攪拌車(chē)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

緒論前言[1]在作業(yè)中，攪拌泵車(chē)的動(dòng)力裝置的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)拌筒的正反轉(zhuǎn)以課題提出的背景課題提出的宏觀背景2050年代我國(guó)生產(chǎn)過(guò)機(jī)械式混凝土泵，由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平很低，生產(chǎn)2080200臺(tái)，臂架度上基本依靠進(jìn)口設(shè)備。208020余年的努力，我國(guó)臂架式混凝土泵車(chē)取得100多家，分布于全國(guó)各地。但是由于各制造商的技術(shù)水平、制作工藝、生產(chǎn)能力等參差不齊，產(chǎn)品差距也較大。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力最強(qiáng)的企業(yè)是以三一重工、中聯(lián)重科、徐州重型及福田重機(jī)為代表的第一梯隊(duì)，第二梯隊(duì)中以遼寧海諾、湖北建機(jī)、安徽星馬和上海鴻得利等企業(yè)為主，它們的產(chǎn)量占了全行業(yè)的90%我國(guó)臂架式混凝土泵車(chē)近年來(lái)有了快速的發(fā)展，在產(chǎn)品的穩(wěn)定性和工藝方面，雖我國(guó)臂架式混凝土泵車(chē)近年來(lái)有了快速的發(fā)展，在產(chǎn)品的穩(wěn)定性和工藝方面，雖20方面我國(guó)的產(chǎn)品具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，且更加符合國(guó)內(nèi)的實(shí)際施工情況。其中，中聯(lián)重科、三一重工在臂架式混凝土泵車(chē)的研發(fā)方面走在了同行的前面。中聯(lián)重科制訂了《混凝土泵車(chē)》標(biāo)準(zhǔn)，還研發(fā)了泵車(chē)遠(yuǎn)程維護(hù)與定位系統(tǒng)。三一重工的混凝土泵車(chē)，無(wú)論在泵送壓力、泵送排量，還是在穩(wěn)定性、可靠性等方面，都可與國(guó)外著名品牌產(chǎn)品相媲美，其泵送機(jī)械系列產(chǎn)品已熱銷(xiāo)到中東、北非及南亞等地。課題提出的行業(yè)背景我國(guó)攪拌泵車(chē)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題出現(xiàn)了不少的問(wèn)題：①各制造商的技術(shù)水平、制作工藝、生產(chǎn)能力等參差不齊，產(chǎn)品差距也較大。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力最強(qiáng)的企業(yè)是以三一重工、中聯(lián)重科、徐州重型及福田重機(jī)為代表的第一梯隊(duì)，第二梯隊(duì)中以遼寧海諾、湖北建機(jī)、安徽星馬和上海鴻得利等企業(yè)為主，它們的產(chǎn)量占了全行業(yè)的90%以上。②環(huán)境污染嚴(yán)重，能耗高。攪拌泵車(chē)行業(yè)本身屬于高能耗、高污染行業(yè)，生產(chǎn)過(guò)程中消耗大量資源和能源，產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣、等對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。近年來(lái)，隨著全社會(huì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，我國(guó)政府出臺(tái)了一系列政策、措施加大節(jié)能、減排力度，各地方政府也制定相應(yīng)法令、法規(guī)，整治行業(yè)污染，攪拌泵車(chē)行業(yè)面臨資源、能源和環(huán)境問(wèn)題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。國(guó)外攪拌泵車(chē)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及今后發(fā)展趨勢(shì)——①防堵管控制PLC，PLC將立即發(fā)出警示，2—3生，保障施工順利進(jìn)行。②智能臂架線，使泵車(chē)按程序設(shè)定的方式連續(xù)布料。[1]③防傾翻保護(hù)向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)發(fā)出警示。最大限度的保障安全。④故障診斷統(tǒng)都能自動(dòng)向操作者提示。泵車(chē)結(jié)構(gòu)混凝土泵車(chē)在結(jié)構(gòu)上可大致分為底盤(pán)、攪拌筒、進(jìn)出料裝置、臂架系統(tǒng)、泵送系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及電控系統(tǒng)等五個(gè)組成部分。圖2.1 整機(jī)【2】底盤(pán)部分底盤(pán)底盤(pán)實(shí)現(xiàn)泵車(chē)的行駛功能，也是工作部分的動(dòng)力來(lái)源。泵車(chē)底盤(pán)是在通用載重底系統(tǒng)的固定基座。SANY系列泵車(chē)底盤(pán)有日本五十鈴（ISUZU、瑞典沃爾沃（VOLVO）德國(guó)奔馳（Mercedes-Benz）三種品牌。五十鈴底盤(pán)最大噸位為38噸，454148米以下Ⅱ50準(zhǔn)為歐Ⅲ。此攪拌泵車(chē)采用日本五十鈴（ISUZU）的底盤(pán)。分動(dòng)箱分動(dòng)箱的用途泵車(chē)分動(dòng)箱輸入軸通過(guò)傳動(dòng)軸與汽車(chē)變速箱相連，而動(dòng)力輸出有兩種方式，一動(dòng)軸脫開(kāi)，汽車(chē)不能行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率全部用于泵送。分動(dòng)箱的結(jié)構(gòu)1213111配合，1431上，與1（輸出軸1514安裝在殼體106798由鍵聯(lián)接兩者共同轉(zhuǎn)動(dòng)。汽車(chē)11（輸出軸114109和輸出軸B1118控制。壓縮空所進(jìn)入氣缸1616111616114的內(nèi)齒嚙合。分動(dòng)箱由以下零、部件組成：1．聯(lián)結(jié)盤(pán)2．輸入軸3．軸承蓋4．密封圈5．輸入軸軸承6．汽缸7套齒輪8．離合套9．撥叉10．過(guò)橋軸承12．輸出軸13．靜密封圈．輸出軸軸承．二軸小軸承．二軸．過(guò)渡套．油泵（）．三軸大軸架泵．二軸齒輪（二軸）．一軸擋圈31．油標(biāo)攪拌筒180°的螺旋葉片，當(dāng)筒體順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，混凝土將被葉片連續(xù)不斷到充份攪拌;當(dāng)筒體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，這時(shí)混凝土被葉片引導(dǎo)向攪拌筒口方向移動(dòng)，直至從筒口卸出。攪拌筒的結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。[5]1.前支架2.液壓馬達(dá)3.減速機(jī)4.攪拌桶筒體5.檢修孔6.葉片7.軌道8.進(jìn)料斗9.后支圖2.3 攪拌筒的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)【3】進(jìn)出料裝置進(jìn)出料裝置結(jié)構(gòu)如圖2.4 所示。主要由進(jìn)料斗、卸料斗、滑料槽和升降機(jī)等組成,主要完成攪拌好的混凝土的裝卸,它裝在攪拌車(chē)的尾部。[5]1.2.3.滑料槽4.升降機(jī)構(gòu)圖2.4 進(jìn)出料裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖【】液壓傳動(dòng)系統(tǒng)曲變形的影響。圖2.5 液壓系統(tǒng)工作原理圖操作系統(tǒng)操縱系統(tǒng)示意圖如圖3.4所示。操縱系統(tǒng)主要控制攪拌筒的轉(zhuǎn)向和攪拌筒的轉(zhuǎn),同時(shí)如果加大或變小變量桿的擺角,可以微量調(diào)節(jié)泵的流量。攪拌筒的轉(zhuǎn)速控制主要,加大或降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)液壓泵的轉(zhuǎn)速,從而調(diào)節(jié)了液壓泵的流量,操作裝置分為液壓操縱和油門(mén)操縱、鎖緊三部分。[5]

1.室內(nèi)操縱2.室內(nèi)操縱軟軸3.室外操縱軟軸4.操縱拉圖2.6 操縱系統(tǒng)示意圖上的輸送管，直接送達(dá)臂架末端所指位置即澆注點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)混凝土的輸送和布料。臂架系統(tǒng)是由布料桿和轉(zhuǎn)塔組成。其中布料桿又由多節(jié)臂架、連桿、油缸、連接件和輸送管組成，轉(zhuǎn)塔由轉(zhuǎn)臺(tái)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、固定轉(zhuǎn)塔（連接架）和支腿支撐組成。臂架系統(tǒng)安裝在汽車(chē)底盤(pán)上，行駛時(shí)其載荷壓在汽車(chē)底盤(pán)上；而泵送時(shí)，底盤(pán)輪胎脫離地面，整個(gè)泵車(chē)（包括底盤(pán)、泵送系統(tǒng)和臂架系統(tǒng)自身）的載荷由它的四條支腿傳給地面。圖2.7 臂架結(jié)構(gòu)圖臂架圖2.8 二臂、四臂示意（2）連桿強(qiáng)度零件焊接而成，如下圖：

圖2.9 連桿示意圖油缸主要是為臂架轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力，它由油泵來(lái)的液壓油推動(dòng)活塞前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)平面四連桿機(jī)構(gòu)中的臂架轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖2.10 油缸結(jié)構(gòu)圖90°彎管。兩管之間可相互旋轉(zhuǎn)，兩節(jié)相連臂架端頭的90架鉸接軸軸線旋轉(zhuǎn)，即可實(shí)現(xiàn)輸送管隨臂架轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。2.11兩輸送管與管夾間聯(lián)接的結(jié)構(gòu)圖各輸送管宜采用不同的壁厚或耐磨措施，盡量使整套輸送管壽命趨于一致。輸送管支撐在臂架上，其重量、沖擊和偏心力矩都由臂架承受，原則上臂側(cè)左輸送管必須在臂架不受張力的狀態(tài)下安裝，如每節(jié)臂都自由地平置(各節(jié)臂架被支承好)、或每節(jié)臂被支承時(shí)未折疊、或臂架完全收回并放到支承上時(shí)，臂架即沒(méi)受張力。否則輸送管上可能出現(xiàn)應(yīng)力，造成管支架和臂架損壞，在泵送作業(yè)時(shí)，末端軟管甚至可能猛烈搖動(dòng)、脫出。轉(zhuǎn)塔作用①為臂架提供一個(gè)穩(wěn)固的底座，使臂架可以在這個(gè)底座上旋轉(zhuǎn)、伸縮。②泵送時(shí)，底盤(pán)和泵送系統(tǒng)懸掛在固定轉(zhuǎn)塔下，承受其載荷。③泵送時(shí)，支腿展開(kāi)，保證整車(chē)的穩(wěn)定性，防止傾覆。結(jié)構(gòu)和組成1、轉(zhuǎn)臺(tái)2、回裝機(jī)構(gòu)3、右前支腿4、支腿支撐圖2.12轉(zhuǎn)塔示意圖它由轉(zhuǎn)臺(tái)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、固定轉(zhuǎn)塔（連接架）和支腿支撐組成。轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)臺(tái)是由高強(qiáng)度鋼板焊接而成，作為臂架的機(jī)座，它上部用臂架連接套與臂架鉸接，下部用高強(qiáng)度螺栓與回轉(zhuǎn)支承外圈固連，具有強(qiáng)度高、剛性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易的特點(diǎn)。主要承受臂架的扭矩、彎矩及臂架垂直、水平力。可隨臂架一起在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖：

圖2.13 轉(zhuǎn)臺(tái)示意圖它集支承、旋轉(zhuǎn)和連接于一體。具有很強(qiáng)的抗傾翻能力。它由高強(qiáng)度螺栓、回轉(zhuǎn)支承、液壓減速馬達(dá)、傳動(dòng)齒輪和過(guò)渡齒輪（有時(shí)無(wú)此件）組成。結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖：圖2.14 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)示意圖工作原理：液壓減速馬達(dá)帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪，經(jīng)傳動(dòng)齒輪、過(guò)渡齒輪（有時(shí)無(wú)此件固定轉(zhuǎn)塔的清潔度，油箱內(nèi)作了特殊的防繡處理。圖2.15 固定轉(zhuǎn)塔示意圖支腿支撐它的作用是將整車(chē)穩(wěn)定的支撐在地面上，直接承受整車(chē)的負(fù)載力矩和重量。1、支撐油缸2、右前支腿3、前支腿伸縮油缸4、前支腿展開(kāi)油缸5、右后支腿6、后展開(kāi)油缸7、左后支腿8、左前支腿圖2.16 支腿支撐支腿支撐由四條支腿、六根油缸組成。其中四條支腿、前后支腿展開(kāi)油缸、前3°支腿展開(kāi)形式有折疊伸縮型、回轉(zhuǎn)伸縮型、X型、SX型（弧型。三一攪拌泵車(chē)采用的是回轉(zhuǎn)伸縮型支腿，其前支腿采用旋轉(zhuǎn)后伸縮展開(kāi)，垂直泵送系統(tǒng)S和潤(rùn)滑系統(tǒng)組成。泵送機(jī)構(gòu)是把液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其功能是推動(dòng)混凝土使其克服管道阻力而達(dá)到澆注部位。構(gòu)造與工作原理如圖2.18圖2.18 泵送系統(tǒng)原理圖料斗料斗的用途料斗的組成料斗的結(jié)構(gòu)如圖所示。它主要由篩網(wǎng)、斗身、料門(mén)板、O形圈、小軸等零部件組成。1、篩網(wǎng)2、斗身3、料門(mén)板4、O形圈5、小軸圖2.19 料斗示意圖泵送機(jī)構(gòu)泵送機(jī)構(gòu)的用途泵送混凝土?xí)r，在主油缸和分配缸驅(qū)動(dòng)下，若左側(cè)混凝土缸與料斗連通，則右(排料缸)中的混凝土推入分配閥，經(jīng)混凝土輸送管道輸送到澆注現(xiàn)場(chǎng)。當(dāng)左側(cè)混凝土缸圖2.20 正泵狀態(tài) 圖2.21 反泵狀態(tài)左側(cè)混凝土缸活塞后移至行程終端時(shí)，觸發(fā)換向裝置，油缸換向，右側(cè)混凝土土的正泵狀態(tài)(2.20)。當(dāng)混凝土泵出現(xiàn)泵送不順，發(fā)生堵塞或需將泵(或泵車(chē))暫停，將輸送管(或布料桿)內(nèi)的混凝土抽回料斗時(shí)，可通過(guò)液壓系統(tǒng)控制分配閥，使吸料缸口與輸送管道相反抽的連續(xù)工作循環(huán)。以上情形為混凝土泵的反泵狀態(tài)（圖2.21）泵送機(jī)構(gòu)的組成(一)(二)、O卡式接頭、旋螺等零部件組成。1、主油缸、拉(一) 3、蓋板4、放水螺5、拉(二) 6、水箱7、輸送缸8、O形圈9、壓板10、活塞體11、砼密封體12、導(dǎo)向環(huán)13、防塵圈14、擋板15、連接桿16、卡式接頭17、旋螺；圖2.22 泵送機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖S閥總成（1）S閥總成的用途和特點(diǎn)SS管的擺動(dòng)來(lái)達(dá)到混凝土吸入和排出的目的，它具有二位（吸料和排料）四通（通料斗、兩個(gè)混凝土輸送缸、輸送管）S管置于料斗中，其①S管閥是目前應(yīng)用最廣泛的一種混凝土分配閥。其主要特點(diǎn)如下：②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流道暢通，混凝土流動(dòng)阻力小。③密封性能好，泵送壓力高。④使料斗的離地高度降低，便于混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)向料斗卸料。⑤換向速度快，噪音小。（2）S閥總成的組成S閥總成的結(jié)構(gòu)如圖所示。1、出料口2O形圈、軸承座4Yx型密封圈、耐磨套6、尼龍軸承J型防塵圈8、橡膠墊、S管總成10O形圈、防塵圈1213、密封圈14、軸承座15、軸承16O形圈17、內(nèi)花鍵齒18、銷(xiāo)19O形圈20、異形螺母21、過(guò)渡套22O形圈232425262728壓板攪拌機(jī)構(gòu)

圖2.23 S閥總成攪拌機(jī)構(gòu)用于對(duì)料斗中的混凝土進(jìn)行再次攪拌，以防止混凝土泌水離析和坍落度損失，保證其可泵性。攪拌機(jī)構(gòu)的組成攪拌機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖所示。1、軸承座 2O形圈 3、端蓋 5、軸端壓板 6、軸承 7、墊環(huán) 8、密封圈 9、骨架唇型密封 10、密封蓋 、防塵圈 12O形圈 13、軸套 14、攪拌葉片 15、攪拌軸 16密封擋圈 17、軸承 18、馬達(dá)座 19、擋圈 20、氈圈21、密封端蓋 22、花鍵套 23、液壓馬達(dá) 24、密封墊 25、壓擺搖機(jī)構(gòu)擺搖機(jī)構(gòu)的用途

圖2.24 攪拌機(jī)構(gòu)圖擺搖機(jī)構(gòu)中擺閥油缸通過(guò)液壓系統(tǒng)的控制，保持與主油缸的順序動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)搖臂，從而帶動(dòng)S管，使S管與主油缸協(xié)調(diào)動(dòng)作。擺搖機(jī)構(gòu)的組成1、左油缸座2、承力板3、油杯4、下球面軸承5、限位擋板6、搖臂7、上球面軸承8、球頭擋板9、擺閥油缸10、右油缸座圖2.25擺搖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖擺搖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖所示。它主要由左油缸座1；承力板2；油杯345；搖臂6；上球面軸承78；擺閥油缸9；右油缸座10等零部件組成。潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑是有運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械設(shè)備中不可缺少的一部分，泵車(chē)的潤(rùn)滑系統(tǒng)有手動(dòng)潤(rùn)滑和自動(dòng)潤(rùn)滑兩個(gè)部分：手動(dòng)潤(rùn)滑滑一次，使球形摩擦面處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài)。自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)（）圖2.26 潤(rùn)滑系統(tǒng)原理圖本潤(rùn)滑系統(tǒng)結(jié)合了雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)和遞進(jìn)式潤(rùn)滑系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，能分別以潤(rùn)滑脂和液壓油進(jìn)行潤(rùn)滑。由手動(dòng)潤(rùn)滑泵、干油過(guò)濾器、單向四通閥、遞進(jìn)式分配閥、雙線潤(rùn)滑中心和管道組成，對(duì)以下潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行潤(rùn)滑：攪拌軸承、S管大小軸承、輸送缸內(nèi)的砼活塞。S械提供潤(rùn)滑，不需再使用手動(dòng)潤(rùn)滑泵。以下為自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)各元件的功能簡(jiǎn)要：2ml1.5L30Mpa；潤(rùn)滑脂。塞位移量，從而精確地輸出潤(rùn)滑油量。塞，依次遞進(jìn)定量地分配到各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)。手動(dòng)潤(rùn)滑泵管路中去。干油過(guò)濾器對(duì)潤(rùn)滑脂進(jìn)行過(guò)濾，防止雜質(zhì)進(jìn)入潤(rùn)滑點(diǎn)。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本液壓系統(tǒng)原理圖[7]如圖3.1：圖3.1 SY5430JBC28混凝土泵車(chē)液壓原理圖液壓系統(tǒng)動(dòng)作說(shuō)明液壓系統(tǒng)采用雙泵雙回路，泵送油路和分配油路獨(dú)立，互不干涉；雙信號(hào)液控利技術(shù)，確保分配系統(tǒng)沖擊更小。在主油泵壓力油作用下，一缸前進(jìn)，另一缸后退，當(dāng)活塞運(yùn)行到行程終點(diǎn)時(shí)，行程終點(diǎn)裝有單向閥，當(dāng)活塞運(yùn)行到終點(diǎn)前，泵送油缸單向閥將活塞前后兩腔串通，防止活塞撞擊缸底，并對(duì)兩泵送油缸封閉腔進(jìn)行補(bǔ)油。定的驅(qū)動(dòng)功率。壓力截流閥設(shè)定為32MPa排量向最小擺回。[7]泵送回路圖3.2 泵送回路液壓原理[7]該回路由吸油濾油器、主泵、電磁換向閥、高低壓切換閥、串聯(lián)的兩個(gè)主油缸、散熱器、回油過(guò)濾器以及與之并聯(lián)的背壓閥組成。閥后直接流往散熱器或背壓閥回至油箱，泵送油缸不動(dòng)作。撞缸，并對(duì)油缸封閉腔進(jìn)行補(bǔ)油。泵送的高低壓切換低壓切換閥的相反方向，此時(shí)兩有桿腔相連通為高壓泵送。主泵變量控制回路圖3.3 主泵變量控制回路YY的出口壓力，就可以調(diào)節(jié)泵的排量。主泵恒功率控制回路工作壓力油在活塞上施加一個(gè)推力,控制活塞推動(dòng)搖臂，使得恒功率控制閥芯發(fā)的目的。恒功率控制越權(quán)于液控變量控制，即低于功率曲線時(shí)排量受液控壓力的調(diào)整。曲線調(diào)整排量。主泵壓力切斷控制回路壓力切斷是一種壓力控制功能。泵輸出的壓力油直接作用在壓力切斷閥閥芯一分配與潤(rùn)滑泵驅(qū)動(dòng)回路3.4分配與潤(rùn)滑泵驅(qū)動(dòng)回路該回路是一個(gè)典型的壓力控制回路，由吸油過(guò)濾器、恒壓變量泵，單向閥，電液背壓閥組成。同時(shí)恒壓泵自動(dòng)降低排量，減少流量。S管分配閥擺動(dòng)。S相反方向擺動(dòng)。攪拌冷卻液壓回路.圖3.5攪拌冷卻液壓回路換向閥，溢流閥，回油過(guò)濾器，以及散熱器組成。當(dāng)手動(dòng)換向閥閥芯處于中位時(shí)，壓力油經(jīng)過(guò)回油過(guò)濾器，冷卻器直接流回郵箱，液壓馬達(dá)不轉(zhuǎn)；此時(shí)僅僅起到對(duì)郵箱中的液壓油進(jìn)行冷卻和過(guò)濾作用。當(dāng)手動(dòng)換向閥閥芯左移時(shí)，壓力油從右側(cè)進(jìn)入液壓馬達(dá)，馬達(dá)正轉(zhuǎn)，當(dāng)換向閥閥芯右移時(shí)馬達(dá)反轉(zhuǎn)。馬達(dá)若在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中超負(fù)載，會(huì)停止不動(dòng)，液壓油壓力會(huì)升高，當(dāng)達(dá)到溢流閥設(shè)定值時(shí)，閥芯打開(kāi)溢流。[5]1000.02MP，或電發(fā)訊器報(bào)警時(shí)，濾芯可能堵塞，應(yīng)及時(shí)清洗或更換。回油濾油器20。當(dāng)真空壓力表超過(guò)0.35MPa或更換。泵車(chē)臂架部分液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)泵車(chē)臂架部分液壓系統(tǒng)原理圖如圖3.6所示，臂架部分液壓系統(tǒng)主要液壓元件由主油泵、平衡閥、回轉(zhuǎn)緩沖制動(dòng)閥、比例多路閥、液壓鎖等組成。

圖3.6SY5430JBC28臂架系統(tǒng)液壓原理圖臂架液壓系統(tǒng)采用獨(dú)立的油泵供油。37米以下泵車(chē)臂架液壓系統(tǒng)一般采用的是定量泵A2F023加負(fù)載感應(yīng)閥系統(tǒng)；47m泵車(chē)液壓系統(tǒng)采用的是變量泵A7V005DRS44mA7V005LRD5加負(fù)載感應(yīng)閥系統(tǒng)。A2F0233.1【5】表3.1壓力壓力/MPa35MPa轉(zhuǎn)重排量矩額最轉(zhuǎn)速流量功率量/(N定 高 /r·min/KW/kg22.735404000885312612臂架部分工作原理（安全考慮，下車(chē)多路閥動(dòng)作時(shí)，臂架操縱無(wú)效。（支腿部分液壓原理考慮油缸閉鎖密封和收放自如。8.2 2.6 7.2 6.2 5.2 2.43.4 3.3 2.51.2PT4.2 2.3 7.1 6.1 5.1 4.1 2.13.2 3.1 2.21.1

SY5430JBC28圖3.7支腿部分液壓原理圖開(kāi)個(gè)支腿。操縱支腿時(shí)，通過(guò)位于泵車(chē)兩側(cè)的操縱手柄和電控按鈕進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。①平衡閥1定臂架的位置，防止臂架移動(dòng)；2、平衡閥帶有二次溢流功能，臂架振動(dòng)過(guò)大閉鎖腔的油液將溢流釋放，起到保護(hù)臂架的功能；二次溢流壓力出廠時(shí)已調(diào)定。3、臂架向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，起到限速作用，防止臂架下滑和抖動(dòng)。②回轉(zhuǎn)限位閥360°轉(zhuǎn)通過(guò)兩電磁閥卸荷限位，同時(shí)還有過(guò)載功能和限速功能。也有回轉(zhuǎn)限位閥是通過(guò)裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)使主閥溢流的。其中閥組上的液控梭閥，工作時(shí)自動(dòng)將回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的常閉制動(dòng)器打開(kāi)。同樣，還有過(guò)載功能和限速功能。③比例多路閥（起壓力保護(hù)和卸荷作用、減壓閥（給出控制油、負(fù)載感應(yīng)閥（流量條節(jié)）制執(zhí)行元件的動(dòng)作（不取決于負(fù)載，可多個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)獨(dú)立動(dòng)作LS口與變量泵相接，還可以起到變量與節(jié)能的作用。④液壓鎖單向閥作用用是保證油缸伸出后容積腔閉鎖，防止油缸位移。液壓缸的設(shè)計(jì)和計(jì)算液壓油缸的方案選擇根據(jù)泵車(chē)的工作需要臂液壓缸應(yīng)選用缸體固定的單桿式活塞缸（單桿式活塞缸HSG壓缸為雙作用單活塞桿式液壓缸,具有安裝連接方式多樣以及可帶緩沖裝置等特點(diǎn)。綜上所選HSG缸液壓結(jié)構(gòu)如圖3.8所示3.7

圖3.8 HSG缸液壓結(jié)構(gòu)液壓缸承載力，是液壓缸承受所有外部載荷的總稱(chēng)，它包括工作負(fù)載，外摩擦負(fù)載和慣性負(fù)載。承載力按下式計(jì)算[6]：P P P (3.1P P P N= n+ m+ g式中 PN液壓缸總承載Pn工作負(fù)(N)Pm外摩擦負(fù)(N)Pg液壓缸運(yùn)動(dòng)速度變化時(shí)產(chǎn)生的慣性負(fù)載(N)泵車(chē)臂架結(jié)構(gòu)圖如圖2.7所示：臂工作負(fù)載的分析臂架與地面的角度，從而使之適應(yīng)不同的工作要求。計(jì)算液壓缸負(fù)載力時(shí),必須對(duì)液壓缸所處的工作狀況進(jìn)行全面分析。首先正確地為最大，所以此時(shí)受力最大（3.9。圖3.9查閱相關(guān)資料可知臂處于水平狀態(tài)時(shí)舉升力與豎直方向成度角，因此此時(shí)的作用力F0的豎直方向的分力F1可由如下公式表述出來(lái)：F1=G1

(3.2)0 F=F/COSa (3.3)0 式中 G1－臂架的重量(N)l1－舉升油缸作用力對(duì)鉸點(diǎn)的力臂(m)l2－臂的質(zhì)心到鉸接點(diǎn)的水平距離(m)外摩擦負(fù)載的分析計(jì)算車(chē)四臂油沒(méi)有外摩擦力。慣性負(fù)載的分析加速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程,在變速過(guò)程必然會(huì)產(chǎn)生慣性力,即慣性負(fù)載。由于在此液壓缸工作中，缸筒運(yùn)動(dòng)的速度慢，所以慣性負(fù)載可以忽略。總承載力的計(jì)算液壓缸在啟動(dòng)時(shí)承載力最大,因?yàn)樗坏朔ぷ髫?fù)載、靜摩擦力,載可以忽略。通過(guò)以上對(duì)舉升油缸作用力的計(jì)算，得出了舉升油缸的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，間接的為下面的舉升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)部分作基礎(chǔ)。各臂架液壓缸參數(shù)計(jì)算液壓缸承載力的計(jì)算查閱相關(guān)資料，及設(shè)計(jì)要求可得各液壓缸所受外力如表3.4所示。液壓缸內(nèi)徑尺寸與活塞桿直徑的確定3.23.3所示。由負(fù)載值大小查表3.2，參考同類(lèi)型混凝土攪拌泵車(chē)，取各臂液壓缸工作壓力。P/MPa3.2【】P/MPa負(fù)載F/KN工作壓力<55-1010-2020-3030-50＞500.8-1.51.5-22.5-33.0-4.04.0-5.0≥5.03.3【5】機(jī)床機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械小 液壓機(jī)、重型型工程機(jī)械、 機(jī)械、大中型設(shè)備類(lèi)型工程機(jī)械輔挖掘機(jī)、起重磨床組合機(jī)床龍門(mén)刨床拉床助機(jī)構(gòu)運(yùn)輸機(jī)械工作壓力0.8-23-52-88-1010-1820-32P/MPa0油缸受最大載荷F，活塞桿是工作在受壓狀態(tài)，如圖3.4所示:000圖3.10活塞桿受壓狀態(tài)圖根據(jù)設(shè)計(jì)要求及提供的相關(guān)參數(shù)如下一臂、二臂、三臂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下查三一混凝土機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得：1四臂：L1

=0.5m L=3.21m

=16000N a=1803.2、3.3

=GL/L1

COSa001可得F=106335N0011三臂：L1

=0.5m L=3.11m G1

=18000N a=1803.2、3.3

=GL/L1

COSa00可得F=117716N001二臂：L1

=0.5m L=3.08m

=20000N a=1803.2、3.3

=GL/L1

COSa01可得F0=129534N01

=2.3m L=3.42m

=23000N a=7003.2、3.3

=GL/L

COSa011可得F0=132148N011根據(jù)表3.2和3.3以及機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)5可得PV：P=20MPV=20mm/sPV：P=25MPV=20mm/sPV：P=25MPV=20mm/sPV：P=28MPV=20mm/s缸筒3.11所示可知圖3.11DD，再?gòu)腉B2348—80準(zhǔn)值作為所設(shè)計(jì)的缸筒內(nèi)徑。缸筒壁厚對(duì)于高壓系統(tǒng)或3.2 D/<16時(shí)液壓缸缸筒厚度一般按中等壁厚筒計(jì)算式如下： c D(2. c y式中 －液壓缸缸筒厚度P－試驗(yàn)壓力(Mpa)P≤16Mpa時(shí)，Py

=1.5P，當(dāng)工作壓力P≥16MpaPy

=1.25P，這里應(yīng)取Py

=1.25PD －液壓缸內(nèi)徑(m)－缸體材料的許用應(yīng)力（Mp，可通過(guò)下面公式求得：[ ] bnb－缸體材料的抗拉強(qiáng)度(Mpa)

(3.5)nn=3.5～5n=5但對(duì)于鍛鋼45的許用應(yīng)力[]一般都取[]=110(Mpa)-強(qiáng)度系數(shù)，對(duì)于無(wú)縫鋼管，=1；C-計(jì)入壁厚公差及腐蝕的附加厚度，DD1D+2 ，通常圓整到標(biāo)準(zhǔn)厚度值再根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取液壓外缸徑 如表3.4[7]D1臂架4液壓缸臂架3液壓缸臂架2液壓缸1液壓缸Py/MPa2531.2531.2535 /mm9121518D1/mm118147181214根據(jù)負(fù)載和工作壓力的大小確定D：①以無(wú)桿腔作工作腔時(shí)【】4F4Fmax4Fmax4Fmaxd2D

(3.6) (3.7)I 式中：p 為缸工作腔的工作壓力，可根據(jù)機(jī)床類(lèi)型或負(fù)載的大小來(lái)確定；I 為最大作用負(fù)載。應(yīng)為臂架上升時(shí)工作腔為無(wú)桿腔，又已知油缸受的最大載荷，根據(jù)公式3.4和表3.4可得缸筒的內(nèi)徑分別為表3.5所示：表3.5臂架4液壓缸 臂架3液壓缸 臂架2液壓缸 臂架1液壓缸缸筒內(nèi)徑D（mm）L缸筒長(zhǎng)度L6。

95 113 128 165缸筒內(nèi)有導(dǎo)向套、緩沖柱塞、活塞故其長(zhǎng)度為6L=L-L-L+C=L+S+L+C (3.8)61 5 2 4式中液壓缸的總長(zhǎng) L1

-左耳環(huán)離缸筒的距離 L2

-導(dǎo)向套長(zhǎng)度 S-行程L緩沖柱塞長(zhǎng)度 L3

活塞長(zhǎng)度 L5

右端蓋的安裝長(zhǎng)度 C-與后端蓋連接長(zhǎng)度缸筒長(zhǎng)度L6

具體如表3.12所示。活塞桿①活塞桿的連接方式3.645號(hào)鋼作為活塞桿的材料圖3.12②外徑d?；钊麠U外徑d通常先從滿足速度或速度比的要求來(lái)選擇，然后再校核其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。若速度比為v

，=v v2vv2 1vv

D2 則式子為：D2d2dD也可根據(jù)活塞桿受力狀況來(lái)確定，

(3.9)表3.8工作壓力選取d/Dd/D5.00.5～0.555.0～7.00.62～0.707.00.7表3.9速度比要求確定d/D/2 31.461.612d/D0.550.620.71根據(jù)表3.6與表3.7取公式d=0.7D,可得活塞桿外徑d如表3.10示。表3.10臂架4液壓缸 臂架3液壓缸 臂架2液壓缸 臂架1液壓缸活塞桿外徑d/mm

61.5 72.5 88.2 114當(dāng)按GB/T2348－1993將這些直徑按表3.103.11所示表3.110.63，0.63，1.0，1.6，2.5，4，6.3，10，16，25，31.5，液壓缸的公稱(chēng)壓力系列（GB/T7938-1978）/MPa40.08,10,12,20,25,32,40,50,63,(90),100,(110),125,(140),160,液壓缸內(nèi)徑系列（GB/T2348-1993）/mm(180),200,(220),(280),(360),400,(450),5004,5,6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90,100,活塞缸直徑系列（GB/T2348-1993）/mm110,125,140,160,180,200,220,250,320,36025，50，80，100，125，160，200，250，第一系列320，400，500，630，800，1000，1250，1600，2000，2500，3200，400040，63，90，110，140，180，220，280，活塞行程系列第二系列（GB/T2349-1980）/mm360，450，550，700，900，1100，1400，1800，2200，2800240，260，300，340，380，420，480，530，600，第三系列650，750，850，950，1050，1200，1300，1500，A1=4 A2=(D2d2) 44液壓缸4液壓缸3液壓缸2液壓缸1液壓缸D/mm90100125160d/mm637090110A1/mm26358.5785012265.620096A2/mm23242.54003.55907.110597.5活塞①結(jié)構(gòu)：活塞根據(jù)密封裝置選用整體式，帶有兩個(gè)O型密封圈，活塞環(huán)。具體如3.13所示。②材料:材料取用高強(qiáng)度鑄鐵HT300，圖3.13活塞厚度L4=（0.6～1.0）D，及其相關(guān)值如表3.15所示③尺寸及加工公差活塞的配合因?yàn)槭褂昧私M合形式的密封器件，所以要求不高，活塞外徑對(duì)內(nèi)孔的同軸度公差不大于0.05mm，斷面與軸線的垂直度公差不大于0.08mm/100mm，外表面的圓度和圓柱度不大于外徑公差之半導(dǎo)向套活塞桿導(dǎo)向套在液壓缸有桿側(cè)端蓋內(nèi)，用以對(duì)活塞桿進(jìn)行導(dǎo)向的，內(nèi)裝有密封裝置以保證缸有桿側(cè)腔的密封性，外側(cè)裝有防塵圈以防止活塞桿在內(nèi)縮時(shí)把雜質(zhì)，灰1.52.5m5.～25mm3.15所示，導(dǎo)向套最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H L最大行程 D-缸筒直徑

D 2

圖3.14A，在D<80mm時(shí)，可取D>80mmA=（0.6～1.0）d3.15所示緩沖套塞液壓缸緩沖裝置阻止活塞與端凸緣碰撞并吸收碰撞產(chǎn)生的沖擊。由于設(shè)置該緩在設(shè)在液壓缸中的液壓缸緩沖裝置中，該液壓缸包括構(gòu)成液壓油的收集室的管子，進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的桿，固定在桿上、并分隔了管子的收集室的活塞，和端凸緣，該液壓缸緩沖裝置包括裝在桿上與活塞接近的緩沖套，如果在桿的直線運(yùn)動(dòng)中活塞接近桿側(cè)端凸緣，在桿側(cè)室中產(chǎn)生預(yù)定的緩沖壓力，還包括設(shè)在緩沖活塞與導(dǎo)向套中間其結(jié)構(gòu)如圖3.15所示，詳細(xì)參數(shù)值如表3.15示。圖3.15液壓缸油口直徑的計(jì)算液壓缸油口直徑應(yīng)根據(jù)活塞最高運(yùn)動(dòng)速度v和油口最高液流速度v0而定，公式v/v0v/v00式中 d －液壓缸油口直徑(m)0D－液壓缸內(nèi)徑(m)v－液壓缸最大輸出速度(m/min)v v0－油口液流速度(m/min)，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取 0d 3.13所示0

(3.10)4液壓缸3液壓缸2液壓缸1液壓缸d0/mm15.319.426.328.3后端蓋

表3.13端蓋主要用于連接缸體，上有右耳環(huán)和進(jìn)油口，起密封，阻擋灰塵的作用。故其在液壓缸體中有很重要作用，其結(jié)構(gòu)如圖3.16所示，具體參數(shù)如表3.15所示。這里主要對(duì)缸底厚度進(jìn)行計(jì)算。圖3.16該液壓缸為平形缸體且有油孔，其材料是45號(hào)鋼。pyD(Dd0)[pyD(Dd0)[]

(3.11)式中 H—缸體厚度mmd —mm0p —試驗(yàn)壓力MPayD—液壓缸內(nèi)徑m[]—缸體材料的許用應(yīng)力，取安全系數(shù)n=5，則]b5

110MPa。由于缸的額定壓力Pn20MPa16MPa，所以取Py1.2n。由上可得H3.13

表3.144液壓缸3液壓缸2液壓缸1液壓缸H/mm18273441液壓缸的活塞、活塞桿、緩沖柱塞、后端蓋、導(dǎo)向套、缸筒各參數(shù)如表43.15所示03后端L5103后端L51708090100蓋d115.319.426.328.3臂架4液壓缸臂架3液壓缸臂架2液壓缸臂架1液壓缸L4112141414L4219222222活塞L47182114115L4323232323L4448599187L0168788387L0258585858活塞L46568990桿L0436486069L01630159416421707L333333333緩沖D8499116131柱塞d617292102L5132154177197R60708090r4047.55562.5L7.1L21=L227777導(dǎo)向套L2135135135155L23=L29.7L6.3缸筒長(zhǎng)L61509.51478.51520.51529.5液壓缸的流量確定在D、d確定后可求得Q=VA如表3.16表3.16液壓缸的流量、速度4液壓缸3液壓缸2液壓缸1液壓缸流量7.639.4214.7224.12前Q/L/min進(jìn)速度20202020V/mm/s流量7.789.614.1725.43后Q/L/min退速度40404040V/mm/s（12）液壓缸行程的確定L=L1

+L =3.0m,S=(L-l-l圖3.172 圖3.17

)/2根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得HSG的l1+l2，S（20~30）D,液壓缸行程主要依據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求而定4液壓缸3液壓缸2液壓缸4液壓缸3液壓缸2液壓缸1液壓缸l+l/mm1 2380405465540S/mm 1250120012001200安裝總長(zhǎng)/mm 16351605171517453.4.5 活塞桿柔度校核計(jì)算表3.16d由于Ld

>10，活塞桿屬于細(xì)長(zhǎng)桿，細(xì)長(zhǎng)桿（p

）當(dāng)臨界應(yīng)力小于或等于材料的比例極限p

時(shí)，即

cr

2Ep壓桿發(fā)生彈性失穩(wěn)。若令

（3.12）則p

時(shí)，壓桿發(fā)生彈性失穩(wěn)。這類(lèi)壓桿又稱(chēng)為大柔度桿。對(duì)于不同的材料，因彈性模量Ｅ和比例