn)取 1 3 p Q max KQKK 液壓馬達(dá)所需最大流量 max Q max Q 1max qn 式中 液壓馬達(dá)最高轉(zhuǎn)速 1506 r min max n max n 1506 56 1 84486 6cm3 min 84 5 l min max Q 則液壓泵的流量 1 3 84 5 109 9 l min p Q 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(duì)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 8 噸液壓汽車起重機(jī)選擇了40 32 型雙聯(lián)齒輪泵 型號(hào)為 CBG40 32 H 其最高 工作壓力25 最高轉(zhuǎn)速2500r min 兩泵的理論排量分別為40cm3 r 和32cm3 r 合Mpa 流最大流量為180L min 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)分動(dòng)箱輸出速度為1500 r min時(shí) 流量為 108L min 型號(hào)為 CBG40 32 H 2 6 11 max 1 10 28 6 mN q M P m Mpap3 17 92 01 56 6 14128 6 1 則 式 3 5 式 3 6 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 24 3 2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計(jì)算液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計(jì)算 3 2 1 計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 由于液壓阻力產(chǎn)生的壓力損失以及整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械損失和容積損失組成了能量的總 損失 這些能量根據(jù)守恒定律 它不會(huì)自行消