【正文】 定工作壓力的確定 p 可按下式求得： )( 11 ppAp p ????? (3— 13) 式中： A —— 儲備系數，一般取 A =～ ； 1p? —— 垂直液壓油缸伸腿工作時的壓力 1p?? —— 沿程壓力損失和局部壓力損失之和 ： 垂直支腿液壓缸的作用是撐起起重機，因為垂直液壓缸是在起吊重物前工作，當垂直支腿完全伸出后，由單項順序閥對液壓缸進行鎖止，此時有液壓鎖的作用保證起重機在起吊重物時各 種工況都滿足支腿壓力的要求，下車支腿系統(tǒng)液壓泵只對支腿伸縮式提供動力，因此支腿系統(tǒng)的液壓泵工作壓力只需滿足起重機伸垂直支腿時垂直液壓缸工作壓力的需求，為安全起見，對垂直支腿液壓缸支腿反力 進行如下計算，如圖 32所示。 則有 1 4 8 . 3 K N ????R 所以： 1p? = M paAR 25 42 48 30 01 ?? 3. 1p?? —— 沿程壓力損失和局部壓力損失之和 ,一般取 ～ ，取1p?? =。該泵性能參數如下： 排量 額定壓力 10 MPa 最大壓力 MPa 額定轉速 1450r/min 最大轉速 1650r/min 在本設計中，液壓泵由發(fā)動機奔馳歐姆 取力器驅動，設定取力器的傳動比使其滿足額定轉速為 取n =145000r/min，故此泵輸入流量為： ?q 1 3 2 .7 L / m i 4 5 0 3 ????? ?VVn ?取 式中： V —— 液壓泵的排量， V =； V? —— 液壓泵的容積效率， V? =。 油箱可 分為開式油箱和閉式油箱二種。開式油箱結構簡單，安裝維護方便，液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。如果按油箱的形狀來分，還可分為矩形油箱和圓罐形油箱。 油箱的設計要點 圖 41 為油箱簡圖。 圖 41 油箱 1— 液位計； 2— 吸油管； 3— 空氣過濾器； 4— 回油管； 5— 側板； 6—入孔蓋； 7— 放油塞； 8— 地腳； 9— 隔板； 10— 底板； 11— 吸油過濾器； 12—蓋板； 洛陽理工學院業(yè)設計（論文） 25 （ 1） 油箱必須有足夠大的容積。 （ 2）吸油管及回油管應插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產生氣泡。吸油管可安裝100μm 左右的網式或線隙式過濾器，安裝位置要便于裝卸和清洗過濾器。 角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉積物，同時也有利于散熱。隔板高度為液面高度的 2/3～ 3/4。為便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低處設置放油閥。 （ 5）油箱底部應距地面 150mm 以上，以便于搬運、放油和散熱。 （ 6）對油箱內表面的防腐處理要給予充分的注意。適用于所有介質，但受酸洗磷化槽限制，油箱不能太大。適用于一般礦物油和合成液壓油，不適合含水液壓液。 ③ 噴砂后熱噴涂氧化鋁。 ④ 噴砂后進行噴塑。但受烘干設備限制，油箱不能過大。 油箱容積確定 洛陽理工學院業(yè)設計（論文） 26 油箱容量與系統(tǒng)的流量有關，一般容量可取最大流量的 3～ 5 倍。歸于工具及其他固定裝置，工作溫度可允許 在 40～ 55℃ ；對于行走機械，如裝載車輛、工程機械的油箱，最高溫度允許到 75℃ ，在特殊情況下允許達到 85℃ ；對于高壓系統(tǒng)，為減少泄漏，工作溫度不應超過 50℃ ，建議當油溫超過 65℃時，就應采用冷卻裝置對油液進行冷卻。計算出系統(tǒng)發(fā)熱量與散熱量，再考慮冷卻器散熱后，從熱平衡角度計算出油箱容量。此系統(tǒng)中泵流量為 ，則油箱容積 2 8 3 .3 ???V L。 (1)油箱一般為長六面體，其長、寬、高之比可依主機總體布置決定，約在 1： 1： 1～ 1： 2： 3之間；所以選擇油箱的尺寸為 750、 590、 670 。 氣相通。 (4)油箱的底面適當傾斜，并在其最低位置處設置放油閥或放油塞。在油箱的側壁應開設用于安裝清洗、維護的窗口，平時可用密封墊及蓋板封死，需要時打開?；赜凸芸趹迦胱畹陀兔嬉韵拢x箱底距離大于管徑的 2～ 3倍，避免飛濺起泡。斜口，以增大出油面積，其斜口應面向箱壁以利于散熱、減緩流速和雜質沉淀。各進、回油管通過頂蓋的孑 L均需裝密封圈，以防止油液污染。 （ 6）新油箱須經噴丸、酸洗和表面清洗，其內壁可涂一層與工作液相容的塑料薄膜或耐油涂料。合理選用附件，可使油箱充分發(fā)揮作用。 圖 41 油箱部件分布圖 ，空氣濾清器是必備的?？諝鉃V清器常置于油箱頂部，對于行走機械，要考慮油箱安裝位置，保證車輛行駛在上坡或下坡時油液不溢出。眾所周知，在泵口安裝過濾器會增加吸油阻力。為了達到泵所需的真空度要求，可以不裝吸油濾清器，但系統(tǒng)必須安裝回油濾清洛陽理工學院業(yè)設計（論文） 29 器，以保證液壓油箱油液有較高的清潔度，使液壓泵不受大顆粒的污染物的損害。 回油濾清器一般作為工作型過濾器，常選用精濾器，要獲得最佳過濾能力，必須滿足 2個條件： (1)Q dQ h。 (2)回油濾清器在潔凈狀態(tài)下，一般自身總壓差△ P ≤ 0． 05 MPa，以保證濾油器在實際的使用中達到流量及壽命的最佳化。否則，要選擇一個更大規(guī)格的濾油器重新計算，直到滿足上述條件為止。回油濾清器可安裝在油箱的側面或頂部，但需保證油液的出口始終在液面以下，以防產生氣泡。大型油箱，在最低允許油位處設置小液位計或液位傳感器。液位計一般安裝在易觀察的地方。當系統(tǒng)壓力 P＜ 25（ bar）時，取 v=2（ m/s）， P=25～ 100（ bar）時，取 v=3～5（ m/s）， P＞ 100（ bar）時，取 v=5~7（ m/s）。 油管的內徑由下面的公式確定： 洛陽理工學院業(yè)設計（論文） 31 膠管： vqd ?602? cm （ 4— 1） 式中： q —— 流經管路的流量 (L/min) v —— 油管內的允許流速。 (m/s) 根據 中計算所得液壓系統(tǒng)各泵及執(zhí)行元件流量及各類油管允許流速。液壓工作介質一般稱為液壓油，液壓介質的性能對液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)有很大影響 ，主要有石油基液壓油和難燃液 壓液兩大類。 表 4— 3 液壓油性能表 液壓系統(tǒng)能量的分析與計算 各工況下壓力損失的計算 ，由于系統(tǒng)管路布置的沿程壓力損失和彎管處、管接頭等局部壓力損失無法估算，根據經驗，這部分損失定為 1p? =。以下計算中， 1p? 及 2p? 意義相同。 時伸出時的壓力損失 當垂腿支腿同時伸出時回路的流量為 。由公式 36 可得各閥處的壓力損失3p?? 為： 3p?? = 222 ????????????????????????? = 取集成塊處的壓力損失為 ?? jp MPa，則該工況下的壓力損失為： . 3 ??????????????? jppppp MPa 小于初定壓力損失 。由圖 212 可知回路回路閥有電磁換向閥，液控單向閥等。主電磁換向閥的流量為 ，則由公式 36 可得閥處的壓力損失 3p?? 為： 3p?? = 222 25015 . . . ????????????????????????? = 洛陽理工學院業(yè)設計（論文） 35 取集成塊處的壓力損失為 ?? jp MPa，則該工況下的壓力損失為： . 5 ??????????????? jppppp MPa 小于初定壓力損失 。由 ?????? ppp MPa 由于液壓缸設計是 按起重工況計算得則垂直支腿溢流調定壓力為：P= 2. 由于水平液壓缸活塞桿直徑較小，由于為防止水平液壓缸發(fā)生彎曲，參考 [1]解決方案，計算得水平液壓缸壓力不得超過 13Mpa, 故水平支腿溢流閥的調定壓力為： P=12Mpa 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱驗算 1. 工序時間的確定 起重機的支腿動作包括水平之腿的外伸，垂直支腿的伸出在吊額定負載時 ,其中水平之腿外伸需時間 25s,垂直支腿全伸需時間 45s,則一個工作循環(huán)時間為 T =70s。則齒輪泵的輸入功率 1P 為 : WqpPppp 361111 ?????? ?? 由起重機在伸腿的時間 T=45S,伸腿高度 H= 得支腿液壓系統(tǒng)的做功功率 2p =5490W 洛陽理工學院業(yè)設計（論文） 36 系統(tǒng)發(fā)熱總功率 在一個循環(huán)內系統(tǒng)總的平均發(fā)熱功率 kP 為： 1014221 ??? PPPk W 油箱散熱功率 已知油箱容積為 33 m102 8 3 .32 8 3 .3 ???? LV ，則油箱近似散熱面積 A 為： 223 23 2 8 3 . ??? VA 油箱的散熱功率為： TKAPhc ?? 式中： K —— 油箱散熱系數， K 取 17W/( 2m 則有 hcP ＝ 17 50＝ 2380W＜ kP =10142W 由此可見，油箱的散熱滿足不了系統(tǒng)散熱的要求，管路散熱是極小的，需要另設冷卻器。 ? C)； mt? —— 平均溫升 (? C)， 22 2121 ttTTtm ????? 取油進入冷卻器的溫度 1T ＝ 75? C，油流出冷卻器的溫度 2T ＝ 50? C，空氣入口溫度 tl＝ 25? C，冷卻水出口溫度 t2＝ 30? C。 洛陽理工學院業(yè)設計（論文） 38 結 論 本文通過對 QY100K 汽車起重機的液壓系統(tǒng)中幾個重要方面進行了分析 ,明確了每個液壓元件在液壓系統(tǒng)中的重要作用，在借鑒原有小噸位起重機支腿液壓系統(tǒng)的基礎上，并結合 QY100K 起重機工作的要求，設計出有單獨液壓泵供油，單獨電磁閥控制，并擁有保護液壓缸及整個液壓系統(tǒng)的安全閥的支腿液壓回路系統(tǒng)，實現了起重機支腿工作的安全可靠，動作的靈活精準，初步達到了原有設計的目的。 雖然在液壓回路的設計中嚴格按照液壓設計手冊，但由于以前對液壓知識學習粗淺，因素考慮不全再所難免，此次設計一定存在著諸多不足，希望老師給予指正。老師似乎也看出我的這些想法了，就鼓勵我：液壓是很有 用的，機、電、液往往時聯系在一起的，搞機械的不懂液壓是不專業(yè)的，液壓也挺好學，挺有意思的。 程廣偉老師并沒有讓我們一開始就搞設計，鑒于我們對液壓知識貧乏這種狀況，他建議我們先看一些液壓書，把以前沒學好的知識再補起來，這樣有利于以后的設計，在程老師的諄諄善導下，我開始對液壓產生了興趣，我的液壓知識也不斷豐富起來，能讀懂起初看起來像“天書”一樣的液壓原理圖了，我這期間學到的知識是得益于我的程老師。程老師聽說我們需要專業(yè)書，就親自先到專業(yè)書庫為我們借書，還為我們搜集設計資料。 [3]張利平 ． 液壓氣動技術速查手冊 [M] ． 北京：化學工業(yè)出版社， 2021：1644． [4]唐銀啟 ．工程機械液壓與液力技術．北京市：人民交通出版社 4, 2021． [5]編寫組 ． 起重機設計手冊 ．［ M］． 北京：機械工業(yè)出版社 ． 1980： 11118． [6]陳作模、葛文杰 ． 機械原理 ．［ M］． 北京：高等教育出版社 ,2021 [7]張利平 ． 液壓傳動系統(tǒng)及設計 [M] ． 北京：化學工業(yè)出版社， 2021： 1402． [8] 張質文 等主編 . 起重機設計手冊 . 中國鐵道出版社 , 1998 [9] 蔡文彥 ． 液壓傳動系統(tǒng) . 上海 :上海交通大學出版社 ,1996 [10]雷天覺 ． 液壓工程手冊 . 北京 :機械工業(yè)出版社 ,1991 [11]馮桃新 ， 羅善瞀 編 . 建設機械配套件手冊 . 機械工業(yè)出版社 , 1996 [12]周明衡 主編 . 離合器、制動器選用手冊 . 化學工業(yè)出版社 , 2021 [13]黃積偉 .章宏甲，黃誼 ． 液壓傳動 [M] ． 北京：機械工業(yè)出版社， 2021：1289 [14]吳宗澤 .羅圣國。北京：高等教育出版社， 2021： 1261 [15]劉鴻文 ． 材料力學［ M］ ． 北京：高等教育出版社 ,2021 [16]編寫組 ． 中國機械工業(yè)標準匯編 起重機械卷（中） ． 北京：中國標準出版社， 2021 [17]楊東邦 ． 機械 CAD 制圖與標準應用［ M］ ． 北京：中國標準出版社， 1998 [18]鐘安慶 ． 汽車起重機變幅機構三鉸點的合理確定 [J] ． 遼寧工學院學報， 2021， 23（ 1）： 6062． [19]徐頹主編．機械設計手冊 (第 5 卷 ) 北京：機械工業(yè)出版社， 1992 [20] 成大先 主編 . 機械設計手冊 單行本 北京：化學工業(yè)出版社 , 2021 洛陽理工學院業(yè)設計（論文） 41