【導(dǎo)讀】青島濱海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)。汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　

【正文】 復(fù)雜動作等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域。但是，液壓傳動的故障往往不容易從外部表面現(xiàn)象和聲響特征中準(zhǔn)確地判斷出故障發(fā)生的部位和原因，而準(zhǔn)確迅速地查出故障發(fā)生的 部位和原因，并及時(shí)排除。在工程機(jī)械的使用、管理和維修中是十分重要的。 起重機(jī)液壓系統(tǒng)的主要故障 在相對運(yùn)動的液壓元件表面、液壓油密封件、管路接頭處以及控制元件部分，往往容易出現(xiàn)泄漏、油溫過高、出現(xiàn)噪音以及電液結(jié)合部分執(zhí)行動作失靈等現(xiàn)象。具體表現(xiàn)：一是管子、管接頭處及密封面處的泄漏，它不僅增加了液壓油的耗油量，臟污機(jī)器的表面，而且影響執(zhí)行元件的正常工作。二是執(zhí)行動作遲緩和無力，表現(xiàn)為起重機(jī)起升緩慢、無力、油壓馬達(dá)轉(zhuǎn)不起來或轉(zhuǎn)速過低等。三是液壓系統(tǒng)產(chǎn)生振動和噪音。四是其他元件出現(xiàn)異常。 汽車起重 機(jī)液壓系統(tǒng)故障的預(yù)防 1. 保證液壓油的清潔度 正確使用標(biāo)定的和要求使用的液壓油及其相應(yīng)的替代品 (詳參《工程機(jī)械油料手冊》 )，防止液壓油中侵入污物和雜質(zhì)。因?yàn)樵谝簤簜鲃酉到y(tǒng)中，液壓油既是工作介質(zhì)，又是潤滑劑，所以油液的清潔度對系統(tǒng)的性能，對元件的可靠性、安全性、效率和使用壽命等影響極大。液壓元件的配合精度極高，對油液中的污物雜質(zhì)所造成的淤積、阻塞、擦傷和腐蝕等情況反應(yīng)更為敏感。 造成污物雜質(zhì)侵入液壓油的主要原因，一是執(zhí)行元件外部不清潔；二是檢查油量狀況時(shí)不注意；三是加油時(shí)未用 120 目的濾網(wǎng)過濾； 四是使用的容器和用具不潔凈； 五是磨損嚴(yán)重和損壞的密封件不能及時(shí)更換；六是檢查修理時(shí)，熱彎管路和接頭焊修產(chǎn)生的銹皮雜質(zhì)清理防止液壓系統(tǒng)故障的發(fā)生。 青 島 濱 海 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 21 2. 防止液壓油中混入空氣 液壓系統(tǒng)中液壓油是不可壓縮的，但空氣可壓縮性很大，即使系統(tǒng)中含有少量空氣，它的影響也是非常大的。溶解在油液中的空氣，在壓力較低時(shí)，就會從油中逸出產(chǎn)生氣泡，形成空穴現(xiàn)象；到了高壓區(qū)，在壓力的沖擊下，這些氣泡又很快被擊碎，急劇受到壓縮，使系統(tǒng)產(chǎn)生噪音。同 時(shí)，氣體突然受到壓縮時(shí)，就會放出大量的熱能，因而引起局部受熱，使液壓元件和液壓油受到損壞，工作不穩(wěn)定，有時(shí)會引起沖擊性振動。 故必須防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)。具體做法：一是避免油管破裂、接頭松動、密封件損壞；二是加油時(shí)，避免不適當(dāng)?shù)叵蛳聝A倒；三是回油管插入油面以下；四是避免液壓泵入口濾油器阻塞使吸油阻力增大，不能把溶解在油中的空氣分離出來。 3. 防止液壓油溫度過度 液壓系統(tǒng)中的油液的工作溫度一般在 30℃～ 80℃范圍內(nèi)比較好，在使用時(shí)必須注意防止油溫過高。如油箱中的油面不夠，液壓油冷卻器散熱性能不良，系 統(tǒng)效率太低，元件容量小，流速過高，選用油液粘度不正確，它們都會使油溫升高過快。粘度高增加油液流動時(shí)的能量損耗，粘度低會使泄漏增多，因此在使用中能注意并檢查這些問題，就可以預(yù)防油溫過高。此外對液壓油定期過濾，定期進(jìn)行物理性能檢驗(yàn)，既能保證液壓系統(tǒng)的工作性能，又能減少液壓元件的磨損和腐蝕，延長油液和液壓元件的使用壽命。 起重機(jī)液壓系統(tǒng)故障的排除 起重機(jī)液壓系統(tǒng)故障的排除主要有以下五點(diǎn)： (1)液壓系統(tǒng)中管子、管子接頭和焊接處，由于振動頻率較高，常常發(fā)生破壞。在換用時(shí)要根據(jù)壓力和使用場合，選用強(qiáng)度足夠，內(nèi) 壁光滑清潔，無砂、無傷、無銹蝕、無氧化皮的管子。在密封表面處，密封元件的老化變質(zhì)會使泄漏量增大。密封面的泄漏還與預(yù)壓面的壓力不夠或不均勻有關(guān)。預(yù)壓量增大時(shí)，其封油量壓力增大，密封效果好，反之則差。再者摩擦表面光潔度與硬度不足也會縮短密封件的壽命。密封件設(shè)計(jì)不合理以及安裝時(shí)扭曲刮傷也是導(dǎo)致密封圈早期磨損而引起泄漏的原因。油液中雜質(zhì)過多，易加速密封件與摩擦表面的磨損，形成密封件的早期失效，油封工作溫度過高或過低也會影響其壽命和工作性能。 (2)執(zhí)行元件運(yùn)動的速度降低，主要是由于輸入執(zhí)行元件的液壓油流量不足；執(zhí)行 元件無力的原因主要是輸入液壓油壓力不足，以及回油管路背壓過高等因素所造成的。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)所用的油泵多為齒輪泵，其工作壓力為 210 102kPa，柱塞泵的工作壓力可達(dá) 320102kPa。泵的輸出壓力是由荷載決定的，并隨著荷載的變化而變化。荷載無限增加，泵的壓力也無限升高，直到系統(tǒng)某一部分被破壞。對于齒輪泵：主要是軸承、齒輪嚙合面、齒頂與殼體、齒輪端面與泵蓋間的磨損和密封件的磨損、老化、損壞使齒輪泵的內(nèi)漏表現(xiàn)更為突出。汽 車 起 重 機(jī) 液 壓 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 22 因此我們要抓住主要問題，采取有效的技術(shù)措施予以解決，就能使泵恢復(fù)其原有性能。 (3)液壓 系統(tǒng)的蓄能器是用來調(diào)節(jié)能量、貯存能量、減少設(shè)備容積、降低功率消耗、減少系統(tǒng)發(fā)熱、緩沖吸收沖擊和脈動壓力的輔助元件。常見的蓄能器有膠囊式的，它具有漏氣損失小、反應(yīng)靈敏、可以吸收急速的壓力沖擊和脈動、重量輕、體積小等特點(diǎn)。蓄能器發(fā)生故障會影響液壓系統(tǒng)的正常工作，因此在檢查氣壓量不足時(shí)，應(yīng)按時(shí)充入惰性氣體。 (4)液壓系統(tǒng)中，要求裝備精度高的還有液壓馬達(dá)。如果注意日常維護(hù)和保養(yǎng)，防止油液污染，一般不會發(fā)生故障，進(jìn)入液壓馬達(dá)的油液須仔細(xì)過濾，以減少雜質(zhì)，防止過快磨損。修理后的馬達(dá)，應(yīng)注滿干凈的液壓油，排盡系統(tǒng)中的空 氣。確定不了馬達(dá)是否有故障，最好不要拆卸，這樣可減少污染的機(jī)會和保持配合的精度。液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，常見的故障有漏油和運(yùn)動不正常。缸頭因密封件損壞而外泄，應(yīng)立即更換密封件；油缸運(yùn)動不正常有油缸內(nèi)漏、油路中有空氣、活塞密封件老化和損壞、油液有雜質(zhì)、平衡閥發(fā)生故障等。 (5)控制元件是用來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和執(zhí)行元件對壓力、流量方向的要求的?？刂崎y及時(shí)控制系統(tǒng)中最重要的元件，由于閥的配合一般都比較精密，所以在修理時(shí)應(yīng)特別注意，不需拆閥芯的盡量不要抽出閥芯；配合副方位不要錯亂，偶件不要互換；螺絲的擰緊力矩要均勻 一致，錐形閥芯的接觸線磨損可采用研磨修正接觸線的辦法解決；回位彈簧疲勞時(shí)，可予更換。 青 島 濱 海 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 23 結(jié)論 本文針對典型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算并對其總體進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。本文的整體和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是在理論基礎(chǔ)上的設(shè)計(jì)計(jì)算，所以可能和實(shí)際有一定差距。如果要作實(shí)際設(shè)計(jì)，還有許多要進(jìn)一步細(xì)致研究的內(nèi)容，但本文可作為初步方案，已奠定了良好的基礎(chǔ)。 經(jīng)過努力學(xué)習(xí)研究，以及導(dǎo)師的悉心幫助，圓滿完成了設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的任務(wù)，各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)滿足規(guī)范要求。 由這次畢業(yè)設(shè)計(jì)本人學(xué)會了怎樣對一項(xiàng)從沒見過的課 題進(jìn)行設(shè)計(jì)。從分析課題，搜集相關(guān)材料，閱讀并綜述相關(guān)資料以及設(shè)計(jì)計(jì)算等過程有了清晰的思路。這次設(shè)計(jì)培養(yǎng)了本人的設(shè)計(jì)能力，為將來工作奠定了一定的基礎(chǔ)。 經(jīng)過這幾個月的畢業(yè)設(shè)計(jì)和對相關(guān)資料的收集，讓我深刻的感受到了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的艱辛，同時(shí)通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作也讓我了解了起重機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、使用方法等。本次設(shè)計(jì)的起重機(jī)運(yùn)用十分廣泛，擁有經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，使用方便，維護(hù)簡單等特點(diǎn)。并且在支腿部分的系統(tǒng)運(yùn)用了雙向液壓鎖，保證了整個液壓系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中不會出現(xiàn)軟退的現(xiàn)象。同時(shí)，在系統(tǒng)中安裝了安全閥，其主要目的 也是防止因系統(tǒng)中的壓力過高，造成安全事故的發(fā)生，提高了使用的安全性。 本設(shè)計(jì)由于知識水平和時(shí)間上的不足，文中錯誤之處在所難免，懇請各位老師、同學(xué)批評指正！ 汽 車 起 重 機(jī) 液 壓 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 24 致謝 本設(shè)計(jì)是在呂曉杰老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的。在這期間呂曉杰老師給我提供了許多幫助和指導(dǎo)，從分析課題和理解課題，到搜集資料和分析資料， 從總體方案設(shè)計(jì)，到各個機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，從說明書書寫提綱，到具體成文。呂老師都給我了細(xì)心的指導(dǎo)。而且在我設(shè)計(jì)遇到困難而無法繼續(xù)做下去的時(shí)候呂老師給我耐心講解和分析整理思路 ,平時(shí)還多次查看督促我的工作進(jìn)展情況。呂老師廣博的專業(yè)學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度以及執(zhí)著的事業(yè)追求使我受益匪淺，同時(shí)她嚴(yán)緊的科學(xué)作風(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度給我留下了深刻的印象。 在呂老師的指導(dǎo)和幫助下，經(jīng)過這短短幾個月時(shí)間，我順利的完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在這期間我不僅學(xué)到了豐富的專業(yè)設(shè)計(jì)知識和技巧，更重要的是使我學(xué)到了科學(xué)研究的方法和態(tài)度。 在這里我希望 表達(dá)我對呂曉杰老師最誠摯的感謝。同時(shí)我也要感謝其他老師和同學(xué)，他們在我設(shè)計(jì)的過程中也給了我很多幫助。 青 島 濱 海 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 25 參考文獻(xiàn) [1] 編寫 組編 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊 ［ S］ 機(jī)械工業(yè)出版社 1980 [2] 劉新德主編 袖珍液壓設(shè)計(jì)手冊 ［ S］ 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [3] 上海煤礦機(jī)械研究所編液壓傳動設(shè)計(jì)手冊 ［ S］ 上海人民出版社 1976 [4] 德國曼勒斯曼公司編寫曼勒斯曼公司液壓元件手冊 ［ S］ [5] 朱才新主編液壓傳動與控制 ［ M］ 重慶大學(xué)出版社 1998 [6] 許 福玲 陳堯明編液壓與氣壓傳動 ［ M］ 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [7] 周士昌主編 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖冊 ［ M］ 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [8] 揚(yáng)國平 劉忠編 現(xiàn)代工程機(jī)械液壓與液力實(shí)用技術(shù) ［ M］ 人民交通出版社 [9] 趙顯新編 工程機(jī)械液壓傳動裝置原理與檢修 ［ M］ 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 [10] 雷天覺主編 液壓工程手冊 ［ S］ 機(jī)械工業(yè)出版社 1990 [11] 成大仙主編 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 ［ S］ 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