【正文】 車等) 升降機構,采用液壓缸作為升降驅(qū)動力,液壓缸需要隨升降機構運動,因此液壓缸與液壓主回路須使用液壓膠管連接。在高空作業(yè)車輛中,空中作業(yè)的人機安全是十分重要的。第1章 緒 論 高空作業(yè)車的發(fā)展狀況高空作業(yè)車是用于電力、通信線路工程安裝和維修的專用車輛。液壓部分的設計計算主要要考慮動作的實現(xiàn)、泄漏、安全、經(jīng)濟性等方面的問題，由于時間能力等方面的限制，在此次實際過程中考慮的問題不是很周全。而液壓傳動在工業(yè)上的真正推廣使用，則是在20世紀中葉以后的事。本次設計以徐州海倫哲工程機械有限公司研制開發(fā) “GKZ14型高空作業(yè)車” 為研究對象，對該車上的液壓系統(tǒng)進行設計。jack mechanism 。文中詳細記錄了高空作業(yè)機構上臂液壓缸的設計過程,簡略設計下臂液壓缸以及起重機構部分的伸縮液壓缸。此型號高空作業(yè)車除高空作業(yè)機構外還設有起重裝置，一機多用。目 錄摘要……………………………………………………………………………………1Abstract………………………………………………………………………………2前言……………………………………………………………………………………3第1章 緒論 …………………………………………………………………………4 高空作業(yè)車的發(fā)展狀況……………………………………………………4 課題的來源和意義…………………………………………………………4 基本參數(shù)及主要技術性能指標……………………………………………5第2章 液壓系統(tǒng)設計 ………………………………………………………………8 液壓系統(tǒng)的構成……………………………………………………………8 液壓系統(tǒng)設計概述…………………………………………………………8 設計依據(jù)……………………………………………………………………8 主要機構簡述………………………………………………………………9 主要工作機構液壓回路設計 ……………………………………………10 高空作業(yè)車起升機構的液壓回路設計 ………………………………10 高空作業(yè)車吊臂伸縮機構液壓回路設計 ……………………………12 高空作業(yè)車回轉機構液壓回路 ………………………………………12 高空作業(yè)車變幅機構液壓回路設計 …………………………………13 整體液壓回路設計 ………………………………………………………14第3章 高空作業(yè)部分液壓系統(tǒng)的設計計算………………………………………18 上臂油缸的設計 …………………………………………………………18 確定液壓缸類型和安裝方式 …………………………………………18 確定液壓缸的主要性能參數(shù)和主要尺寸 ……………………………18 下臂油缸的設計計算 ……………………………………………………23 確定液壓缸類型和安裝方式 …………………………………………23 確定液壓缸的主要性能參數(shù)和主要尺寸 ……………………………23 回轉機構液壓馬達設計 …………………………………………………28 轉矩計算 ………………………………………………………………28第4章 起重機構的液壓部分設計…………………………………………………31 伸縮機構液壓缸設計 ……………………………………………………31 確定液壓缸類型和安裝方式 …………………………………………31 確定伸縮液壓缸的主要性能參數(shù)和主要尺寸 ………………………31 起升機構液壓馬達設計計算 ……………………………………………34第5章 液壓泵的確定………………………………………………………………36 液壓泵的主要技術參數(shù) …………………………………………………36 主要技術參數(shù) …………………………………………………………36 各種泵的比較 …………………………………………………………36 液壓泵的確定 ……………………………………………………………37 油箱的選擇 ………………………………………………………………39第6章 支腿液壓回路簡介…………………………………………………………40總結 …………………………………………………………………………………41后記 …………………………………………………………………………………42參考文獻 ……………………………………………………………………………43摘要高空作業(yè)車是將高空作業(yè)人員和必要的工具送至空中，并提供工作人員空中作業(yè)場所的機械。 高空作業(yè)部分主要是指控制上下臂變幅運動的液壓缸，控制上下臂回轉運動的液壓馬達。記錄了高空作業(yè)部分回轉機構的液壓馬達和起重部分起升機構的液壓馬達的設計選型過程，以及液壓泵，油箱的選型過程。hydranlic system design。此型號高空作業(yè)車除高空作業(yè)機構外還設有起重裝置，一機多用。近幾十年來，隨著微電子和計算機技術的迅速發(fā)展，且滲透到液壓技術之中并與之緊密結合，使其應用領域遍及到各個工業(yè)部門，已成為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、提高勞動生產(chǎn)率等必不可少的重要手段之一。在設計過程中，以《機械設計手冊4》、《起重機設計手冊》為根本，參考相關方面的教材、書籍以及論文。作為一種工程機械設備，目前廣泛應用在船舶、建筑、市政建設、消防、港口等行業(yè)，有著廣闊的發(fā)展前景。隨著經(jīng)濟技術的快速發(fā)展，國內(nèi)外起重機市場對起重機大型產(chǎn)品的需求越來越大；我國近幾年來通過實行積極的財政政策和內(nèi)需拉動等手段，加強和改善宏觀調(diào)控，集中必要力量建設一批大型工程，液壓汽車起重機和高空作業(yè)車將有廣闊的應用前景，將產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟效益。此時液壓缸既作為升降時的動力,又作為施工作業(yè)時升降機構的支撐構件,因此液壓缸及其連接管路對于整個系統(tǒng)安全起著非常重要的作用。液壓系統(tǒng)元件的類型可分為動力元件，控制元件，執(zhí)行元件，輔助元件等[2]。 基本參數(shù)及主要技術性能指標作業(yè)車行駛狀態(tài)主要技術參數(shù)（表一）：類別項目單位數(shù)值江鈴（五十鈴）躍進尺寸參數(shù)總長7170總寬19421952總高2860質(zhì)量參數(shù)乘坐人數(shù)（含駕駛員）人6總質(zhì)量43705020軸荷 前橋 17201980后橋26503040 行駛參數(shù) 最高行駛速度 9080縱向通過角27橫向通過角17最小離地間隙190 接近角2230離去角1213 （表一）作業(yè)車作業(yè)狀態(tài)主要技術參數(shù)（見表二）：類 別項 目單 位數(shù) 據(jù)主要性能參數(shù)平臺額定載荷200平臺最大作業(yè)高度14平臺最大作業(yè)高度時作業(yè)幅度平臺最大作業(yè)幅度平臺最大作業(yè)幅度時作業(yè)高度最大起重量1300最大起升高度9回轉速度02支腿收放時間收80放80下臂變幅時間40上臂變幅時間40伸縮臂全伸時間30單繩起升速度040 (表二)高空作業(yè)車平臺作業(yè)工作狀態(tài)圖：（）第2章 液壓系統(tǒng)設計 液壓系統(tǒng)的構成 GKZ系列車型采用折疊式工作臂結構，工作裝置為液壓驅(qū)動，360全回轉。起重工作裝置和高空作業(yè)裝置主要由起升、變幅、吊臂伸縮和回轉等機構組成，起升機構和吊臂伸縮機構屬于起重裝置部分, 變幅機構和回轉機構屬于高空作業(yè)裝置部分，這些機構都靠液壓系統(tǒng)驅(qū)動，實現(xiàn)作業(yè)要求。 液壓系統(tǒng)有傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之分,本次設計中所說的系統(tǒng)設計主要是針對傳動系統(tǒng)設計而言,主要是確定整個高空作業(yè)車的液壓回路,以及其間主要執(zhí)行元件、控制元件等的主要尺寸和基本性能參數(shù)。 系統(tǒng)設計的出發(fā)點，可以是充分發(fā)揮其組成元件的工作性能，也可以是著重追求其工作狀態(tài)的絕對可靠。行駛狀態(tài)時，兩節(jié)工作臂折疊在一起，進行高空作業(yè)時，兩節(jié)工作臂分別由上下臂油缸舉升伸展至一定角度，將工作人員送至工作位置。伸縮臂由伸縮油缸控制，不工作時，回縮至基本臂內(nèi)部，進行起重作業(yè)時，伸縮臂根據(jù)需要的起重幅度和起升高度進行伸縮。進行回轉時，液壓馬達輸出動力，通過回轉減速機減速后帶動輸出軸上的小齒輪旋轉，小齒輪與回轉支承的齒圈嚙合，由于回轉支承的齒圈與車架剛性連接，因而回轉減速機帶動與之相連的轉臺回轉。取力器和變速箱之間的動力傳遞由機械式操縱系統(tǒng)控制，平時取力器與變速箱取力齒輪處于斷開狀態(tài)，當進行高空作業(yè)或起重作業(yè)時，操縱拉桿使取力器的滑移齒輪與變速箱的輸出取力齒輪嚙合，取力器輸出軸帶動油泵工作，從而將發(fā)動機的機械能轉為液壓能，為系統(tǒng)提供動力。 液壓系統(tǒng)通過電液比例流量閥對工作臂油缸、回轉馬達和卷揚馬達供油，供油量大小由比例閥控制，輸出流量和負荷變化無關，可使系統(tǒng)達到穩(wěn)定的工作速度，并且能夠?qū)崿F(xiàn)無級調(diào)速。九 電器系統(tǒng) 電氣系統(tǒng)包括示廊燈、警示燈、照明燈（可選件）等燈具、上臂限位系統(tǒng)、下臂限位系統(tǒng)、上下車互鎖系統(tǒng)、蜂鳴器、轉臺控制箱和吊籃控制箱等部分。 當支腿油缸支起，下臂離開原始位置后，系統(tǒng)自動切斷支腿油缸的回油油路，確保高空作業(yè)時支腿油缸不會因誤操作而收回。 主要工作機構液壓回路的設計(1) 動作分析 起升機構由液壓馬達和起升減速機組成。梭閥：梭閥相當于有兩個單向閥組合而成，有兩個輸入口和一個輸出口，在液壓回路中起邏輯“或”的作用。以下開始分析動作控制過程： 如圖()所示，換向閥3置于右位時，壓力油經(jīng)梭閥單向節(jié)流閥5進入制動器液壓缸6，制動器松開。此時，平衡閥7的遠控口受到壓力油的作用，推動平衡閥的閥芯，調(diào)節(jié)其開度，使吊重平穩(wěn)下落。(1) 動作分析該高空作業(yè)車工作下臂兼做起重基本臂，伸縮臂由伸縮油缸控制，不工作時，回縮至基本臂內(nèi)部，進行起重作業(yè)時，伸縮臂根據(jù)需要的起重幅度和起升高度進行伸縮。(2) 液壓回路設計 （）電磁換向閥：電磁換向閥借助于電磁鐵吸力推動閥心動作來改變流液流向?？刂七^程分析如下：如圖()所示，換向閥置于右位時，壓力油經(jīng)梭閥進入制動器液壓缸，制動器松開。這樣，即使液壓馬達有內(nèi)泄露也能保證吊臂被迅速制動住[13]。平衡閥：可使運動速度不受載荷變化的影響，保持穩(wěn)定，附加的單向閥功能，密封性好，在管路損壞或制動失靈時，可防止重物自由下落造成事故。而右腔的油液則從右邊的平衡閥到右邊的節(jié)流閥再流出。 整體液壓回路設計 結合以上能滿足起升機構、變幅機構、回轉機構、吊臂伸縮機構動作要求的液壓回路,完成整體液壓回路設計。由于液壓馬達本身沒有密封裝置，它靠馬達外殼將泄漏的液壓油聚集起來，然后通過細管送回油箱。例如當工作人員在高空作業(yè)籃內(nèi)，上臂起升和下降時，如果速度高將會十分危險，通過節(jié)流閥的調(diào)速后則可以使作業(yè)籃平穩(wěn)緩慢的上升和下降。在整個液壓系統(tǒng)圖中，起重結構部分的動作是靠手動控制的，而高空作業(yè)部分的機構是靠電動控制的。當高空作業(yè)部分出現(xiàn)故障時，可以按動手柄使二位四通閥置于左位，油路卸荷，高空作業(yè)部分不能動作。壓力表。只有它通了電，高空作業(yè)機構才可能動作。下臂液壓缸是指下臂與支架之間的液壓缸，它主要用于控制下臂的上升和下降動作。液壓系統(tǒng)工作壓力為P=16MPa。 將缸體固定，活塞桿運動，按《機械設計手冊4》—40 液壓缸的安裝方式，選擇合適的安裝方式[4]。其中的計算過程如下： 當高空作業(yè)車上下臂處于如下狀態(tài)時。 高空作業(yè)車吊籃最大承受力。 液壓缸直徑()。3)液壓缸行程的確定 由于上下臂工作狀態(tài)最大夾角為,如下圖所示： （）上下臂鉸點位置如上所示,代入數(shù)據(jù)可求出線段的長度,由此長度計算上臂油缸的最大行程,計算過程如下: 查《機械設計手冊4》 液壓缸活塞行程第一系列()[4]。取，即。查《機械設計手冊4》:,。此類液壓缸特點為活塞雙向運動產(chǎn)生推、拉力。其中的計算過程如下： 當高空作業(yè)車上下臂處于如下狀態(tài)時。 高空作業(yè)車吊籃最大承受力。 點到下臂重力的垂直距離。 。即?。?。 活塞桿的伸出速度。4)液壓缸結構參數(shù)的計算(1)缸筒壁厚的計算[4]按薄臂筒計算: （）式中 液壓缸缸筒厚度()。代入式（）中，得： （2）缸體外徑的計算 ()代入數(shù)據(jù)得: 查《機械設計手冊4》(P23192)取液壓缸外徑為200[4]。查《機械設計手冊3》—20 物體的摩擦系數(shù)[12] ?。耗Σ料禂?shù)。磨床回轉工作臺，機床操縱機構擺線馬達負載速度中等，體積要求小塑料機械、煤礦機械、挖掘機