【正文】 ....................................................................... 47 卷筒的強(qiáng)度校核 ...................................................................................... 51 卷筒筒壁的穩(wěn)定性驗(yàn)算 ............................................................................ 52 起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器設(shè)計(jì) ................................................................................. 53 起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器相關(guān)參數(shù)選擇 ................................................................. 54 起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 ..................................................................... 54 起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置減速器選擇及傳動(dòng)比的驗(yàn)算 ............................................... 56 結(jié)論 ......................................................................................................... 57 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 58 附 錄 ..................................................................................................... 59 致 謝 .......................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。根據(jù)吊臂結(jié)構(gòu)可分為定長(zhǎng)臂、接長(zhǎng)臂和伸縮臂三種，前兩種多采用桁架結(jié)構(gòu)臂，后一種采用箱形結(jié)構(gòu)臂。因其機(jī)動(dòng)靈活性好，能夠迅速轉(zhuǎn)移場(chǎng)地，廣泛用于土木工程。 圖 所示為 QY 8 型汽車起重機(jī)的外形，該機(jī)采用黃河牌 Jyl50C 型汽車底盤，由起升、變幅、回轉(zhuǎn)、吊臂伸縮相交腿機(jī)構(gòu)等組成，全為液壓傳動(dòng)。因此，汽車起重機(jī)不能負(fù)荷行駛。 液壓傳動(dòng)應(yīng)用于汽車起重機(jī)上的優(yōu)缺點(diǎn) 液壓系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其工作目的必須經(jīng)過(guò)動(dòng)力源→控制機(jī)構(gòu)→機(jī)構(gòu)三個(gè)環(huán)節(jié)。這三種機(jī)構(gòu)的不同組合就形成了不同功能的液壓回路。 開(kāi)式回路中馬達(dá)的回油直接通回油箱，工作油 在油箱中冷卻及沉淀過(guò)濾后再由液壓 泵送入系統(tǒng)循環(huán)，這樣可以防止元件的磨損。 閉式回路中馬達(dá)的回油直接與泵的吸油口相連，結(jié)構(gòu)緊湊，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，散熱條件差，需設(shè)輔助泵補(bǔ)充泄漏和冷卻。 優(yōu)點(diǎn) 1．在起重機(jī)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能上的優(yōu)點(diǎn)： 來(lái)自汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)油泵轉(zhuǎn)換到工作機(jī)構(gòu)，其間可以獲得很大的傳動(dòng)比，省去了機(jī)械傳動(dòng)所需的復(fù)雜而笨重的傳動(dòng)裝置。同時(shí)還很方便的把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)槠揭七\(yùn)動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的變幅和自動(dòng)伸縮。便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作，改善了司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度和條件。 采用液壓傳動(dòng)，在主要機(jī)構(gòu)中沒(méi)有劇烈的干摩擦副，減少了潤(rùn)滑部位，從而減少了維修和技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間。此種起重機(jī)作 業(yè)效率高，輔助時(shí)間短，因而提高了起重機(jī)總使用期間的利用率，對(duì)加速實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化大有好處。為了防止漏油問(wèn)題，元件的制造精度要求比較高。液壓元件的制造和系統(tǒng)的調(diào)試需要較高的技術(shù)水平。縱觀眾多用戶的反饋意見(jiàn)，液壓式汽車起重機(jī)深受他們的歡迎和好評(píng)。 汽車起重機(jī) 全地面起重機(jī) 隨車起重運(yùn)輸車 圖片 產(chǎn)品定義 采用汽車通用底盤或?qū)Ｓ玫妆P的起重機(jī)，懸架為板簧結(jié)構(gòu) 懸架為油氣結(jié)構(gòu)的起重機(jī) 具有吊重功能的載重汽車 適宜噸位范圍 5～ 130T 80～ 500T 1～ 20T 目前市場(chǎng)需求容量 20200 輛左右 100 輛左右 500010000 輛左右 主要用途 物流倉(cāng)儲(chǔ)轉(zhuǎn)運(yùn)、道路橋梁、建筑、電力 /煤炭建設(shè)等 林業(yè)、油田、物流等 國(guó)際上，汽車起重機(jī)的底盤性能等同于同樣整車總重 的載重汽車，符合公路車輛的技術(shù)要求，起重量的范圍很大，可從 8 噸到 1000 噸，底盤的車軸數(shù)可從 2到 10 根，是產(chǎn)量最大、使用最廣泛的起重機(jī)類型。 近年來(lái)，中東、東南亞及其他發(fā)展中國(guó)家及新興市場(chǎng)伴隨城市化進(jìn)程，固定資產(chǎn)投資巨大，吊裝等作業(yè)總量呈現(xiàn)迅速提高的趨勢(shì)；而對(duì)路面及作業(yè)環(huán)境要求不高，使汽車起重機(jī)持續(xù)景氣。 國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)市場(chǎng)結(jié)構(gòu) 國(guó)內(nèi)主要的汽車起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)包括：重慶大江工業(yè) (集團(tuán) )有限責(zé)任公司、徐州工程機(jī)械集團(tuán)有限公司、四川長(zhǎng)江工程起重機(jī)有限責(zé)任公司、沈陽(yáng)北方交通工程公司、三一汽車制造有限公司、馬尼托瓦克東岳重工有限公司、 長(zhǎng)沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司、北起多田野 (北京 )起重機(jī)有限公司、安徽柳工起重機(jī)有限公司、泰安工程機(jī)械總廠等。 從底盤供應(yīng)企業(yè)來(lái)看，徐州工程機(jī)械集團(tuán)有限公司、長(zhǎng)沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司基本上用本單位生產(chǎn)的底盤，其底盤涵蓋了各個(gè)噸位的產(chǎn)品，偶爾也采購(gòu)部分底盤。 從歷年銷售情況看，汽車起重機(jī)市場(chǎng)主要集中在山東、江蘇、河北等中東部地勢(shì)平 坦、礦產(chǎn)資源豐富、交通發(fā)達(dá)的地區(qū)。 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局 國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)市場(chǎng)一直呈現(xiàn)徐重獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，中聯(lián)浦沅緊隨的競(jìng)爭(zhēng)格局，近年來(lái)，三一成為汽車起重機(jī)行業(yè)的黑馬。 當(dāng)前，汽車起重機(jī)行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)呈現(xiàn)以下態(tài)勢(shì)： 制宜、兼有起重和運(yùn)輸?shù)碾p重功能將發(fā)展成為市場(chǎng)熱點(diǎn)； 、全地面起重機(jī)成為企業(yè)追求利潤(rùn)的增長(zhǎng)點(diǎn)； ； ； ； 。其性能好壞對(duì)起重機(jī)有著十分重要的影響。為此對(duì)傳統(tǒng)型 QY8 汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了如下幾方面的研究。還存在一些問(wèn)題， 起升速度低，最高起升速度只有 8m／ min，起升速度調(diào)節(jié)范圍小。 新型 QY8 汽車起重機(jī)，采用了雙泵單馬達(dá)、分合流油路、開(kāi)式系統(tǒng)，根據(jù)各機(jī)構(gòu)的不同速度和功率的要求，變幅、伸縮、回轉(zhuǎn)及支腿用小泵 2供油，起升用大泵 l 供油，起升與其余各機(jī)構(gòu)都可以進(jìn)行聯(lián)合動(dòng)作，提高工作效率，同時(shí)起升輕載及空載時(shí)，泵 2與泵 l可以同時(shí)合流供給起升，提高起升速度，擴(kuò)大調(diào)速范圍，如下式所示 [9]： 式中：1q泵 1 的排量 2q 泵 2 的排量 01? 泵 1 及泵 2 的容積效率 由上式可見(jiàn)，除發(fā)動(dòng)機(jī)的油門調(diào)節(jié)起升速度外，還可以通過(guò)分合流型式調(diào)節(jié)起升速度，當(dāng)重載時(shí)，用分流方式，即泵 2不參與起升工作，此時(shí)提升速度為低速；當(dāng)空載或輕載時(shí)用合流方式。在設(shè)計(jì)本機(jī)液壓系統(tǒng)時(shí)，明確設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)要求，不要偏離題目；仔細(xì)研究設(shè)計(jì)方案，理清設(shè)計(jì)思路，使設(shè)計(jì)過(guò)程清晰化。進(jìn)行以下研究工作： 分析已有的汽車起重機(jī)， 結(jié)合本設(shè)計(jì)任務(wù)，了解其優(yōu)缺點(diǎn)，把握其發(fā)展方向。 根據(jù)本機(jī)液壓系統(tǒng)工作 特點(diǎn)，在滿足高效節(jié)能的功能前提下可以進(jìn)行液壓系統(tǒng)原理創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 對(duì)起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ，使其結(jié)構(gòu)緊湊 合理 ，壽命長(zhǎng) 。 注：整機(jī)基本參數(shù)應(yīng)符合《汽車起重機(jī)基本參數(shù)》標(biāo)準(zhǔn) 。設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)要求各系統(tǒng)的動(dòng)作能夠滿足這些工況要求。 1. 起升回路 （ 1）能方便的實(shí)現(xiàn)合分流方式轉(zhuǎn)換，保證工作的高效安全。 2. 回轉(zhuǎn)回路 （ 1）具有獨(dú)立工作能力。 3. 變幅回路 （ 1）帶平衡閥并設(shè)有二次液控單向閥鎖住保護(hù)裝置。 （ 3）要求在有載荷情況下能微動(dòng)。 4. 伸縮回路 本機(jī)伸縮機(jī)構(gòu)采用三節(jié)臂（含有兩個(gè)液壓缸），由于本機(jī)為輕型起重機(jī)為了使本機(jī)運(yùn)用廣泛，實(shí)現(xiàn)各節(jié)臂順序伸縮。 5. 控制回路 （ 1）為了使操縱方便總體要求操縱手柄限制為兩個(gè)。方向操縱兩個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)能力。 （ 2）要求前后組支腿可以進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整。 （ 4）起重機(jī)行走時(shí)不產(chǎn)生掉腿現(xiàn)象。從圖 可以看出，各個(gè)回路之間具有不同的功能、組成和工作特點(diǎn)。起升回路的分析 詳 見(jiàn)第五章起升回路的設(shè)計(jì)?；剞D(zhuǎn)回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥、液壓離合器和液壓馬達(dá)組成。 液壓驅(qū)動(dòng)的小起重量起重機(jī)，通過(guò)液壓回路和換向閥的合適機(jī)能，可以使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不裝制動(dòng)器，同時(shí)保證回轉(zhuǎn)部分在任意位置上停住，并避免沖擊。如圖 ，低速大扭矩液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速每分鐘在 0100 轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，因此，可以直接在油馬達(dá)軸上安裝回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的小齒輪，如馬達(dá)輸出扭矩不 滿足傳動(dòng)要求，可以加裝機(jī)械減速裝置?？梢栽谝簤厚R達(dá)輸出軸上加裝制動(dòng)器。但低速大扭矩液壓馬達(dá)成本高，使用可靠性不如高速液壓馬達(dá)，加之可以采用結(jié)構(gòu) 緊湊、傳動(dòng)比大的行星傳動(dòng)或蝸輪傳動(dòng)，高速液壓馬達(dá)在起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中使用廣泛。 圖 回轉(zhuǎn)回路 ： 絕大部分工程起重機(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。變幅回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥和變幅液壓缸組成（圖 ）。非工作性變幅指只是在空載條件下改變幅度。這種變幅次數(shù)一般較少，而且采用較低的變幅速度，以減少變幅機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)功率，這種變幅的變幅機(jī)構(gòu)要求簡(jiǎn)單。為了提高起重機(jī)的生產(chǎn)率和更好地滿足裝卸工作的需要，常常要求在吊裝重物時(shí)改變起重機(jī)的幅度，這種類型的變幅次數(shù)頻繁，一般采用較高的變幅速度以提高生產(chǎn)率。 與非工作性變幅相比，這種變幅要求的變幅機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，自重也較大，但工作機(jī)動(dòng)性卻大為改善。 ： 具有臂架伸縮機(jī)構(gòu)的起重機(jī)，不需要接臂和拆臂，縮短了輔助作業(yè)時(shí)間。臂架采用液壓伸縮機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)伸縮和帶載伸縮，擴(kuò)大了汽車和輪胎起重機(jī)、鐵路救援起重機(jī)在復(fù)雜使用條件下的使用功能。 具有三節(jié)或三節(jié)以上的吊臂，各節(jié)臂的伸縮基本有三種形式：順序伸縮、同步伸縮和獨(dú)立伸縮。同步伸縮是指各節(jié)伸縮臂 以相同的行程比率同時(shí)伸縮。 顯然，獨(dú)立伸縮機(jī)構(gòu)同樣也可以完成順序伸縮或同步伸縮的動(dòng)作。 圖 臂架伸縮方式 （ a） 順序伸縮 （ b） 同步伸縮 為了使起重機(jī)各節(jié)伸縮臂伸出后的載荷和起重機(jī)的起重量特性相適應(yīng)，伸臂的順序?yàn)?2（ 二節(jié)臂 ）→ 3（ 三節(jié)臂 ）的 順序伸出， 1 為基本臂，而縮回按相反的順序，即 3→ 2的順序縮回。 圖 是利用各油缸有效面積差控制伸縮順 ,即Ⅰ號(hào)伸縮油缸活塞面積大，Ⅱ .Ⅲ號(hào)伸縮油缸活塞面積逐次減小。很顯然I 號(hào)伸縮油缸先伸出，其次是Ⅱ號(hào)和Ⅲ號(hào)伸縮油缸伸出。此外為了保證吊臂回縮時(shí)按預(yù)定的順序，不至因自重和滑動(dòng)阻力變化等因素影響。 圖 。油缸 I 伸出到位后，隨著活塞腔油壓力的升高，單向順序閥 S1 被打開(kāi)，于是伸縮油缸Ⅱ伸出。該機(jī)構(gòu)縮回過(guò)程同前一方案。圖中的雙單向閥 d1 與 d2，其作用是使順序閥中的溢流流入主油道，這樣可以省去兩根回油管和軟管卷簡(jiǎn)。扳動(dòng)操縱閥 S， A 和 P、 B 和 O接通。若電液換向閥 Cl 換位，則壓力油改道上行，經(jīng)電液換向閥 C2 及平衡閥 K2 進(jìn)入伸縮油缸Ⅱ，于是伸縮油缸 E 開(kāi)始伸出。 與前述方案比較，由于該機(jī)構(gòu)裝有電液閥，從而需要設(shè)置電線和電線卷簡(jiǎn)，但該方案的伸縮順序有可靠保證。 圖 差積式順序伸縮原理 圖 單向順序閥順序伸縮原理 圖 電液換向閥順序伸縮原理 Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ 伸縮油缸； S操縱閥； ； 321 . 平衡閥； Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 伸縮油缸； S操縱閥； 321 . 平衡閥。 起重機(jī)設(shè)置支腿機(jī)構(gòu)，目的是增加起重 機(jī)的穩(wěn)定性及起重能力。 目前支腿大都采用液壓支腿。蛙式支腿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，跨距小，只適用于中小噸位起重機(jī)上使用。為了使起重機(jī)在吊重過(guò)程中安全可靠，支腿要求堅(jiān)固可靠，伸縮方便。還可以根據(jù)地面情況對(duì)各支腿進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)。為了使液壓系統(tǒng)更加易于檢修和使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單明了，在起升、回轉(zhuǎn)、伸縮、變幅、支腿和控制 6個(gè)液壓回路中全部采用開(kāi)式油路。 伸縮回路有兩節(jié)伸縮臂和兩個(gè)液壓缸，液壓缸與鋼繩組合實(shí)現(xiàn)同時(shí)伸縮。 為了提高效率，本輕型起重機(jī)回轉(zhuǎn)、伸縮、變幅回路可以協(xié)調(diào)工作。 支腿回路采用 H 式支腿，因?yàn)楸緳C(jī)為輕型起重機(jī)，支腿不外伸，每一支腿只有一個(gè)垂直液壓缸，支腿伸出后成 H形?；芈分兄扔吐芬嚎貑蜗蜷y可以防止支腿軟腿現(xiàn)象。 各機(jī)構(gòu)動(dòng)作組合、分配及控制 1. 各機(jī)構(gòu)組合情況 圖 2． 11 各機(jī)構(gòu)動(dòng)作組合情況 支腿機(jī)構(gòu)在起升過(guò)程中不能動(dòng)作，但是支腿回路不工作時(shí)其他的回路均不能工作，起升與變幅，伸縮、回轉(zhuǎn)回路要有組合動(dòng)作功能，回轉(zhuǎn)、伸縮、變幅回路之間不需要組合動(dòng)作。 支腿機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 變幅機(jī)構(gòu) 伸縮機(jī)構(gòu) 起伸機(jī)構(gòu) 2. 動(dòng)力分配情況 根據(jù)設(shè)計(jì)要求、工作情況、起重量等，本機(jī)的動(dòng)力分配如圖 所示： 圖 上車動(dòng)力分配情況 伸