【正文】 變蝠液壓缸的行程、內(nèi)徑、導(dǎo)向長(zhǎng)度、無(wú)縫鋼管直徑等技術(shù)參數(shù)都是嚴(yán)格參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)選定，活塞桿直徑校核更保證了液壓缸設(shè)計(jì)的合理性。同時(shí)設(shè)計(jì)了三個(gè)液壓泵通過(guò)分合流給不同回路供油，以滿足不同作業(yè)要求，改善了機(jī)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率匹配，擴(kuò)大了調(diào)速范圍，提高了起升機(jī)構(gòu)提升速度，從而達(dá)到了節(jié)能 和提高效率。 液壓泵站結(jié)構(gòu)總成及繪圖 液壓泵站總成是根據(jù)主機(jī)的工作條件及技術(shù)要求將液壓 控制裝置與液壓泵站連接為一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)。元器件的振動(dòng)式噪聲產(chǎn)生的根源，因此液壓泵組與外界的連接都采取彈性連接。液壓泵直接裝在角形支架的之口里，依靠角形支架的地面與泵組傳動(dòng)機(jī)座相連接，在通過(guò)撓性聯(lián)軸器與帶底座的臥式原動(dòng)機(jī)相連。 （ 1）布置方式 本液壓泵站采用非上置式中下置式方式布置。 過(guò)濾器： 過(guò)濾器的選擇在前面 節(jié)已經(jīng)給出。油箱箱頂上的螺紋孔選用盲孔，防止污染物落入油箱內(nèi)。 圖 51 非上置式液壓站 液壓油箱設(shè)計(jì) （ 1）油箱的類(lèi)型選擇 QY20B 汽車(chē)起重機(jī)吊重作業(yè)部分用油與行駛部分供油系統(tǒng)分別獨(dú)立設(shè)計(jì)，因此吊重作東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 業(yè)液壓系統(tǒng)選用開(kāi)式獨(dú)立油箱。起作用是：蓄能、吸收液壓脈動(dòng)和液壓沖擊。 控溫組件由油溫計(jì)、溫度傳感器、加熱器和冷卻器四個(gè)元器件組成，其作用是：檢測(cè)并控制油液溫度，以滿足不同作業(yè)情況的需求。 液壓泵組由液壓泵、原動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器和傳動(dòng)底座四個(gè)元器件組成。內(nèi)孔中的油槽要淺而寬，以保證良好的潤(rùn)滑。 導(dǎo)向套的長(zhǎng)度影響液壓缸的工作性能和穩(wěn)定性，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足最小 長(zhǎng)度，其計(jì)算公式如下： mmDLH 1802160202020220 ????? 式中： L— 液壓缸最大行程， L=2020mm； D— 缸筒內(nèi)徑， mm； 活塞寬度 B==128mm、導(dǎo)向套中隔圈長(zhǎng)度 C=55mm、導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長(zhǎng)度A==。導(dǎo)向套內(nèi)裝有 Y型密封圈以保證缸筒有桿腔的密封。 （ 5）活塞的技術(shù)要求 活塞外徑對(duì)內(nèi)徑的跳動(dòng)公差選用 7 級(jí)精度； 活塞兩端面對(duì)內(nèi)孔軸線的垂直度公差選用 7 級(jí)精度； 活塞外徑的圓柱度公差值選用 9級(jí)精度。 DG 型車(chē)輛用液壓缸采用實(shí)心活塞桿，因此 可以選用 45 鋼，粗加工后調(diào)制處理，使硬度為 229285HB。 銷(xiāo)軸長(zhǎng)度一般取 l=d。壓蓋與導(dǎo)向套連接面的相對(duì)內(nèi)孔軸線的垂直度公差選用 7 級(jí)精度。為了防止腐蝕和提高液壓缸壽命，缸筒內(nèi)表面需鍍以厚度為 3040m? 的鉻層，并拋光或珩磨。 （ 5） 缸筒與缸蓋的連接計(jì)算 DG 型車(chē)輛用液壓缸的缸筒與缸底采用對(duì)焊連接，焊縫的拉應(yīng)力為： PaDDpDDDF 62262222122221)( )(44)(4???? ????????????? 式中： F— 液壓缸輸出的最大推力， N， pDF 24?? ； D— 缸筒內(nèi)徑， m； P— 系統(tǒng)最大工作壓力， pa； 1D — 液壓缸外徑， m； 2D — 焊縫底徑， m， mD ? ； ? — 焊接效率，通常取 ?? 。缸蓋同樣選用 35鋼。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 缸筒和缸蓋組件 （ 1）確定缸筒和缸蓋的鏈接形式 QY20B 汽車(chē)起重機(jī)變幅液壓缸采用 DG型車(chē)輛用液壓缸，其缸筒和缸蓋采用焊接方式連接。 因?yàn)楸疽簤焊椎闹伍L(zhǎng)度大于 1015 倍活塞桿直徑，所以需要進(jìn)行活塞桿直徑校核： ? ? mFd 1065044 63 ??? ???? ??? 式中： ??? — 活塞桿材料的許用應(yīng)力（ MPa），活塞桿選用碳鋼， ??? =100120MPa 選用110MPa。查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 16頁(yè)表 42可知， QY20B汽車(chē)起 重機(jī)變幅液壓缸應(yīng)選擇尾部耳環(huán)安裝方式。 回轉(zhuǎn)回路效率 )()( ???? ??? ppC qp qp? 回轉(zhuǎn)回路系統(tǒng)效率 ????? CAP ???? 起升回路效率 )()( ???? ???? ppC qp qp? 起升回路系統(tǒng)效率 ????? CAP ???? 伸縮回路和變幅回路效率 )( ??? ??????? ppC qp qp? 伸縮回路和變幅回路系統(tǒng)效率 ????? CAP ???? 所有回路流量損失取值 2L/min。 伸縮、變幅回路工作管路； mmmVQd B 32 ???? ???? ??? 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指 南》 182P 表 722 可得，管外徑為 38mm。 （ 4）油管和接頭的確定 油管中的允許流速如下： 吸油管允許流速 1V =。 LqV P ???? ? 式中： V— 油箱的有效容積， L； Pq — 液壓泵的總額定流量 , BBB Q ?? , m in/ LQq BP ?? ? — 與主機(jī)類(lèi)型及系統(tǒng)壓力有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)： ?? 。 （ 6）平衡閥 1 22：選用 FD 型平衡閥，型號(hào) FD12PA10，通徑 12mm。設(shè)計(jì)號(hào) 22。性能參數(shù)：最大排量 90L/r 額定壓力 25MPa 最大壓力 許用轉(zhuǎn)速 2500r/min 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 液壓控制閥的選擇 （ 1）支腿操縱閥的選擇 溢流閥 ：選用 DBD 型直動(dòng)式溢流閥，型號(hào) DBDSG10NG25，通徑 25mm， S是指帶保護(hù)罩的調(diào)節(jié)螺栓。 — 泵 工作轉(zhuǎn)速， m in/ rnB ? ； ? — 泵 容積效率， ?VB? 泵 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》表 81，選取外嚙合齒輪泵 JHP140。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 回轉(zhuǎn)馬達(dá)流量計(jì)算： 馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速 m i n/ 8 5 rnin HM ????? 式中： Hn — 回轉(zhuǎn)速度， min/3~0 rnH ? ，取 mrnH /3max ? 回轉(zhuǎn)馬達(dá)流量： m i n/ 316161616 LnqQVMMMM ?????? ?? 式中： VM16? — 回轉(zhuǎn)馬達(dá)容積效率， ?VM? 所需油泵排量： rcmn Qq VBB B / 331616 ?????? ?? 式中： — 油泵 給回轉(zhuǎn)馬達(dá)時(shí)所需輸出流量，不計(jì)管路泄露時(shí) MB ? 。 （ 3） 伸縮油缸的選擇 無(wú)桿腔缸徑選擇 1D = mmmP F 1090044 631 ????? ??? ?? 2D = mmmP F 1065044 632 ????? ??? ?? 3D = mmmP F 1045044 633 ????? ??? ?? 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 式中： 321 , FFF — 第 一 、 二 、 三 級(jí) 油 缸 的 最 大 軸 向 反 力 ，KNFKNFKNF 450,650,900 321 ??? ； P— 各級(jí)油缸工作壓力，均選 P=25MPa； 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》 180P 表 713 得： 1D =200mm； 2D =180mm； 3D =160mm；按桿徑比Φ =d/D=，查得活塞桿徑 1d =140mm； 2d =125mm； 3d =110mm。 （ 4）變幅回路 進(jìn)油路：泵 →中心回轉(zhuǎn)接頭 2→換向閥 （上 /下位）→平衡閥 20→變幅缸（無(wú)/有桿腔）； 回油路：變幅缸（有 /無(wú)桿腔）→平衡閥 20→換向閥 （上 /下位）→油箱； 溢流閥 是伸縮回路和變幅回路共同的液壓閥，其調(diào)定壓值為 20MPa。 上下兩部分油路由中心回轉(zhuǎn)接頭連通。該系統(tǒng)動(dòng)力源采用三聯(lián)齒輪泵，由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)底盤(pán)上的 分動(dòng)箱 驅(qū)動(dòng)。 由以上信息可知，起升回路主要由液壓泵、液壓馬達(dá)、換向閥、平衡閥、溢流閥、阻尼閥以及主、副卷?yè)P(yáng)制動(dòng)和離合器等組成。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 汽車(chē)起重機(jī)基本處于負(fù)載作業(yè)情況之下 ，因此為了防止重物因自重而下滑，回路中應(yīng)設(shè)有平衡閥。 （ 5）起升回路 起升回路是汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)的主要工作回路。為了滿足這一要求，在變幅回路中應(yīng)當(dāng)設(shè)置平衡閥。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 25 伸縮回路油路圖 圖 26 變幅回路油路圖 （ 4）變幅回路 汽 車(chē)起重機(jī)為了滿足重物裝、卸工作位置的要求，充分利用其起吊能力（幅度減小能提高起重量），需要經(jīng)常改變幅度。 在設(shè)計(jì)此回路時(shí)應(yīng)保證伸縮臂缸以相應(yīng)于供油泵的供油速度縮回，所以設(shè)置了平衡閥來(lái)防止此液壓缸在外負(fù)載作用下超速縮回，同時(shí)還防止在油管破裂時(shí)伸縮臂突然縮回。臂架全部縮回以后，起重機(jī)外形尺寸減小，提高了機(jī)動(dòng)性和通過(guò)性。 汽車(chē)起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所需要的功率比較小，所以 QY20B 汽車(chē)起重機(jī)采用軸向柱塞馬達(dá)作為回轉(zhuǎn)回路的執(zhí)行原件，同時(shí)，軸向柱塞馬達(dá)結(jié)構(gòu)經(jīng)湊，徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，轉(zhuǎn)速較高負(fù)載大，有變速要求，負(fù)載轉(zhuǎn)矩小，低速平穩(wěn)性高。 由以上要求可知，支腿回路由液壓泵、水平液壓缸、垂直液壓缸、換向閥、溢流閥、液壓鎖和轉(zhuǎn)閥等組成 。 QY20B 汽車(chē)起重機(jī)液壓系統(tǒng)各回路 功能要求分析及擬定 QY20B 汽 車(chē)起重機(jī)主要通過(guò)控制支腿回路、回轉(zhuǎn)回路、伸縮回路、變幅回路、起升回路這五個(gè)回路來(lái)完成各種作業(yè)需要。用以改變吊臂長(zhǎng)度，以滿足不同作業(yè)要求。其結(jié)構(gòu)組成及動(dòng)作如下所述。 （ 2）油液粘度隨溫度變化會(huì)影響機(jī)構(gòu)的工作的穩(wěn)定性能。 （ 3） 采用液壓傳動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)潤(rùn)滑，在主要機(jī)構(gòu)中沒(méi)有劇烈的干摩擦副，元件壽命較長(zhǎng)，從而減少了維修和技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間。 液壓傳動(dòng)用于汽車(chē)起重機(jī)上的優(yōu)缺點(diǎn) 汽車(chē)起重機(jī)由傳統(tǒng)的機(jī)械式向液壓式的轉(zhuǎn)變具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 液壓傳動(dòng)式是用液體作為介質(zhì)來(lái)傳 遞能量的，容易獲得較大的力或力矩，利用液壓泵可以獲得較高的壓力，從而使得汽車(chē)起重機(jī)不用采用復(fù)雜的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)起重噸位的增加。液壓汽車(chē)起重機(jī)的液壓系統(tǒng)采用液壓泵、定量或變量馬達(dá)實(shí)現(xiàn)起重機(jī)起升回轉(zhuǎn)、變幅、起重臂伸縮及支腿伸縮，可單獨(dú)或 組合動(dòng)作。國(guó)外起重機(jī)制造商開(kāi)始應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)。 汽車(chē)起重機(jī)的主要性能參數(shù)有最大起重量、整機(jī)質(zhì)量、吊臂全伸長(zhǎng)度、吊臂全縮長(zhǎng)度、最大起升高度、最小工作半徑、起升速度、最大行駛速度等。不能負(fù)荷行駛，也不適合在松軟或泥濘的場(chǎng)地上工作