【正文】 河 南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)作帶載下降運動時，如果無控制，必然在重力作用下加快運動速度 ，產(chǎn)生超速下降，造成事故。 重力下降的方法有很多 。 液壓泵 7 與液壓泵 9 合流。 本文 起升液壓回路的特點是由一個液壓馬達(dá)驅(qū)動的 主、副起升回路 ，由河 南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 帶蓄能器的控制油路對制動器和離合器進(jìn)行控制。 因回轉(zhuǎn)回路的功率較其他回路較小，故回轉(zhuǎn)回路采用單泵供油的開式回路，可實現(xiàn)功率較好匹配。 制動問題 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)制動的方法有兩種，即液壓制動和機(jī)械制動。制動液壓缸 1腳河 南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 踏泵 17 及油箱 44 構(gòu)成了機(jī)械制動裝置。 167。 圖 27 變幅回路原理圖 圖 28 前傾式變幅機(jī)構(gòu) 1臂 2液壓缸 3機(jī)架 本文變幅回路的工作原理如下：開機(jī)后，當(dāng)電液換向閥 13 處于右位時，油液經(jīng)過平衡閥進(jìn)入變幅缸的無桿腔，液壓缸伸出。 為保證工作臂下放到支架上，不致因 缸 有桿腔 受 力過大，使臂拉彎。 167。因鋼繩補償兩缸的阻力差，所以鋼繩受力不大。 由于本文采用 同步伸縮機(jī)構(gòu)，使得工作臂具有很好的工作特性。 H 式支 腿 如 圖 212 所示。 在進(jìn)行支腿調(diào)平時需手動調(diào)平。 QY40 汽車起重機(jī) 液壓 系統(tǒng) 工作原理 總成 根據(jù)對各回路的分析和設(shè)計，經(jīng)過綜合考慮，完成了 QY40 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng) 原理圖， 如圖 213 所示。在給定外負(fù)載下。 167。其公式為： mpMV ???? 2 式中 ： p? —— 馬達(dá)進(jìn)出口壓力差， 21 ppp ??? ， 1p 為馬達(dá)進(jìn)口壓力，初選壓力為 25MPa,則 1p =25MPa； 2p 為液壓馬達(dá)的回油背壓，取 2p =， ?????? ppp MPa； m? —— 液壓馬達(dá)的機(jī)械效率 取 ?m? 。 四 、制動器液壓缸及離合器液壓缸的計算 制動器的松閘力 的計算 卷筒力矩 jM 為： 2 jj iFDM ?? 式中 ： F —— 卷揚單繩 最大拉力 F =39200N； D —— 鋼繩 3 層卷繞時的卷筒直徑， D =。 河 南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 167。 則 有 ????fM N m； V —— 起升馬達(dá)排量 (cm3/r), V = 113cm3/r； m? —— 起升馬達(dá)機(jī)械效率 ， m? = 。 變幅 、伸縮、支腿 回路計算及主要元件選擇 因變幅、伸縮、支腿回路的執(zhí)行元件均為液壓缸， 且工作時均由同一液壓泵供油， 因此可在一起進(jìn)行計算。為安全起見，對垂直支腿液壓缸的支腿反力進(jìn)行如下計算，假定起重機(jī)及吊物的重量只有兩個垂直支腿液壓缸來承受， 如圖 32 所示。 ??? —— 缸筒材料的許用應(yīng)力， ??? = 3002600 ??ns? MPa，其中 s? 為 缸筒材河 南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 料的屈服強度，缸筒材料為 45 鋼無縫鋼管，故 s? =600MPa， n 為 安全系數(shù)，取 n =2。 （ 2） 、 變 幅液壓缸平均輸入流量 為： 41 61 5 10 17q VA ?? ? ? ? ?m3/min=117L/min 河 南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 式中 ： 1A —— 變幅液壓缸無桿腔面積， 1A = 2cm 。 取標(biāo)準(zhǔn)值 200?d mm， 2A = 2cm 。 不考慮風(fēng)的作用， bW = QW =0， 則 有 1411220)7185s i n( ??? ???????? ?? ??變幅F N 圖 31 剛性變幅受力簡圖 伸縮液壓缸作用力的計算 河 南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 當(dāng) 工作幅度為 3m，即 主臂仰角為 ?71 ，時，主臂最大載荷為 G =392021N。該泵性能參數(shù)如下： 排量 21 cm3/r 額定壓力 25 MPa 最大壓力 30 MPa 最低 轉(zhuǎn)速 900r/min 最高 轉(zhuǎn)速 3300r/min 液壓 泵的實際輸入流量的計算 在本設(shè)計中，液壓泵由發(fā)動機(jī) 斯太爾 直接驅(qū)動，發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速為 發(fā)n =2200r/min，故此泵輸入流量為： ?q . 5 L / m i 2 0 0 3 ????? ?VVn ?發(fā) 式中 ： V —— 液壓泵的排量， V =21cm3/r； V? —— 液壓泵的容積效率， V? =。 回轉(zhuǎn)馬達(dá)的選擇 根據(jù)初選的系統(tǒng)壓力為 25MPa，所需液壓馬達(dá)的排量為 ，故回轉(zhuǎn)馬達(dá) 選 定為 低速大扭矩定量馬達(dá) INM05130。 則有 )( 2 ?????iM N 制動液壓缸工作所需流量的確定 制動液壓缸的工作速度為： m i n/????? ?tSv 式中 ： S —— 制動液壓缸行程， 根據(jù)經(jīng)驗取 S =20mm； t —— 液壓缸全部伸出的時間， t =1s。 則 有 . ???pq L/min 液壓泵的選擇 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 定量齒輪泵CB1F580 為 起升回路液壓泵。 gG —— 最大額度起重量 ， 40 00 0 9. 8 39 20 00gG m g? ? ? ?N； D —— 鋼繩 3 層卷繞時的卷筒直徑 ， 0 ( 2 1 ) 400 ( 2 3 1 ) 21D D n d? ? ? ? ? ? ? ?=505mm=； d —— 鋼絲繩直徑， d ＝ 21mm； a —— 滑輪組倍率 10a? ； i —— 減速器傳動比 ? ； 1? —— 卷筒機(jī)械效率，一般取 1 ?? ； 河 南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 2? —— 馬達(dá)至減速器輸出端機(jī)械效率 , 一般取 2 ? ? ； 則有 1 . 1 3 9 2 0 0 0 0 . 5 0 5 3 8 8 . 0 22 1 0 3 0 . 5 0 . 9 9 0 . 9 3M ????? ? ? ?N QY40 汽車 起重機(jī)屬于中型汽車起重機(jī)。 液壓系統(tǒng)各回路 計算及主要元件的選擇 167。該支腿回路均使用電磁閥，可由電路控制系統(tǒng)進(jìn)行操作，從而減輕操作人員的負(fù)擔(dān)。每個支腿液壓缸的二位二通電 磁閥，只起液壓油路的接通或切斷的作用 ，不起換向作用。 本文支腿回路原理圖如圖 211 所示 。 同樣為了使工作臂伸出后能可靠地停留在某一位置，并防止在工作臂縮回時出現(xiàn)超速下降的現(xiàn)象。若通入高壓油使其伸出或縮回時，由于各受阻力不等，會產(chǎn)生序混亂，破壞臂的受力狀態(tài)，對伸縮機(jī)構(gòu)工作極為不利。 本文設(shè)計的變幅回路可使工作臂可靠地停留在某一位置，并且防止了超速下降的現(xiàn)象。在變幅缸縮回時，油液需經(jīng)平衡閥 202回油箱，此時閥 202 又起到限速的作用。 因液壓缸前傾，其對 臂 作用力臂較長，變幅缸推力可小些，故臂的懸臂長度較短，對臂 受力有利 。單向閥 41為補油單向閥 13 提供補油 壓力。本文采用了液壓制動和機(jī)械制動相結(jié)合的方式進(jìn)行制動，這樣就克服兩者之短，發(fā)揮兩者之長。由于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用液壓馬達(dá)驅(qū)動，由制動引起的 緩沖補油問題也同樣需要注意。 為了提高工作效率和整機(jī)的機(jī)動性，汽車起重機(jī) 一般都有回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)， 本文 所 設(shè)計的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為全回轉(zhuǎn) 式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，即可進(jìn) 行多圈回轉(zhuǎn)運動的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。當(dāng)重物上升到極限位置是，電磁閥 429 通電，溢流閥 24 的遠(yuǎn)控口與 與回油路相通，變成卸荷閥，于是主油路 形成短路，停止起升。本文采用閥內(nèi)合流的方式進(jìn)行設(shè)計。考慮到汽車起重機(jī)起升回路的重要性，本文采用平衡閥進(jìn)行限速。通過兩個 制動器和離合器 操縱 閥 可進(jìn)行工作形式的控制。 這 種型式結(jié)構(gòu)緊湊，有利于整個機(jī)構(gòu)的布置 。 本文所設(shè)計的 液壓傳動 式 起升機(jī)構(gòu)通常由液壓馬達(dá) 、平衡閥、減速器、卷筒、制動器、離合器、滑輪組和吊鉤等組成。 動力分配情況 根據(jù)設(shè)計要求、工作情況、起重量等，本機(jī)的動力分配如圖 22 所示。 伸縮回路有兩節(jié) 伸縮臂和兩個液壓缸，液壓缸與鋼繩組合實現(xiàn)同時伸縮。為了使液壓系統(tǒng)更加易于檢修和使結(jié)構(gòu)更簡單明了，在起升、回轉(zhuǎn)、伸縮、變幅、支腿五個液壓回路中全部采用開式油路。 支腿回路 （ 1）要求垂直支腿不泄漏，具有很強的自鎖能力（不軟腿）。 （ 2）要 求卷揚機(jī)構(gòu)微動性好，起、制動平穩(wěn)，重物停在空中任意位置能可靠制動，即二次下滑問題，以及二次下降時的重物或空鉤下滑問題，即二次下降問題。 典型工況分析 根據(jù)各機(jī)構(gòu)的實際作業(yè)情況 ，起重機(jī)試驗規(guī)范，以及很多操作者的實際經(jīng)驗，可確定表 21 的五種工況，作為大中型汽車起重機(jī)的典型工況。 缺點 液壓傳動的主要缺點是漏油問題難以避免。同時還很方便的把旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)槠揭七\動，易于實現(xiàn)起重機(jī) 的變幅和自動伸縮。 開式回路中馬達(dá)的回油直接通回油箱，工作油在油箱中冷卻及沉淀過濾后再由液壓泵送入系統(tǒng)循環(huán)，這樣可以防止元件的磨損。為了使起重機(jī)在吊重過程中安全可靠，支腿要求堅固可靠，伸縮方便。與非工作性變幅相比，這種變幅要求的變幅機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，自重也較大，但工作機(jī)動性卻大為改善。 變幅回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥和變幅液壓缸組成。 起升回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥、 液壓制動器及離合器 和液壓馬達(dá)組成。根據(jù)動力傳動，又可分為機(jī)械傳動、液壓傳動和電力傳動三種。 液壓 系統(tǒng)設(shè) 計是 汽車起重機(jī) 的核心技術(shù)，本文力主與研究和設(shè)計出符合國家建設(shè)需要和行業(yè)發(fā)展的 QY40 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)。主要表現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、自動化、智能化等方面。 油箱散熱功率 ................................................................... 47 167。 油管的確定 ....................................................................... 39 167。 系統(tǒng)壓力的確定 .............................................................. 18 167。 各液壓回路設(shè)計原理及性能分析 ...................................... 10 167。 優(yōu)點 ..................................................................................... 5 167。 關(guān) 鍵 詞： 汽車起重機(jī)，液壓系統(tǒng)， 性能參數(shù) ，集成塊 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） THE DESIGN OF QY40 TYPE AUTOMOBILE CRANE HYDRAULIC SYSTEM ABSTRACT The design of the QY40 type automobile crane hydraulic system is the most critical step of the type crane designing process. In order to scheme out the hydraulic system that meets the performance requirements of automobile crane, this article mainly do the following four tasks. First, through reading a large number of domestic and foreign information and researching about existing products on the market, this article makes indepth understanding and analysis of the functions and working principle of the QY40 type automobile crane。河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） QY40汽車起重機(jī) 液壓系統(tǒng) 設(shè)計 摘 要 QY40型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計是該型起重機(jī)設(shè)計過程中最關(guān)鍵的一步。 結(jié)合工程實際，最終 設(shè)計出了功能完善、性能良好，適合我國生產(chǎn)制造的汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)。 液壓傳動應(yīng)用于汽車起重機(jī)上的優(yōu)缺點 .............................. 5 167。 各機(jī)構(gòu)動作組合、分配及控制 ........................................ 9 167。 液壓系統(tǒng)各回路計算及主要元件的選擇 ............................ 18 167。 油箱容積的確定 .............................................................. 39 167。 系統(tǒng)發(fā)熱功率的計算 ..................................................