【正文】 有很多優(yōu)點(diǎn)，具體說明如下： 在起重機(jī)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能上的優(yōu)點(diǎn)：各機(jī)構(gòu)使用管路聯(lián)結(jié)，能夠得到緊湊合理的速度，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特性。由于元件操縱可以微動(dòng)，所以作業(yè)比較平穩(wěn)，從而改善了起重機(jī)的安裝精度，提高了作業(yè)質(zhì)量。 在經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)：液壓傳動(dòng)的起重機(jī)，結(jié)構(gòu)上容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，通用化和系列化，便于大批量生產(chǎn)時(shí)采用先進(jìn)的工藝方法和設(shè)備。但液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是漏油問題難以避免。油液粘度和溫度的變化會(huì)影響機(jī)構(gòu)的工作性能。從液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)來看，優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn)，根據(jù)國際上起重機(jī)的發(fā)展來看，不論大小噸位都采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。但是，經(jīng)過建國 60 多年來的不斷發(fā)展，目前的差距明顯縮小，已經(jīng)建立起自己的起重機(jī)研究部門、生產(chǎn)廠和專業(yè)人才培養(yǎng)的高等學(xué)校，并能夠批量的生產(chǎn)各種類型的起重機(jī)，不僅初步滿足了國內(nèi)市場(chǎng)的需求，部分還打入了國際市場(chǎng)。 作為中國起重機(jī)行業(yè)的領(lǐng)跑者，徐州重型機(jī)械有限公司現(xiàn)在已形成了以汽車起重機(jī)為主導(dǎo)，履帶式起重機(jī)和全路面起重機(jī)為側(cè)翼強(qiáng)勢(shì)推進(jìn)的龐大型譜群。 QUY350 是撫挖 20xx 年推出的國產(chǎn)首臺(tái) 350t 履帶式起重機(jī)，填補(bǔ)了國內(nèi) 350t 履帶式起重機(jī)的產(chǎn)品型譜空白。利勃海爾公司的產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、工作可靠，其生產(chǎn)的 LR 系列起重機(jī)最大起重量已達(dá) 1200t，其起重機(jī)系列在 20xx 年又添新品 LR1600/2，使其產(chǎn)品型譜更加完善。如海上采油平臺(tái)的超大型結(jié)構(gòu)件重達(dá)3000t，所以，未來起重機(jī)將向大型化發(fā)展。貫徹“三化”可以縮短設(shè)計(jì)周期，保證產(chǎn)品制造質(zhì)量，便于管理和提高經(jīng)濟(jì)效益。有的國家甚至廢除本國標(biāo)準(zhǔn)而直接采用國際標(biāo)準(zhǔn)，其最終目的是為了促進(jìn)商品的國際交流。 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的機(jī)電一體化 機(jī)械產(chǎn)品需要更新?lián)Q代。在起重機(jī)械上應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以提高作業(yè)性能，增加安全性，以至于實(shí)現(xiàn)無人自動(dòng)操作。 液壓系統(tǒng)的基本組成 能源裝置 —— 液壓泵。 執(zhí)行裝置 —— 液壓機(jī)（液壓缸、液壓馬達(dá)）。 控制裝置 —— 液壓閥。壓力控制閥又分為溢流閥 (安全閥 )、減壓閥、順序閥、壓力繼電器哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。 輔助裝置 —— 油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關(guān)等 .通過這些元件把系統(tǒng)聯(lián)接起來，以實(shí)現(xiàn)各種工作循環(huán)。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息。重鐵機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、取物裝置及其他安全裝置等組成，不同種類的起重機(jī)需要配置不同的取物裝置，其驅(qū)動(dòng)裝置亦有不同。 具體內(nèi)容及方法如下 : 根據(jù)工況選擇合適的液壓元件 設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)回路 對(duì)重鐵機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 對(duì)液 壓缸進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 第 2 章 液壓系統(tǒng)概述 液壓系統(tǒng)的類型 液壓系統(tǒng)必須經(jīng)過動(dòng)力源 —— 控制機(jī)構(gòu) —— 機(jī)構(gòu)三個(gè)環(huán)節(jié)才能實(shí)現(xiàn)其工作目的。不同的機(jī)構(gòu)組合就形成了不同功能的液壓回路。開式回路中馬達(dá)的回油直接通回油箱，工作油在油箱中冷卻并沉淀過濾后再由液壓泵送入系統(tǒng)循環(huán)，這種回路可以有效的防止液壓元件磨損。閉式回路中馬達(dá)的回油則是直接與泵的吸油口相連，結(jié)構(gòu)比較緊湊，但是系統(tǒng)非常復(fù)雜，散熱條件也比較差，需要設(shè)置輔助泵以補(bǔ)充油的泄漏和冷卻，過濾精度要求也較高。 起重機(jī)液壓系統(tǒng)功能、組 成和工作特點(diǎn) 圖 21 起重機(jī)各回路工作狀態(tài)圖 起重機(jī)液壓系統(tǒng)通常由起升、變幅、伸縮、回轉(zhuǎn)、支腿、重鐵和控制哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 等主回路組成。 起升回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥、液壓離合器和液壓馬達(dá)組成。它們的工作方式有單獨(dú)吊重、合流吊重以及單獨(dú)共同吊重三種方式，其中對(duì)于吊大噸位且要求速度不太高時(shí)用主卷揚(yáng)吊的方式，對(duì)于吊小噸位且要求速度不太高時(shí)用副卷揚(yáng)吊的方式；對(duì)于吊大噸位且要求速度比較高時(shí)用主副卷揚(yáng)泵合流吊的方式；對(duì)于吊比較長(zhǎng)的物體時(shí)用單獨(dú)共同吊重方式。 回轉(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，由于回轉(zhuǎn)力比較小所以其結(jié)構(gòu)沒有起升回路 復(fù)雜。 3．變幅回路 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。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。 4．伸縮回路 伸縮回路可以 改變吊臂的長(zhǎng)度，從而改變起重機(jī)吊重的高度。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 汽車起重機(jī)的伸縮方式主要有同步伸縮和非同步伸縮兩種，同步伸縮就是各節(jié)液壓缸相對(duì)于基本臂同時(shí)伸出，采用這種伸縮方式不僅可以提高臂的伸出效率，而且可以使臂的結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，提高起重機(jī)的吊重。 5． 支腿回路 支腿回路是用來驅(qū)動(dòng)支腿，支呈整臺(tái)起重機(jī)的。 汽車起重機(jī)設(shè)置支腿可以大大提高起重機(jī)的起重能力。在行駛時(shí)收回，工作時(shí)外伸撐地。 6． 重鐵回路 伸縮式重鐵掛放平衡機(jī)構(gòu)位于后轉(zhuǎn)臺(tái)，重鐵伸縮臂一端與后轉(zhuǎn)臺(tái)固定，另一端上安裝有重鐵掛放機(jī)構(gòu)，配重鐵為便于回送時(shí)保持整機(jī)軸重均衡，分為前活動(dòng)配重鐵及后配重鐵兩部分，回送時(shí)前活動(dòng)配重鐵放置在底架前端，吊重時(shí)通過轉(zhuǎn)車，將兩塊配重鐵疊加，并由掛放機(jī)構(gòu)（掛放油缸）吊起，起重作業(yè)時(shí)，根據(jù)實(shí)際吊重情況配重伸縮臂內(nèi)的伸縮油缸進(jìn)行伸縮 ，從而使配重伸縮臂進(jìn)行一定長(zhǎng)度的伸縮，配重機(jī)構(gòu)連同配重鐵的重量作用于伸縮臂這一懸臂梁結(jié)構(gòu)上，形成一定的力矩與前轉(zhuǎn)臺(tái)吊重所產(chǎn)生的力矩相平衡，保證整車重心在安全支承范圍內(nèi)。帶載伸縮是比較危險(xiǎn)的，在實(shí)際作業(yè)中很少使用，空載吊臂伸縮循環(huán)僅占試驗(yàn)基本工況作業(yè)循環(huán)次數(shù)的 5％ ，故伸縮及帶載伸縮不是典型工況。很多大型汽車起重機(jī)主臂前都有一個(gè)突出滑輪，在副卷揚(yáng)工作時(shí)，順著滑輪吊下副鉤，用于主、副卷揚(yáng)的組合動(dòng)作，而很少用副臂與主卷揚(yáng)進(jìn)行組合動(dòng)作。 三個(gè)以上機(jī)構(gòu)的組合作業(yè)情況 有些大型汽車起重機(jī)要求有三、四個(gè)動(dòng)作同時(shí)組合功能，是靠手柄的45176。本機(jī)為中型起重機(jī)實(shí)現(xiàn)功能沒有大型的多，操作也沒大型的那么復(fù)雜，采用電液比例伺服系統(tǒng)來控制，操作靈活穩(wěn)定，因此，對(duì)操作人員要求不是很高。 1. 起升回路 （ 1）主、副卷揚(yáng)既能單動(dòng) ，又能同時(shí)動(dòng)作，要求自動(dòng)分流合流并將保證低壓合流高壓自動(dòng)分流。 （ 3）要求卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)微動(dòng)性好，起、制動(dòng)平穩(wěn)，重物停在空中任意位置能可靠制動(dòng)，即二次下滑問題，以及二次下降時(shí)的重物或空鉤下滑問題，即二次下降問題。 （ 2）回轉(zhuǎn)制動(dòng)應(yīng)兼有常閉制動(dòng)和常開制動(dòng)（可以自由滑轉(zhuǎn)對(duì)中），兩種哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 情況。 （ 2）要求起落臂平穩(wěn)，微動(dòng)性好，變幅在任意允許幅值位置能可靠鎖死。 （ 4）平衡閥應(yīng)備有下腔壓力傳感器接口，作為力矩限制器檢測(cè)星號(hào)源。各節(jié)臂具有任意伸縮的選擇性，但不能實(shí)現(xiàn)同部伸縮。 （ 2）操縱元件必須具有 45? 方向操縱兩個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)能力。 （ 2）要求各支腿可以進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整。 （ 4）要求垂直支腿能夠承載最大起重時(shí)的壓力。 7. 重鐵回路 伸縮式重鐵掛放平衡機(jī)構(gòu)位于后轉(zhuǎn)臺(tái)，重鐵伸縮臂一端與后轉(zhuǎn)臺(tái)固定，另一端上安裝有重鐵掛放機(jī)構(gòu)，配重鐵為便于回送時(shí)保持整機(jī)軸重均衡，分為前活動(dòng)配重鐵及后配重鐵兩部分，回送時(shí)前活動(dòng)配重鐵放置在底架前端，吊重時(shí)通過轉(zhuǎn)車，將兩塊配重鐵疊加，并由掛放機(jī)構(gòu)（掛放油缸）吊起，起重作業(yè)時(shí)，根據(jù)實(shí)際吊重情況配重伸 縮臂內(nèi)的伸縮油缸進(jìn)行伸縮，從而使配重伸縮臂進(jìn)行一定長(zhǎng)度的伸縮，配重機(jī)構(gòu)連同配重鐵的重量作用于伸縮臂這一懸臂梁結(jié)構(gòu)上，形成一定的力矩與前轉(zhuǎn)臺(tái)吊重所產(chǎn)生的力矩相平衡，保證整車重心在安全支承范圍內(nèi)。對(duì)于液壓起重機(jī)來說，工件的壓制抗哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 力即為工作負(fù)載。工作負(fù)載既可以為定值也可以為變值，其大小根據(jù)具體情況加以計(jì)算，有時(shí)還要由樣機(jī)實(shí)測(cè)確定。=1568KN 2. 導(dǎo)軌摩擦負(fù)載 Ff 導(dǎo)軌摩擦負(fù)載是指液壓缸驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件時(shí)所受的導(dǎo)軌摩擦力，其值與運(yùn)動(dòng)部件的導(dǎo)軌形式、放置情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。 靜摩擦阻力： Ffs=10?= 動(dòng)摩擦阻力： Ffd=10?= 3. 慣性負(fù)載 Fi 慣性負(fù)載是運(yùn)動(dòng)部件在啟動(dòng)加速或制動(dòng)減速時(shí)的慣性力，其值可按照牛頓第二定律求出，即 Fi=(G/g)(ΔV/Δt) 式中： g重力加速度 ΔVΔt 時(shí)間內(nèi)的速度變化值 Δt— 啟動(dòng)、制動(dòng)或速度轉(zhuǎn)換時(shí)間。 Fi=10?／ = Fn=10?10179。傾斜放置時(shí)，只計(jì)算重力在運(yùn)動(dòng)上的分力。 G=mg=343KN Fs 密封負(fù)載是指密封裝置的摩擦力，其值與密封裝置的類型和尺寸、液壓缸的制造質(zhì)量和油液的工作壓力有關(guān)。在未完成液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，不知道密封裝置的參數(shù)，無法計(jì)算。 6．背壓負(fù)載 Fb 背壓負(fù)載是指液壓缸回油腔背壓所造成的阻力。 7. 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值 ： 其中： ?? 。 表 31： 工作循環(huán)各階段的外負(fù)載 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 工況 負(fù)載組成 推力 F/ m? 啟動(dòng) F= Fn+ FfsG=560KN 628KN 加速 F= Fn+ Ffd+FiG=557KN 619KN 快進(jìn) 590KN 工進(jìn) F= Fn+ Ffd+ FwG=2100KN 2333KN 快退 F= Fn+ Ffd+G=1217KN 1353KN 負(fù)載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖的繪制 負(fù)載圖按上面的數(shù)值繪制，速度圖按給定條件繪制，如圖所示： 圖 31 速度循環(huán)圖哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 圖 32 負(fù)載循環(huán)圖 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 確定供油方式 考慮到該機(jī)床在工作進(jìn)給時(shí)需要承受較大的工作壓力，系統(tǒng)功率也較大，現(xiàn)采用軸向柱塞泵，具有將 32MPa 壓力的純凈液壓油輸入到各種油壓機(jī)、液動(dòng)機(jī)等液壓系統(tǒng)中，以生產(chǎn)巨大的工作動(dòng)力，該柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，工作壓力高，流量調(diào)節(jié)方便。操縱伸縮先導(dǎo)操縱閥 1，控制油路通過先導(dǎo)操縱閥 1 的 a7(b7)口，進(jìn)入四聯(lián)閥組 2 的 a7(b7)口，使四聯(lián)閥組換向，重鐵主油路接通，主泵的液壓油通過四聯(lián)閥組 液壓鎖，分別進(jìn)出伸縮油缸的有桿腔或無桿腔，從而驅(qū)動(dòng)伸縮油缸進(jìn)行工作，實(shí)現(xiàn)重鐵油缸的伸縮動(dòng)作。 雙向液壓鎖的作用是封閉油缸的進(jìn)出油路，閉鎖無桿腔液壓油，使掛放油缸的活塞桿鎖定在某一工作位置，保證系統(tǒng)安全。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 第 4 章 液壓系統(tǒng)的計(jì)算和元件選擇 確定系統(tǒng)的主要參數(shù) 液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)設(shè)計(jì)是指確定液壓執(zhí)行元件的工作壓力和最大流量。工作壓力和最大流量的確定都與液壓執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)參數(shù)（指液壓缸的有效工作面積 A 或液壓馬達(dá)的排量 Vm）有關(guān)。 表 41 按負(fù)載選擇液壓執(zhí)行元件的工作壓力 載荷 /KN 5 5～ 10 10～ 20 20～ 30 30～ 50 50 工作壓力/MPa ～ 1 ～ 2 ～ 3 3～ 4 4～ 5 =5～ 7 表 42 按主機(jī)類型選擇液壓執(zhí)行元件的工作壓力 設(shè)備 類型 機(jī)床 農(nóng)業(yè)機(jī)械汽車工業(yè)小型工程 機(jī)械輔助機(jī)構(gòu) 工程機(jī)械 重型機(jī)械 鍛壓設(shè)備 液壓支架等 船用 系統(tǒng) 磨床 組合機(jī)床齒輪加工機(jī)床刨床 車床銑床 研磨機(jī)床 拉床龍門刨床 工作 壓力 / MPa 2 ～4 2～ 5 10 10～ 16 16～ 32 14～ 25 確定液壓缸的主要參數(shù) 按液壓機(jī)床類型初選液壓缸的工作壓力 為 25Mpa，根據(jù)快進(jìn)和快退速度要求，采用單桿活塞液壓缸。 快進(jìn)時(shí)，液壓缸回油路上必須具有背壓 2p ， 防止上壓板由于自重而自動(dòng) 下滑，根據(jù)《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 22 中，可取 2p =1Mpa，快進(jìn)時(shí) ，液壓缸是做差動(dòng)連接，但由于油管中有壓降 p? 存在，有桿腔的壓力必 須大于無桿腔，估計(jì)時(shí)可取 1p MPa?? ， 快退時(shí)，回油腔是有背壓的，這時(shí) 2p 亦按 2Mpa 來估算。 11 1 2