汽车起重机液压系统设计——毕业设计论文.doc

1、 广德爱众 砺能善医 毕 业 设 计 作 品 题 目： 汽车起重机液压系统设计 姓 名： 专 业： 机电一体化 班 级： 学 号： 校内指导老师： 校外指导老师： 填表日期： 湘潭医卫职业技术学院教务处制 湘潭医卫职业技术学 院 毕业设计作品 二级学院 医管 学院 专 业 机电一体化 技术 班 级 姓 名 学 号 校内指导老师 毕业设计名称 汽车起重机液压系统设计 校外指导老师 毕业设计时间 汽车起重机液压 系统 设计 摘 要 汽车起重机是各种工程建筑广泛应用的起重设备 ,是用来对物料进行起重、运输、装卸或安装等作业的机械设备，在工业和民用建筑中作为主要施工机械而得到广泛运用。它对减轻劳动强度

2、、节省人力，降低建设成本，提高施工质量，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。本次设计主要是汽车起重机液压回油路和各个工作动作的液压回油路的原理设计。通过对汽车起重机液压系统的研究和学习，熟练的掌握了液压系统的相关知识，并能在实际中实际应用，加强了对液压系统的了解，增加了液压系统方面的知识，拓宽了我的知识面 ，使我的知识不再局限于课本，能从实例中发现问题、解决问题、学习问题。 【关 键词 】： 汽车起重机 ； 起重设备 ； 液压回油路 ； 液压系统 Design of hydraulic system for truck crane Abstract： Automobile cr

3、ane is a hoisting equipment widely used in various engineering building, is used for lifting, transportation, loading and unloading and installation work on material mechanical equipment, in the industrial and civil buildings as the main construction machinery and widely used. It saves the manpower

4、to reduce labor intensity, reduce construction costs, improve construction quality, speed up the construction, engineering construction mechanization plays a very important role. This design is mainly the design principle of hydraulic truck crane hydraulic return line and each action of the return o

5、il. Through the research and study of truck crane hydraulic system, master the related knowledge of hydraulic system, and can be applied in practice, the strengthening of the hydraulic system, the hydraulic system knowledge, broaden my knowledge, make my knowledge is no longer confined to the textbo

6、oks, the problem can be found in to solve the problems, learning problems, from the examples. 【 Key words】 ： Truck crane; hoisting equipment; hydraulic oil hydraulic system; 汽车起重机液压系统 设计 目 录 摘 要 .- 2 - 关键词 .- 2 - 中文摘要 .- 2 - 中文关键词 .- 3 - 目 录 .- 4 - 前 言 .1 1.汽车式起重机及其液压系统的概述 .2 1.1 汽车式起重机概述 .2 1.2.液压系

7、统在汽车起重机上应用的特点 .2 1.3汽车起重机液压系统的发展趋势 .3 2.液压系统性能分析与原理设计 .4 2.1 汽车起重机典型工况分析及对液压系统要求 .4 2.1.1 汽车起重机的典型工况分析 .4 2.1.2 汽车起重机对液压系统的要求 .4 2.2.汽车起重机液压系统总成 .5 2.3 汽车起重机液压系统的工作原理总成 .7 2.3.1 支腿收放回路 .7 2.3.2 吊臂变幅回 路 .7 2.3.3 吊臂伸缩回路 .8 2.3.4 转台回转回路 .9 2.3.5 吊重起升回路 .9 2.3.6 汽车起重机液压系 统的特点 .9 2.4 对汽车起重机液压系统各主要回路的分析 .

8、10 2.5 汽车起重机液压系统类型的拟定 .17 2.5.1 本机液压系统分析 .17 2.5.2 各机构组合分配及控制 .17 3.液压系统计算 .19 3.1汽车起重机液压系统主要液压元件的选择 .19 3.1.1 汽车起重机液压系统参数的初定 .19 3.1.2 起升马达的计算和选择 .19 3.1.3 液压泵的计算与选择 .21 3.2汽车起重机液压系统的发热温升计算 .23 3.2.1 计算液压系统的发热功率 .23 3.2.2 计算液压系统的散热功率 .23 3.3主要液压辅助装置的选择 .26 3.3.1 液压油的选择 .26 3.3.2 滤油器的选择 .27 3.3.3 压力

9、表的选择 .27 3.3.4 阀类元件的选择 .27 4. 汽车起重机液压系统常见故障的分析与排除 .29 结束语 .30 致 谢 .31 参考文献 .32 前 言 汽车起重机是用来对物料进行起重、运输、装卸或安装等作业的机械设备，在工业和民用建筑中作为主要施工机械而得到广泛运用。它对减轻劳动强度、节省人力，降低建设成本，提高施工质量，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。目前我国是世界上使用工程起重机最大的国家之一。随着液压传动技术的不断发展，汽车起重机 已经成为各起重机生产厂家主要发展对象。中国的汽车起重机产业始终走着一条自主创新的道路，有着自己清晰的技术发展脉络。尤其是近

10、5 年来，中国汽车起重机产业实现了一轮从外部经济总量到内在运营品质的高速发展，成为了一个发展稳定、市场化程度高的成熟产业。汽车起重机的液压系统起着驱动和控制汽车起重机各机构动作的作用。其性能好坏对起重机有着十分重要的影响。目前，我国生产 8 吨汽车起重机的厂家较多，品种也很杂，不同的厂家和不同的品种，其液压系统和液压元件都不一致，给生产、使用及维修带来很多麻烦，同时其性能也较低，不适于现代智能 高效小型汽车起重机发展的需要。 本课题主要针对汽车起重机的功能、组成和工作特点，结合汽车起重机的运用现状和发展趋势，设计一款能够适应工程建设的轻型汽车起重机液压系统。 1.汽车式起重机及其液压系统的概述

11、 1.1汽车式起重机概述 中国的汽车式起重机诞生于上世纪的 10 年代，经过了近 30 年的发展，期间有过3次主要的技术改进，分别为 70年代引进苏联的技术， 80年代引进日本的技术， 90年代引进德国的技术。但是总体来说，中国的汽车式起重机产业始终走着自主创新的道路，有着自己清晰的发展脉络，尤其是近几年，中国 的汽车式起重机产业取得了长足的发展，虽然与国外相比还有一定的差距，但是这个差距正在逐渐的缩小。而且中国在中小吨位的汽车式起重机的性能已经完好，能够满足现实生产的要求。在不久的将来，中国的汽车式起重机行业一定会发展成为一个发展稳定，市场化程度高的成熟产业。 汽车起重机是一种将起重作业部分

12、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。 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 液压系统在汽车起重机上应用的特点 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。不但使结构紧凑，而且使整机重量大大的减轻，增加了

13、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。 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期间的利用率，对加速实现四个现代化大有好处。 1.3 汽车起重机

14、液压系统的发展趋势 在液压系统的基本回路方面的发展趋 势具体如下： （ 1） 在调压回路中，采用安全阀来限制系统最高工作压力，防止系统过载，对起重机实现超重起吊安全保护作用。 （ 2） 在调速回路中，采用手动调节换向阀的开度大小来调整工件机构 (起降机构除外 )的速度。 （ 3） 在锁紧回路中，采用由液控单向阀构成的双向液压锁将前后支腿锁定在一定位置上，工作可靠，安全，确保整个起吊过程中，每条支腿都不会出现软腿的现象，即使出现发动机死 火或液压管道破裂的情况，双向液压锁仍能正常工作，且有效时间长。 （ 4） 在平衡回路中，采用经过改进的单向液控顺序阀作平衡阀，以防止在起升、吊臂伸缩和变幅作业过

15、程中因重物自 重而下降，且工作稳定、可靠，但在一个方向有背压，会对系统造成一定的功率损耗。 （ 5） 在多缸卸荷回路中，采用多路换向阀结构，其中的每一个三位四通手动换向阀的中位机能都为 M 型中位机能，并且将阀在油路中串联起来使用，这样可以使任何一个工作机构单独动作；这种串连结构也可在轻载下使机构任意组合地同时动作，但采用 6个换向阀串连连接，会使液压泵的卸荷压力加大，系统效率降低，但由于起重机不是频繁作业机械，这些损失对系统的影响不大。 （ 6） 在制动回路中，采用由单向节流阀和单作用闸缸构成的制动器，利用调整好的弹簧力进行制动，制动可靠、动作 快，由于要用液压缸压缩弹簧来松开刹车，因此刹车

16、松开的动作慢，可防止负重起重时的溜车现象发生，能够确保起吊安全，并且在汽车发动机死火或液压系统出现故障时，能够迅速实现制动，防止被起吊的重物下落。 2.液压系统性能分析与原理设计 2.1 汽车起重机典型工况分析及对液压系统要求 2.1.1 汽车起重机的典型工况分析 根据起重机试验规范，以及很多操作者的实际经验，可确定表 2.1 的三种工况，作为轻型汽车起重机的典型工况。设计液压系统时要求各系统的动作能够满足这些工况要求。 表 2.1 汽车起重机典型工况表 序号 工况 一 次循环内容 特点 1 基本臂 相应的工作幅度 吊重起升 -回转 -下降 -起升 -回转 -下降 中间制动一次 起重吨位大，动

17、作单一。很少与回转等机构组合动作 2 全长臂 相应的工作幅度 卷扬起升 -回转 -下降 -卷扬起升 -回转 -下降 中间制动一次 运用较多的情况，能满足小吨位的工作 3 最长臂；主臂加副臂 相应的工作幅度 起升 +回转 -变幅 -下降 -起升 +回转 -下降 中间制动一次 起重吨位小，一般在1 2吨之间 2.1.2 汽车起重机对液压系统的要求 根据汽车起重机的典型工作状况对系统的要求主要反映在对以下几个液压回 路的要求上。 1. 起升回路 （ 1）能方便的实现合分流方式转换，保证工作的高效安全。 （ 2）要求卷扬机构微动性好，起、制动平稳，重物停在空中任意位置能可靠制动，即二次下滑问题，以及二

18、次下降时的重物或空钩下滑问题，即二次下降问题。 2. 回转回路 （ 1）具有独立工作能力。 （ 2）回转制动应兼有常闭制动和常开制动（可以自由滑转对中），两种情况。 3. 变幅回路 （ 1）带平衡阀并设有二次液控单向阀锁住保护装置。 （ 2）要求起落臂平稳，微动性好，变幅在任意允许幅值位置能可靠锁死。 （ 3）要求在有载荷情况下能微动。 （ 4）平衡阀应备有下腔压力传感器接口，作为力矩限制器检测星号源。 4. 伸缩回路 本机伸缩机构采用三节臂（含有两个液压缸），由于本机为轻型起重机为了使本机运用广泛，实现各节臂顺序伸缩。各节臂能按顺序伸缩，但不能实现同步伸缩。 5. 控制回路 （ 1）为了使操

19、纵方便总体要求操纵手柄限制为两个。 （ 2）操纵元件必须具有 45方向操纵两个机构联动能力。 6. 支腿回路 （ 1）要求垂直支腿不泄漏，具有很强的自锁能力（不软腿）。 （ 2）要求前后组支腿可以进行单独调整。 （ 3）要求支腿能够承载最大起重时的压力，并且有足够 的防倾翻力矩。 （ 4）起重机行走时不产生掉腿现象。 2.2.汽车起重机液压系统总成 根据各回路的分析得到汽车起重机液压系统的工作原理如图 2.1 所示。该系统为中压系统，动力源采用双联齿轮泵，由汽车发动机通过底盘上的分动箱驱动。液压泵从油箱中吸油，输出的液压油经手动阀组输送到各个执行元件。整个系统由支腿收放、吊臂变幅、吊臂伸缩、转台回转和吊重起升五个工作回路所组成，且各部分都具有一定的独立性。整个系统分为上下两部分，除液压泵、过滤器、溢流阀、手动阀组及支腿部分外，其余元件全部装在可回转的上车部分。油箱装在上车部 分，兼作配重。上下两部分油路通过中心回转接头连通。支腿收放回路和其他动作回路采用一个二位三通手动换向阀 5 进行切换。 图 2.1 汽车起重机液压系统图 表 2.1 汽车起重机液压系统的工作情况表