QY系列噸起重機液壓系統(tǒng)設計

畢業(yè)設計（論文）（說明書）題目：QY系列8噸起重機液壓系統(tǒng)設計姓名：編號：年月日目錄摘要 1第1章概述 31.1關于汽車起重機 31.2液壓傳動的優(yōu)缺點 41.2.1液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點 41.2.2液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點 41.3、液壓傳動的工作原理及組成 51.3.1液壓傳動的工作原理 51.3.2、液壓傳動系統(tǒng)的組成 61.4汽車起重機液壓系統(tǒng)的運用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 61.4.1、起升液壓系統(tǒng) 61.4.2、變幅液壓系統(tǒng) 71.4.3、伸縮液壓系統(tǒng) 71.4.4、回轉液壓系統(tǒng) 7第二章液壓系統(tǒng)特點分析 82.1、起升機構液壓回路 82.2、伸縮臂機構液壓回路 9第三章液壓傳動系統(tǒng)的故障分析與排故 103.1液壓系統(tǒng)的主要故障 113.2故障的檢查 113.2.1直接檢查法 113.2.2儀器儀表檢測法 113.2.3元件置換法 113.2.4定期按時監(jiān)控和診斷 123.3液壓系統(tǒng)的故障預防 123.3.1保證液壓油的 123.3.2防止液壓油中混入空氣 133.3.3防止液壓油溫度過度 13第四章液壓系統(tǒng)的故障分析 134.1傳動系統(tǒng)分析法 144.2邏輯流程分析法 14第五章液壓系統(tǒng)故障的排除 14第六章起重機重量的確定及機構件參數(shù)性能的確定 216.1QY8液壓系列元件的參數(shù) 216.2支腿液壓參數(shù)設計 226.3吊臂伸縮缸設計 246.4基本臂液壓缸及主臂主要參數(shù)的確定 246.5無桿腔全縮需液壓油體積V確定 256.6臂的抗斷能力較核EQ 266.7變幅液壓缸的設計 27結論 29參考文獻 30致謝 31第31頁 摘要 在我國，車載起重機的發(fā)展已有五十年的歷史了，由于受到客觀條件的限制，一度發(fā)展較慢。進入九十年代發(fā)展迅速，但與國際先進水平還相差很遠，主要表現(xiàn)在產品質量的穩(wěn)定性、自動化、智能化等方面。隨著國家基礎建設的規(guī)模不斷加大，許多生產場合都需要對設備、產品、零件、貨物等進行搬運和位移，車載起重機在起重運輸行業(yè)和野外作業(yè)發(fā)揮的作用也將越來越大，市場也將越來越大。

本文對車載起重機的設計進行了研究，分章、節(jié)逐一論述了設計過程。在設計過程部分，首先對裝載起重機的汽車的底盤進行選擇，確定起重機的技術參數(shù)，重點就車載起重機的液壓系統(tǒng)進行論述和設計，以及對起重機的主要機構如起升機構、回轉機構的型式和計算方法做出論述，對回轉機構機械裝配部分也進行了設計，最后對影響起重機起重能力的支腿型式及其跨距的確定進行了簡要說明。

設計的汽車起重機能夠滿足使用功能要求，安全可靠，結構合理，重量輕，操作使用方便，對許多生產場合與起重運輸?shù)刃袠I(yè)，具有很強的現(xiàn)實意義。關鍵詞：車載起重機，液壓系統(tǒng)，回轉機構液壓缸ABSTRACTThedesignandproductionofthevehicle-mountedcranehavemorethan50year’shistoryinourcountry.Thedevelopmentofvehicle-mountedcrane,however,wasslowasthewellknownreason.Since1990’s,itwasacceleratedinourcountry,buttheproductsstillcouldnotreachtheadvancedinternationallevelinthequalitystability,automation,andintelligent.Withtheneedvehicle-mountedshiftproductionequipment,products,componentsetc.Vehicle-mountedcraneinliftingthetransportindustryandtheroleoffieldoperationswillbeincreasing,andthemarketwillbegrowing,too.

Inthispaper,thedesignoftruckcraneisstudiedindetailandsub-chapter,eachsectionisdiscussedinthedesignprocess.Choosingthevehiclechassiswhichloadingthecranesisdescribedatfirst.Nextistoidentifytechnicalparametersofcrane.Andthedesignofthevehiclewiththeliquidpresssystemisthekey.Thedesignmethodofmainmechanismsofthecrane,whichincludesthewinchsectionandtherotarybearingsection,isdescribed.Mechanicalassemblydesignoftherotarymechanismisalsoconducted.Atlastthispapergivesabriefdescriptionofthesupportleg,whichaffectstheperformanceofcranegreatly.

Thisvehicle-mountedcranecansatisfytheserequests,safetydependable,constructionreasonable,thelightweightandoperatingconvenient.Itgivesalotofusestomanyoccasionsandliftproductionoftransportindustries,whichwillhavegreatapplicationbackground.KEYWORDS:Vehicle-mountedcrane，Liquidpresssystem，Rotarymechanism第1章概述1.1關于汽車起重機汽車起重機是裝在普通汽車底盤或特制汽車底盤上的一種起重機，其行駛駕駛室與起重操縱室分開設置。這種起重機的優(yōu)點是機動性好，轉移迅速。缺點是工作時須支腿，不能負荷行駛，也不適合在松軟或泥濘的場地上工作。汽車起重機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要求，因而可在各類公路上通行無阻。此種起重機一般備有上、下車兩個操縱室，作業(yè)時必需伸出支腿保持穩(wěn)定。起重量的范圍很大，可從8噸～1000噸，底盤的車軸數(shù)，可從2～10根。是產量最大，使用最廣泛的起重機類型。圖1-1QY-8型汽車起重機的外形結構1-載重汽車；2-回轉機構；3-支腿；4-吊臂變幅缸；5-基本臂；6-吊臂伸縮缸；7-起升機構1.2液壓傳動的優(yōu)缺點1.2.1液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點

液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比有以下主要優(yōu)點：

(1)在同等功率情況下，液壓執(zhí)行元件體積小、重量輕、結構緊湊。例如同功率液壓馬達的重量約只有電動機的1/6左右。

(2)液壓傳動的各種元件，可根據(jù)需要方便、靈活地來布置；

(3)液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕，慣性小，反應快，液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向；(4)操縱控制方便，可實現(xiàn)大范圍的無級調速(調速范圍達2000：1)，它還可以在運行的過程中進行調速；

(5)一般采用礦物油為工作介質，相對運動面可自行潤滑，使用壽命長；

(6)容易實現(xiàn)直線運動；

(7)既易實現(xiàn)機器的自動化，又易于實現(xiàn)過載保護，當采用電液聯(lián)合控制甚至計算機控制后，可實現(xiàn)大負載、高精度、遠程自動控制。(8)液壓元件實現(xiàn)了標準化、系列化、通用化，便于設計、制造和使用。1.2.2液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點

(1)液壓傳動不能保證嚴格的傳動比，這是由于液壓油的可壓縮性和泄漏造成的。

(2)工作性能易受溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。

(3)由于流體流動的阻力損失和泄漏較大，所以效率較低。如果處理不當，泄漏不僅污染場地，而且還可能引起火災和爆炸事故。

(4)為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上要求較高，因此它的造價高，且對油液的污染比較敏感?？偟恼f來，液壓傳動的優(yōu)點最突出的，它的一些缺點有的現(xiàn)已大為改善，有的將隨著科學技術的發(fā)展而進一步得到克服。

1.3、液壓傳動的工作原理及組成

1.3.1液壓傳動的工作原理，可以用一個液壓千斤

頂?shù)墓ぷ髟韥碚f明。

液壓千斤頂工作原理圖

1—杠桿手柄2—小油缸3—小活塞4，7—單向閥5—吸油管

6，10—管道8—大活塞9—大油缸11—截止閥

12—油箱

基本工作原理:

液壓傳動是利用有壓力的油液作為傳遞動力的工作介質，而且傳動中必須經過兩次能量轉換.由此可見，液壓傳動是一個不同能量的轉換過程。1.3.2、液壓傳動系統(tǒng)的組成7

一個完整的、能夠正常工作的液壓系統(tǒng)，應該由以下五個主要部分來組成：1.動力裝置:它是供給液壓系統(tǒng)壓力油，把機械能轉換成液壓能的裝置。最常見的是液壓泵。

2.執(zhí)行裝置：它是把液壓能轉換成機械能的裝置。其形式有作直線運動的液壓缸，有作回轉運動的液壓馬達，它們又稱為液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件。

3.控制調節(jié)裝置：它是對系統(tǒng)中的壓力、流量或流動方向進行控制或調節(jié)的裝置。如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、截止閥等。

4.輔助裝置：例如油箱，濾油器，油管等。它們對保證系統(tǒng)正常工作是必不可少的。

5.工作介質：傳遞能量的流體，即液壓油等。

在同等輸出功率下，液壓傳動裝置的體積小、重量輕、運動慣量小、動態(tài)性能好。1.4汽車起重機液壓系統(tǒng)的運用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢隨著國家現(xiàn)代化建設的飛速發(fā)展，科學技術的不斷進步，現(xiàn)代施工項目對汽車起重機的要求也越來越高，高、深、尖液壓技術在汽車起重機上的應用也越來越廣泛，汽車起重機液壓系統(tǒng)展示了強大的發(fā)展趨勢。汽車起重機液壓系統(tǒng)一般由起升、變幅、伸縮、回轉、控制五個主回路組成，我們通過對五個主回路現(xiàn)狀的分析來探討其發(fā)展趨勢。1.4.1、起升液壓系統(tǒng)對起重機來說，起升動作是最頻繁的動作。目前最常用的起升液壓系統(tǒng)為定量泵、定量或變量馬達開式液壓系統(tǒng)，然而，現(xiàn)代施工對起升系統(tǒng)提出了新的要求：節(jié)能、高效、可靠以及微動性、平穩(wěn)性好。為了適應這些新的要求，以前的定量泵將逐步被先進可靠的具有負載反饋和壓力切斷的恒功率變量泵所取代，先前的定量馬達或液控變量馬達也將被電控變量馬達所取代。這種系統(tǒng)將能有效的達到輕載高速、重載低速和節(jié)能的效果。1.4.2、變幅液壓系統(tǒng)變幅液壓系統(tǒng)的發(fā)展趨勢也體現(xiàn)為節(jié)能高效，目前最先進的為變幅下降時充分利用吊臂和重物的重力勢能，實現(xiàn)重力下放，下放的速度由先導手柄來無級控制，變幅平穩(wěn)沒有沖擊。1.4.3、伸縮液壓系統(tǒng)對于具有五節(jié)以下伸縮臂的伸縮液壓系統(tǒng)，國內一般采用同步或順序加同步的伸縮方式，當采用兩級油缸時，上下兩油缸實現(xiàn)內部溝通，一般采用插裝式平衡閥；對于具有五節(jié)以上伸縮臂的液壓系統(tǒng)，采用單缸插銷伸縮機構，這種伸縮機構自重輕，能大幅提高起重機的起重性能，能有效的控制整機的重量，通過采用多油口和多平衡閥的油路來提高伸縮的效率。1.4.4、回轉液壓系統(tǒng)回轉也是起重機使用頻繁的動作，但相對而言，回轉所需功率最少，因而回轉系統(tǒng)的最高要求是：回轉平穩(wěn)，起重作業(yè)無側載；回轉系統(tǒng)的發(fā)展趨勢為通過小馬達、大傳動比來實現(xiàn)操作平穩(wěn)，通過設立回轉緩沖閥和自由滑轉機能來實現(xiàn)吊重的自動對中功能，從而有效防止側載的產生。1.4.5、操縱、控制系統(tǒng)機械式操縱是汽車起重機最簡單、最廣泛使用的一種操縱方式，液比例操縱系統(tǒng)在我廠也己廣泛使用并相當成熟，操作性能得到了很大的提高；然而，最有發(fā)展前途的還是電比例操縱系統(tǒng)，借助于計算機技術和可編程技術，汽車起重機將向智能化發(fā)展。除此之外，液壓系統(tǒng)在以下幾方面也體現(xiàn)出明顯的發(fā)展趨勢：1、采用國際化配套，對系統(tǒng)性要求較高的液壓元件如泵、閥、馬達等采用國際化配套可提高產品的可靠性，另外，國外使用成熟、量大價廉的元件在國內也廣泛使用。2、采用卡套式接頭，由于卡套式接頭在控制系統(tǒng)污染、防泄露等方面具有很強的優(yōu)越性，使用卡套式接頭能大大減少故障率和早期反饋率。3、在系統(tǒng)中設計速度分檔，由于不同施工項目的不同要求，對起重機各動作速度的要求也不一樣，速度分檔技術也應運而生，設計不同的速度檔位，以適用不同工況的要求。4、廣泛使用高度集成的、模塊化閥組，能簡化管路，有效的減少液組，提高效率，同時易于維護。5、向計算機技術領域的縱深滲透，汽車起重機將向無線遙控技術、遠程診斷服務技術、黑匣子自我保護技術等方向發(fā)展，為了實現(xiàn)整機的功能，液壓技術將同計算機技術相互滲透，共同發(fā)展。第二章液壓系統(tǒng)特點分析2.1、起升機構液壓回路工程起重機需要用起升機構，即卷筒—吊索機構實現(xiàn)垂直起升和下放重物。液壓起升機構用液壓馬達通過減速器驅動卷筒，圖1-2-1是一種最簡單的起升機構液壓回路。當換向閥3處于右位時，通過液壓馬達2、減速器6和卷筒7提升重物c，實現(xiàn)吊重上升。而換向閥處于右位時下放重物c，實現(xiàn)負重下降，這時平衡閥4起平穩(wěn)作用。當換向閥處于中位時，回路實現(xiàn)承重靜止。由于液壓馬達內部泄漏比較大，即使平衡閥的閉鎖性能很好，但卷筒—吊索機構仍難以支撐重物c。如要實現(xiàn)承重靜止，可以設置常閉式制動器，依靠制動液壓缸8來實現(xiàn)。在換向閥右位(吊重上升)和左位(負重下降)時，泵1壓出液體同時作用在制動缸下腔，將活塞頂起，壓縮上腔彈簧，使制動器閘瓦拉開，這樣液壓馬達不受制動。換向閥處于中位時，泵卸荷，壓出口接近零壓，制動缸活塞被彈簧壓下，閘瓦制動液壓馬達，使其停轉，重物c就靜止于空中。某些起升機構要求開始舉升重物時，液壓馬達產生一定的驅動力矩，然后制動缸才徹底拉開制動閘瓦，以避免重物c在馬達驅動力矩充分形成前向下溜滑。所以在通往制動缸的支路上沒單向節(jié)流閥9，由于閥9的作用，拉開閘瓦的時間放慢，有一段緩慢的動摩擦過程；同時，馬達在結束負重下降后，換向閥3回復中位，閥9的單向閥允許迅速排出制動缸下腔的液體,使制動閘瓦盡快閘住液壓馬達，避免重物C繼續(xù)下降。2.2、伸縮臂機構液壓回路伸縮機構是一種多級式伸縮起重臂伸出與縮回的機構。圖2-2-2為伸縮臂機構液壓回路。臂架有三節(jié)，I是第1節(jié)臂，或稱基臂；n是第2節(jié)臂；III是第3節(jié)臂；后一節(jié)臂可依靠液壓缸相對前一節(jié)臂伸出或縮進。3節(jié)臂只要兩只液壓缸：液壓缸6的活塞與基臂I鉸接，而其缸體鉸接于第2節(jié)臂II，缸體運動Ⅱ相對I伸縮；液壓缸7的缸體與第2節(jié)臂Ⅱ鉸接，而其活塞鉸接于第3節(jié)臂Ⅲ，活塞運動使Ⅲ相對于Ⅱ伸縮。第2和第3節(jié)臂是順序動作的，對回路的控制可依次作如下操作：1.手動換向閥2左位，電磁閥3也左位，使液壓缸6亡腔壓人液體，缸體運動將第2節(jié)Ⅱ相對于基臂l伸出，第3節(jié)臂IⅡ則順勢被Ⅱ托起，但對Ⅱ無相對運動，此時實現(xiàn)舉重上升。

2．手動換向閥仍左位，但電磁換向閥換右位，液壓缸6因無液體壓入而停止運動，臂Ⅱ對臂I也停止伸出，而液壓缸7下腔壓入液體，活塞運動將m相對于Ⅱ伸出，繼續(xù)舉重上升。連同上一步序，可將3臂總長增至最大，將重物舉升至最高位。

3．手動換向閥換為右位，電磁換向閥仍為右位，液壓缸7上腔壓入液體，活塞運動臂m相對于Ⅱ縮回，為負重下降，故此時需平衡閥5作用。

4．手動換向閥仍右位，電磁換向閥換左位，液壓缸6下腔壓入液體，缸體運動將Ⅱ相對于I縮回，亦為負重下降，需平衡閥4作用。

如不按上述次序操作，可以實現(xiàn)多種不同的伸縮順序，但不可能出現(xiàn)兩個液壓缸同時動作。

伸縮臂機構可以不同的方法，即不采用電磁閥而用順序閥，液壓缸面積差動，機械結構等辦法實現(xiàn)多個液壓缸的順序動作，還可以采用同步措施實現(xiàn)液壓缸的同時動作。2.3、變幅機構液壓回路變幅機構在起重機、挖掘機和裝載機等工程機械中，用于改變臂架的位置，增主機的工作范圍。最常見的液壓變幅機構是用雙作用液壓缸作液動機，也有采用液壓馬達和柱塞缸。圖2-2-3為雙作用液壓缸變幅回路。

液壓缸6承受重物c及臂架重量之和的分力作用，因此，在一般情況下應采用平衡閥3來達到負重勻速下降的要求，如圖2-2-3a)所示。但在一些對負重下降勻速要求不很嚴格的場合，可以采用液控單向閥4串聯(lián)單向節(jié)流閥5來代替平衡閥，如圖2-2-3b)所示。其中閥4的作用有：一是在承重靜止時鎖緊液壓缸6；二是在負重下降時泵形成一定壓力打開控制口，使液壓缸下腔排出液體而下降。但閥4卻沒有平衡閥使液壓缸勻速下降的功能，然而這種功能由第三章液壓傳動系統(tǒng)的故障分析與排故液壓傳動是以液壓油為工作介質進行能量轉換和動力傳遞的，它具有傳送能量大、布局容易、結構緊湊、換向方便、轉動平穩(wěn)均勻、容易完成復雜動作等優(yōu)點，因而廣泛應用于工程機械領域。但是，液壓傳動的故障往往不容易從外部表面現(xiàn)象和聲響特征中準確地判斷出故障發(fā)生的部位和原因，而準確迅速地查出故障發(fā)生的部位和原因，并及時排除。在工程機械的使用、管理和維修中是十分重要的。3.1液壓系統(tǒng)的主要故障在相對運動的液壓元件表面、液壓油密封件、管路接頭處以及控制元件部分，往往容易出現(xiàn)泄漏、油溫過高、出現(xiàn)噪音以及電液結合部分執(zhí)行動作失靈等現(xiàn)象。具體表現(xiàn)：一是管子、管接頭處及密封面處的泄漏，它不僅增加了液壓油的耗油量，臟污機器的表面，而且影響執(zhí)行元件的正常工作。二是執(zhí)行動作遲緩和無力，表現(xiàn)為推土機鏟刀提升緩慢、切土困難，挖掘機挖掘無力、油馬達轉不起來或轉速過低等。三是液壓系統(tǒng)產生振動和噪音。四是其他元件出現(xiàn)異常。3.2故障的檢查3.2.1直接檢查法憑借維修人員的感覺、經驗和簡單工具，定性分析判斷故障產生的原因，并提出解決的辦法。3.2.2儀器儀表檢測法在直接觀察的基礎上，根據(jù)發(fā)生故障的特征和經驗，采取各種檢查儀器儀表，對液壓系統(tǒng)的流量、壓力、油溫及液壓元件轉速直通式檢測，對振動噪音和磨損微粒進行量的分析。3.2.3元件置換法以備用元件逐一換下可能發(fā)生故障的元件，觀察液壓系統(tǒng)的故障是否消除，繼而找出發(fā)生故障的部位和原因，予以排除。在施工現(xiàn)場，體積較大、不易拆裝且儲備件較少的元件，不宜采用這種方法。但對于如平衡閥、溢流閥及單向閥之類的體積小，易拆裝的元件，采用置換法是比較方便的。3.2.4定期按時監(jiān)控和診斷根據(jù)各種機械型號、檢查內容和時間的規(guī)定，按出廠要求的時間和部位，通過專業(yè)檢測、監(jiān)控和診斷來檢測元器件技術狀況，及時發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的異常隱患，這是使液壓系統(tǒng)的故障消滅在發(fā)生之前的一種科學技術手段。當然，執(zhí)行定期檢測法，首先要培養(yǎng)一些專業(yè)技術檢測人員，使他們既精通工程機械液壓元件的構造和原理，又掌握和鉆研檢測液壓傳動系統(tǒng)的各種診斷技術，在不斷積累靠人的直感判斷故障經驗的同時，逐步發(fā)展不解體診斷技術，來完成技術數(shù)據(jù)采集，輔以電腦來分析判斷故障的原因及排除方法。3.3液壓系統(tǒng)的故障預防3.3.1保證液壓油的清潔度正確使用標定的和要求使用的液壓油及其相應的替代品(詳參《工程機械油料手冊》)，防止液壓油中侵入污物和雜質。因為在液壓傳動系統(tǒng)中，液壓油既是工作介質，又是潤滑劑，所以油液的清潔度對系統(tǒng)的性能，對元件的可靠性、安全性、效率和使用壽命等影響極大。液壓元件的配合精度極高，對油液中的污物雜質所造成的淤積、阻塞、擦傷和腐蝕等情況反應更為敏感。造成污物雜質侵入液壓油的主要原因，一是執(zhí)行元件外部不清潔；二是檢查油量狀況時不注意；三是加油時未用120目的濾網(wǎng)過濾；四是使用的容器和用具不潔凈；五是磨損嚴重和損壞的密封件不能及時更換；六是檢查修理時，熱彎管路和接頭焊修產生的銹皮雜質清理不凈；七是油液貯存不當?shù)鹊?。在使用檢查修理過程中，應注意解決這些問題，以減少和防止液壓系統(tǒng)故障的發(fā)生。3.3.2防止液壓油中混入空氣液壓系統(tǒng)中液壓油是不可壓縮的，但空氣可壓縮性很大，即使系統(tǒng)中含有少量空氣，它的影響也是非常大的。溶解在油液中的空氣，在壓力較低時，就會從油中逸出產生氣泡，形成空穴現(xiàn)象；到了高壓區(qū)，在壓力的沖擊下，這些氣泡又很快被擊碎，急劇受到壓縮，使系統(tǒng)產生噪音。同時，氣體突然受到壓縮時，就會放出大量的熱能，因而引起局部受熱，使液壓元件和液壓油受到損壞，工作不穩(wěn)定，有時會引起沖擊性振動。故必須防止空氣進入液壓系統(tǒng)。具體做法：一是避免油管破裂、接頭松動、密封件損壞；二是加油時，避免不適當?shù)叵蛳聝A倒；三是回油管插入油面以下；四是避免液壓泵入口濾油器阻塞使吸油阻力增大，不能把溶解在油中的空氣分離出來。3.3.3防止液壓油溫度過度液壓系統(tǒng)中的油液的工作溫度一般在30℃～80℃范圍內比較好，在使用時必須注意防止油溫過高。如油箱中的油面不夠，液壓油冷卻器散熱性能不良，系統(tǒng)效率太低，元件容量小，流速過高，選用油液粘度不正確，它們都會使油溫升高過快。粘度高增加油液流動時的能量損耗，粘度低會使泄漏增多，因此在使用中能注意并檢查這些問題，就可以預防油溫過高。此外對液壓油定期過濾，定期進行物理性能檢驗，既能保證液壓系統(tǒng)的工作性能，又能減少液壓元件的磨損和腐蝕，延長油液和液壓元件的使用壽命。第四章液壓系統(tǒng)的故障分析4.1傳動系統(tǒng)分析法工程機械的液壓傳動系統(tǒng)如果維護得好，一般說來故障是比較少的。由于密封件老化、變質和磨損而產生外泄是很容易觀察到的，根據(jù)具體情況可設法排除。但是如果液壓元件的內部發(fā)生了故障是觀察不到的，往往不容易一下子就找出原因，有時雖然是同樣的故障現(xiàn)象，但產生的原因卻不一定相同，要想準確而迅速地找出液壓元件的故障的部位和原因，首先要根據(jù)發(fā)生故障元件的構造圖、系統(tǒng)圖，分析了解和研究元件的工作原理和特性，再使了解的構造原理與實物對號，具體情況具體分析，檢查尋找故障發(fā)生的部位和產生的原因，以便采取相應的技術措施來排除故障。4.2邏輯流程分析法此方法是根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)的基本原理進行邏輯分析，減少懷疑對象，逐步逼近找出故障發(fā)生的部位和原因。第五章液壓系統(tǒng)故障的排除(1)液壓系統(tǒng)中管子、管子接頭和焊接處，由于振動頻率較高，常常發(fā)生破壞。在換用時要根據(jù)壓力和使用場合，選用強度足夠，內壁光滑清潔，無砂、無傷、無銹蝕、無氧化皮的管子。當管子需要焊接時，最好采用加套管的辦法，因為對接可能使管的內徑局部縮小；截段時，油管的截面與管子軸線的不垂直度不得大于0.5°，并清除鐵屑和銳邊倒鈍。當管子支承距離過大或支承松動時要設卡固定擰緊，當彎曲半徑過小時，易形成彎曲應力，彎曲半徑一般應大于管外徑的3倍。在密封表面處，密封元件的老化變質會使泄漏量增大。密封件的有效壽命通常是：固定元件之間的密封壽命時間為10000h，運動元件之間密封壽命時間為1500h～2000h。到了規(guī)定的使用壽命時間后，即使還可用的元件也應該更換。密封面的泄漏還與預壓面的壓力不夠或不均勻有關。預壓量增大時，其封油量壓力增大，密封效果好，反之則差。再者摩擦表面光潔度與硬度不足也會縮短密封件的壽命。密封件設計不合理以及安裝時扭曲刮傷也是導致密封圈早期磨損而引起泄漏的原因。油液中雜質過多，易加速密封件與摩擦表面的磨損，形成密封件的早期失效，油封工作溫度過高或過低也會影響其壽命和工作性能。(2)執(zhí)行元件運動的速度降低，主要是由于輸入執(zhí)行元件的液壓油流量不足；執(zhí)行元件無力的原因主要是輸入液壓油壓力不足，以及回油管路背壓過高等因素所造成的。工程機械液壓系統(tǒng)所用的油泵多為齒輪泵，其工作壓力為210×102kPa，柱塞泵的工作壓力可達320×102kPa。泵的輸出壓力是由荷載決定的，并隨著荷載的變化而變化。荷載無限增加，泵的壓力也無限升高，直到系統(tǒng)某一部分被破壞。對于齒輪泵：主要是軸承、齒輪嚙合面、齒頂與殼體、齒輪端面與泵蓋間的磨損和密封件的磨損、老化、損壞使齒輪泵的內漏表現(xiàn)更為突出。在一定轉速與一定壓力下，對無端面間隙補償?shù)凝X輪泵，其軸線磨損引起的泄漏約占全部內漏量的75%～85%，齒頂間隙內漏量約占15%～20%，其他內漏約占4%～5%，因此我們要抓住主要問題，采取有效的技術措施予以解決，就能使泵恢復其原有性能。在維修工作中，我們發(fā)現(xiàn)使用了一定時間的齒輪泵，由于嚙合擠壓，在齒頂和端面會產生毛刺，使泵體和端蓋的磨損加劇，尤其是鋁合金泵蓋更為嚴重。如能定期修理檢查，用油石磨掉所產生的毛刺，則可以延長油泵的壽命。葉片泵的主要故障是定子、葉片、轉子、軸承和兩側配流盤的磨損，定子的內表面是由圓弧和過渡曲線組成的，過渡曲線如果采用“阿基米德”螺旋線，則葉片徑向等速運動。實踐證明，當我們將葉片泵解體修理時，定子內表面就在曲線與圓弧連接部分磨損最嚴重，換掉磨損嚴重的定子，可以使葉片泵恢復原有的性能，采用這種修理方法是比較經濟的。葉片泵轉子、葉片的使用壽命約相當于定子使用壽命的兩倍，這在備料時應予以考慮。(3)液壓系統(tǒng)的蓄能器是用來調節(jié)能量、貯存能量、減少設備容積、降低功率消耗、減少系統(tǒng)發(fā)熱、緩沖吸收沖擊和脈動壓力的輔助元件。常見的蓄能器有膠囊式的，它具有漏氣損失小、反應靈敏、可以吸收急速的壓力沖擊和脈動、重量輕、體積小等特點。蓄能器發(fā)生故障會影響液壓系統(tǒng)的正常工作，因此在檢查氣壓量不足時，應按時充入惰性氣體。(4)液壓系統(tǒng)中，要求裝備精度高的還有液壓馬達。如果注意日常維護和保養(yǎng)，防止油液污染，一般不會發(fā)生故障，進入液壓馬達的油液須仔細過濾，以減少雜質，防止過快磨損。修理后的馬達，應注滿干凈的液壓油，排盡系統(tǒng)中的空氣。確定不了馬達是否有故障，最好不要拆卸，這樣可減少污染的機會和保持配合的精度。液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，常見的故障有漏油和運動不正常。缸頭因密封件損壞而外泄，應立即更換密封件；油缸運動不正常有油缸內漏、油路中有空氣、活塞密封件老化和損壞、油液有雜質、平衡閥發(fā)生故障等。(5)控制元件是用來實現(xiàn)系統(tǒng)和執(zhí)行元件對壓力、流量方向的要求的?？刂崎y及時控制系統(tǒng)中最重要的元件，由于閥的配合一般都比較精密，所以在修理時應特別注意，不需拆閥芯的盡量不要抽出閥芯；配合副方位不要錯亂，偶件不要互換；螺絲的擰緊力矩要均勻一致，錐形閥芯的接觸線磨損可采用研磨修正接觸線的辦法解決；回位彈簧疲勞時，可予更換液壓系統(tǒng)常見故障及排除方法故障現(xiàn)象產生原因排除方法系統(tǒng)無壓力或壓力不足溢流閥開啟，由于閥芯被卡住，不能關閉，阻尼孔堵塞，閥芯與閥座配合不好或彈簧失效。其它控制閥芯由于故障卡住，引起卸荷。液壓元件磨損嚴重或密封損壞，造成內、外泄漏。液位過低，吸油堵塞或油溫過高。泵轉向錯誤，轉速過低或動力不足。修研閥芯與閥體，清洗阻尼孔，更換彈簧。找出故障部位，清洗或研修，使閥芯在閥體內能靈活運動。檢查泵、閥及管路各連接處的密封性，修理或更換零件和密封件。加油，清洗吸油管路或冷卻系統(tǒng)。檢查動力源。流量不足油箱液位過低，油液粘度較大，過濾器堵塞引起吸油阻力過大。液壓泵轉向錯誤，轉速過低或空轉磨損嚴重，性能下降。管路密封不嚴，空氣進入。蓄能器漏氣，壓力及流量供應不足。其它液壓元件及密封件損壞引起泄漏?？刂崎y動作不靈。檢查液位，補油，更換粘度適宜的液壓油，保證吸油管直徑足夠大。檢查原動機、液壓泵及變量機構，必要時換液壓泵。檢查管路連接及密封是否正確可靠。檢修蓄能器。修理或更換。調整或更換。泄漏接頭松動，密封損壞。閥與閥板之間的連接不好或密封件損壞。系統(tǒng)壓力長時間大于液壓元件或附近的額定工作壓力，使密封件損壞。相對運動零件磨損嚴重，間隙過大。擰緊接頭，更換密封。改善閥與閥板之間的連接，更換密封。限定系統(tǒng)壓力，或更換許用壓力較高的密封件。更換磨損零件，減小配合間隙。油溫過高冷卻器通過能力下降或出現(xiàn)故障。油箱容量小或散熱性差。壓力調整不當，長期在高壓下工作。管路過細且彎曲，造成壓力損失增大，引起發(fā)熱。環(huán)境溫度較高。排除故障或更換冷卻器。增大油箱容量，增設冷卻裝置。限定系統(tǒng)壓力，必要時改進設計。加大管徑，縮短管路，使油液流動通暢。改善環(huán)境，隔絕熱源。振動液壓泵：密封不嚴吸入空氣，安裝位置過高，吸油阻力大，齒輪形精度不夠，葉片卡死斷裂，柱塞卡死移動不靈活，零件磨損使間隙過大。液壓油：液位太低，吸油管插入液面深度不夠，油液粘度太大，過濾器堵塞。溢流閥：阻尼孔阻塞，閥芯與閥體配合間隙過大，彈簧失效。其它閥芯移動不靈活。管道：管道細長，沒有固定裝置，互相碰撞，吸油管與回油管相距太近。電磁鐵：電磁鐵焊接不良，彈簧過硬或損壞，閥芯在閥體內卡住。機械：液壓泵與電動機聯(lián)軸器不同軸或松動，運動部件停止時有沖擊，換向時無阻尼，電動機振動。更換吸油口密封，吸油管口至泵進油口高度要小于500mm,保證吸油管直徑,修復或更換損壞的零件。加油,增加吸油管長度到規(guī)定液面深度,更換合適粘度的液壓油,清洗過濾器。清洗阻尼孔,修配閥芯與閥體的間隙,更換彈簧。清洗,去毛刺。設置固定裝置,擴大管道間距及吸油管和回油管間距離。重新焊接,更換彈簧,清洗及研配閥芯和閥體。保持泵與電動機軸的同心度不大于0.1mm,采用彈性聯(lián)軸器,緊固螺釘,設置阻尼或緩沖裝置,電動機作平衡處理。振動液壓泵：密封不嚴吸入空氣，安裝位置過高，吸油阻力大，齒輪形精度不夠，葉片卡死斷裂，柱塞卡死移動不靈活，零件磨損使間隙過大。液壓油：液位太低，吸油管插入液面深度不夠，油液粘度太大，過濾器堵塞。溢流閥：阻尼孔阻塞，閥芯與閥體配合間隙過大，彈簧失效。其它閥芯移動不靈活。管道：管道細長，沒有固定裝置，互相碰撞，吸油管與回油管相距太近。電磁鐵：電磁鐵焊接不良，彈簧過硬或損壞，閥芯在閥體內卡住。機械：液壓泵與電動機聯(lián)軸器不同軸或松動，運動部件停止時有沖擊，換向時無阻尼，電動機振動。更換吸油口密封，吸油管口至泵進油口高度要小于500mm,保證吸油管直徑,修復或更換損壞的零件。加油,增加吸油管長度到規(guī)定液面深度,更換合適粘度的液壓油,清洗過濾器。清洗阻尼孔,修配閥芯與閥體的間隙,更換彈簧。清洗,去毛刺。設置固定裝置,擴大管道間距及吸油管和回油管間距離。重新焊接,更換彈簧,清洗及研配閥芯和閥體。保持泵與電動機軸的同心度不大于0.1mm,采用彈性聯(lián)軸器,緊固螺釘,設置阻尼或緩沖裝置,電動機作平衡處理。沖擊蓄能器充氣壓力不夠。工作壓力過高。先導閥、換向閥制動不靈活及節(jié)流緩沖慢。液壓缸端部無緩沖裝置。溢流閥故障使壓力突然上升。系統(tǒng)中有大量空氣。給蓄能器充氣。調整壓力至規(guī)定值。減小制動錐傾斜角或增加制動錐長度，修復節(jié)流緩沖裝置。增設緩沖裝置或背壓閥。修理或更換排除空氣。第六章起重機重量的確定及機構件參數(shù)性能的確定6.1QY8液壓系列元件的參數(shù)起重機總重量是舍己為公為7.5噸。主臂長7.5m，副臂長16.98m。根據(jù)設計要求基本臂設計為7.5m最長主臂16.98m最長主臂+副臂為22.1m.車重心在壓后支腿為車全長的2/3處。即12*2/3=8m。吊臂液壓變幅缸與主臂相離為0.8m主臂距變幅缸3.5m處支腿距離確定為：縱向距離為3.825m橫向4.0m液壓泵20mp排量40ml轉速1500r/min起升速度單泵53m/min.最大回轉速度2.8r/min.全伸時間36s全縮時間25s變幅時間35s起程起臂時間20s同時收放時間16s水平時間16s最大額定總起800kg重量最小額定變幅3m最大起重力矩235.2kn*m后車架離地高度1.2m6.2支腿液壓參數(shù)設計液壓缸安裝于車架上橫向4.0m 縱向3.825m全縮離地高度為0.2m液壓支腿單腿受力計算G車=7.5*103*10（G取10N/kg）=750000N(支腿液壓活塞相關參數(shù))(支腿液壓缸參數(shù))單腿受力為750000/4=37500N液壓活塞桿為45號鋼D=70mm液壓鋼外壁為鑄鐵高H=70mm可升長度為60cm液壓活塞D=100mmH厚=20mmS為截面=Πr2=0.052*3.14159(Π取值為3.14159計算)=0.07853982V缸=78.5*60=4712.4ml設計要求16S升起，流量為294.525ml/S才可以滿足要求收腿時間為16S△S=Π（52-3.52）=3.14159*12.25=39.27cm2V無桿腔=S*h=39.27*60=2403.3mlV流=v/t=2403.3/16=150.21ml/S強度較核根據(jù)金屬工藝學52頁45號鋼力學性能225-600MPp油壓=f/△s=3.75*10000/0.00785398=4.7746mp6.3吊臂伸縮缸設計根據(jù)設計設計基本臂7.5m最長主臂16.98m最長主臂加副臂22.1m可伸縮長度為6m已知額定起重為8T單泵起升速度為53m/min=0.89m/S外加圖卷繩速度為0.89m/min起升時加速度為0.89m/s2F=G+MA=8*103*10+8000*0.89=7120+80000=87120N（G取10N/KG）6.4基本臂液壓缸及主臂主要參數(shù)的確定（基本臂液壓缸設計及參數(shù)確定）（主臂液壓活塞相關參數(shù)確）設計有效變幅范圍為6mS塞=Πr2=152*Π=706.85575cm2V體=SH=600*706.85775=424114ml壓力分析：最大力設為87120N來計算需油液壓力最小值為P=F/S=87120/0.07069=1.232423mp根據(jù)設計要求全伸時間為36S需要液壓油流速v為v油=V/t=424114/36=11781ML/S6.5無桿腔全縮需液壓油體積V確定△S=S塞-S桿=706.857-490.873438=215.983562cm2V無桿腔=△SH=215.98356*600=129590.137ml根據(jù)設計要求全縮時間為25S全縮則液壓油流速為V速=V體/t=129590.135/25=5183.6054ML/S6.6臂的抗斷能力較核EQ以起重中當主副臂水平起重時力最大來計算較核強度ε=F/SS缸=Π(R-r`2)(R為缸壁外徑r`2為缸壁內徑)=π（172-152）=π*64=201.1㎝2設拉伸區(qū)域應力集中區(qū)為處ε==34.66mp副臂校核S截=π（r`2-r2）（r為桿截面半徑）=π（12.52-102）=3.14159*56.25=176.1714㎝2取應力集中區(qū)為桿截面的處ε副==39.6MP6.7變幅液壓缸的設計設計液壓缸全伸狀態(tài)為4.937m基本臂與變變幅臂距離確定為0.8m變幅臂與基本臂安裝位置于基本臂的5m處其相關數(shù)據(jù)圖形如下（變幅臂活塞缸設計參數(shù)）（變幅臂活塞設計參數(shù)）根據(jù)設計要求變幅時間為35SS塞=πr2=3.14159*16=50.26544cm2變幅范圍為h=1m=100cmV=SH=50.26544*100=5026.544mlV油速=V/t=5026.544/35=143.615545ml/SΔS=S塞-S桿=π（R2塞-R2桿）=π*（16-12.5）=π*3.5=11.7809㎝2h=1m=100cmV無桿腔=ΔS*h=11.780