【正文】 2r/min，主起升機(jī)構(gòu)起升速度 110m/min，副起升機(jī)構(gòu)起升速度 85m/min。發(fā)動(dòng) 機(jī)額定功率 324/1800kW/(r/min)， 額定扭矩 2100/1200 N 由于液壓傳動(dòng)技術(shù)的不斷發(fā)展以及汽車起重機(jī)的負(fù)載大等工作特點(diǎn)，目前汽車起重機(jī) 的工作機(jī)構(gòu)多采用液壓傳動(dòng)。汽車起重機(jī)是用來對(duì)物料進(jìn)行起重、運(yùn)輸、裝卸或安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，具有移動(dòng)方便，操作靈活，易于實(shí)現(xiàn)不同位置的吊裝等優(yōu)點(diǎn)，在各種工程建設(shè)有著廣泛的運(yùn)用。在設(shè)計(jì)的過程中需要考慮汽車起重機(jī)液壓液壓系統(tǒng)應(yīng)滿足工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、性能好、成本低、效率高、維護(hù)使用方便等要求，本文在設(shè)計(jì)時(shí)，通過調(diào)查研究明確了多方面的要求。隨著“神州第一吊”的 QY300 液壓汽車起重機(jī) 2021 年在中聯(lián)浦沅成功下線，標(biāo)志著我國已有能力生產(chǎn)出大噸位汽車起重機(jī)。隨著國家基礎(chǔ)建設(shè)的規(guī)模不斷加大，許多生產(chǎn)場合都需要對(duì)設(shè)備、產(chǎn)品、零件、貨物等進(jìn)行搬運(yùn)和位移，汽車起重機(jī)在起重運(yùn)輸行業(yè)和野外作業(yè)發(fā)揮的作用也將越來越大，市場也必將越 來越大。汽車起重機(jī)生產(chǎn)廠家也從以前的幾家發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)十家，例如：徐州工程機(jī)械集團(tuán)有限公司、三一汽車制造有限公司、長沙中聯(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。根據(jù)汽車起重機(jī)的技術(shù)參數(shù)對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，確定了液壓系統(tǒng)元件；并結(jié)合支腿機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)對(duì)支腿機(jī)構(gòu)強(qiáng)度校核與穩(wěn)定性分析，對(duì)支腿回路的組成原理和性能進(jìn)行分析； 通過對(duì)系統(tǒng)壓力損失的驗(yàn)算和發(fā)熱校核，檢驗(yàn)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性 。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 汽車起重機(jī)支腿液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)在分析汽車起重機(jī)的功能、組成和工作特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，并結(jié)合國內(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)了一款中小噸位汽車起重機(jī)底盤支腿液壓系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： 汽車起重機(jī)，液壓系統(tǒng)，支腿液壓，設(shè)計(jì)計(jì)算 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Hydraulic system design of Outrigger of truck crane ABSTRACT The design analysis of truck crane on the basis of the functions, position and characteristics of work, application situation 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, for small and medium tonnage truck crane capabilities and indepth understanding and analysis of the working principle, specific analysis of crane hydraulic system characteristics and system functions, position, work type, summary of advantages and disadvantages in application of hydraulic truck crane. Legs according to the characteristics of truck crane hydraulic system analysis of typical conditions, determine the hydraulic system requirements。其中，徐州工程機(jī)械集團(tuán)有限公司、長沙中聯(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)。 QY100K 全液壓汽車起重機(jī)屬于中型起重機(jī)，是工程建設(shè)中 較常用的一款汽車起重機(jī)。然而這是引進(jìn)國外技術(shù)才生產(chǎn)出來的，代表了中國汽車起重機(jī)制造的最高水平，而不是設(shè)計(jì)的最高水平。通過參考大量國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，并加以自主創(chuàng)新改進(jìn)，設(shè)計(jì)出符合 QY100K 要求的汽車起重機(jī)支腿液壓系統(tǒng)。根據(jù)吊臂結(jié)構(gòu)可分為定長臂、接長臂和伸縮臂三種，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。圖 所示為徐工 QY100K汽車起重機(jī)的外形，其起升、變幅、回轉(zhuǎn)、吊臂伸縮及支腿等機(jī)構(gòu)，均采用液壓傳動(dòng)。 m/(r/min) 作業(yè)狀態(tài)參數(shù) 最大額定總起重量 100t，最小額定工作幅度 3m， 最大起重力矩 :基本臂 3238kN 起重臂性能參數(shù) 基本臂 ，最長主臂 48m，最長主臂 +副臂 48+；副臂安裝角 0/15/30。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。但油箱的體積大，空氣和油液的接觸機(jī)會(huì)多，容易滲入。不但使結(jié)構(gòu)緊湊，而且使整機(jī)重量大大的減輕，例如同功率液壓馬達(dá)的重量約只有電動(dòng)機(jī)的 1/6 左右。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。一般采用礦物油為工作介質(zhì)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)面可自行潤滑，使用壽命長此種起重機(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。如果處理不當(dāng)，泄漏不僅污染場地，而且還可能引起火災(zāi)和爆炸事故?，F(xiàn)代輪式起重機(jī)支腿主要有蛙式支腿、 X 式支腿、輻射式支腿和 H 形支腿等四種形式，本文設(shè)計(jì)的支腿回路為 H 型支腿的液壓回路。其特點(diǎn)是支腿跨距大，對(duì)地而適應(yīng)性好垂支腿液壓缸可 以單獨(dú)操縱，易于調(diào)平廣泛應(yīng)用在中、大型汽車起重機(jī)上。 圖 23 支腿構(gòu)造 車架 水平油缸 滑輪 繩索 二級(jí)支腿 一級(jí)支腿 洛陽理工學(xué)院業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 如圖 23 Ⅰ級(jí)活動(dòng)支腿通過兩節(jié)拉索與Ⅱ級(jí)活動(dòng)支腿相連 支腿伸出時(shí)，水平液壓缸伸出使第一級(jí)活動(dòng)支腿伸出帶動(dòng)第二活動(dòng)支腿伸出。 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。 支腿液壓回路的性能要求 （ 1）要求垂直支腿不泄漏，具有很強(qiáng)的自鎖能力（不軟腿）。 （ 5） 起重機(jī) 行走時(shí)不產(chǎn)生掉腿現(xiàn)象。 2. 下車液壓支腿包括五個(gè)工作狀態(tài)： （ 1）無工作、（ 2）水平同步伸、（ 3）水平同步縮、（ 4）垂直同步伸、（ 5）垂直同步縮 ： 第一種：無動(dòng)作，液壓油經(jīng)過吸油濾網(wǎng)過濾被 50 號(hào)泵吸入下車主油路，經(jīng) — Y14 三位四通電磁換向閥的中位回到回油 主油路經(jīng)回油過濾后流回油洛陽理工學(xué)院業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 箱，同時(shí) 63 號(hào)泵把液壓油帶到兩個(gè) 20 號(hào)馬達(dá)，用來冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)（此動(dòng)作發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)即發(fā)生以后不再分析）。 第五種：垂直同步縮，液壓油經(jīng)吸油濾網(wǎng)過濾后被 50 號(hào)泵吸入下車主供油路，此時(shí)電磁換向閥 — Y12， Y10， Y13， Y11，的 a 端帶電，使換向閥左位接通，液壓油經(jīng)換向閥左位經(jīng)單項(xiàng)順序閥進(jìn)入垂直液壓缸下側(cè)的有桿腔，實(shí)現(xiàn)垂直縮的動(dòng)作，無桿腔的回油經(jīng)過液控單項(xiàng)閥經(jīng)多路閥被過濾后回油箱。 ：（ 1）無工作（ 2）水平同步伸（ 3）水平同步縮（ 4）垂直同步伸（ 5）垂直同步縮、 3. 五個(gè)不同的工作狀態(tài)的過程分析： 第一種：無動(dòng)作，液壓油 經(jīng)過吸油濾清器過濾被 32 號(hào)泵吸入下車主油路，油壓超過規(guī)定的壓力值時(shí)（液壓表控制）一部分經(jīng)溢流閥流回主回油路經(jīng)回油濾油器回油箱，另一部分經(jīng) K3 進(jìn)入起重機(jī)上車，循環(huán)一周后經(jīng)K2 回油箱。 第五種：垂直同步縮，液壓油經(jīng)吸油濾油器過濾后被 32 號(hào)泵吸入下車主供油路，經(jīng)壓力表測試，多余的油液會(huì)經(jīng)溢流閥流回下車主回油路，另一部分油液經(jīng)手動(dòng) 三位四通換向閥的下位（此時(shí)三位四通閥 A2,B2， A3，B3， A4， B4， A5， B5 采用的是并聯(lián)的方式連接）分別進(jìn)入四個(gè)垂直液壓缸的有桿腔，實(shí)現(xiàn)垂直缸收縮，此時(shí)有桿腔受液壓雙向鎖控制可防止靜態(tài)時(shí)動(dòng)臂自然你那下降同時(shí)無桿腔中的油液匯集后經(jīng) V,H 手動(dòng)換向閥的上位進(jìn)入主回油路再由回油濾油器過濾后回油箱。系統(tǒng)的工 作壓力越高，各液壓元件及管路系統(tǒng)的尺寸就越小。由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知現(xiàn)有輪式起重機(jī)采用的工作壓力為 : :10MPa~25MPa，用于中小型輪式起重機(jī)； :25MPa~32MPa,用于大中型輪式起重機(jī)； :32MPa 以上，用于特大型或有特殊要求的輪式起重機(jī)。設(shè)計(jì)支腿載荷用于驗(yàn)算支腿結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和支腿液壓缸的最大閉鎖壓力。 2. 起重機(jī)支腿壓力是指支腿在起重機(jī)吊重時(shí)，所承受的最大法向反作用力。起重機(jī)是四點(diǎn)支承還是三點(diǎn)支承，要視載荷合力偏離支腿中心的 方向而定，也視吊臂位置而定， 起重機(jī)在正常吊重情況下，經(jīng)常呈現(xiàn)三點(diǎn)支承， 故按彈性支承的假設(shè)來計(jì)算支腿的壓力。 比 較其值大小，大者為計(jì)算工況。 由： G1 =5KNG2 =150KN G3 = 222KN Gb = 172KN L1 = L3 = r= h= b=2m a= b= R=3m 則有式 30 ?G0 1399KN 所以 eeGG 00 22大于 1，則 C 支腿壓力達(dá)到最大值 由式 34 得 C=707KN。 活塞桿直徑為?? 1??Dd 。因 920/180/ ??D? 小于 10，故為薄壁缸 4. 各種液壓缸尺寸的確定 因?yàn)楦鞲坠ぷ鳁l件相同，其余液壓缸尺寸的計(jì)算過程與變幅液壓缸的相同。 ： 41 5 ????? AVq =式中： 1A —— 垂直支腿液壓缸無桿腔面積， 1A = 2cm 。則垂直支腿液壓缸的作用力 R 為： 洛陽理工學(xué)院業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 32 垂直支腿受力情況 babGR ?? 0 (3— 14) 式中： 0G —— 起重機(jī)整車自重， 0G =539KN； a —— 前支腿到重心的距離，由上面數(shù)據(jù)得 a =； b —— 后支腿到重心的距離，由上面數(shù)據(jù)得 b =。 洛陽理工學(xué)院業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 第 4 章 支腿液壓系統(tǒng)附件的選用 液壓油箱的設(shè)計(jì) 油箱的基本功能和分類 ； 散發(fā)系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的熱量； 分離油液中混入的空氣； 沉淀污染物及雜質(zhì)。閉式油箱一般用于壓力油箱，內(nèi)充一定壓力的惰性氣體，充氣壓力可達(dá) 。設(shè)計(jì)油箱時(shí)應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的 3 倍。 （ 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。對(duì)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。常用的方法有： ① 酸洗后磷化。因不受處理 條件限制，大型油箱較多采用此方法。適用于所有介質(zhì)。 油箱中油液溫度一般推薦在 30～ 50℃ ，最高不應(yīng)超過 75℃ 。 油箱的容積一般為泵每分鐘流量的 24 倍，當(dāng)系統(tǒng)采用定量泵時(shí)油箱的容量不能小于泵每分鐘流量的 2 倍。 （ 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(shí)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，以便散熱、搬移和放油，其壁厚應(yīng)為 箱體壁厚的 2～ 3倍。在箱壁的易見部位應(yīng)設(shè)置油面高度指示器。回油 管口應(yīng)切成 45。油箱的內(nèi)壁也必須進(jìn)行加工處理。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(jì)組成其 位置分布如下圖。 洛陽理工學(xué)院業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 4— 2 空氣濾清器 表 4— 1 型號(hào) PAF2※ ※ ※ F 單向閥開啟壓力／ MPa 、 、 空氣流量／ (m^3/min) 、 、 過濾精度／μ m 40 油過濾網(wǎng)孔／ mm (可據(jù)用戶要求 ) 適應(yīng)溫度／℃ 20～ 100 聯(lián)接方式 法蘭 (6 只 M4 16) 重量／ kg 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)。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(dòng)的情況下，選配吸油濾