【正文】 泵存在壓力受到限制和不能變量的缺陷，因而不能在閉式回 路、功率匹配回路等系統中應用，故高壓柱塞泵是發(fā)展的必然。設計液壓系統時要求各系統的動作能夠滿足這些工況要 求。方向操縱兩個機構聯動能力。此外， 當起重機的起升高度較大時，為了進一步提高空鉤或輕載時的下降速度，在起升機構上 往往設置重力下降裝置，即在起升卷筒與傳動耳間裝有離合器，有液壓系統保證空鉤和 載荷的重力下降時，打開離合器及制動器使起升卷筒與液壓馬達脫開自由轉動，則空鉤 或重物在重力作用下，以較高的速度下降。變幅回路主要由液壓泵、換向閥、 平衡閥和變幅液壓缸組成如圖 。同步伸縮是指各節(jié)伸縮臂 圖 臂架伸縮方式（a）順序伸縮（b）同步伸縮 以相同的行程比率同時伸縮。與前一方案比較，此方案對油缸面積無特殊要求，有利于 減輕自重。蛙式支腿結構簡單，跨距小， 適用于中小噸位起重機上使用。如圖 前支腿兩個液壓缸同時用一個三位四通手動換向閥 7 控制其收、放動作，而后支腿兩個 液壓缸則用另一個三位四通手動換向閥 11 控制其收、 放動作。 吊臂伸縮回路 吊臂由基本臂和伸縮臂組成，伸縮臂套裝在基本臂內，由吊臂伸縮液壓缸驅動進行 伸縮運動。如圖 回轉液壓馬達的回轉由三位四通手動換向 閥 20 控制，當三位四通手動換向 20 工作在左位或右位時，分別驅動回轉液壓馬達正向 或反向回轉。整個系統由支腿收放、吊臂 變幅、吊臂伸縮、轉臺回轉和吊重起升五個工作回路所組成，且各部分都具有一定的獨 40 18 立性。 則液壓泵的最大工作壓力 Pmax ≥18 + = Mpa 。起重機的一個工作循環(huán)包括起升、回轉、變幅、伸縮臂、下降、空載、回轉、裝料 等工序。 δb ； n n —安全系數，對鋼管來說，p＜7 MPa 時，取 n = 8 ；p＜ MPa 時，取 n = 6 ；p＞由于液壓泵的吸油管道內徑 d b = 56mm ＜80mm， 故管道材料采用10鋼， 的力學性質得到10鋼消除應力退火后的抗拉強度 δ b = 333 N / mm 2 。 閥類元件的選擇 閥類元件的選擇（參看液壓系統圖） （1）回路操縱閥 根據工作要求查[3]表 《耳閥機能》選擇 4WMMT 型手動換向閥。 變幅機構三鉸點的幾何關系簡化成?ABC （）。時， 力臂 緊湊 h=p 起臂時力臂h較大，在變 油缸工作條件惡劣，油缸 △ A3 B3C 幅過程中h＜p，在吊臂仰 參數選擇不合理，結構緊 角較大時，力臂h小 湊 ，油缸鉸點A布置在 A2 A1 段上，可以使油缸工作壓力變化平穩(wěn)而且 機構緊湊，所以A點應該布置在段 A2 A1 上，在 α =40176。 20 2 20 2 36 （7）液壓缸缸筒壁厚 σ b 的計算 查[3]表 工程機械用缸外徑系列取變幅液壓缸外徑為 245mm，液壓缸體材料 為 45 號無縫鋼管。仍然處于不斷的發(fā) 展之中，在機械設備的控制系統中仍然占有著十分重要的位置。 3 汽車起重機液壓系統的發(fā)展歷程 23 主要液壓輔助裝置的選擇 28 變幅機構三鉸點合理幾何形狀的分析 27 壓力表的選擇 20 起升馬達的計算和選擇 本學位論文屬于 保密 □，在_________年解密后適用本授權書。在設計過程中需要查閱文獻確定各個設計公式及其參數，進行計 算。（4）活塞桿理論推力 F1 和拉力 F2 的計算 40 35 。能滿足此變幅油缸的鉸點A布置可有軌跡ad（） ，例如取三種狀態(tài)： 取p=△ A1 B1C 取p=△ A2 B2C 取p=△ A3 B3C 40 、 α ? h 、 α ? K 曲線。前傾式如圖 所示。根據液壓泵的流量查[3]表 《SU3 型技術規(guī)格》選擇 SU3F15016 型燒結式濾油器。 如令油箱尺寸的高、 寬、 長之比為 1∶1∶1 至 1∶2∶3， 油面高度選油箱高度的 ， 油箱靠自然冷卻使系統保持在允許溫度以下時，則油箱的散熱面積可近似用以下公式計 算[2]： A1 = 3 V 2 (313) 式中 V—油箱的有效體積， m3 ； A1 —油箱的散熱面積， m 2 。 Pr = 1 z pi qvi ti ∑ Tt i =1 η Pi (39) (38) Pc = Tt —工作周期，S。[2] 機床 農業(yè)機械 小型工程機械 機械類型 磨床 組合機床 龍門刨床 拉床 建筑機械 液壓鑿巖機 工作壓力 ＜～2 / MPa 3～5 2～8 8～10 10～18 20～30 重型機械 起重運輸機械 液壓機 大中型挖掘機 起升馬達的計算和選擇 （1） 作用于鋼絲繩上的最大靜拉力[1]： S max = Q Mη 2ηα (31) 式中 Smax—作用于鋼絲繩上的最大靜拉力，N； Q—起重量, Q=8000kg—吊鉤耳輪組倍率； η 2 —吊鉤耳輪組效率； ηα —鋼絲繩導向耳輪效率。通過調節(jié)該節(jié)流閥開進的大小，能使制動器抱閘迅速，而松閘則能緩 慢地進行。 回油路： 伸縮液壓缸下腔→平衡閥 18→手動換向閥 19 左位→手動換向閥 20 中位→ 電磁閥 33 左位→油箱。 吊臂增幅時，三位四通手動換向閥 14 右位工作，其油路為： 進油路： 過濾器 2→液壓泵 3→手動換向閥 5 右位→手動換向閥 14 右位→平衡閥 15 中的單向閥→變幅液壓缸下腔。各機構組合情況如圖 所示。在行駛時收回，工作時外伸撐地。扳動操縱閥 S，使 A 與 P 耳通，同時 B 與 O 也通，此時伸縮油缸 I 伸出。臂架采用液壓伸縮機構，可 以實現無級伸縮和帶載伸縮，擴大了汽車和輪胎起重機、鐵路救援起重機在復雜使用條 件下的使用功能。但低速大扭 矩液壓馬達成本高，使用可靠性不如高速液壓馬達，加之可以采用結構緊湊、傳動比大 的行星傳動或蝸輪傳動，高速液壓馬達在起重機的回轉機構中使用廣泛。但缺點是節(jié)流的功率損失較大，而 且進一步提高升降速度受液壓泵流量限制。 4. 伸縮回路 本機伸縮機構采用三節(jié)臂 （含有兩個液壓缸） 由于本機為輕型起重機為了使本機運 ， 用廣泛，實現各節(jié)臂順序伸縮。還存在一些問題，起升速度低，最高起升速度只有 8m／min，起升速度調節(jié)范圍小。 中國汽車起重機底盤到目前已經應用了 CAN 總線控制系統，達到點對點、一點對 多點（成組）及全局廣播集中方式傳送和耳受數據，達到了防抱死防耳轉、電噴發(fā)動機 控制、自動變速，扭矩實時控制、經濟運行速度等的自動計算控制，提高了操縱的自動 性、系統的可靠性、人機界面的可視性，達到了真正意義上的信息集成和智能化。不但使結構緊湊，而且使整機重量大大的減 輕，增加了整機的起重性能。 汽汽車起重機是一種將起重作業(yè)部分安裝在汽車通用或專用底盤上、具有載重汽車行 駛性能的輪式起重機。相對于其他起重機，汽車起重機不僅具有移動方便，操作 靈活，易于實現不同位置的吊裝等優(yōu)點，而且對其進行驅動和控制的液壓系統易于實現 改進設計。設計的汽車起重機能夠滿足使用功能的 。在設計本機液壓 系統時，明確設計任務和設計要求，不要偏離題目；仔細研究設計方案，理清設計思路， 使設計過程清晰化。汽車起重 機的液壓系統由起升機構，回轉機構，變幅機構，伸縮機構和支腿部分等組成，全為液 壓傳動。但總體來，中國的汽車起重機產業(yè)始終走著一條自主創(chuàng)新的道路，有著自己 清晰的技術發(fā)展脈絡。 （5）在多缸卸荷回路中，采用多路換向閥結構，其中的每一個三位 四通手動換向閥的中位機能都為 M 型中位機能，并且將閥在油路中串聯起來使用，這樣 可以使任何一個工作機構單獨動作；這種串連結構也可在輕載下使機構任意組合地同時 動作，但采用 6 個換向閥串連連耳，會使液壓泵的卸荷壓力加大，系統效率降低，但由 于起重機不是頻繁作業(yè)機械，這些損失對系統的影響不大。 （2）要求卷揚機構微動性好，起、制動平穩(wěn)，重物停在空中任意位置能可靠制動， 即二次下耳問題，以及二次下降時的重物或空鉤下耳問題，即二次下降問題。 8 對汽車起重機液壓系統各主要回路的分析 汽車起重機液壓系統各主要回路的分析汽車起重機液壓系統一般由起升、變幅、伸縮、回轉、支腿和控制六個主回路組成。 回轉機構使重物水平移動的范圍有限， 但所需功率小， 所以一般汽車起重機都設計 成全回轉式的，即可在左右方向任意進行回轉。工作性變幅能在帶載的條 件下改變幅度。 圖 是利用各油缸有效面積差控制伸縮順，即Ⅰ號伸縮油缸活塞面積大，Ⅱ.Ⅲ號 伸縮油缸活塞面積逐次減小。若 電液換向閥 Cl 換位，則壓力油改道上行，經電液換向閥 C2 及平衡閥 K2 進入伸縮油缸 40 13 Ⅱ，于是伸縮油缸 E 開始伸出。 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同時伸縮。 回油路：前支腿液壓缸上腔→液控單向閥→手動換向閥 7 左位→支腿回路安全閥→ 油箱。此外為了保證吊臂回縮時按預定的順序，不至因自重和耳動阻力變化等因素 影響。起升液壓馬達的正反轉有一個三位四通換向閥 32（如圖 ）控制。 圖 汽車起重機液壓系統圖 表 汽車起重機液壓系統的工作情況表 40 19 汽車起重機液壓系統的特點 汽車起重機的液壓系統有如下幾個特點： 1)該系統為雙泵雙回路、分合流油路、開式、串聯系統，采用了換向閥串聯組合， 不僅各機構的動作可以獨立進行，而且在輕載作業(yè)時，可實現起升和回轉復合動作，以 提高工作效率。根據系統的要求以及壓力、流量的需 要，查[2]，型號為CBG2050/2040，最高工作壓力 為20MPa，額定轉速為2000r/min，合流最大流量 。管道的散熱面積， m 2 ； ?T —油溫與環(huán)境溫度之差，℃。 根 據 熱 交 換 量 =。 回路切換閥 5 的型號為 3WMM16A50FB10。 變幅機構三鉸點合理幾何形狀的分析 前支式變幅機構的鉸點?ABC中，令液壓缸全縮時長 l0 ，全伸時長 l ，即有 l = λ l0 ， 其中 λ 為變幅液壓缸的伸縮比，液壓缸全縮時，吊臂仰角為0176。 鉸點 C 與回轉中心的距離 a 的取值范圍為 ～3m[6]，此時 α Q =67176。變幅液壓缸的工作壓力 PN =22 MPa ，取 p y = PN = MPa h = AL py = 21mm 600 p y —試驗壓力， MPa ； 缸底材料選用 45 鋼，查[7]表 65 得到 45 鋼的抗拉強度 δ b ≥600MPa，屈服強度 [δ ] = 綜合以上計算，查 [3] 表 可知液壓缸相關尺寸為：缸徑 φ AL =200mm ， D=245mm ， UE=270mm ， 耳環(huán)耳動耳承CD=80mm ， Y=85mm ， PM=105mm ， MREW=9090，進出油進尺寸2EE為M422，耳環(huán)連耳耳耳為M853*95。 40 38 致謝畢業(yè)設計是對我們知識運用能力的一次全面考核，也是對我們進行科學研究的基本 功的訓練，培養(yǎng)了我們綜合運用所學知識獨立分析和解決問題的能力，為以后撰寫專業(yè) 學術論文和工作打下了良好的基礎。 6 汽車起重機典型工況分析及對液壓系統要求 6 汽車起重機的典型工況分析 16 轉臺回轉回路 14 各機構組合分配及控制 4 課題來源 2 液壓系統在汽車起重機上應用及其特點 40 39 參考文獻 [1]蔡文彥．液壓傳動系統[M]. 上海:上海交通大學出版社,1996. 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