【文章內(nèi)容簡介】 向閥進(jìn)行切換。 QY8型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)圖 液壓系統(tǒng)主要元器件 由于汽車輪胎支撐能力有限，且為彈性變形體，作業(yè)時很不安全，故在起重作業(yè)前必須放下前、后支腿，用支腿承重使汽車輪胎架空。在行駛時又必須將支腿收起，輪胎著地。為此，在汽車的前、后兩端各設(shè)置兩條支腿，每條支腿均配置有液壓缸。前支腿兩個液壓缸同時用一個三位四通手動換向閥（52）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（53）控制其收、放動作。為確保支腿能停放在任意位置并能可靠地鎖住，在支腿液壓缸的控制回路中設(shè)置了雙向液壓鎖。 當(dāng)三位四通手動換向閥（52）工作在左位時，前支腿放下，其油路為： 進(jìn)油路：過濾器0→液壓泵（11）→手動換向閥（51）左位→手動換向閥（52）左位→前支腿液壓缸上腔。 回油路：前支腿液壓缸下腔→液控單向閥→手動換向閥（52）左位→手動換向閥（51）左位→油箱。當(dāng)三位四通手動換向閥（52）工作在右位時，前支腿收回，其油路為： 進(jìn)油路：過濾器0→液壓泵（11）→手動換向閥（51）左位→手動換向閥（52）右位→前支腿液壓缸下腔?；赜吐罚呵爸纫簤焊咨锨弧嚎貑蜗蜷y→手動換向閥（52）右位→手動換向閥（51）左位→油箱。后支腿液壓缸用三位四通手動換向閥（53）控制，其油路流動情況與前支腿油路類似。 吊臂變幅是通過改變吊臂的起落角度來改變作業(yè)高度。吊臂的變幅運(yùn)動由變幅液壓缸驅(qū)動，變幅要求能帶載工作，動作要平穩(wěn)可靠。本機(jī)為小噸位吊車采用單個變幅液壓缸變幅方式。為防止吊臂在停止階段因自重而減幅，在油路中設(shè)置了平衡閥13,提高了變幅運(yùn)動的穩(wěn)定性和可靠性。吊臂變幅運(yùn)動由三位四通手動換向閥（101）控制，在其工作過程中，通過改變手動換向閥（101）開口的大小和工作位，即可調(diào)節(jié)變幅速度和變幅方向。 吊臂增幅時，三位四通手動換向閥（101）左位工作，其油路為： 進(jìn)油路：過濾器0→液壓泵（11）→手動換向閥（51）右位→手動換向閥（101）左位→平衡閥（13）中的單向閥→變幅液壓缸下腔。 回油路：變幅液壓缸上腔→手動換向閥（101）左位→手動換向閥（102）中位→手動換向閥（103）中位一油箱。 吊臂減幅時，三位四通手動換向閥（101）右位工作，其油路為 進(jìn)油路：過濾器0→液壓泵（11）→手動換向閥（51）右位→手動換向閥（101）右位→變幅液壓缸上腔。 回油路：變幅液壓缸下腔→平衡閥1→手動換向閥（101）右位→手動換向閥（102）中位→手動換向閥（103）中位→油箱。 吊臂由基本臂和伸縮臂組成，伸縮臂套裝在基本臂內(nèi)，由吊臂伸縮液壓缸驅(qū)動進(jìn)行伸縮運(yùn)動。本系統(tǒng)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號伸縮油缸活塞面積小。各活塞腔是聯(lián)通的，各油缸活塞桿腔也是聯(lián)通的。很顯然I號伸縮油缸先伸出，其次是Ⅱ號伸縮油缸伸出。 平衡閥Ki可以保證吊臂在載荷下平穩(wěn)收縮，同時還可以防止因泄漏或管道破裂而造成吊臂回落。此外為了保證吊臂回縮時按預(yù)定的順序，不至因自重和滑動阻力變化等因素影響。平衡閥的開啟壓力應(yīng)該設(shè)定為足K1大，K2小。為使其伸縮運(yùn)動平穩(wěn)可靠，并防止在停止時因自重而下滑，在油路中設(shè)置了平衡閥11。吊臂伸縮運(yùn)動由三位四通手動換向閥（102）控制，當(dāng)三位四通手動換向閥（102）工作在左位或右位時，分別驅(qū)動伸縮液壓缸伸出或縮回。吊臂伸出時的油路為：進(jìn)油路：過濾器0→液壓泵（11）→手動換向閥（51）右位→手動換向閥（101）中位→手動換向閥（102）左位→平衡閥11中的單向閥→伸縮液壓缸下腔。回油路：伸縮液壓缸上腔→手動換向閥（102）左位→手動換向閥（103）中位→油箱。 吊臂縮回時的油路為：進(jìn)油路：過濾器0→液壓泵（11）→手動換向閥（51）右位→手動換向閥（101）中位→手動換向閥（102）右位→伸縮液壓缸上腔。回油路：伸縮液壓缸下腔→平衡閥11→手動換向閥（102）右位→手動換向閥（103）中位→油箱。 轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)由一個小轉(zhuǎn)矩高速液壓馬達(dá)驅(qū)動。通過行星減速機(jī)構(gòu)減速，轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)速度為0~5r／min。為了提高工作效率，并且確保安全，本系統(tǒng)加裝由平衡閥、二次溢流閥、梭閥、制動器組成的回轉(zhuǎn)緩沖裝置?；剞D(zhuǎn)液壓馬達(dá)的回轉(zhuǎn)由三位四通手動換向閥（103）控制，當(dāng)三位四通手動換向閥（103）工作在左位或右位時，分別驅(qū)動回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)正向或反向回轉(zhuǎn)。其油路為： 進(jìn)油路：過濾器0→液壓泵（11）→手動換向閥（51）右位→手動換向閥（101）中位→手動換向閥（102）中位→手動換向閥（103）左(右)位→正反轉(zhuǎn)平衡閥（153）（154）→回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)。回油路：回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)→正反轉(zhuǎn)平衡閥（153）（154）→手動換向閥（103）左(右)位→油箱。 吊重起升是系統(tǒng)的主要工作回路。吊重的起吊和落下作業(yè)由一個大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)驅(qū)動卷揚(yáng)機(jī)來完成。起升液壓馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)有一個三位四通換向閥（103）控制。馬達(dá)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)(即起吊速度) 主要通過改變泵一二分合流方式來實(shí)現(xiàn)，還可以通過調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及手動換向閥（103）的開口來調(diào)節(jié)?；芈分性O(shè)有平衡閥(19)，用以防止重物因自重而下滑。由于液壓馬達(dá)的內(nèi)泄漏比較大，當(dāng)重物吊在空中時，盡管回路中設(shè)有平衡閥，重物仍會向下緩慢滑落，為此，在液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸上設(shè)置了制動器。當(dāng)起升機(jī)構(gòu)工作時，在系統(tǒng)油壓的作用下，制動器液壓缸使閘塊松開，當(dāng)液壓馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動時，在制動器彈簧的作用下，閘塊將軸抱死進(jìn)行制動。當(dāng)重物在空中停留的過程中重新起升時，有可能出現(xiàn)在液壓馬達(dá)的進(jìn)油路還未建立起足夠的壓力以支撐重物時，制動器便解除了制動，造成重物短時間失控而向下滑落。為避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，在制動器油路中設(shè)置了單向節(jié)流閥(16)。通過調(diào)節(jié)該節(jié)流閥開口的大小，能使制動器抱閘迅速，而松閘則能緩慢地進(jìn)行。 QY8型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作情況表 QY8型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn) QY8型汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)有如下幾個特點(diǎn)：1)該系統(tǒng)為雙泵雙回路、分合流油路、開式、串聯(lián)系統(tǒng)，采用了換向閥串聯(lián)組合，不僅各機(jī)構(gòu)的動作可以獨(dú)立進(jìn)行，而且在輕載作業(yè)時，可實(shí)現(xiàn)起升和回轉(zhuǎn)復(fù)合動作，以提高工作效率。 2)系統(tǒng)中采用了平衡回路、縮緊回路和制動回路，保證了起重機(jī)的工作可靠，操作安全。 3)采用了三位四通手動換向閥換向，不僅可以靈活方便地控制換向動作，還可通過手柄操縱來控制流量，實(shí)現(xiàn)節(jié)流調(diào)速。在起升工作中，除了分合流油路可方便實(shí)現(xiàn)高低速切換外，將節(jié)流調(diào)速方法與控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的方法結(jié)合使用，可以實(shí)現(xiàn)各工作部件微速動作。4)各三位四通手動換向閥均采用了M型中位機(jī)能，使換向閥處于中位時能使系統(tǒng)卸荷，可減少系統(tǒng)的功率損失，適宜于起重機(jī)進(jìn)行間歇性工作。注：平衡閥主要的功能不是鎖定執(zhí)行元件的位置,是用來防止執(zhí)行器失速或慣性沖擊的。第3章 液壓系統(tǒng)計算　主要液壓元件的選擇 8 噸液壓汽車起重機(jī)的液壓元件較多,計算比較復(fù)雜,選擇時應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)元件,只有在特殊情況下,才考慮設(shè)計專用元件。下面僅以起升馬達(dá)和液壓泵為例。 8 噸液壓汽車起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)的初定最大起重量8噸；最高提升速度=15；起升減速傳動比=、效率=；起升卷筒上鋼絲繩最外層直徑=411mm；吊鉤滑輪組倍率為=6,效率=；鋼絲繩導(dǎo)向滑輪效率=；液壓系統(tǒng)額定壓力初定為=18=18106；以上參數(shù)在下述計算中不再標(biāo)出。 　起升馬達(dá)的計算和選擇(式31)(1) 作用于鋼絲繩上的最大靜拉力[9] 式中: — 起重量(N) =8000kg=8000kg(2) 起升馬達(dá)所受最大扭矩[9](式32)式中: — 動力系數(shù)= 1+ V 則 = 1+ =V — 最高起升速度V =15m/min =(式33)(3) 液壓馬達(dá)的排量[9] —液壓馬達(dá)機(jī)械效率,通常取= (式34)(4) 液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速[9](5) 液壓馬達(dá)的選擇齒輪式和葉片式輸出扭矩較小, 且不適于低速傳動, 因此, 一般情況下均采用柱塞式液壓馬達(dá)。柱塞式液壓馬達(dá)可分為徑向柱塞式和軸向柱塞式兩種。軸向柱塞式液壓馬達(dá)除具有轉(zhuǎn)速范圍寬、扭矩大的優(yōu)點(diǎn)外,還具有結(jié)構(gòu)緊湊、徑向尺寸小、轉(zhuǎn)動慣量小等優(yōu)點(diǎn),故選用之。根據(jù)對國產(chǎn)軸向柱塞式液壓馬達(dá)產(chǎn)品的性能比較,8 ,最高轉(zhuǎn)2390r/min最大輸入流量131L/min,最大功率78, 最大輸出扭312Nm,其詳細(xì)數(shù)據(jù)見附錄1。 液壓泵的計算和選擇(1) 液壓泵的工作壓力[9](式36)(式35)≥ + 式中: —液壓馬達(dá)的最大工作壓力 式中: —起升馬達(dá)所受最大扭矩= —起升馬達(dá)排量(cm3/r), = —起升馬達(dá)機(jī)械效率 = —沿程壓力損失和局部壓力損失之和,一般取5～15bar , 則液壓泵的最大工作壓力≥ + = (2) 液壓泵的流量 式中: —系統(tǒng)泄漏系統(tǒng),～,現(xiàn)取= —液壓馬達(dá)所需最大流量 = 式中:—液壓馬達(dá)最高轉(zhuǎn)速,=1506 r/min = 1506 =則液壓泵的流量== l/min(3) 液壓泵的選擇液壓泵主要有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵三種。對于汽車起重機(jī),其液壓系統(tǒng)負(fù)載大、功率大、精度要求不高。所以, 一般采用齒輪泵。根據(jù)系統(tǒng)的要求以及壓力、流量的需要,8 噸液壓汽車起重機(jī)選擇了40/32 型雙聯(lián)齒輪泵,型號為：CBG40/32H，其最高工作壓力25,最高轉(zhuǎn)速2500r/min ,兩泵的理論排量分別為40cm3/r 和32cm3/r，合流最大流量為180L/min。當(dāng)發(fā)動機(jī)經(jīng)分動箱輸出速度為1500 r/min時，流量為108L/min。型號為：CBG40/32H。 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計算 計算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率由于液壓阻力產(chǎn)生的壓力損失以及整個系統(tǒng)的機(jī)械損失和容積損失組成了能量的總損失，這些能量根據(jù)守恒定律，它不會自行消失而是轉(zhuǎn)化成了熱能，從而使油液的溫度升高，油溫過高，不僅使油的性質(zhì)發(fā)生變化，影響系統(tǒng)工作，而且會引起容積效率的下降，因此，油溫必須控制在一定的范圍內(nèi)，保證基本臂最大起重量40個工作循環(huán)后，油箱內(nèi)液壓油的相對溫升在不加冷卻器的情況下，不超過75176。（見[1]）。對于復(fù)雜系統(tǒng)，由于功率損失的環(huán)節(jié)太多，通常用下式計算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率[1]：式中是液壓系統(tǒng)的總輸入功率，是輸出的有效功率[1]。 (式37) (式38)式中為工作周期 s z、n、m分別為液壓泵、液壓缸、液壓馬達(dá)的數(shù)量、分別為第i臺泵的實(shí)際輸出壓力、流量、效率為第i臺泵工作時間 s、為液壓馬達(dá)的外載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、工作時間 、rad/s、s、為液壓缸外載荷及此載荷時的行程，N、m 起重機(jī)的一個工作循環(huán)包括起升、回轉(zhuǎn)、變幅、伸縮臂、下降、空載、回轉(zhuǎn)、裝料等工序。在整個循環(huán)中，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算出所需時間為280 s 總的發(fā)熱功率為== 計算液壓系統(tǒng)的散熱功率液壓系統(tǒng)的散熱渠道主要是油箱表面，但如果系統(tǒng)外接管路較長，而且計算發(fā)熱功率時，也應(yīng)考慮管路表面散熱[1]： (式39)式中為油箱散熱系數(shù)，見[1]，選擇=15； 為管路散熱系數(shù)，見[1]，選擇=14； 、分別為油箱、管道的散熱面積 為油溫與環(huán)境溫度之差若系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，則，油溫不再升高，此時，最大溫差[1] (式310)環(huán)境溫度為，則油溫。油箱散熱面積的計算，據(jù)[1]，V=現(xiàn)假設(shè)油箱底面為正方形a=b=，=(a+b)+==+25=計算出來的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于所限制的溫度，現(xiàn)在采用安裝冷卻器的方法來降低溫度。據(jù)[1]，(40+32)ml/r 1500r/min合108L/min，它能保持油液溫度在55左右。油箱的尺寸基本確定如下：長a=、寬b=、高h(yuǎn)=。第4章 變幅液壓缸設(shè)計 液壓缸設(shè)計包括結(jié)構(gòu)設(shè)計和基本參數(shù)計算兩部分。由于各種液壓缸的用途和工作要求不同，其主要參數(shù)間又互有聯(lián)系，故設(shè)計時需要反復(fù)比較，綜合考慮才能得到較理想的結(jié)果。液壓缸設(shè)計沒有嚴(yán)格規(guī)定的步驟和統(tǒng)一的格式，而是根據(jù)掌握的原始資料基本上按如下步驟和內(nèi)容進(jìn)行。 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括缸筒和缸蓋的連接形式、活塞和活塞桿的連接形式排氣裝置的選擇和最小導(dǎo)向長度的確定。 缸體端部連接結(jié)構(gòu)與液壓缸的工作壓力、材料及工作條件有關(guān)。 。缸體1的端部加工有外螺紋與缸蓋2連接，螺紋連接質(zhì)量輕，外徑小，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，裝卸時要有專用工具，同心度要求高。 。其結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，外徑較??；缺點(diǎn)是連接強(qiáng)度差，當(dāng)液壓缸工作壓力較高或受到較大沖擊載荷時，導(dǎo)向套的環(huán)槽易被壓壞而使卡簧脫出。 (又稱半環(huán)連接)結(jié)構(gòu)緊湊，加工容易，裝卸方便，能承受較大的沖擊載荷，避免了卡簧連接安全可靠性差的缺點(diǎn)。這種連接要在缸體上開環(huán)形槽，在一定程度上削弱了缸體的強(qiáng)度。這是液壓缸設(shè)計中應(yīng)注意的。其加工、裝卸方便，連接強(qiáng)度高，安全可靠；但缸體外徑和質(zhì)量都比較大。因此，在液壓缸工作壓力高，或經(jīng)常受到?jīng)_擊載荷的情況下選用法蘭連接才較為適宜。綜上所述，缸體連接形式選用無縫鋼管焊接配合導(dǎo)向套螺栓連接形式。