QY8汽车起重机液压系统设计说明书.doc

1、 毕 业 设 计 论文题目 ： 轮式装载机液压系统设计 系（部） ： 机电工程系 专业 ： 液压与气动技术 姓名 ： * 班级学号 ： * 时间 年月到 年 月 毕业设计（论文）任务 书 机电工程 系 液压与气动技术 专业 学生姓名： 学号： 一、毕业设计（论文）题目 汽车起重机的液压系统 设计 二 、 毕业设计（论文） 时间 年月至 年 月 三 、 毕业设计（论文）地点： 四 、 毕业设计（论文）的格式要求： 1. 论文题目；根据生产实际自定。（如某液压传动系统设计等） 2. 摘要（ 200-300 字，概括主要思想、观点或简述研究目的，研究方法，结果，结论）；关键词 需 3-8 个，尽量使

2、用汉语主题词表中的词） ； 3. 如有原理图 、 电路图 、 结构图等 ，需另附二号图纸。（可电脑绘图） 4. 论 文不得少于 6000 字 。 5. 论文所用参考书，需写明作者 、 出版社等参考文献附在全篇正文之后。 6. 论文打印，个人侧重点不同，雷同者全部作废。 7. 装订要求：第一页封皮；第二页任务书；第三页摘要；第四页目录；第五页正文。 指导老师： 年 月 摘 要 本文着重对 QY8 型汽车起重机的液压系统、变幅液压缸、起升机构三个部分做了研究和设计。对液压系统的调速回路和回转回路进行了改良设计，调速系统采用了更为合理的双泵分合流开式系统，并且优化了起升机构的结构，选用体积小、传动比

3、大的专用卷扬行星减速机，使起 升机构结构更为紧凑。回转系统加转了动态稳定性较好的平衡阀，减少了冲击，提高了操作精度。对变幅液压缸进行结构和参数设计，具体进行了三铰点受力模型的建立和分析，变幅液压缸稳定性的校核等工作。对起升机构进行了初步设计，主要对组合式焊接铸造卷筒作了结构设计，运用完整的理论进行了筒壁的强度校核。 关键词：液压系统，变幅液压缸，起升机构，双泵分合流 ABSTRACT This paper focuses on the QY8 type truck crane hydraulic system, hoisting mechanism, varying hydraulic cyl

4、inder made of three parts research and design. Loop hydraulic system and the rotation speed was improved circuit design, speed control system with a more reasonable two-pump open sub-confluent systems, and optimize the lift to the structure, use small size, great for special transmission ratio Winch

5、 Planetary reducer, so that the hoisting mechanism more compact. Rotary switch to a dynamic stability system, plus a good balance valve, reducing the impact of increased operational accuracy. On the amplitude structure and parameters of hydraulic cylinder design, specific to the three nodes force mo

6、del and analysis, amplitude stability check of hydraulic cylinder and so on. Hoisting mechanism on a preliminary design, the main casting reel made of the composite welding structure design, the use of a complete theory of the cylinder wall strength analysis. Keywords: Hydraulic System, Luffing cyli

7、nder, Hoisting mechanism, Double-pump sub-confluent 目 录 摘 要 . 1 ABSTRACT . 4 第一章 绪论 . 1 1.1 汽车起重机简介 . 1 1.2 液压传动应用于汽车起重机上的优缺点 . 1 1.2.1 优点 . 2 1.2.2 缺 点 . 2 1.3 国内汽车起重机行业发展现状 . 3 1.3.1 汽车起重机产品分类 . 3 1.3.2 汽车起重机市场的规模 . 4 1.3.3 国内汽车起重机市场结构 . 4 1.3.4 市场竞争格局 . 5 1.4 本课题来源及任务要求 . 5 1.5 本课题主要研究工作 . 6 第 2

8、章 液压系统性能分析与原理设计 . 7 2.1 QY8 典型工况分析及对液压系统要求 . 7 2.1.1 QY8 典型工况的分析 . 7 2.1.2 对液压系统要求 . 7 2.2 对 QY8 液压系统各主要回路的分析 . 8 2.3 液压系统类型的拟定 . 13 2.3.1 本机液压系统分析 . 13 2.3.2 各机构动作组合、分配及控制 . 13 2.4 QY8 型汽车起重机液压系统的工作原理总成 . 15 2.4.1 支腿收放回路 . 16 2.4.2 吊臂变幅回路 . 17 2.4.3 吊臂伸缩回路 . 17 2.4.4 转台回转回路 . 18 2.4.5 吊重起升回路 . 19 2

9、.4.6 QY8 型汽车起重机液压系统的工作 情况表 . 19 2.4.7 QY8 型汽车起重机液压系统的特点 . 20 第 3 章 液压系统计算 . 21 3.1 主要液压元件的选择 . 21 3.1.1 8 吨液压汽车起重机的主要技术参数的初定 . 21 3.1.2 起升马达的计算和选择 . 21 3.1.3 液压泵的计算和选择 . 23 3.2 液压系统发热温升计算 . 24 3.2.1 计算液压系统的发热功率 . 24 3.2.2 计算液压系统的散热功率 . 25 第 4 章 变幅液压缸设计 . 27 4.1 变幅液压缸的结构设计 . 27 4.1.1 缸体端部连接结构 . 27 4.

10、1.2 活塞与活塞杆的连接方式 . 28 4.1.3 活塞杆头部结构 . 29 4.1.4 缸体安装形式 . 29 4.1.5 液压缸的缓冲装置 . 30 4.1.6 排气装置 . 30 4.2 三铰点变幅油缸的受力分析 . 31 4.3 变幅油缸主要几何的计算 . 33 4.3.1 油缸内径 AL 的计算 . 34 4.3.2 活塞杆直径计算 . 34 4.3.3 活塞杆弯曲 稳定性的校核 . 34 4.3.4 液压缸行程 s 的确定 . 35 4.3.5 最小导向长度的确定 . 35 4.3.6 缸筒壁厚的计算 . 36 4.3.7 缸底厚度计算 . 36 第 5 章 起升机构设计 . 3

11、8 5.1 起升机构的传动方案的分析 . 38 5.2 起升机构的调速 . 40 5.3 起升机构设计计算 . 40 5.3.1 起升机构 . 40 5.3.2 起升机构的零部件选择计算 . 41 5.3.3 卷筒设计 . 43 5.3.3.1 卷筒尺寸的确定 . 43 5.3.3.2 卷筒的强度校核 . 47 5.3.3.3 卷筒筒壁的稳定性验算 . 48 5.3.4 起升机构制动器设计 . 49 5.3.4.1 起升机构制动器相关 参数选择 . 50 5.3.4.2 起升机构制动器的设计计算 . 50 5.4 起升机构传动装置减速器选择及传动比的验算 . 52 结论 . 53 参考文献 .

12、 54 致 谢 . 55 1 第一章 绪论 1.1 汽车起重机简介 汽车起重机是一种将起重作业部分安装在汽车通用或专用底盘上、具有载重汽车行驶性能的轮式起重机。根据吊臂结构可分为定长臂、接长臂和伸缩臂三种 ，前两种多采用桁架结构臂，后一种采用箱形结构臂。根据动力传动，又可分为机械传动、液压传动和电力传动三种。因其机动灵活性好，能够迅速转移场地，广泛用于土木工程。 现在普遍使用的汽车起重机多为液压伸缩臂汽车起重机，液压伸缩臂一般有 24节，最下 (最外 )一节为基本臂，吊臂内装有液压伸缩机构控制其伸缩。 图 1.1 所示为 QY 8 型汽车起重机的外形，该机采用黄河牌 Jyl50C 型汽车底盘，

13、由起升、变幅、回转、吊臂伸缩相交腿机构等组成，全为液压传动。 图 1.1 QY 8 型汽车起重机 汽车起重机作业时必须先打支腿， 以增大机械的支承面积，保证必要的稳定性。因此，汽车起重机不能负荷行驶。 汽车起重机的主要技术性能有最大起重量、整机质量、吊臂全伸长度、吊臂全缩长度、最大起升高度、最小工作半径、起升速度、最大行驶速度等。 1.2 液压传动应用于汽车起重机上的优缺点 液压系统要实现其工作目的必须经过动力源控制机构机构三个环节。其中动力源主要是液压泵 ,传输控制装置主要是一些输油管和各种阀的连接机构 ,执行机构主要是液压马达和液压缸。这三种机构的不同组合就形成了不同功能的液压回路。 泵

14、马达回路是起重机液压系统的主要回路，按照泵循 环方式的不同有开式回路和闭式回路两种。 开式回路中马达的回油直接通回油箱，工作油在油箱中冷却及沉淀过滤后再由液压2 泵送入系统循环，这样可以防止元件的磨损。但油箱的体积大，空气和油液的接触机会多，容易渗入。 闭式回路中马达的回油直接与泵的吸油口相连，结构紧凑，但系统结构复杂，散热条件差，需设辅助泵补充泄漏和冷却。而且要求过滤精度高，但油箱体积小，空气渗入油中的机会少，工作平稳。 1.2.1 优点 1在起重机的结构和技术性能上的优点： 来自汽车发动机的动力经油泵转换到工作机构，其间可以获得很大的传动比，省去了机械 传动所需的复杂而笨重的传动装置。不但

15、使结构紧凑，而且使整机重量大大的减轻，增加了整机的起重性能。同时还很方便的把旋转运动变为平移运动，易于实现起重机的变幅和自动伸缩。各机构使用管路联结，能够得到紧凑合理的速度，改善了发动机的技术特性。便于实现自动操作，改善了司机的劳动强度和条件。由于元件操纵可以微动，所以作业比较平稳，从而改善了起重机的安装精度，提高了作业质量。 采用液压传动，在主要机构中没有剧烈的干摩擦副，减少了润滑部位，从而减少了维修和技术准备时间。 2在经济上的优点： 液压传动的起重机，结构上容易实 现标准化，通用化和系列化，便于大批量生产时采用先进的工艺方法和设备。此种起重机作业效率高，辅助时间短，因而提高了起重机总使用

16、期间的利用率，对加速实现四个现代化大有好处。 1.2.2 缺点 液压传动的主要缺点是漏油问题难以避免。为了防止漏油问题，元件的制造精度要求比较高。油液粘度和温度的变化会影响机构的工作性能。液压元件的制造和系统的调试需要较高的技术水平。 从液压传动的优缺点来看，优点大于缺点，根据国际上起重机的发展来看，不论大小吨位都采用液压传动系统。纵观众多用户的反馈意见，液压式汽车起重机深受他们的欢迎和 好评。 3 1.3 国内汽车起重机行业发展现状 1.3.1 汽车起重机产品分类 汽车起重机按结构和性能分为普通汽车起重机、全地面汽车起重机和随车起重运输车。 汽车起重机 全地面起重机 随车起重运输车 图片 产

17、品定义 采用汽车通用底盘或专用底盘的起重机，悬架为板簧结构 悬架为油气结构的起重机 具有吊重功能的载重汽车 适宜吨位范围 5 130T 80 500T 1 20T 目前市场需求容量 20000 辆左右 100 辆左右 5000-10000 辆左右 主要用途 物流仓储转运、道路桥梁、建筑、电力 /煤炭建设等 林业、油田、物流等 国际上，汽车起重机的底盘性能等同于同样整车总重的载重汽车，符合公路车辆的技术要求，起重量的范围很大，可从 8 吨到 1000 吨，底盘的车轴数可从 2到 10 根，是产量最大、使用最广泛的起重机类型。 4 1.3.2 汽车起重机市场的规模 全球起重机市场（包括叉车、工程起

18、重机械在 内）总销售额约为 1350 亿美元左右，主要分布在北美、日本、中国、俄罗斯、西欧等几个主要区域。 近年来，中东、东南亚及其他发展中国家及新兴市场伴随城市化进程，固定资产投资巨大，吊装等作业总量呈现迅速提高的趋势；而对路面及作业环境要求不高，使汽车起重机持续景气。中国汽车起重机市场规模相对较小，但由于产品附加值高，年总销售额在 40亿元人民币左右。 1.3.3 国内汽车起重机市场结构 国内主要的汽车起重机生产企业包括：重庆大江工业 (集团 )有限责任公司、徐州工程机械集团有限公司、四川长江工程起重机有限责任公司、沈阳北方 交通工程公司、三一汽车制造有限公司、马尼托瓦克东岳重工有限公司、长沙中联重工科技发展股份有限公司、北起多田野 (北京 )起重机有限公司、安徽柳工起重机有限公司、泰安工程机械总厂等。其中，徐州工程机械集团有限公司、长沙中联重工科技发展股份有限公司是行业内规模较大的企业。 从底盘供应企业来看，徐州工程机械集团有限公司、长沙中联重工科技发展股份有限公司基本上用本单位生产的底盘，其底盘涵盖了各个吨位的产品，偶尔也采购部分底盘。中国第一汽车集团公司、中国重型汽车集团泰安五岳专用汽车有限公司、东风汽车有限公司、东风汽车公司 、湖北三环汉阳特种汽车有限公司（汉阳特种汽车制造厂）生产起重机底盘。 从历年销售情况看，汽车起重机市场主要集中在山东、江苏、河北等中东部地势平