【文章內(nèi)容簡介】 的外特性曲線還可以看出，當噴油泵的油門拉桿處于某一位置時，柴油機的輸出扭矩隨轉(zhuǎn)速變化的特性曲線很平坦。這種特性對柴油機的工作是很不利的，當柴油機的負荷有較小變化時，其轉(zhuǎn)速就會發(fā)生很大的變化。所以發(fā)動機在驅(qū)動工作機械時，只有當它的輸出扭矩與工作機械的阻力相等，發(fā)動機才可以穩(wěn)定工作。如阻力矩超過發(fā)動機的輸出扭矩，發(fā)動機轉(zhuǎn)速將下降；反之，則升高。 1） 對超負荷運行狀態(tài)的控制汽車起重機在施工作業(yè)中，如遇到起重重物時，起升阻力變大，工作負載變大，執(zhí)行元件動作變緩，回油變慢，而油泵仍繼續(xù)向系統(tǒng)供油，油缸內(nèi)的油壓急增，使系統(tǒng)壓力過大，發(fā)動機的輸出扭矩已小于這時的工作阻力，于是，發(fā)動機開始超負荷運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速迅速下降，甚至導致“熄火”。這時單靠拉大油門，硬性地使發(fā)動機轉(zhuǎn)速升上去，溢流損失會很大，甚至會使油路因壓力過大而漏油；還有一種情況是負荷特別重，油門已在最大位置，而我們已無法再通過調(diào)節(jié)油門來升速。這時我們可以通過降低液壓油泵向系統(tǒng)提供的液壓油量來降低系統(tǒng)的壓力，減少油泵對發(fā)動機功率的吸收，從而降低油泵的輸出扭矩。這樣一來，即使回油變慢，泵油量也會同時減小，油缸內(nèi)的油壓就不會太大，系統(tǒng)的壓力也將減輕，從而降低了發(fā)動機的負載，這時發(fā)動機就不會再“熄火”，仍然可以保持額定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，發(fā)揮最大的有效功率，只是起升動作變得慢了些。 2）對正常負荷運行狀態(tài)的控制挖掘機正常工作負載時，我們也可以通過調(diào)節(jié)液壓油泵對發(fā)動機功率吸收量的大小使發(fā)動機始終能保持在額定轉(zhuǎn)速附近，發(fā)揮最大的功率；同時，防止發(fā)動機多余的能量進入液壓系統(tǒng)，使系統(tǒng)壓力過高和液壓油過熱。而且對應著工作負載大小的不同，發(fā)動機保持額定轉(zhuǎn)速的油門位置也會不同，負荷越小，油門就越小，油料消耗也越小。另外，當挖掘機工作負載很輕時，為降低油耗，我們還可以將發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)小，相應的降低油泵的吸收功率，使發(fā)動機在較低轉(zhuǎn)速下仍能穩(wěn)定工作，同時又降低了油門，減少了油料的消耗，達到更好的節(jié)能效果。 液壓系統(tǒng)類型選擇 QY16型汽車起重機液壓系統(tǒng)分析根據(jù)開式和閉式系統(tǒng)的優(yōu)缺點、典型工況，結(jié)合國內(nèi)外同類產(chǎn)品的具體情況，上車液壓系統(tǒng)決定選用多泵多回路和多種型式的高壓變量系統(tǒng)。在起升（主、副卷揚）、回轉(zhuǎn)、伸縮、變幅、支腿和控制6個液壓回路中，起升和回轉(zhuǎn)采用獨立閉式油路，變幅、伸縮和支腿采用開式油路。起升油路分主卷揚油路和副卷揚油路，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，此泵能實現(xiàn)排量與輸入電壓信號成正比的控制功能，用手動比例電壓控制閥來進行調(diào)節(jié)，它與定量馬達構(gòu)成了兩個獨立的容積調(diào)速回路。副卷揚油路可通過合流閥向主卷揚油路自動合流。主副卷揚回路中設(shè)有壓力記憶閥，防止二次起升下墜，緩沖補油和自動冷熱油交換等裝置。由于本機屬于中型起重機，回轉(zhuǎn)比較頻繁，所以回轉(zhuǎn)油路由雙向電液比例排量調(diào)節(jié)泵和定量馬達組成，除采用緩沖補油和冷熱油自動交換措施外，還采用了防止“打?，F(xiàn)象”（在回轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)打停后再回轉(zhuǎn)現(xiàn)象）和防止臂桿因外力（風力等）引起的自由擺動的特殊閥。伸縮回路有四節(jié)液壓缸，使用電液閥控制使液壓缸實現(xiàn)順序伸縮和各節(jié)臂單獨伸縮?；芈分?，電磁閥僅通過推動液動閥所需的流量，流量較小，而流動閥才是通過工作機構(gòu)所需的大流量。這樣電磁閥可靠性大大提高。液動閥可通過很大流量，從而提高伸縮速度。大中型起重機的變幅機構(gòu)，為了減小變幅缸的缸徑，通常采用雙缸并聯(lián)回路，即兩個等直徑的變幅缸分別置于臂的兩側(cè)跟臂一起剛性連接。本機采用液控單向閥來鎖緊臂自動下滑，才用了一平衡閥來防止在變幅下降時產(chǎn)生超速現(xiàn)象。伸縮、變幅回路在工作時只能一個單獨工作，用電液比例換向閥來控制它們的伸縮速度。本機采用了一個二位六通轉(zhuǎn)閥來切換伸縮、變幅油路，這樣不但可以實現(xiàn)一個操作手柄單獨操作伸縮、變幅工作，而且用一個二位六通轉(zhuǎn)閥替換了一個電液比例換向閥和一個電路切換開關(guān)降低了生產(chǎn)成本。支腿回路采用H式支腿，此支腿外伸距離大，每一支腿有兩個液壓缸，一個水平的，一個垂直的，支腿外伸后成H形。支腿回路的各油缸均采用手柄操縱換向閥來實現(xiàn)各種控制。回路中支腿油路轉(zhuǎn)閥可以對各支腿進行單獨調(diào)節(jié)和共同伸縮，液控單向閥可以防止支腿軟腿現(xiàn)象?？刂苹芈凡捎秒娍胤绞絹韺崿F(xiàn)。主、副卷揚回路，回轉(zhuǎn)回路均采用了電液比例排量調(diào)節(jié)泵，此泵能實現(xiàn)排量與輸入電信號成正比的控制功能。此泵的控制過程為：操縱手控電閥發(fā)給電液比例方向閥一定量電信號值，電液比例方向閥有一對應位移，并打開閥口使補油泵的油液進入變量活塞缸，使之對電液比例方向閥有一跟蹤位移，并使泵的排量變化，直至變量活塞缸的反饋移動量又使電液比例方向閥的閥口關(guān)閉為止。這就使得操縱者搬動手控電閥的角度與泵的排量成正比例變化，達到預期的操縱目的。伸縮、變幅回路也采用電液比例閥控制其速度，操縱方式也是用手動比例電壓控制閥。采用電液比例控制的調(diào)速系統(tǒng)，不僅可以省力，也可改變主機的設(shè)計柔性，并且可以實現(xiàn)遠距離有線或無線控制。根據(jù)汽車起重機的工況，支腿回路、伸縮回路和變幅回路只能一個單獨工作，所以采用同一個液壓泵供油。主、副卷揚回路，回轉(zhuǎn)回路都用了電液比例排量調(diào)節(jié)泵，它們都帶有副泵，此副泵負責給自己所在閉式回路補油和提供控制油。 各機構(gòu)動作組合、分配及控制1．各機構(gòu)組合情況 各機構(gòu)動作組合情況支腿機構(gòu)在起升過程中不能動作，但是支腿回路工作時其他的回路均不能工作，回轉(zhuǎn)可以與各個機構(gòu)進行組合動作，主副起升之間，以及主、副起升分別與變幅，伸縮回路要有組合動作功能，伸縮、變幅之間不需要組合動作，在相同手柄上控制的兩個是靠手動比例電壓控制閥的手柄45176。聯(lián)動功能完成，應盡量少用，免得使操縱變得復雜。2．動力分配情況 根據(jù)設(shè)計要求、工作情況、起重量等，：動力元件：3雙向電液比例排量調(diào)節(jié)泵，1個單向柱塞泵 上車動力分配情況3．各機構(gòu)的組合控制情況對于支腿回路伸縮速度控制、伸縮回路、變幅回路、回轉(zhuǎn)回路、主副卷揚回路都采用了電液比例控制方式，用手動比例電壓控制閥手柄做操縱工具，控制量由比例電壓控制閥的手柄45176。聯(lián)動完成（支腿電液比例方向閥單獨控制，它與支腿油路轉(zhuǎn)閥一起安裝在底盤上） 手動比例電壓控制閥手柄的工作位置搭配情況 各種液壓元件的初步選擇以上各步完成以后，本機的總體方案也已基本確定，各回路的主要元件也可初步確定了。1．動力元件 軸向柱塞雙向變量泵（含輔助泵）、 軸向柱塞定量泵2．執(zhí)行元件 起升馬達、 回轉(zhuǎn)馬達、 變幅油缸、 伸縮臂油缸3．控制元件 功率限制閥、 壓力記憶閥、 電磁閥、電液比例方向閥、先導比例閥 、主副卷揚合流閥、變幅伸縮多路閥、 回轉(zhuǎn)中位浮動閥、平衡閥、單向閥、手動比例電壓控制閥4．輔助裝置 油箱、 濾油器、 各種管道及接頭 第3章 液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計 支腿系統(tǒng)原理圖設(shè)計：本機采用H式支腿回路，具有防軟腿、掉腿和單獨調(diào)節(jié)各支腿伸縮的裝置，操作方便，工作安全可靠等特點。 性能要求要求水平液壓缸和豎直液壓缸伸縮方便；支撐平穩(wěn)；可防止軟腿現(xiàn)象；可單獨對各支腿進行調(diào)節(jié)；在鎖死的時候油缸不發(fā)生油液泄露。 主要回路水平伸縮油路；豎直伸縮油路 支腿回路1油箱；2濾油器；3泵；4溢流閥；5二位三通液控換向閥；6二位三通手動換向閥；11三位四通手動換向閥；8水平液壓油缸；9垂直液壓油缸；10液控單向閥 功能實現(xiàn)和工作原理1. 支腿伸出1）水平支腿伸出由液壓泵3來油后，經(jīng)液控換向閥5（下）進入手動換向閥6（左）液控打開5，液壓油進入手動三位四通換向閥7（左），再進入水平油缸8（左）。液壓油由水平液壓缸8（左）進入7（左），再進入11（中）進入油箱。此時，水平支腿液壓缸伸出2）垂直支腿伸出由液壓泵3來油后，經(jīng)液控換向閥5（下）進入手動換向閥6（左）液控打開5，液壓油進入手動三位四通換向閥7（中），隨后進入11（左），由支腿油路轉(zhuǎn)閥12進行選擇進油順序并加以調(diào)節(jié)，進入垂直支腿液壓缸9無桿腔。液壓油由垂直支腿液壓缸有桿腔出油進入11（左）隨后進入油缸。此時，垂直支腿液壓缸伸出。為了提高支腿伸縮速度也可以同時打開7和11使水平和豎直液壓缸同時伸出，不過為了安全還是常采用分步伸出的方式。2．支腿縮回支腿縮回跟伸出基本相同，只是把11換成右位就行了。對各支腿進行調(diào)節(jié)時，只需要把12轉(zhuǎn)向相應的支腿位，把11打開就行了。 支腿液壓系統(tǒng)優(yōu)化方案起重機作業(yè)的現(xiàn)象常常不允許支腿完全伸出，各支腿伸出長度也往往不一致。這時，就要求由傳感器來檢出各支腿的伸出長度，將支腿伸出情況傳遞給力限器，并根據(jù)各個支腿的不同伸出狀態(tài)和起重機的旋轉(zhuǎn)角，計算允許起重載荷。這樣，不僅提高了安全性，而且可以最大限度地發(fā)揮起重能力。起重作業(yè)過程中，保持車身的水平是不容忽視的安全要素。它對提高起重性能和整機穩(wěn)定性有好處。一般調(diào)平由人工操縱多路閥來進行，調(diào)平操作主要靠目測，其調(diào)平精度差，時間長，且不易操作。采用帶有電液比例閥的自動調(diào)平裝置可以快速平穩(wěn)，準確地進行車身的調(diào)平工作。 支腿自動調(diào)平裝置原理方框圖 支腿地面支承強度不足的情況。它一般是由兩個在同一平面內(nèi)相互垂直安裝的縱向水平傳感器、支腿行程傳感器、支腿壓力傳感器、微機控制系統(tǒng)、電液比例閥等組成。其工作原理是，在在支腿調(diào)節(jié)過程中，由于液流分配不均等，而產(chǎn)生車架傾斜，或由于地面支承點的不平以及其他因素使車架產(chǎn)生傾斜時，縱向和橫向水平傳感器立即將傾斜量轉(zhuǎn)化成電信號傳遞給微機控制器，控制器根據(jù)信號量的大小和方向，給電液比例閥發(fā)出一定的控制信號，控制支腿油缸進行自動調(diào)平。目前，在支腿控制中有待解決的問題是如何防止由于地面支承強度不足而引起的事故，特別是大噸位起重機來說很重要，需要繼續(xù)開發(fā)地面支承強度自動檢測裝置。 回轉(zhuǎn)系統(tǒng)原理圖設(shè)計：回轉(zhuǎn)油路所需功率較小，因此采用小排量的雙向電液比例排量調(diào)節(jié)泵和雙向定量馬達構(gòu)成閉式容積調(diào)速回路。油泵中設(shè)置有電液比例伺服變量機構(gòu)，輔助泵，緩沖補油閥，馬達兩腔并聯(lián)有沖洗閥，其作用和工作原理與主副卷揚油路中的有關(guān)分析相同。由于回轉(zhuǎn)功率小，回轉(zhuǎn)油路沒有設(shè)置功率限制裝置?；芈分醒b有電磁浮動閥，DF4通電后，二位四通閥換向，錐閥控制腔與油箱接通，錐閥開啟，回轉(zhuǎn)馬達兩腔連通形成短路，上車部分在回轉(zhuǎn)方向上可以浮動，從而避免了起重機因起升高度大、起吊重物不易對中而使臂架和卷揚機構(gòu)承受的不必要的側(cè)向偏載。 性能要求具有獨立工作能力；工作過程中可防止“打?，F(xiàn)象”和自由擺動；微動性能好。 回轉(zhuǎn)系統(tǒng)1輔助泵；2主泵；3調(diào)節(jié)油缸；4溢流閥；5濾油器；6電磁浮動閥；7三位三通液控換向閥；8溢流閥；9回轉(zhuǎn)泵；10二位三通電磁閥；11制動油缸；12三位四通電磁比例換向閥 主要回路主油路（含補油油路）、冷卻油路、制動油路、變量操縱控制油路 功能實現(xiàn)和工作原理1．向左旋轉(zhuǎn)打開三位四通電控比例換向閥12（下）使12上移。使得泵1由12（下）進入3（下）。由泵2來油進入液壓馬達9。液壓油由液壓馬達9進入液控三位三通換向閥7（左）由溢流閥8進入油箱進行泄油。2．向右旋轉(zhuǎn)打開三位四通電控比例換向閥12（上）使12下移。使得泵1由12（上）進入3（上）。由泵2來油進入液壓馬達9。液壓油由液壓馬達9進入液控三位三通換向閥7（右）由溢流閥8進入油箱進行泄油。3．制動器控制油路由泵1來油，進入二位三通電磁換向閥10(下)，再進入制動液壓缸11（左），使得制動器11打開。 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)化方案在回轉(zhuǎn)系統(tǒng)中加裝閥組來優(yōu)化回轉(zhuǎn)系統(tǒng)回路?；剞D(zhuǎn)閥：控制起重作業(yè)的回轉(zhuǎn)動作，回轉(zhuǎn)主閥為液控比例換向閥，實際壓力，流量與負載有關(guān)，負載無動作時，低壓卸荷。而且，回轉(zhuǎn)還具有自由滑轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)緩沖性能，使起重機在起動和制動時都比較平穩(wěn)。回轉(zhuǎn)緩沖閥內(nèi)設(shè)有自由滑轉(zhuǎn)電磁閥，其作用是：在起吊重物過程中，特別是當重物將要離開地面時，吊臂會受到側(cè)向拉力，為防止吊臂彎曲或折斷，這時可按下自由滑轉(zhuǎn)控制開關(guān)，使得回轉(zhuǎn)制動控制電磁閥和自由滑轉(zhuǎn)電磁閥同時有電，將回轉(zhuǎn)馬達兩工作口油路溝通，同時回轉(zhuǎn)制動器也被打開，這樣整個上車部分就處于浮動狀態(tài)，吊臂在鋼絲繩拉動下自動擺向重物的重心上方，從而保護了吊臂。先導閥：用兩個比例減壓式先導閥去控制液控比例多路換向閥和液控比例回轉(zhuǎn)換向閥，由于先導手柄的輸出壓力與擺角成正比，換向閥閥芯的位移與先導閥的輸出壓力成正比，所以起重作業(yè)的各種動作與先導手柄的操作角度成正比，操作者可通過操縱先導手柄的移動方向和位移大小來控制各執(zhí)行機構(gòu)的運動方向及運動速度，只要手柄輕輕一動，就能實現(xiàn)起重作業(yè)的各種動作，操作不僅靈活方便，舒適自如，使勞動強度大大降低，而且布置美觀大方。 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理圖設(shè)計：本機采用偏轉(zhuǎn)輪式轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)，操作方便，工作安全可靠等特點。 性能要求轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本要求是操縱輕便靈活，工作穩(wěn)定可靠，使用經(jīng)濟耐用。轉(zhuǎn)向性能是保證工程機械安全形勢，減輕駕駛?cè)藛T的勞動強度，提高作業(yè)生產(chǎn)率的主要因素。因而是輪式工程機械的一個重要性能。 主要回路轉(zhuǎn)向油路、液控回路 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1溢流閥；2油箱；3單向閥；4轉(zhuǎn)向泵；5二位三通液控換向閥；6濾油器；7計量馬達；8方向盤；9三位五通液控換向閥； 12溢流閥；13轉(zhuǎn)向油缸；1116二位二通液控換向閥；14流量器 功能實現(xiàn)和工作原理1．左轉(zhuǎn)向方向盤8（左旋）使得計量馬達7控制三位五通液控換向閥9左移和二位二通液控換向閥16，主進油路回路和回油路得以打開。由泵4來油經(jīng)5（左）進入二位二通液控換向閥10（右），再進入轉(zhuǎn)向油缸13（左），轉(zhuǎn)向活塞右移，實現(xiàn)左轉(zhuǎn)向。油缸13（右）出油經(jīng)16（左）進入2（左）到達油箱，得以泄油。2．右轉(zhuǎn)向方向盤8（右旋）使得計量馬達7控制三位五通液控換向閥9右移和二位二通液控換向閥16，主進油路回路和回油路得以打開。由泵4來油經(jīng)5（右）進入二位二通液控換向閥16（左），再進入轉(zhuǎn)向油缸13（左），轉(zhuǎn)向活塞左移，實現(xiàn)右轉(zhuǎn)向。油缸13（左）出油經(jīng)10（右