汽車起重機支腿液壓系統(tǒng)設(shè)計

1、汽車起重機支腿液壓系統(tǒng)設(shè)計摘 要本設(shè)計在分析汽車起重機的功能、組成和工作特點的基礎(chǔ)上，并結(jié)合國內(nèi)外汽車起重機的運用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，設(shè)計了一款中小噸位汽車起重機底盤支腿液壓系統(tǒng)。在設(shè)計本機液壓系統(tǒng)中，通過閱讀大量國內(nèi)外相關(guān)資料和調(diào)研市場上已存在產(chǎn)品，對中小噸位汽車起重機的功能和工作原理進(jìn)行了深入的了解和分析，具體分析了汽車起重機液壓系統(tǒng)的功能、組成、工作特點以及系統(tǒng)類型，總結(jié)出液壓傳動在汽車起重機應(yīng)用中的優(yōu)缺點。根據(jù)汽車起重機的工作特點對支腿液壓系統(tǒng)進(jìn)行典型工況分析，確定了液壓系統(tǒng)要求；結(jié)合液壓系統(tǒng)原理擬定支腿液壓系統(tǒng)底盤分布圖、支腿液壓管路圖。根據(jù)汽車起重機的技術(shù)參數(shù)對液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計計算，

2、確定了液壓系統(tǒng)元件；并結(jié)合支腿機構(gòu)的主要參數(shù)對支腿機構(gòu)強度校核與穩(wěn)定性分析，對支腿回路的組成原理和性能進(jìn)行分析；通過對系統(tǒng)壓力損失的驗算和發(fā)熱校核，檢驗液壓系統(tǒng)設(shè)計的合理性。關(guān)鍵詞：汽車起重機； 液壓系統(tǒng)； 支腿液壓； 設(shè)計計算Hydraulic system design of Outrigger of truck craneABSTRACTThe design analysis of truck crane on the basis of the functions, composition and characteristics of work, application situatio

3、n and development trend of domestic and international truck crane, designed a hydraulic system for small and medium tonnage truck crane chassis legs. In the design of the hydraulic system, by reading a lot of relevant information already exists on the market and research products at home and abroad,

4、 for small and medium tonnage truck crane capabilities and in-depth understanding and analysis of the working principle, specific analysis of crane hydraulic system characteristics and system functions, composition, work type, summary of advantages and disadvantages in application of hydraulic truck

5、 crane. Legs according to the characteristics of truck crane hydraulic system analysis of typical conditions, determine the hydraulic system requirements; combination of hydraulic system for hydraulic system developed leg base map, the hydraulic support leg pipe. According to the technical parameter

6、s of the crane on the design and calculation of hydraulic systems, hydraulic system components were identified and combined with leg mechanism of main parameters on leg strength and stability analysis of mechanism, composition theory and performance analysis of the leg loops through to system pressu

7、re loss calculation and heat checking, inspection of hydraulic system design of rationality.KEY WORDS: Truck crane Hydraulic system, Outrigger hydraulic, Design calculations目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc21081 前言 II時D支腿達(dá)到最大值，若、在同側(cè)，則不必用此判別式，顯然可以判斷出那個是承受最大壓力的支腿。由： =5KN=150KN = 222KN = 172KN =1.5m

8、=3.7m r=0.8m h=13.5m b=2m a=3.8m b=3.78m R=3m則有式3-0 1399KN所以 大于-1，則C支腿壓力達(dá)到最大值由式3-4得C=707KN。 圖3-1 支腿受力分析圖3.3 水平支腿液壓缸作用力的確定水平支腿液壓缸的作用是將支腿臂在需要的時候推出固定支腿，使支腿的到一定的跨距，其作用力較小，參考同類設(shè)計，這里假定其所受的最大外負(fù)載力為=100KN。 3.4 各種液壓缸尺寸的確定3.4.1 垂直液壓油缸尺寸的確定 1.缸筒內(nèi)徑可由以下公式求得： = （3-4-1）式中:垂直液壓油缸的作用力，=707KN；系統(tǒng)壓力，=32MPa；則有=0.167m=167

9、mm（3-4-2）查標(biāo)準(zhǔn)，將其圓整為D=180mm，無桿腔面積為=254.26。 2. 活塞直徑的確定。活塞桿直徑為 。由于系統(tǒng)壓力大于20MPa，取2所以d=127取標(biāo)準(zhǔn)值mm，=131.60活塞桿強度得驗算活塞桿工作時，一般主要受軸向拉壓作用力，因此活塞桿的強度驗算可按直桿拉壓力公式計算，即(3-4-3)式中-活塞桿內(nèi)應(yīng)力 F-液壓缸負(fù)載-活塞桿材料須用應(yīng)力，=/n，為材料的抗拉強度，n為安全系數(shù),一般取n3-5液壓缸材料為45無縫鋼，=440Mpa 經(jīng)計算滿足要求3. 垂直液壓油缸缸筒壁厚的計算按薄壁計算缸筒壁厚，其計算公式為： （3-4-4）式中： 最高允許壓力，=MPa；缸筒內(nèi)徑，=

10、180mm;缸筒材料的許用應(yīng)力，=MPa，其中為缸筒材料的屈服強度，缸筒材料為45鋼無縫鋼管，故=600MPa，為安全系數(shù)，取=2。圓整為=20mm。因小于10，故為薄壁缸4. 各種液壓缸尺寸的確定因為各缸工作條件相同，其余液壓缸尺寸的計算過程與變幅液壓缸的相同。由公式3-2,及公式3-3可得各液壓缸尺寸。各液壓尺寸如表3-1所示：表3-1 各種液壓缸的尺寸 液壓缸作用力（KN）缸筒內(nèi)徑 (mm）活塞桿直徑（mm）無桿腔面積(cm2)有桿腔面積（cm2）壁厚（mm）垂直液壓缸707180125 254.26 131.60 20水平液壓缸1006345 31.36 15.26 75. 各種液壓缸

11、工作壓力差的計算假設(shè)液壓缸回油壓力為零，則液壓缸的工作壓力差可由公式3-4計算得到： (3-4）式中：液壓缸作用力；液壓缸無桿腔的面積。由表3-1及公式3-4可得各種液壓缸的工作壓力差，如表3-2所示： 表3-2 液壓缸工作壓力差 項目垂直液壓缸（KN）水平液壓缸（KN）液壓缸作用力（N）707100無桿腔面積254.2631.16（MPa）27.8132.093.5 液壓缸伸縮速度及流量的計算3.5.1 垂直液壓缸伸縮速度及流量的計算 1.平均伸縮速度為：=0.06m/min式中： 水平液壓缸的工作行程，=450mm；伸出時間，= 45s。 2.垂直液壓缸流量的計算： =15.26L/min

12、式中：垂直支腿液壓缸無桿腔面積，=254.26。當(dāng)四個垂直支腿同時工作時的流量為3.5.2 水平液壓缸伸縮速度及流量的計算 1.水平液壓缸平均伸縮速度為： =0.0864m/s=5.18m/min 式中： 水平液壓缸的工作行程，=2160mm； 伸出時間，=25s。 2.水平液壓缸的平均輸入流量為： 式中：水平支腿液壓缸無桿腔面積，=31.16。當(dāng)四個水平支腿同時工作時的流量為：3.6 液壓泵的工作壓力及排量的確定,液壓泵的選擇3.6.1 液壓泵額定工作壓力的確定 1.液壓泵的工作壓力可按下式求得：(361)式中：儲備系數(shù)，一般取=1.051.4；垂直液壓油缸伸腿工作時的壓力沿程壓力損失和局部

13、壓力損失之和2.垂直支腿液壓缸額定作用力的計算： 垂直支腿液壓缸的作用是撐起起重機，因為垂直液壓缸是在起吊重物前工作，當(dāng)垂直支腿完全伸出后，由單項順序閥對液壓缸進(jìn)行鎖止，此時有液壓鎖的作用保證起重機在起吊重物時各種工況都滿足支腿壓力的要求，下車支腿系統(tǒng)液壓泵只對支腿伸縮式提供動力，因此支腿系統(tǒng)的液壓泵工作壓力只需滿足起重機伸垂直支腿時垂直液壓缸工作壓力的需求，為安全起見，對垂直支腿液壓缸支腿反力進(jìn)行如下計算，如圖3-2所示。則垂直支腿液壓缸的作用力為： 圖3-2 垂直支腿受力情況(362)式中： 起重機整車自重，=539KN；前支腿到重心的距離，由上面數(shù)據(jù)得=2.08m；后支腿到重心的距離，由

14、上面數(shù)據(jù)得=5.48m。則有 所以：=3.沿程壓力損失和局部壓力損失之和,一般取0.51.5MPa，取=1.5MPa。4. 液壓泵的工作壓力由式(361)得：3.6.2液壓泵額定流量的計算1.液壓泵額定流量由以下公式求得：式中： 系統(tǒng)泄漏系統(tǒng),其值為1.11.3,現(xiàn)取= 1.1； qmax 液壓系統(tǒng)需要的最大流量 3.6.3 液壓泵的選擇1.根據(jù)液壓泵的額定工作壓力和額定流量的計算值，可選擇斜外嚙合齒輪泵CB-100為支腿液壓回路油泵。該泵性能參數(shù)如下：排量99.45cm3/r額定壓力10 MPa最大壓力12.5 MPa額定轉(zhuǎn)速1450r/min最大轉(zhuǎn)速 1650r/min2.液壓泵實際輸入流

15、量的計算在本設(shè)計中，液壓泵由發(fā)動機奔馳歐姆460LA.E3A/1有在變速箱上的取力器驅(qū)動，設(shè)定取力器的傳動比使其滿足額定轉(zhuǎn)速為=145000r/min，故此泵輸入流量為：式中：液壓泵的排量，=99.45cm3/r；液壓泵的容積效率，=0.92。 第4章 支腿液壓系統(tǒng)附件的選用4.1液壓油箱的設(shè)計4.1.1油箱的基本功能和分類 1.儲存工作介質(zhì)；2、散發(fā)系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的熱量；3、分離油液中混入的空氣；4、沉淀污染物及雜質(zhì)。油箱可分為開式油箱和閉式油箱二種。開式油箱，箱中液面與大氣相通，在油箱蓋上裝有空氣過濾器。開式油箱結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護(hù)方便，液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。閉式油箱一般用于壓力油箱，內(nèi)

16、充一定壓力的惰性氣體，充氣壓力可達(dá)0.05MPa。如果按油箱的形狀來分，還可分為矩形油箱和圓罐形油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安放液壓器件，所以被廣泛采用；圓罐形油箱強度高，重量輕，易于清掃，但制造較難，占地空間較大，在大型冶金設(shè)備中經(jīng)常采用。4.1.2 油箱的設(shè)計要點圖4-1為油箱簡圖。設(shè)計油箱時應(yīng)考慮如下幾點。 圖4-1 油箱1液位計；2吸油管；3空氣過濾器；4回油管；5側(cè)板；6入孔蓋；7放油塞；8地腳；9隔板；10底板；11吸油過濾器；12蓋板； （1）油箱必須有足夠大的容積。一方面盡可能地滿足散熱的要求，另一方面在液壓系統(tǒng)停止工作時應(yīng)能容納系統(tǒng)中的所有工作介質(zhì)；而工作時又能保持適當(dāng)?shù)?/p>

17、液位。（2）吸油管及回油管應(yīng)插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)生氣泡。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的3倍。吸油管可安裝100m左右的網(wǎng)式或線隙式過濾器，安裝位置要便于裝卸和清洗過濾器?；赜凸芸谝鼻?5角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉積物，同時也有利于散熱。（3）吸油管和回油管之間的距離要盡可能地遠(yuǎn)些，之間應(yīng)設(shè)置隔板，以加大液流循環(huán)的途徑，這樣能提高散熱、分離空氣及沉淀雜質(zhì)的效果。隔板高度為液面高度的2/33/4。 （4）為了保持油液清潔，油箱應(yīng)有周邊密封的蓋板，蓋板上裝有空氣過濾器，注油及通氣一般都由一個空氣過濾器來完成。為便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低處設(shè)

18、置放油閥。對于不易開蓋的油箱，要設(shè)置清洗孔，以便于油箱內(nèi)部的清理。（5）油箱底部應(yīng)距地面150mm以上，以便于搬運、放油和散熱。在油箱的適當(dāng)位置要設(shè)吊耳，以便吊運，還要設(shè)置液位計，以監(jiān)視液位。（6）對油箱內(nèi)表面的防腐處理要給予充分的注意。常用的方法有： 酸洗后磷化。適用于所有介質(zhì)，但受酸洗磷化槽限制，油箱不能太大。 噴丸后直接涂防銹油。適用于一般礦物油和合成液壓油，不適合含水液壓液。因不受處理條件限制，大型油箱較多采用此方法。 噴砂后熱噴涂氧化鋁。適用于除水-乙二醇外的所有介質(zhì)。 噴砂后進(jìn)行噴塑。適用于所有介質(zhì)。但受烘干設(shè)備限制，油箱不能過大?？紤]油箱內(nèi)表面的防腐處理時，不但要顧及與介質(zhì)的相容

19、性，還要考慮處理后的可加工性、制造到投入使用之間的時間間隔以及經(jīng)濟(jì)性，條件允許時采用不銹鋼制油箱無疑是最理想的選擇。4.1.3油箱容積確定油箱容量與系統(tǒng)的流量有關(guān)，一般容量可取最大流量的35倍。油箱中油液溫度一般推薦在3050，最高不應(yīng)超過75。歸于工具及其他固定裝置，工作溫度可允許在4055；對于行走機械，如裝載車輛、工程機械的油箱，最高溫度允許到75，在特殊情況下允許達(dá)到85；對于高壓系統(tǒng)，為減少泄漏，工作溫度不應(yīng)超過50，建議當(dāng)油溫超過65時，就應(yīng)采用冷卻裝置對油液進(jìn)行冷卻。另外，油箱容量大小可從散熱角度去設(shè)計。計算出系統(tǒng)發(fā)熱量與散熱量，再考慮冷卻器散熱后，從熱平衡角度計算出油箱容量。

20、1.容量的計算油箱的容積一般為泵每分鐘流量的2-4倍，當(dāng)系統(tǒng)采用定量泵時油箱的容量不能小于泵每分鐘流量的2倍。此系統(tǒng)中泵流量為141.68L/min，則油箱容積L。油箱的具體尺寸需根據(jù)汽車起重機上車系統(tǒng)實際布置情況確定。2.總上油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計為(1)油箱一般為長六面體，其長、寬、高之比可依主機總體布置決定，約在1：1：11：2：3之間；所以選擇油箱的尺寸為750、590、670 。 （2）由于是大型油箱須先用角鋼焊成骨架，然后再焊上鋼板制成，壁板的厚度應(yīng)考慮油箱容積的大小及實際工況，在條件允許的情況下，盡量選薄些，以減輕油箱重量；則選定厚度為4mm(3)油箱底腳的高度一般在150 mm以上，以便

21、散熱、搬移和放油，其壁厚應(yīng)為箱體壁厚的23倍。氣相通。通氣孔處應(yīng)設(shè)置空氣濾清器，它既能過濾空氣，又可利用其下部的濾油網(wǎng)作加油時的過濾裝置。(4)油箱的底面適當(dāng)傾斜，并在其最低位置處設(shè)置放油閥或放油塞。在箱壁的易見部位應(yīng)設(shè)置油面高度指示器。在油箱的側(cè)壁應(yīng)開設(shè)用于安裝清洗、維護(hù)的窗口，平時可用密封墊及蓋板封死，需要時打開。(5)泵的吸油管口所裝濾油器底面與油箱底面應(yīng)保持一定距離，其側(cè)面離箱壁應(yīng)有3倍管徑的距離，以使油液能從濾油器的四周和上、下面進(jìn)入濾油器內(nèi)?；赜凸芸趹?yīng)插入最低油面以下，離箱底距離大于管徑的23倍，避免飛濺起泡?；赜凸芸趹?yīng)切成45。斜口，以增大出油面積，其斜口應(yīng)面向箱壁以利于散熱、減

22、緩流速和雜質(zhì)沉淀。閥的泄漏油管應(yīng)在液面以上(不宜插入油中)，以免增加漏油腔的背壓。各進(jìn)、回油管通過頂蓋的孑L均需裝密封圈，以防止油液污染。油箱的內(nèi)壁也必須進(jìn)行加工處理。（6）新油箱須經(jīng)噴丸、酸洗和表面清洗，其內(nèi)壁可涂一層與工作液相容的塑料薄膜或耐油涂料。 4.1.4油箱附件的選取一般根據(jù)液壓系統(tǒng)的具體要求配置油箱附件。合理選用附件，可使油箱充分發(fā)揮作用。油箱附件主要包括空氣濾清器、吸油濾清器、回油濾清器、泄露回油口、液位液溫計組成其位置分布如下圖。 圖4-1 油箱部件分布圖1.對于開式油箱，空氣濾清器是必備的。它通常兼作注油口，其容量一般按泵最大流量的152倍選配，即使系統(tǒng)在峰值液面迅速變化時

23、，也能使油箱保持足夠大的氣壓?？諝鉃V清器常置于油箱頂部，對于行走機械，要考慮油箱安裝位置，保證車輛行駛在上坡或下坡時油液不溢出。 圖42 空氣濾清器表41型號 PAF2-F單向閥開啟壓力MPa 0.2、0.35、0.7空氣流量(m3/min)0.45、0.55、0.75過濾精度m 10、20、40油過濾網(wǎng)孔mm 0.5(可據(jù)用戶要求)適應(yīng)溫度 -20100聯(lián)接方式 法蘭(6只M416)重量kg 0.28 2. 吸油濾清器吸油濾清器一般作為保護(hù)型過濾器，用于保護(hù)液壓泵不被較大顆粒的污染物損壞，常安裝在液壓油箱內(nèi)。眾所周知，在泵口安裝過濾器會增加吸油阻力。對于某些變量泵，其吸油口的真空度都有嚴(yán)格的

24、要求。為了達(dá)到泵所需的真空度要求，可以不裝吸油濾清器，但系統(tǒng)必須安裝回油濾清器，以保證液壓油箱油液有較高的清潔度，使液壓泵不受大顆粒的污染物的損害。設(shè)有吸油濾清器的系統(tǒng)，為了達(dá)到泵吸油所需的真空度要求，特別在需冷起動的情況下，選配吸油濾清器須考慮：(1)選配的吸油濾清器過濾能力要適當(dāng)增大；(2)吸油管盡可能短、直；(3)盡量將油箱安裝在泵吸油口以上，以增加泵的吸油真空度；(4)吸油濾清器的過濾精度一般選擇40125m ；(5)在滿足液壓系統(tǒng)要求下，盡量選擇較小的液壓油箱，以短期內(nèi)達(dá)到操作所需的溫度和粘度；(6)選擇帶濾芯和濾殼的濾清器，不僅具有自封能力而且?guī)в姓婵毡怼?.回油濾清器回油濾清器一

25、般作為工作型過濾器，常選用精濾器，要獲得最佳過濾能力，必須滿足2個條件：(1)Q dQ h。實際Q h流量不僅要考慮泵的最大流量，而且要考慮不等面積液壓缸、系統(tǒng)的蓄能器等因素。(2)回油濾清器在潔凈狀態(tài)下，一般自身總壓差P 005 MPa，以保證濾油器在實際的使用中達(dá)到流量及壽命的最佳化。P 為濾殼的壓差A(yù)Plk和濾芯壓差Jpl 之和，如果Ap 005 MPa，表明所選的濾油器規(guī)格合適。否則，要選擇一個更大規(guī)格的濾油器重新計算，直到滿足上述條件為止。回油濾清器過濾精度一般按液壓設(shè)備對油清潔度要求最高的液壓元件來選擇確定?；赜蜑V清器可安裝在油箱的側(cè)面或頂部，但需保證油液的出口始終在液面以下，以防

26、產(chǎn)生氣泡。4.液位液溫計油箱液位計的最高刻度線對應(yīng)油液最高位置，最低刻度線對應(yīng)油液最低允許油位(為了確保液壓泵不被吸空，最低允許油位一般設(shè)置在泵吸油口以上75 IIlln左右)。大型油箱，在最低允許油位處設(shè)置小液位計或液位傳感器。當(dāng)液位達(dá)到最低允許油位時，發(fā)出報警信號，提醒操作者加油。液位計一般安裝在易觀察的地方。對于要求比較高的特殊油箱還設(shè)有加熱器、冷卻器和油溫測量裝置等，可根據(jù)實際要求選擇配4.2 油管的確定表41 油管流速表推薦各種情況管道中油液的流速各種管路吸油管壓力管回油管短管及局部收縮處流速V（m/s）0.5-1.52-61.5-2.510 注：對于壓力管：當(dāng)壓力高、流量大、管路短

27、時取大值，反之取小值。當(dāng)系統(tǒng)壓力P25（bar）時，取v=2（m/s），P=25100（bar）時，取v=35（m/s），P100（bar）時，取v=57（m/s）。因為本系統(tǒng)的流量及壓力較大，故油管內(nèi)的允許流速應(yīng)取大值，對吸油管取1.5m/s；對回油管可取2.5m/s；對壓力油管，取6m/s。油管的內(nèi)徑由下面的公式確定： 膠管： cm （41）式中：流經(jīng)管路的流量(L/min)油管內(nèi)的允許流速。(m/s)鋼管： 流經(jīng)管路的流量(/S)油管內(nèi)的允許流速。(m/s)根據(jù)3.5中計算所得液壓系統(tǒng)各泵及執(zhí)行元件流量及各類油管允許流速。經(jīng)公式（41）計算可得系統(tǒng)油管的內(nèi)徑，如表42所示：表42 油管內(nèi)

28、徑項目液壓泵工作油管支腿缸油管（膠管）總回油管（膠管）支路回油管（鋼管）吸油管（膠管）壓油管（鋼管）通過流量L/min132.7132.715.6132.762.4允許流速（m/s）1.5662.52.5計管徑算值（mm）13.721.6 2.313.723.1管子內(nèi)徑（mm）162551625管子外徑（mm）29.63415.729.634注： 1.為管件統(tǒng)一支路壓油管與支路回油管相同 2.支腿液壓缸工作油管相同，按垂直液壓缸的工作油管取值；4.3液壓傳動的工作介質(zhì)（液壓油）正確的選用液壓油對起重機液壓系統(tǒng)適應(yīng)各種環(huán)境條件和工作狀況的能力、延長系統(tǒng)和元件的壽命、提高設(shè)備運轉(zhuǎn)的可靠性、防止事故

29、發(fā)生等方面都有重要影響。液壓工作介質(zhì)一般稱為液壓油，液壓介質(zhì)的性能對液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)有很大影響 ，主要有石油基液壓油和難燃液壓液兩大類。下表給出幾種不同牌號的液壓油及其適用條件。表43液壓油性能表4.4 液壓系統(tǒng)能量的分析與計算4.4.1 各工況下壓力損失的計算1.系統(tǒng)的壓力損失包括沿程壓力損失和局部壓力損失，由于系統(tǒng)管路布置的沿程壓力損失和彎管處、管接頭等局部壓力損失無法估算，根據(jù)經(jīng)驗，這部分損失定為=0.5MPa?；赜吐飞蠟V油器，其壓力損失之和=0.1 MPa。以下計算中，及意義相同。液壓閥處的壓力損失可有以下公式得到： (42) 式中： 元件的公稱壓力損失；通過元件的實際流量；元件的公

30、稱流量。2.垂直支腿液壓缸同時伸出時的壓力損失當(dāng)垂腿支腿同時伸出時回路的流量為15.26L/min。由圖2-12可知回路電磁換向閥、液控單向閥、溢流閥等。由公式3-6可得各閥處的壓力損失為：=0.37MPa取集成塊處的壓力損失為MPa，則該工況下的壓力損失為：MPa小于初定壓力損失1.5MPa。 3.水平支腿液壓缸同時伸出時的壓力損失 當(dāng)水平支腿同時伸出時回路的流量為62.4L/min。由圖2-12可知回路回路閥有電磁換向閥，液控單向閥等。其中經(jīng)單向閥，電磁換向閥的流量為15.6L/min。主電磁換向閥的流量為62.4L/min，則由公式3-6可得閥處的壓力損失為： =0.57MPa取集成塊處

31、的壓力損失為MPa，則該工況下的壓力損失為：MPa小于初定壓力損失1.5MPa。4.4.2 溢流閥調(diào)定壓力的確定 1. 垂直支腿溢流閥的調(diào)定壓力 垂直支腿的最大壓力為=5.8MPa，回路壓力損失為=1.00MPa。由MPa由于液壓缸設(shè)計是按起重工況計算得則垂直支腿溢流調(diào)定壓力為：P=12.5Mpa2. 由于水平液壓缸活塞桿直徑較小，由于為防止水平液壓缸發(fā)生彎曲，參考1解決方案，計算得水平液壓缸壓力不得超過13Mpa,故水平支腿溢流閥的調(diào)定壓力為：P=12Mpa4.4.3 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱驗算1. 工序時間的確定起重機的支腿動作包括水平之腿的外伸，垂直支腿的伸出在吊額定負(fù)載時,其中水平之腿外伸需時

32、間25s,垂直支腿全伸需時間45s,則一個工作循環(huán)時間為=70s。2.系統(tǒng)發(fā)熱功率的計算齒輪泵的做功壓力為=5.8MPa,流量=132.7L/min=m3/s,齒輪泵的總效率為。則齒輪泵的輸入功率為:由起重機在伸腿的時間T=45S,伸腿高度H=0.45m得支腿液壓系統(tǒng)的做功功率=5490W系統(tǒng)發(fā)熱總功率在一個循環(huán)內(nèi)系統(tǒng)總的平均發(fā)熱功率為：W4.4.4 油箱散熱功率已知油箱容積為，則油箱近似散熱面積為：油箱的散熱功率為：式中： 油箱散熱系數(shù)， 取17W/(C)；油溫與環(huán)境溫度之差，取50C。則有 172.80502380W=10142W由此可見，油箱的散熱滿足不了系統(tǒng)散熱的要求，管路散熱是極小的

33、，需要另設(shè)冷卻器。4.4.5 冷卻器的選擇 冷卻器所需冷卻面積為：式中： 傳熱系數(shù)，用空氣冷卻器時，取55W(m2C)； 平均溫升(C)，取油進(jìn)入冷卻器的溫度75C，油流出冷卻器的溫度50C，空氣入口溫度tl25C，冷卻水出口溫度t230C。則： C 所需冷卻器的散熱面積為： 考慮到冷卻器長期使用時，設(shè)備腐蝕和油垢、水垢對傳熱的影響，冷卻面積應(yīng)比計算值大30，實際選用冷卻器散熱面積為：但由于下車液壓系統(tǒng)工作時間短（45s）,因此不需要單獨的冷卻回路。結(jié)論 本文通過對QY100K汽車起重機的液壓系統(tǒng)中幾個重要方面進(jìn)行了分析,明確了每個液壓元件在液壓系統(tǒng)中的重要作用，在借鑒原有小噸位起重機支腿液壓

34、系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，并結(jié)合QY100K起重機工作的要求，設(shè)計出有單獨液壓泵供油，單獨電磁閥控制，并擁有保護(hù)液壓缸及整個液壓系統(tǒng)的安全閥的支腿液壓回路系統(tǒng)，實現(xiàn)了起重機支腿工作的安全可靠，動作的靈活精準(zhǔn)，初步達(dá)到了原有設(shè)計的目的。在液壓系統(tǒng)的設(shè)計過程中，通過參考液壓設(shè)計手冊，對起重機各工況的分析計算，確定了液壓系統(tǒng)的工作壓力，以此為依據(jù)進(jìn)行了液壓缸的設(shè)計，液壓泵的選取，液壓油箱的設(shè)計，管路及控制閥的選取，對整個液壓回路進(jìn)行了壓力損失的計算，驗證原有設(shè)計壓力的正確性，對整個液壓回路發(fā)熱量的計算確定了液壓回路能量的損失。 雖然在液壓回路的設(shè)計中嚴(yán)格按照液壓設(shè)計手冊，但由于以前對液壓知識學(xué)習(xí)粗淺，因素考慮不

35、全再所難免，此次設(shè)計一定存在著諸多不足，希望老師給予指正。 參考文獻(xiàn)1徐灝機械設(shè)計手冊5M 北京：機械工業(yè)出版社，1992：3-7462張質(zhì)文，虞和謙，王金諾，包起帆起重機設(shè)計手冊M 北京：中國鐵道出版社，1997：1-1116。3張利平液壓氣動技術(shù)速查手冊M 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007：1-6444HYPERLINK /search?channel=search&sw=唐銀啟&Field=2 t _blank唐銀啟工程機械液壓與液力技術(shù)北京市：人民交通出版社4, 20035編寫組起重機設(shè)計手冊M北京：機械工業(yè)出版社1980：1-11186陳作模、葛文杰機械原理M北京：高等教育出版社,20

36、057張利平液壓傳動系統(tǒng)及設(shè)計M 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：1-4028 HYPERLINK /search?channel=search&sw=張質(zhì)文&Field=2 t _blank張質(zhì)文等主編. 起重機設(shè)計手冊. 中國鐵道出版社, 1998 9 蔡文彥液壓傳動系統(tǒng). 上海:上海交通大學(xué)出版社,199610雷天覺液壓工程手冊. 北京:機械工業(yè)出版社,199111HYPERLINK /search?channel=search&sw=馮桃新&Field=2 t _blank馮桃新，HYPERLINK /search?channel=search&sw=羅善瞀&Field=2 t _bl

37、ank羅善瞀編. 建設(shè)機械配套件手冊. 機械工業(yè)出版社, 199612HYPERLINK /search?channel=search&sw=周明衡&Field=2 t _blank周明衡主編. 離合器、制動器選用手冊. 化學(xué)工業(yè)出版社, 200313黃積偉.章宏甲，黃誼液壓傳動M 北京：機械工業(yè)出版社，2007：1-28914吳宗澤.羅圣國。機械設(shè)計課程設(shè)計手冊第二版M。北京：高等教育出版社，2006：1-26115劉鴻文材料力學(xué)M北京：高等教育出版社,200316編寫組中國機械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編 起重機械卷（中）北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，200217楊東邦機械CAD制圖與標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用M北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版

38、社，199818鐘安慶汽車起重機變幅機構(gòu)三鉸點的合理確定J 遼寧工學(xué)院學(xué)報，2003，23（1）：60-6219 HYPERLINK /search?channel=search&sw=成大先&Field=2 t _blank 成大先主編. 機械設(shè)計手冊 單行本 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 , 2004致 謝論文在的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在老師的幫助下度過了。尤其要強烈感謝我的論文指導(dǎo)老師王書滿老師，他對我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。在此向幫助和指導(dǎo)過我的老師表示最衷心的感謝！感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者

39、的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正！附錄資料：不需要的可以自行刪除SBS改性瀝青卷材防水施工工藝1 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)1.1 GB/T19001ISO90012000質(zhì)量管理體系 要求1.2 GB503002001建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 1.3 GB502072001屋面工程質(zhì)量驗收規(guī)范1.4 工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強制性條文（房屋建筑部分2002年版）1.5 JGJ5999建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)2 施工工藝2.1 施工準(zhǔn)備2.1.1 施工前準(zhǔn)備工作 防水工程施工前，掌握施工圖中的關(guān)于防水工程細(xì)部構(gòu)造及有關(guān)技術(shù)要求，并

40、應(yīng)編制防水方案或保證質(zhì)量技術(shù)措施。準(zhǔn)備好防水材料和冷底子油的溶劑或成品、涂刷冷底子油、嵌填密封材料、鋪貼卷材、清掃基層等施工操作中各種必須的工具、用具、機械以及安全設(shè)施、滅火器材。 檢查找平層的施工質(zhì)量是否符合要求。當(dāng)出現(xiàn)局部凹凸不平、起砂起皮、裂縫以及預(yù)埋不穩(wěn)等缺陷時，可按表7.1進(jìn)行修補。 找平層缺陷的修補方法 表7.1缺陷種類修補方法凹凸不平鏟除凸起部位。低凹處應(yīng)用1：2.5水泥砂漿摻10%15%107膠補抹，較淺時可用素水泥摻膠涂刷；對瀝青砂漿找平層可用瀝青膠結(jié)材料或瀝青砂漿填補。起砂、起皮要求防水層與基層牢固粘結(jié)時必須修補。起皮處應(yīng)將表面清除，用水泥素漿摻膠涂刷一層，并抹平壓光。裂縫

41、滿粘法施工的卷材及涂膜防水層應(yīng)對裂縫進(jìn)行修補。當(dāng)裂縫寬度0.5mm時，可用密封材料刮封，上鋪隔離條0.5mm時，沿縫鑿成V形槽（200.520mm），清掃干凈后嵌填密封材料，再做100mm寬防水涂料層。預(yù)埋件固定不穩(wěn)定鑿開重新灌筑摻107膠或膨脹劑的細(xì)石混凝土，四周按要求作好坡度。2.1.2 材料卷材：根據(jù)設(shè)計要求及防水等級，采用厚度不同2、2.5、3.0mmSBS改性瀝青卷材。冷底子油，廠家已制作好的配套品種。2.1.3主要機具工具：石油液化罐、高壓膠管、噴槍或噴燈、小油灰鏟刀、排刷。 護(hù)具：帆布手套、皮手套、平底膠鞋、工作服。2.1.4 作業(yè)人員：由具有防水資質(zhì)專業(yè)施工隊組施工。2.2 作

42、業(yè)條件2.2.1 材料要求SBS改性瀝青防水卷材必須符合設(shè)計要求，外觀質(zhì)量要符合表7.2的要求，要有出廠合格證和試驗報告。 SBS改性瀝青防水卷材外觀質(zhì)量 表7.2項 目質(zhì) 量 要 求孔洞、缺邊、缺口不允許邊緣不整齊不超過10mm胎體露白、未浸透不允許每卷卷材的接頭不超過1處，較短的一段不應(yīng)小于1000mm，接頭處應(yīng)加長150mm2.2.2 作業(yè)人員要求：防水工程的施工應(yīng)由經(jīng)資質(zhì)審查合格的防水專業(yè)隊組進(jìn)行施工。工作人員應(yīng)持有當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)行政主管部門頒發(fā)的上崗證。2.2.3 工作環(huán)境要求找平層應(yīng)干燥，堅實平整不起砂，含水率小于9%或空鋪1m2卷材34h后檢驗未見水印即為合格。 屋面的轉(zhuǎn)角及大煙囪、出

43、入孔等陰陽角找平層，要抹成平緩的半圓弧形。 伸出屋面管道周圍的找平層應(yīng)做成圓錐臺、管道與找平層間應(yīng)留凹槽，并用嵌填密封材料。 雨天、雪天嚴(yán)禁進(jìn)行卷材施工。五級風(fēng)及其以上時不得施工，氣溫低于0時不宜施工，如必須在負(fù)溫下施工時，應(yīng)采取相應(yīng)措施，以保證工程質(zhì)量。熱熔法施工時的氣溫不宜低于10。施工中途下雨、雪，應(yīng)做好已鋪卷材四周的防護(hù)工作。夏季施工時，屋面如有露水潮濕，應(yīng)待其干燥后方可鋪貼卷材，并避免在高溫烈日下施工。2.3 操作工藝（見圖7.1）卷材防水施工工藝流程圖（圖7.1）基層表面清理、修補工作基層表面清理、修補工作噴、涂基層處理劑節(jié)點附加增強處理定位、彈張、試鋪鋪貼卷材收頭處理、節(jié)點密封收

44、頭處理、節(jié)點密封清理、檢查、修整保護(hù)層施工2.3.1 清理基層將施工部位的基層清掃干凈。2.3.2 刷冷底子油冷底子油作為基層處理劑主要用于熱粘貼鋪設(shè)瀝青卷材。涂刷冷底子油的品種要視卷材而定，不可錯用。涂刷要薄而均勻，不得有空氣、麻點、氣泡，也可用機械噴涂。如果基層表面過于粗糙，宜先刷一遍慢揮發(fā)性冷底子油，待其表面干后，在刷一遍快揮發(fā)性冷底子油。涂刷時間宜在鋪貼前12d進(jìn)行，使油層干燥而又不沾染灰塵。2.3.3 鋪貼附加層在雨水口、檐溝、煙囪根部、陰陽角等部位預(yù)先用SBS卷材或涂膜貼一層增強加層。2.3.4 鋪屋面卷材根據(jù)設(shè)計要求SBS改性瀝青卷材可以采用空鋪、點粘、條粘、滿粘法施工，并要符合

45、施工規(guī)范（GB502072002）要求。通常都采用滿粘法，而條粘、點粘和空鋪法更適合于防水層上有重物覆蓋或基層變形較大的場合，是一種克服基層變形拉裂卷材防水層的有效措施，設(shè)計中應(yīng)明確規(guī)定、選擇適用的工藝方法。空鋪：鋪貼卷材防水層時，卷材與基層僅在四周一定寬度內(nèi)粘貼，其余部分不粘貼的施工方法；條粘法：鋪貼卷材時，卷材與基層粘結(jié)面不少于兩條，每條寬度不小于150mm；點粘法：鋪貼防水卷材時，卷材或打孔卷材與基層采用點狀粘結(jié)的施工方法。每平方米粘結(jié)不少于5點，每點面積為100mm100mm。無論采用空鋪、條粘還是點粘法，施工時都必須注意，距屋面周邊800mm內(nèi)的防水層應(yīng)滿粘，保證防水層四周與基層粘結(jié)

46、牢固，卷材與卷材之間應(yīng)滿粘，保證搭接嚴(yán)密。 鋪設(shè)方向卷材的鋪設(shè)方向應(yīng)根據(jù)屋面坡度和屋面是否有振動來確定。當(dāng)屋面坡度小于3%，卷材宜平行于屋脊鋪貼；屋面坡度大于15%或受振動時，瀝青卷材應(yīng)垂直于屋脊鋪貼；SBS改性瀝青卷材可根據(jù)屋面坡度、屋面是否受振動、防水層的粘結(jié)方式、粘結(jié)強度、是否機械固定等因素綜合考慮采用平行或垂直屋面脊鋪巾。上下層卷材不得相互垂直鋪貼。上下層卷材不得相互垂直鋪貼。對設(shè)有分格縫的屋面，對分格縫用防水油膏嵌縫，并鋪貼一層卷材附加層（200mm寬，單邊粘貼）。 對設(shè)有保溫層的屋面應(yīng)在保溫層和找平層中留置排氣槽，要求排氣道縱橫貫通，每36m2設(shè)一排氣孔，并與排氣槽上鋪貼一層卷材附

47、加層（不少于200mm寬）。卷材鋪貼，平行于屋脊開始，從檐口開始往上鋪，將噴火槍（或噴燈）調(diào)整就緒，然后對準(zhǔn)卷材與基層的交界面（噴槍與卷材的距離保持50100mm），在卷材表面熱熔膠熔化并發(fā)黑有光澤時，進(jìn)行滾動粘貼，卷材向前滾動時，要求邊緣有熱熔膠溢出，并用小刀刮平封實。在卷材滾動過程中，須對卷材壓實，不許空鼓。 卷材的搭接寬度（見表7.3） 卷材搭接寬度（mm） 表7.3卷 材種 類卷 材種 類鋪 貼方 法短邊搭接長邊搭接滿貼法空鋪、點粘、條粘法滿粘法空鋪、點粘、條粘法瀝青防水卷材10015070100SBS改性瀝青防水卷材8010080100卷材之間（即邊接縫）粘接時用噴槍對準(zhǔn)上下層卷材燒

48、至熔化，然后用力擠壓邊緣有熱熔膠溢出，用刮刀修平封實。 卷材施工時，對屋面所有管道、煙囪口、水落口等節(jié)點周圍及轉(zhuǎn)角處剪開的卷材用密封膠封牢。2.3.5 細(xì)部防水做法 天溝、檐溝、檐口防水做法a. 天溝、檐溝應(yīng)增鋪附加層，應(yīng)采用防水涂膜作為增強層。b. 天溝、檐溝與屋面的交接處的附加層宜空鋪，空鋪的寬度不應(yīng)小于200mm。（圖7.2（1）a）c. 卷材防水層應(yīng)由溝底翻上至溝外檐頂部，卷材收頭應(yīng)用壓條或墊片釘壓固定，并用密封材料封口。（圖7.2（1）b）d. 高低跨內(nèi)排水天溝與立墻交接處，應(yīng)采用能適應(yīng)變形的密封處理。（圖7.2（1）c ）e. 鋪貼檐口800mm范圍內(nèi)的卷材應(yīng)采取滿粘法。f. 卷材

49、收頭應(yīng)壓入凹槽，采用壓條或墊片釘壓固定，并用密封材料封口。g. 檐口下端應(yīng)抹出鷹嘴和滴水槽。 女兒墻泛水防水做法a. 鋪貼泛水處的卷材應(yīng)采取滿粘法。b. 女兒墻較低，卷材鋪到壓頂下，并用金屬或鋼筋砼板蓋壓。（圖7.2（2）a）c. 磚墻卷材收頭可直接鋪壓在女兒墻壓頂下，也可壓入磚墻凹槽上部的墻體應(yīng)做防水處理。（圖7.2（2）b）d. 女兒墻為混凝土?xí)r，卷材收頭直接用壓條固定與墻上，用密封材料封固，并在收頭上部作柔性保護(hù)層。（圖7.2（2）c） 屋面變形縫的做法a. 變形縫的泛水高度不應(yīng)小于250mm。b. 防水層應(yīng)鋪貼到變形縫兩側(cè)砌體的上部。c. 變形縫內(nèi)宜填充泡沫塑料或瀝青麻絲，上部填放襯墊

50、材料，并用卷材封蓋，頂部應(yīng)加扣混凝土或金屬蓋板，混凝土蓋板的接縫應(yīng)用密封材料嵌填。（圖7.2（3）d. 在變形縫中間放置一條聚乙烯發(fā)泡棒或板，或先整個覆蓋一層卷材，并向縫中凹伸，上放圓棒，圓棒是覆蓋卷作形造型模架。e. 卷材蓋過變形縫，并作成形，封閉處理，金屬蓋板或砼蓋板作保護(hù)層。 水落口處節(jié)點防水處理：a. 水落口杯上口的標(biāo)高應(yīng)設(shè)置在溝底的最低處。b. 防水層貼入水落口杯內(nèi)不應(yīng)小于50mm。c. 水落口杯周圍500mm內(nèi)增大坡度不應(yīng)小于5%，并采用防水涂料或密封材料涂封，涂料厚度不應(yīng)小于2mm。（圖7.2（4）a）d. 水落口杯與基層接觸處應(yīng)留寬20mm、深20mm凹槽，并嵌填柔性密封材料，

51、避免水落口節(jié)點的滲漏發(fā)生。（圖7.2（4）b）e. 水落口杯埋設(shè)標(biāo)高應(yīng)考慮水落口設(shè)防時增加附加層和柔性密封層的厚度及排水坡度加大的尺寸。 伸出屋面管道及出入口防水做法a. 管道根部直徑500mm范圍內(nèi)，砂漿找平層應(yīng)抹出高度不小于30mm的圓臺，管道與找平層間應(yīng)留20mm20mm的凹槽，并嵌填密封材料，防水層收頭處應(yīng)用金屬箍箍緊，并用密封材料封嚴(yán)。（圖7.2（5）a）b. 管道根部四周應(yīng)增鋪附加層，寬度和高度均不應(yīng)小于250mm。c. 屋面垂直出入口防水層收頭應(yīng)壓在砼壓頂圈下，水平出入口防水層收頭應(yīng)壓在砼踏步下，防水層的泛水應(yīng)設(shè)保護(hù)墻。（圖7.2（5）b）2.3.6 卷材防水層保護(hù)層施工應(yīng)符合下

52、列規(guī)定用淺色涂料保護(hù)層時，應(yīng)等卷材鋪貼完成，并經(jīng)檢驗合格，清掃干凈涂刷。涂層應(yīng)與卷材粘結(jié)牢固，厚滿均勻，不得漏涂。 用水泥砂漿作保護(hù)層時，表面應(yīng)抹平壓光，并應(yīng)設(shè)表面分格縫，分格面積宜為1m2。用塊體材料作保護(hù)層時，宜留設(shè)分格縫。分格面積不宜大于100mm2；分格縫寬度不宜小于20mm。用細(xì)石混凝土作保護(hù)層時，混凝土應(yīng)振搗密實，表面抹光壓光，并留設(shè)分格縫。分格面積不宜大于36m2。 剛性保護(hù)層與女兒墻、山墻之間應(yīng)預(yù)留寬度為30mm的縫隙，并用密封膠嵌填嚴(yán)密。水泥砂漿、塊材或細(xì)石混凝土保護(hù)層與防水層之間設(shè)置的隔離層應(yīng)平整，起到完全隔離作用。2.4 安全注意事項2.4.1卷材嚴(yán)禁在雨天、雪天、大風(fēng)天

53、氣，溫度低于5不得施工。中途下雨應(yīng)做已鋪卷材周邊的防護(hù)工作。2.4.2 對石油液化罐、噴槍、噴燈的開關(guān)、連接件、膠管進(jìn)行檢查是否漏氣、漏油，如發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時修理和更換。2.4.3在防水層上安裝避雷帶、天線、隔熱板及各種管件和設(shè)備時，應(yīng)謹(jǐn)慎作業(yè)，不得損壞防水層。2.4.4卷材宜直立堆放，并儲放于通風(fēng)的室內(nèi)，切忌日曬、雨淋和于熱源接觸。2.4.5卷材操作人員必須穿長袖口衣服和長褲，并帶手套，禁止赤腳或穿硬底、高跟鞋作業(yè)。2.5 過程能力預(yù)先鑒定在正式施工前，應(yīng)對操作人員、材料、機具、環(huán)境等過程能力進(jìn)行預(yù)先鑒定，填寫“特殊過程能力預(yù)先鑒定表”（程序文件表QCX093），并按照選擇的防水參數(shù)進(jìn)行試件送試，合格后方可正式生產(chǎn)。2.6 技術(shù)交底施工負(fù)責(zé)人應(yīng)向班組進(jìn)行技術(shù)交底。內(nèi)容包括：施工部位、施工順序、施工工藝、構(gòu)造層次、節(jié)點設(shè)防方法、增強部位及做法，工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，保證質(zhì)量的技術(shù)措施，成品保護(hù)措施和安全注意事項。2.7 特殊過程的連續(xù)監(jiān)控2.7.1 需監(jiān)控的技術(shù)參數(shù)：卷材厚度（見表7.4）、卷材搭接寬度（見表7.3）。2.7