【正文】 t圖，第一種如圖26中實(shí)線(xiàn)所示，液壓缸開(kāi)始作勻加速運(yùn)動(dòng)，然后勻速運(yùn)動(dòng)， 圖26 速度循環(huán)圖Figure 26 speed loop diagrams最后勻減速運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)；第二種，液壓缸在總行程的前一半作勻加速運(yùn)動(dòng)，在另一半作勻減速運(yùn)動(dòng)，且加速度與減速度的數(shù)值相等；第三種，液壓缸在總行程的一大半以上以較小的加速度作勻加速運(yùn)動(dòng)，然后勻減速至行程終點(diǎn)。(4)要求垂直支腿能夠承載最大起重時(shí)的壓力。4)伸縮回路本機(jī)伸縮機(jī)構(gòu)采用四節(jié)臂（含有三個(gè)液壓缸），由于本機(jī)為中型起重機(jī)為了使本機(jī)運(yùn)用廣泛，采用電液閥控制液壓缸實(shí)現(xiàn)各節(jié)臂順序伸縮。(2) 副卷?yè)P(yáng)只要求單泵供油。設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)要求各系統(tǒng)的動(dòng)作能夠滿(mǎn)足這些工況要求。 副臂的作業(yè)情況大多數(shù)汽車(chē)起重機(jī)都帶有副臂，它的作用是增加起重機(jī)的最大起升高度。工作循環(huán)次數(shù)除了可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，還可根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算：（次）（21）式中 : Y—起重機(jī)的使用壽命以年計(jì)算，與起重機(jī)的類(lèi)型、用途、環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)因素有關(guān)。2. 動(dòng)力分配情況 根據(jù)設(shè)計(jì)要求、工作情況、起重量等，本機(jī)的動(dòng)力分配如圖23所示： 圖23 上車(chē)動(dòng)力分配情況Figure 23 on power distribution各機(jī)構(gòu)組合控制情況對(duì)于支腿回路伸縮速度控制、伸縮回路、變幅回路、回轉(zhuǎn)回路、主副卷?yè)P(yáng)回路都采用了電液比例控制方式，用手動(dòng)比例電壓控制閥手柄做操縱工具，其搭配情況如圖24所示。根據(jù)汽車(chē)起重機(jī)的工況，支腿回路、伸縮回路和變幅回路只能一個(gè)單獨(dú)工作，所以采用同一個(gè)液壓泵供油。伸縮回路有四級(jí)液壓缸，使用電液閥控制使液壓缸實(shí)現(xiàn)順序伸縮和各節(jié)臂單獨(dú)伸縮。上車(chē)液壓系統(tǒng)主要由液控先導(dǎo)操縱的多路換向閥控制系統(tǒng)，主操縱閥為負(fù)荷傳感式比例多路換向閥，各聯(lián)換向閥均設(shè)有抗沖擊閥和防氣蝕閥。在輕載情況下，各串聯(lián)的執(zhí)行元件可任意組合，使幾個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作，如伸縮和回轉(zhuǎn)，或伸縮和變幅同時(shí)進(jìn)行等。設(shè)計(jì)時(shí)，首先明確設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)要求，仔細(xì)研究設(shè)計(jì)方案，理清設(shè)計(jì)思路，使設(shè)計(jì)過(guò)程清晰化，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行以下研究工作：分析已有的汽車(chē)起重機(jī)，結(jié)合設(shè)備特點(diǎn)，明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，并進(jìn)行工況分析；確定汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)；對(duì)各工作機(jī)構(gòu)液壓回路進(jìn)行設(shè)計(jì)，擬定液壓系統(tǒng)原理圖；根據(jù)整機(jī)工作參數(shù)和各機(jī)構(gòu)主要參數(shù)對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，并且對(duì)主要液壓元件進(jìn)行選型；對(duì)各回路及整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行性能計(jì)算，其中包括各回路功率計(jì)算、各回路性能驗(yàn)算以及系統(tǒng)的發(fā)熱驗(yàn)算等。 回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)為通過(guò)小馬達(dá)、大傳動(dòng)比來(lái)實(shí)現(xiàn)操作平穩(wěn)，通過(guò)設(shè)立回轉(zhuǎn)緩沖閥和自由滑轉(zhuǎn)機(jī)能來(lái)實(shí)現(xiàn)吊重的自動(dòng)對(duì)中功能，從而有效防止側(cè)載的產(chǎn)生。1)起升液壓系統(tǒng): 目前最常用的起升液壓系統(tǒng)為定量泵、定量或變量馬達(dá)開(kāi)式液壓系統(tǒng)，然而，現(xiàn)代施工要求。為了防止漏油問(wèn)題，元件的制造精度要求比較高。同時(shí)還很方便的把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)槠揭七\(yùn)動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的變幅和自動(dòng)伸縮。例如在工作裝置設(shè)計(jì)方面，除了使用吊鉤外，還設(shè)計(jì)了配備有電磁吸盤(pán)、抓斗、拉鏟和木料抓取器等取物裝置。走在前面的是日本的神戶(hù)制鋼公司，它于10多年前開(kāi)發(fā)的RK70（7T）型是世界第一臺(tái)裝有下俯式臂架的“迷你”越野輪胎式起重機(jī)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝在汽車(chē)起重機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用。受公路車(chē)輛行駛的限制，國(guó)外工程起重機(jī)在70噸級(jí)以上，基本發(fā)展了全路面底盤(pán)技術(shù)，采用獨(dú)立的油氣缸懸掛方式，而中國(guó)起重機(jī)產(chǎn)業(yè)則繼續(xù)在汽車(chē)板簧式技術(shù)上發(fā)展到目前的130噸級(jí)產(chǎn)品。2)起重機(jī)控制元件的革新與應(yīng)用起重機(jī)的距離檢測(cè)防撞裝置，采用無(wú)線(xiàn)電信號(hào)型的防撞裝置，防撞系統(tǒng)由三相系統(tǒng)組成，用來(lái)監(jiān)控起重機(jī)前端行使距離，一般首先發(fā)出信號(hào)警示，接著將大車(chē)車(chē)速減小到50%，最后切斷電機(jī)電源，將大車(chē)制動(dòng)。1987年，德國(guó)克虜伯公司收購(gòu)了格的瓦爾德公司，稱(chēng)為當(dāng)時(shí)德國(guó)最大的起重機(jī)公司，但該公司1995年又被美國(guó)格魯夫公司收購(gòu)。以日本為主的東亞市場(chǎng)和以美國(guó)為主的北美市場(chǎng)，其產(chǎn)品主要特點(diǎn)有：(1)越野汽車(chē)起重機(jī)占主導(dǎo)地位，約占70%～80%，其次為輪式起重機(jī)，全地面起重機(jī)所占比例較小。生產(chǎn)的汽車(chē)起重機(jī)品種有數(shù)百種，90年代以來(lái)，生產(chǎn)，銷(xiāo)售各種噸位的起重機(jī)萬(wàn)余臺(tái)。部分大型汽車(chē)式起重機(jī)還在伸縮臂上使用了單缸插銷(xiāo)的伸縮技術(shù)，通過(guò)液壓銷(xiāo)作用，以單個(gè)液壓油缸可完成多節(jié)伸臂的運(yùn)動(dòng)，并達(dá)到各種工況的程度控制和自動(dòng)伸縮，改變了以往能不油缸加內(nèi)部繩排的作業(yè)方式，使起重機(jī)相對(duì)更輕，拓展了起重機(jī)向更高工作高度發(fā)展的空間。相對(duì)于其他起重機(jī)，汽車(chē)起重機(jī)不僅具有移動(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)，而且對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和控制的液壓系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)改進(jìn)設(shè)計(jì)。但是，與國(guó)外汽車(chē)式起重機(jī)相比，國(guó)外汽車(chē)式起重機(jī)技術(shù)得到了飛速發(fā)展，為了降低整機(jī)成本，提高性能，整機(jī)質(zhì)量越來(lái)越小，在起重性能相同的情況下，自重約比十年前降低了20％左右，由于車(chē)輛自重的減小，使車(chē)輛采用盡可能少的軸數(shù)（尤其是大噸位起重機(jī)），這樣，大大簡(jiǎn)化了車(chē)輛的結(jié)構(gòu)，成本降低，同時(shí)提高了起重機(jī)的作業(yè)能力及使用經(jīng)濟(jì)性，所以，同等噸位的銷(xiāo)售價(jià)較前十年有大幅下降，對(duì)中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)造成了很大沖擊，因此，對(duì)我國(guó)的汽車(chē)式起重機(jī)的生產(chǎn)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因其機(jī)動(dòng)靈活性好，能夠迅速轉(zhuǎn)移場(chǎng)地，廣泛用于土木工程。國(guó)外汽車(chē)起重機(jī)發(fā)展的主要特點(diǎn)可以歸納為：多品種生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高和一機(jī)多用。在保證產(chǎn)品性能和功能提下，大量采用通用配套件，而不強(qiáng)調(diào)追趕新技術(shù)，故產(chǎn)品可靠性較好。目前國(guó)外的起重機(jī)企業(yè)主要是生產(chǎn)大噸位的起重機(jī)，而且有完善的設(shè)計(jì)體系，和一批先進(jìn)的研發(fā)人員，不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和完善。 國(guó)內(nèi)汽車(chē)起重機(jī)的發(fā)展概況和發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)內(nèi)汽車(chē)起重機(jī)的發(fā)展概況我國(guó)在1957年生產(chǎn)第一臺(tái)5T機(jī)械式汽車(chē)起重機(jī)到現(xiàn)在已有50多年歷史，它的生產(chǎn)大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：1957～1966年以生產(chǎn)5T機(jī)械式汽車(chē)起重機(jī)為主；1967～1976年以生產(chǎn)12T以下小型液壓汽車(chē)起重機(jī)為主；1977～1996，16～50T中大噸位液壓汽車(chē)起重機(jī)產(chǎn)品發(fā)展較快。中國(guó)汽車(chē)起重機(jī)底盤(pán)到目前已經(jīng)應(yīng)用了CAN總線(xiàn)控制系統(tǒng)，達(dá)到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（成組）及全局廣播集中方式傳送和接受數(shù)據(jù)，達(dá)到了防抱死防滑轉(zhuǎn)、電噴發(fā)動(dòng)機(jī)控制、自動(dòng)變速，扭矩實(shí)時(shí)控制、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行速度等的自動(dòng)計(jì)算控制，提高了操縱的自動(dòng)性、系統(tǒng)的可靠性、人機(jī)界面的可視性，達(dá)到了真正意義上的信息集成和智能化。1)提高起重機(jī)的起重量由于現(xiàn)代工程項(xiàng)目想大型化發(fā)展，所需構(gòu)件和配套設(shè)備的重量在不斷增加，對(duì)超大型起重設(shè)備的需求也越來(lái)越多。如利勃海爾公司生產(chǎn)的LTL1160型越野輪胎起重機(jī)就是為了維修龐大的斗輪挖掘機(jī)而專(zhuān)門(mén)研制的。由于汽車(chē)底盤(pán)通常是由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)生產(chǎn)的，因而在現(xiàn)成的汽車(chē)底盤(pán)上改裝成起重機(jī)比較容易和經(jīng)濟(jì)。由于元件操縱可以微動(dòng)，所以作業(yè)比較平穩(wěn)，從而改善了起重機(jī)的安裝精度，提高了作業(yè)質(zhì)量。 從液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn)，根據(jù)國(guó)際上起重機(jī)的發(fā)展來(lái)看，不論大小噸位都采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)將能有效地達(dá)到輕載高速、重載低速和節(jié)能等效果。生產(chǎn)廠(chǎng)家把生產(chǎn)的起重機(jī)所能夠吊的噸位作為生產(chǎn)能力的主要標(biāo)志，而忽視中小型起重機(jī)的技術(shù)發(fā)展，從某種方面來(lái)說(shuō)是不完美的。提高底盤(pán)的動(dòng)力和通過(guò)性能可供先導(dǎo)操縱和非先導(dǎo)操縱兩種配置，使用戶(hù)具有更大的選擇空間。 QY25K汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)組成及特點(diǎn)下車(chē)油路采用手動(dòng)多路換向閥控制水平支腿和垂直支腿的運(yùn)動(dòng)方向，車(chē)架兩側(cè)均可操作，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。起升油路分主卷?yè)P(yáng)油路和副卷?yè)P(yáng)油路，液壓泵采用具有壓力切斷功能的雙向電液比例排量調(diào)節(jié)泵，此泵能實(shí)現(xiàn)排量與輸入電壓信號(hào)成正比的控制功能，用手動(dòng)比例電壓控制閥來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，它與變量馬達(dá)構(gòu)成了兩個(gè)獨(dú)立的容積調(diào)速回路。液動(dòng)閥可通過(guò)很大流量，從而提高伸縮速度。這此機(jī)構(gòu)應(yīng)能完成重物的提升和下降,改變作業(yè)的高度和方位及作業(yè)半徑等其本作業(yè)運(yùn)動(dòng)外,即其必須完成的動(dòng)作外,在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還必須保證:(1) 在提升和下放改變方位負(fù)載時(shí),應(yīng)防止由于負(fù)載和落臂自重而導(dǎo)致失速降落。16離去角176。 H—起重機(jī)每天工作小時(shí)數(shù)，取H=8小時(shí)。本機(jī)屬于中型起重機(jī)，一般不提倡采用副臂工作，不過(guò)它可以增加最大起升高度，用于特殊場(chǎng)合。主卷?yè)P(yáng)起升－回轉(zhuǎn)－下降－停頓—起升－回轉(zhuǎn)－下降 （中間制動(dòng)一次）主卷?yè)P(yáng)組合動(dòng)作主要用于平吊安裝或空中翻轉(zhuǎn) 3中長(zhǎng)臂；中長(zhǎng)臂最大額定起重量的1/2；相應(yīng)的工作幅度。(2)回轉(zhuǎn)制動(dòng)應(yīng)兼有常閉制動(dòng)和常開(kāi)制動(dòng)（可以自由滑轉(zhuǎn)對(duì)中），兩種情況。(2)操縱元件必須具有45176。在上述工作的基礎(chǔ)上，應(yīng)對(duì)主機(jī)進(jìn)行工況分析，工況分析包括運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)還需編制負(fù)載和動(dòng)作循環(huán)圖，由此了解液壓缸或液壓馬達(dá)的負(fù)載和速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，以下對(duì)工況分析的內(nèi)容作具體介紹。1)液壓缸的負(fù)載及負(fù)載循環(huán)圖圖27 負(fù)載循環(huán)圖Figure 27 load cycle diagram2)液壓缸的負(fù)載力計(jì)算工作機(jī)構(gòu)作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓缸必須克服的負(fù)載由六部分組成 (22) 式中：Fc為切削阻力；Ff為摩擦阻力；Fi為慣性阻力；Fg為重力；Fm為密封阻力；Fb為排油阻力。3)慣性力矩Mi。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: 1)中壓:10MPa~25MPa，用于中小型輪式起重機(jī)；2)高壓:25MPa~32MPa,用于大中型輪式起重機(jī)；3)超高壓:32MPa以上，用于特大型或有特殊要求的輪式起重機(jī)。圖32 起升機(jī)構(gòu)液壓回路圖Figure 32 lifting mechanism hydraulic circuit diagram起升回路是起重機(jī)液壓系統(tǒng)的主要回路，對(duì)于大、中型汽車(chē)起重機(jī)一般都設(shè)置主、副卷?yè)P(yáng)起升系統(tǒng)。另外，變幅機(jī)構(gòu)落臂時(shí)，因載荷的重力作用，會(huì)產(chǎn)生重力超速現(xiàn)象，需要限速措施。液壓—機(jī)械驅(qū)動(dòng)還有另一種形式，即采用液壓馬達(dá)減速后驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)，利用螺桿和螺母間的相互運(yùn)動(dòng)推動(dòng)下級(jí)吊臂移動(dòng) , 這種方法自重較輕，可以提高大幅度時(shí)的起重量，另外還大大減少了漏油部位，維修也比較方便。液壓油路設(shè)計(jì)原理圖如圖35所示。在老式的起重機(jī)上支腿的伸縮都是人力的，極為不便。支腿全部外伸時(shí)可將起重機(jī)作業(yè)區(qū)域分四塊:即右側(cè)方作業(yè)區(qū)、前方作業(yè)區(qū)、左側(cè)方作業(yè)區(qū)和后方作業(yè)區(qū)。第四種：垂直同步伸，液壓油經(jīng)吸油濾油器過(guò)濾后被2號(hào)泵吸入下車(chē)主供油路，經(jīng)壓力表測(cè)試，多余的油液會(huì)經(jīng)溢流閥流回下車(chē)主回油路，另一部分油液經(jīng)手動(dòng)三位四通換向閥的上位（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)垂直液壓缸的無(wú)桿腔，實(shí)現(xiàn)水平缸伸長(zhǎng)，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)有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(guò)濾后回油箱。陛有較高要求的工作場(chǎng)合。當(dāng)壓差上升時(shí)，負(fù)荷傳感閥閥芯移動(dòng)，使泵的出口壓力油進(jìn)入控制活塞，變量泵斜盤(pán)傾角變小，流量逐步降低，以使壓差回復(fù)到△P0；當(dāng)壓差下降時(shí)，負(fù)荷傳感閥閥芯反方向移動(dòng)，使控制活塞的壓力油釋放，變量泵斜盤(pán)傾角變太，從而調(diào)節(jié)泵的排量，滿(mǎn)足流量的需求，并使泵出口與負(fù)載問(wèn)的壓差A(yù)P回復(fù)到原設(shè)定值△Pn。液壓缸的布置形式有三種，分別是前傾式、后傾式和后拉式。仰角和力臂h是由變幅機(jī)構(gòu)三鉸點(diǎn)的幾何形裝決定的，即ΔABC的形狀決定油缸推力。為了方便制造，L2/?？傻贸鋈缦玛P(guān)系式 ： (45)計(jì)算得，當(dāng)=3000mm時(shí)，=176。 吊臂基本臂長(zhǎng)=；鉸點(diǎn)A到C的距離AC=1338mm；AC與AB的夾角=62176。5)變幅液壓缸活塞桿行程S的確定由于液壓缸全伸時(shí)：ABmax=4000mm變幅液壓缸全縮時(shí)：ABmin=2600mm得到變幅液壓缸行程S：S=ABmax—ABmin=1400mm 6)液壓缸最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H的確定 導(dǎo)向長(zhǎng)度過(guò)短，將使缸因配合間隙引起的初始撓度增大，影響液壓的工作性能和穩(wěn)定性，因此，設(shè)計(jì)必須保證缸有一定的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度，液壓缸的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足： （411）式中：S是變幅液壓缸的最大行程，S=1400mm； D是變幅液壓缸的內(nèi)徑，D=160mm；故有：mm (412) 因此最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H=150mm。變幅液壓缸的工作壓力PN=22MPa，取PY=。 液壓缸尺寸的確定1)垂直液壓油缸尺寸的確定（1）缸筒內(nèi)徑可由以下公式求得： = （428）式中:F——垂直液壓油缸的作用力，F(xiàn)=707KN； P——系統(tǒng)壓力，P=20MPa； 則有mm （429） 查標(biāo)準(zhǔn)，將其圓整為D=180mm， （430）（2）活塞直徑的確定活塞桿直徑為 。，表44 液壓缸工作壓力差 The hydraulic cylinder work pressure difference項(xiàng)目垂直液壓缸（KN）水平液壓缸（KN）液壓缸作用力/N707100無(wú)桿腔面積/cm2/MPa 液壓缸伸縮速度及流量的計(jì)算1)垂直液壓缸伸縮速度及流量的計(jì)算(1)平均伸縮速度為：(2)垂直液壓缸流量的計(jì)算： （437）2)水平液壓缸伸縮速度及流量的計(jì)算(1)水平液壓缸平均伸縮速度為： （439）式中：——水平支腿液壓缸無(wú)桿腔面積，=。性能參數(shù)為：最大排量 90cm3/r額定壓力 40 Mpa最大壓力 45 Mpa允許轉(zhuǎn)速 3350r/min先導(dǎo)