液压起重机的液压系统设计-(1)
机电一体化专业毕业设计（论文）
论文标题：液压起重机的液压系统设计
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目录
摘
要 (3)
一、概
述………………………………………………………
(3)
（一）关于起重机 (3)
（二）液压起重机传动的优缺点 (4)
（三）液压传动的工作原理及组成 (4)
（四）起重机液压系统的应用现状和发展趋势 (5)
二、起重机液压系统的特点分析 (6)
（一）起升机构液压回路 (6)
（二）伸缩臂机构液压回路 (7)
（三）变幅机构液压回路 (8)
三、液压传动系统的故障分析及排除 (8)
（一）液压系统的主要故障 (8)
（二）故障检查 (9)
（三）液压系统的故障预防 (9)
（四）液压系统的故障分析 (10)
（五）液压系统的故障排除 (10)
四、起重机重量的确定及机构件参数性能的确定 (12)
五、参考文献 (19)
六、结论 (20)
液压起重机的液压系统设计
内容摘要：本文对液压起重机的设计进行了研究，分章、节逐一论述了设计过程。在设计过程部分，首先对装载起重机的汽车的底盘进行选择，确定起重机的技术参数，重点就车载起重机的液压系统进行论述和设计，以及对起重机的主要机构如起升机构、回转机构的型式和计算方法做出论述，对回转机构机械装配部分也进行了设计，最后对影响起重机起重能力的支腿型式及其跨距的确定进行了简要说明。
关键词：液压起重机，液压系统，回转机构液压缸
一、概述
（一）关于起重机
汽车起重机是装在普通汽车底盘或特制汽车底盘上的一种起重机，其行驶驾驶室与起重操纵室分开设置。这种起重机的优点是机动性好，转移迅速。缺点是工作时须支腿，不能负荷行驶，也不适合在松软或泥泞的场地上工作。
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，
因而可在各类公路上通行无阻。此种起重机一般备有上、下车两个操纵室，作业时必需伸出支腿保持稳定。起重量的范围很大，可从8吨～1000吨，底盘的车轴数，可从2～10根。是产量最大，使用最广泛的起重机类型。
汽车液压起重机的外形结构
1-载重汽车；2-回转机构；3-支腿；4-吊臂变幅缸；5-基本臂；
6-吊臂伸缩缸；7-起升机构。
（二）液压传动的优缺点
1、液压传动系统的主要优点：
（1）在同等功率情况下，液压执行元件体积小、重量轻、结构紧凑。例如同功率液压马达的重量约只有电动机的1/6左右。
（2）液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置；
（3）液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向；
（4）操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000：1)，它还可以在运行的过程中进行调速；
（5）一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；
（6）容易实现直线运动；
（7）既易实现机器的自动化，又易于实现过载保护，当采用电液联合控制甚至计算机控制后，可实现大负载、高精度、远程自动控制；
（8）液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。
2、液压传动系统的主要缺点：
（1）液压传动不能保证严格的传动比，这是由于液压油的可压缩性和泄漏造成的。
（2）工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。
（3）由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。如果处理不当，泄漏不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。
（4）为了减少泄漏，液压元件在制造精度上要求较高，因此它的造价高，且对油液的污染比较敏感。
总的说来，液压传动的优点最突出的，它的一些缺点有的现已大为改善，有的将随着科学技术的发展而进一步得到克服。
（三）液压传动的工作原理及组成
1、液压传动的工作原理，可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明。
液压千斤顶工作原理图
1—杠杆手柄2—小油缸3—小活塞4，7—单向阀5—吸油管
6，10—管道8—大活塞9—大油缸11—截止阀12—油箱基本工作原理: 液压传动是利用有压力的油液作为传递动力的工作介质，而且传动中必须经过两次能量转换。由此可见，液压传动是一个不同能量的转换过程。
2、液压传动系统的组成:一个完整的、能够正常工作的液压系统，应该由以下五个主要部分来组成：
（1）、动力装置:它是供给液压系统压力油，把机械能转换成液压能的装置。最常见的是液压泵。
（2）、执行装置：它是把液压能转换成机械能的装置。其形式有作直线运动的液压缸，有作回转运动的液压马达，它们又称为液压系统的执行元件。
（3）、控制调节装置：它是对系统中的压力、流量或流动方向进行控制或调节
的装置。如溢流阀、节流阀、换向阀、截止阀等。
（4）、辅助装置：例如油箱，滤油器，油管等。它们对保证系统正常工作是必
不可少的。
（5）、工作介质：传递能量的流体，即液压油等。
在同等输出功率下，液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯量小、动态性能好。（四）汽车起重机液压系统的运用现状和发展趋势
随着国家现代化建设的飞速发展，科学技术的不断进步，现代施工项目对汽车
起重机的要求也越来越高，高、深、尖液压技术在汽车起重机上的应用也越来越广泛，
汽车起重机液压系统展示了强大的发展趋势。汽车起重机液压系统一般由起升、变幅、
伸缩、回转、控制五个主回路组成，我们通过对五个主回路现状的分析来探讨其发展趋
势。
1、起升液压系统：对起重机来说，起升动作是最频繁的动作。目前最常用的起升液压
系统为定量泵、定量或变量马达开式液压系统，然而，现代施工对起升系统提出了新的
要求：节能、高效、可靠以及微动性、平稳性好。为了适应这些新的要求，以前的定量
泵将逐步被先进可靠的具有负载反馈和压力切断的恒功率变量泵所取代，先前的定量马
达或液控变量马达也将被电控变量马达所取代。这种系统将能有效的达到轻载高速、重
载低速和节能的效果。
2、变幅液压系统：变幅液压系统的发展趋势也体现为节能高效，目前最先进的为变幅
下降时充分利用吊臂和重物的重力势能，实现重力下放，下放的速度由先导手柄来无级
控制，变幅平稳没有冲击。
3、伸缩液压系统: 对于具有五节以下伸缩臂的伸缩液压系统，国内一般采用同步或顺
序加同步的伸缩方式，当采用两级油缸时，上下两油缸实现内部沟通，一般采用插装式
平衡阀；对于具有五节以上伸缩臂的液压系统，采用单缸插销伸缩机构，这种伸缩机构
自重轻，能大幅提高起重机的起重性能，能有效的控制整机的重量，通过采用多油口和
多平衡阀的油路来提高伸缩的效率.
4、回转液压系统：回转也是起重机使用频繁的动作，但相对而言，回转所需功率最少，
因而回转系统的最高要求是：回转平稳，起重作业无侧载；回转系统的发展趋势为通过
小马达。、大传动比来实现操作平稳，通过设立回转缓冲阀和自由滑转机能来实现吊重的
自动对中功能，从而有效防止侧载的产生。
5、操纵、控制系统：机械式操纵是汽车起重机最简单、最广泛使用的一种操纵方式，液比例操纵系统在我厂也己广泛使用并相当成熟，操作性能得到了很大的提高；然而，
最有发展前途的还是电比例操纵系统，借助于计算机技术和可编程技术，汽车起重机将
向智能化发展。
除此之外，液压系统在以下几方面也体现出明显的发展趋势：采用国际化配套，对系统性要求较高的液压元件如泵、阀、马达等采用国际化配套可提高产品的可靠性，另外，国外使用成熟、量大价廉的元件在国内也广泛使用。
二、起重机液压系统特点分析
（一）起升机构液压回路
工程起重机需要用起升机构，即卷筒—吊索机构实现垂直起升和下放重物。
液压起升机构用液压马达通过减速器驱动卷筒，图2-2-1是一种最简单的起升机构液压
回路。当换向阀3处于右位时，通过液压马达2、减速器6和卷筒7提升重物c，实现吊重上升。而换向阀处于右位时下放重物c，实现负重下降，这时平衡阀4起平稳作用。当换向阀处于中位时，回路实现承重静止。由于液压马达内部泄漏比较大，即使平衡阀的
闭锁性能很好，但卷筒—吊索机构仍难以支撑重物c。如要实现承重静止，可以设置常闭式制动器，依靠制动液压缸8来实现。在换向阀右位(吊重上升)和左位(负重下降)时，
泵1压出液体同时作用在制动缸下腔，将活塞顶起，压缩上腔弹簧，使制动器闸瓦拉开，这样液压马达不受制动。换向阀处于中位时，泵卸荷，压出口接近零压，制动缸活塞被弹簧压下，闸瓦制动液压马达，使其停转，重物c就静止于空中。
某些起升机构要求开始举升重物时，液压马达产生一定的驱动力矩，然后制
动缸才彻底拉开制动闸瓦，以避免重物c在马达驱动力矩充分形成前向下溜滑。所以在
通往制动缸的支路上没单向节流阀9，由于阀9的作用。，拉开闸瓦的时间放慢，有一段缓慢的动摩擦过程；同时，马达在结束负重下降后，换向阀3回复中位，阀9的单向阀允许迅速排出制动缸下腔的液体,使制动闸瓦尽快闸住液压马达，避免重物C继续下降。
（二）伸缩臂机构液压回路
伸缩机构是一种多级式伸缩起重臂伸出与缩回的机构。图2-2-2为伸缩臂机构液压回路。臂架有三节，I是第1节臂，或称基臂；n是第2节臂；III是第3节臂；后一节臂可依靠液压缸相对前一节臂伸出或缩进。3节臂只要两只液压缸：液压缸6的活塞与基臂I铰接，而其缸体铰接于第2节臂II，缸体运动Ⅱ相对I伸缩；液压缸7的缸体
与第2节臂Ⅱ铰接，而其活塞铰接于第3节臂Ⅲ，活塞运动使Ⅲ相对于Ⅱ伸缩。
第2和第3节臂是顺序动作的，对回路的控制可依次作如下操作：
1.手动换向阀2左位，电磁阀3也左位，使液压缸6亡腔压人液体，缸体运动将第2节Ⅱ相对于基臂l伸出，第3节臂IⅡ则顺势被Ⅱ托起，但对Ⅱ无相对运动，此时实现举重上升。
2．手动换向阀仍左位，但电磁换向阀换右位，液压缸6因无液体压入而停止运动，臂Ⅱ对臂I也停止伸出，而液压缸7下腔压入液体，活塞运动将m相对于Ⅱ伸出，继续举重上升。连同上一步序，可将3臂总长增至最大，将重物举升至最高位。
3．手动换向阀换为右位，电磁换向阀仍为右位，液压缸7上腔压入液体，活塞运动臂m 相对于Ⅱ缩回，为负重下降，故此时需平衡阀5作用。
4．手动换向阀仍右位，电磁换向阀换左位，液压缸6下腔压入液体，缸体运动将Ⅱ相对于I缩回，亦为负重下降，需平衡阀4作用。
如不按上述次序操作，可以实现多种不同的伸缩顺序，但不可能出现两个液压缸同时动作。伸缩臂机构可以不同的方法，即不采用电磁阀而用顺序阀，液压缸面积差动，机械结构等办法实现多个液压缸的顺序动作，还可以采用同步措施实现液压缸的同时动作。
（三）变幅机构液压回路
变幅机构在起重机、挖掘机和装载机等工程机械中，用于改变臂架的位置，增主机的
工作范围。最常见的液压变幅机构是用双作用液压缸作液动机，也有采用液压马达和柱塞缸。图2-2-3为双作用液压缸变幅回路。
插图
液压缸6承受重物c及臂架重量之和的分力作用，因此，在一般情况下应采用平衡阀3来达到负重匀速下降的要求，如图2-2-3a)所示。但在一些对负重下降匀速要求不很严格的场合，可以采用液控单向阀4串联单向节流阀5来代替平衡阀，如图2-2-3b)所示。其中阀4的作用有：一是在承重静止时锁紧液压缸6；二是在负重下降时泵形成一定压力打开控制口，使液压缸下腔排出液体而下降。
三、液压传动系统的故障分析与排故
液压传动是以液压油为工作介质进行能量转换和动力传递的，它具有传送能量大、布局容易、结构紧凑、换向方便、转动平稳均匀、容易完成复杂动作等优点，因而广泛应用于工程机械领域。但是，液压传动的故障往往不容易从外部表面现象和声响特征中准确地判断出故障发生的部位和原因，而准确迅速地查出故障发生的部位和原因，并及时排除。在工程机械的使用、管理和维修中是十分重要的。
（一）液压系统的主要故障
在相对运动的液压元件表面、液压油密封件、管路接头处以及控制元件部分，往往容易出现泄漏、油温过高、出现噪音以及电液结合部分执行动作失灵等现象。具体表现：一是管子、管接头处及密封面处的泄漏，它不仅增加了液压油的耗油量，脏污机器的表面，而且影响执行元件的正常工作。二是执行动作迟缓和无力，表现为推土机铲刀提升缓慢、切土困难，挖掘机挖掘无力、油马达转不起来或转速过低等。三是液压系统产生振动和噪音。四是其他元件出现异常。
（二）故障的检查
1、直接检查法：凭借维修人员的感觉、经验和简单工具，定性分析判断故障产生的原因，并提出解决的办法。
2、仪器仪表检测法: 在直接观察的基础上，根据发生故障的特征和经验，采取各种检查仪器仪表，对液压系统的流量、压力、油温及液压元件转速直通式检测，对振动噪音和磨损微粒进行量的分析。
3、元件置换法：以备用元件逐一换下可能发生故障的元件，观察液压系统的故障
是否消除，继而找出发生故障的部位和原因，予以排除。在施工现场，体积较大、不易拆装且储备件较少的元件，不宜采用这种方法。但对于如平衡阀、溢流阀及单向阀之类的体积小，易拆装的元件，采用置换法是比较方便的。
4、定期按时监控和诊断：根据各种机械型号、检查内容和时间的规定，按出厂要求的时间和部位，通过专业检测、监控和诊断来检测元器件技术状况，及时发现可能出现的异常隐患，这是使液压系统的故障消灭在发生之前的一种科学技术手段。当然，执行定期检测法，首先要培养一些专业技术检测人员，使他们既精通工程机械液压元件的构造和原理，又掌握和钻研检测液压传动系统的各种诊断技术，在不断积累靠人的直感判断故障经验的同时，逐步发展不解体诊断技术，来完成技术数据采集，辅以电脑来分析判断故障的原因及排除方法。
（三）液压系统的故障预防
1、保证液压油的清洁度：正确使用标定的和要求使用的液压油及其相应的替代品(详参《工程机械油料手册》)，防止液压油中侵入污物和杂质。因为在液压传动系统中，液压油既是工作介质，又是润滑剂，所以油液的清洁度对系统的性能，对元件的可靠性、安全性、效率和使用寿命等影响极大。液压元件的配合精度极高，对油液中的污物杂质所造成的淤积、阻塞、擦伤和腐蚀等情况反应更为敏感。
造成污物杂质侵入液压油的主要原因，一是执行元件外部不清洁；二是检查油量状况时不注意；三是加油时未用120目的滤网过滤；四是使用的容器和用具不洁净；五是磨损严重和损坏的密封件不能及时更换；六是检查修理时，热弯管路和接头焊修产生的锈皮杂质清理不净；七是油液贮存不当等等。在使用检查修理过程中，应注意解决这些问题，以减少和防止液压系统故障的发生。
2、防止液压油中混入空气：液压系统中液压油是不可压缩的，但空气可压缩性很大，即使系统中含有少量空气，它的影响也是非常大的。溶解在油液中的空气，在压力较低时，就会从油中逸出产生气泡，形成空穴现象；到了高压区，在压力的冲击下，这些气泡又很快被击碎，急剧受到压缩，使系统产生噪音。同时，气体突然受到压缩时，就会放出大量的热能，因而引起局部受热，使液压元件和液压油受到损坏，工作不稳定，有时会引起冲击性振动。
故必须防止空气进入液压系统。具体做法：一是避免油管破裂、接头松动、密封件损坏；二是加油时，避免不适当地向下倾倒；三是回油管插入油面以下；四是避免液压泵入口滤油器阻塞使吸油阻力增大，不能把溶解在油中的空气分离出来。
3、防止液压油温度过度：液压系统中的油液的工作温度一般在30℃～80℃范围内比较好，在使用时必须注意防止油温过高。如油箱中的油面不够，液压油冷却器散热性能不良，系统效率太低，元件容量小，流速过高，选用油液粘度不正确，它们都会使油温升高过快。粘度高增加油液流动时的能量损耗，粘度低会使泄漏增多，因此在使用中能注意并检查这些问题，就可以预防油温过高。此外对液压油定期过滤，定期进行物理性能检验，既能保证液压系统的工作性能，又能减少液压元件的磨损和腐蚀，延长油液和液压元件的使用寿命。
（四）液压系统的故障分析
1、传动系统分析法：工程机械的液压传动系统如果维护得好，一般说来故障是比较少的。由于密封件老化、变质和磨损而产生外泄是很容易观察到的，根据具体情况可设法排除。但是如果液压元件的内部发生了故障是观察不到的，往往不容易一下子就找出原因，有时虽然是同样的故障现象，但产生的原因却不一定相同，要想准确而迅速地找出液压元件的故障的部位和原因，首先要根据发生故障元件的构造图、系统图，分析了解和研究元件的工作原理和特性，再使了解的构造原理与实物对号，具体情况具体分析，检查寻找故障发生的部位和产生的原因，以便采取相应的技术措施来排除故障。
2、逻辑流程分析法：此方法是根据液压传动系统的基本原理进行逻辑分析，减少怀疑对象，逐步逼近找出故障发生的部位和原因。
（五）液压系统故障的排除
1、液压系统中管子、管子接头和焊接处，由于振动频率较高，常常发生破坏。在换用时要根据压力和使用场合，选用强度足够，内壁光滑清洁，无砂、无伤、无锈蚀、无氧化皮的管子。当管子需要焊接时，最好采用加套管的办法，因为对接可能使管的内径局部缩小；截段时，油管的截面与管子轴线的不垂直度不得大于0.5°，并清除铁屑和锐边倒钝。当管子支承距离过大或支承松动时要设卡固定拧紧，当弯曲半径过小时，易形成弯曲应力，弯曲半径一般应大于管外径的3倍。
在密封表面处，密封元件的老化变质会使泄漏量增大。密封件的有效寿命通常是：固定元件之间的密封寿命时间为10000h，运动元件之间密封寿命时间为1500h～2000h。到了规定的使用寿命时间后，即使还可用的元件也应该更换。密封面的泄漏还与预压面的压力不够或不均匀有关。预压量增大时，其封油量压力增大，密封效果好，反之则差。再者摩擦表面光洁度与硬度不足也会缩短密封件的寿命。
密封件设计不合理以及安装时扭曲刮伤也是导致密封圈早期磨损而引起泄漏的原因。
油液中杂质过多，易加速密封件与摩擦表面的磨损，形成密封件的早期失效，油封工作温度过高或过低也会影响其寿命和工作性能。
2、执行元件运动的速度降低，主要是由于输入执行元件的液压油流量不足；执行元件无力的原因主要是输入液压油压力不足，以及回油管路背压过高等因素所造成的。
工程机械液压系统所用的油泵多为齿轮泵，其工作压力为210×102kPa，柱塞泵的工作压力可达320×102kPa。泵的输出压力是由荷载决定的，并随着荷载的变化而变化。荷载无限增加，泵的压力也无限升高，直到系统某一部分被破坏。对于齿轮泵：主要是轴承、齿轮啮合面、齿顶与壳体、齿轮端面与泵盖间的磨损和密封件的磨损、老化、损坏使齿轮泵的内漏表现更为突出。在一定转速与一定压力下，对无端面间隙补偿的齿轮泵，其轴线磨损引起的泄漏约占全部内漏量的75%～85%，齿顶间隙内漏量约占15%～20%，其他内漏约占4%～5%，因此我们要抓住主要问题，采取有效的技术措施予以解决，就能使泵恢复其原有性能。
工程机械液压系统所用的油泵多为齿轮泵，其工作压力为210×102kPa，柱塞泵的工作压力可达320×102kPa。泵的输出压力是由荷载决定的，并随着荷载的变化而变化。荷载无限增加，泵的压力也无限升高，直到系统某一部分被破坏。对于齿轮泵：主要是轴承、齿轮啮合面、齿顶与壳体、齿轮端面与泵盖间的磨损和密封件的磨损、老化、损坏使齿轮泵的内漏表现更为突出。在一定转速与一定压力下，对无端面间隙补偿的齿轮泵，其轴线磨损引起的泄漏约占全部内漏量的75%～85%，齿顶间隙内漏量约占15%～20%，其他内漏约占4%～5%，因此我们要抓住主要问题，采取有效的技术措施予以解决，就能使泵恢复其原有性能。
3、液压系统的蓄能器是用来调节能量、贮存能量、减少设备容积、降低功率消耗、减少系统发热、缓冲吸收冲击和脉动压力的辅助元件。常见的蓄能器有胶囊式的，它具有漏气损失小、反应灵敏、可以吸收急速的压力冲击和脉动、重量轻、体积小等特点。蓄能器发生故障会影响液压系统的正常工作，因此在检查气压量不足时，应按时充入惰性气体。
4、液压系统中，要求装备精度高的还有液压马达。如果注意日常维护和保养，防止油液污染，一般不会发生故障，进入液压马达的油液须仔细过滤，以减少杂质，防止过快磨损。修理后的马达，应注满干净的液压油，排尽系统中的空气。确定不了马达是否有故障，最好不要拆卸，这样可减少污染的机会和保持配合的精度。液压缸是液压系统中的执行元件，常见的故障有漏油和运动不正常。缸头因密封件损坏而外泄，应立即更
换密封件；油缸运动不正常有油缸内漏、油路中有空气、活塞密封件老化和损坏、油液有杂质、平衡阀发生故障等。
5、控制元件是用来实现系统和执行元件对压力、流量方向的要求的。控制阀及时控制系统中最重要的元件，由于阀的配合一般都比较精密，所以在修理时应特别注意，不需拆阀芯的尽量不要抽出阀芯；配合副方位不要错乱，偶件不要互换；螺丝的拧紧力矩要均匀一致，锥形阀芯的接触线磨损可采用研磨修正接触线的办法解决；回位弹簧疲劳时，可予更换。
四、起重机重量的确定及机构件参数性能的确定
（一）QY8液压系列元件的参数
起重机总重量是舍己为公为7.5吨。
主臂长7.5m，副臂长16.98m。
根据设计要求基本臂设计为7.5m
最长主臂16.98m
最长主臂+副臂为22.1m.
车重心在压后支腿为车全长的2/3处。即12*2/3=8m。
吊臂液压变幅缸与主臂相离为0.8m
主臂距变幅缸3.5m处
支腿距离确定为：纵向距离为3.825m 横向4.0m
液压泵20 mp 排量40ml 转速1500r/min
起升速度单泵53m/ min.最大回转速度2.8r/min.
全伸时间36s全缩时间25s
变幅时间35s
起程起臂时间20s
同时收放时间16s
水平时间16s
最大额定总起800kg重量
最小额定变幅3m
最大起重力矩235.2kn*m
后车架离地高度1.2m
（二）支腿液压参数设计
液压缸安装于车架上横向4.0m 纵向3.825m
全缩离地高度为0.2m
液压支腿单腿受力计算
G车=7.5*103*10（G取10N/kg）
=750000N
(支腿液压活塞相关参数)
(支腿液压缸参数 )
单腿受力为750000/4=37500N
液压活塞杆为45号钢D=70mm
液压钢外壁为铸铁高H=70mm可升长度为60cm
液压活塞D=100mm H厚=20mm
S为截面=Πr2
=0.052*3.14159(Π取值为3.14159计算)
=0.07853982
V缸=78.5*60
=4712.4ml
设计要求16S升起，流量为294.525ml/S才可以满足要求
收腿时间为16S
△S=Π（52-3.52）
=3.14159*12.25
=39.27cm2
V无杆腔=S*h
=39.27*60
=2403.3ml
V流=v/t
=2403.3/16
=150.21ml/S
强度较核根据金属工艺学52页45号钢力学性能225-600MP
p油压=f/△s
=3.75*10000/0.00785398
=4.7746mp
（三）吊臂伸缩缸设计
根据设计设计基本臂7.5m最长主臂16.98m最长主臂加副臂22.1m可伸缩长度为6m 已知额定起重为8T单泵起升速度为53m/min=0.89m/S
外加图
卷绳速度为0.89m/min起升时加速度为0.89m/s2
F=G+MA
=8*103*10+8000*0.89
=7120+80000
=87120N（G取10N/KG）
（四）基本臂液压缸及主臂主要参数的确定
（基本臂液压缸设计及参数确定）设计有效变幅范围为6m
S塞 =Πr2
=152*Π
=706.85575cm2
V体=SH
=600*706.85775
=424114ml
压力分析：最大力设为87120N来计算
需油液压力最小值为
P=F/S
=87120/0.07069
=1.232423mp
根据设计要求全伸时间为36S需要液压油流速v为
v油=V/t
=424114/36
=11781ML/S
（主臂液压活塞相关参数确定）
（五）无杆腔全缩需液压油体积V 确定
△S=S 塞-S 杆
=706.857-490.873438
=215.983562cm 2
V 无杆腔=△SH
=215.98356*600
=129590.137ml
根据设计要求全缩时间为25S 全缩则液压油流速为
V 速=V 体/t
=129590.135/25
=5183.6054ML/S
（六）臂的抗断能力较核
以起重中当主副臂水平起重时力最大来计算
较核强度
ε=F/S
S 缸=Π(R- r`2)(R 为缸壁外径r`2为缸壁内径)
=π（172-152）
=π*64
=201.1㎝2 设拉伸区域应力集中区为81
处
ε=02011.08
*87120
=34.66mp
副臂校核
S 截=π（r`2-r 2）（r 为杆截面半径）
=π（12.52-102）
=3.14159*56.25
=176.1714㎝2 取应力集中区为杆截面的81
处
ε副=0176.08
*87120
=39.6MP
（七）变幅液压缸的设计
设计液压缸全伸状态为4.937m
基本臂与变变幅臂距离确定为0.8m
变幅臂与基本臂安装位置于基本臂的5m处
其相关数据图形如下：
（变幅臂活塞缸设计参数）
（变幅臂活塞设计参数）根据设计要求变幅时间为35S
S塞=πr2
=3.14159*16
=50.26544cm2
变幅范围为h=1m=100cm
V=SH
=50.26544*100
=5026.544ml
V 油速=V/t
= 5026.544/35
=143.615545ml/S
ΔS=S 塞-S 杆
=π（R 2塞-R 2杆）
=π*（16-12.5）
=π*3.5
=11.7809㎝2
h=1m=100cm
V 无杆腔=ΔS*h
=11.7809*100
=1178.09ml
V 油速=V/t =35096
.1178
=33.66ml/s
液压油压强计算 P=S F
=005026.087120
=1.733MP
确定变幅时液压油最小压强为=1.733M 、流速为 =33.66ml/s 才可以满足变幅要求。
起重机液压系统使用注意事项示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
起重机液压系统使用注意事项示范文本使用指引：此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 起重机是以液压为动力的，设有各种液压装置。因 此，如不确实遵守运转维护规则，不仅不可能充分发挥应 有的性能，还将缩短机件的使用寿命。因此，在进行作业 时，必须切实遵守以下的事项。 1.作业前，应由油箱液位窗口确定液压油是否按规定加 足，低于规定刻线以下，则必须加以补充。加油时，一定 要经过加油滤网注入，并十分注意不能混进不同牌号的油 或水等不纯特质。 2.滤油器滤芯在工作250h后，应进行检查，必要时进 行清洗或更换。 3.液压油箱应每隔半个月从底部放油口清除水分和杂质 一次，并每隔一年(或工作满2000h)更换全部液压油(在油
液未发生变质的情况下，可适当延长换油周期)。当起重机在使用环境特别恶劣的情况下作业时，油液的更换周期应相应缩短。 4.液压系统的各种阀门在出厂前已经充分试验，并已调整好压力和流量，切不可随便触动。 5.各种机件，特别是液压系统各装置，都切忌污垢附着。在作业以后，一定要把灰尘、油污清除干净。 请在此位置输入品牌名/标语/slogan Please Enter The Brand Name / Slogan / Slogan In This Position, Such As Foonsion
设计及说明结果一、25吨汽车起重机伸缩臂架的设计 箱型吊臂连接尺寸的确定包含下列的容：1）吊臂根部铰点位置 的确定；2）吊臂各节尺寸的确定；3）变幅油缸铰点的确定。 1、吊臂根部铰点位置的确定 基本臂工作长度和吊臂最大工作长度的确定： 由图2.1可知，设为工作长度，则有 图2.1 三铰点有关尺寸图
式中：H—基本臂的起升高度，。 b—吊钩滑轮组最短距离，取。 、—根部铰点和头部滑轮轴心离吊臂基本截面中心线的距离，并带有符号。由于此项数值较小，所 以计算时可以忽略不计。 —吊臂仰角，取。 h—根部铰接点离地距离，取。 吊臂根部离铰点的距离e —最小工作幅度，取。 吊臂根部铰点离回转平面的高度 —回转支承装置的高度， —起重机汽车底盘的高度， 主吊臂最大长度 —最长主臂起升高度， a，r，b，h同上。 2、吊臂各节尺寸的确定 主吊臂的最长长度是由基本臂结构长度和外伸长度所组成。 、、—各节臂的伸缩长度，在设计中伸缩长度往往取
同一数值，即。外伸长度。 、、—为二、三、四节臂缩回后外漏部分的长度，在 计算时取同一数值（a=0.25m） 若假设为臂头滑轮中心离基本臂端面的距离，则基本臂结构长度加上即为基本臂的工作长度。 所以有 从中可以求出 k—吊臂的节数。 —主臂最大长度，初取35m。 —主臂最小长度，初取11m。 通常搭接长度应该短些，以减轻吊臂重量。但是，太短将搭接部分反力增大了，引起搭接部分吊臂的盖板或侧板局部失稳，同时，也使吊臂的间隙变形增大。因此搭接部分要根据实际经验和优化设计而定，一般为伸缩臂外伸长度的1/4—1/5（吊臂较长者取后者，较短者取前者，同步伸缩者可取后者）。 从而搭接长度为 在第i节臂退回后，除外露部分长度a外，在前节（i-1）节臂中的长度加上伸出后仍在前节臂中的那部分搭接长度。第i节臂插在前节臂的长度为（），设第i节臂的结构长度为，则
挖掘机力士乐液压系统分析 [主要内容] 介绍了力士乐闭中心负载敏感压力补偿挖掘机液压系统组成及其工作原理、特性。重点分析了多路阀 液压系统、液压泵控制系统、各主要液压作用元件液压回路及多路阀先导操纵系统等。 目前液压挖掘机有两种油路:开中心直通回油六通阀系统和闭中心负载敏感压力补偿系统,我国国产液压挖掘机大多采用“开中心”系统,而国外著名的挖掘机厂家基本上都采用“闭中心”系统。闭中心具有明显的优点,但价格较贵。国内厂家对开中心系统比较熟悉,而对闭中心系统不太了解,因此有必要来介绍一下闭中心系统,本文重点分析力士乐闭中心负载敏感压力补偿(LUDV)挖掘机油路。 LUDV意为与负载无关的分配阀。 LUDV系统 力士乐挖掘机液压系统可以看作由以下4部分组成: ①多路阀液压系统(主油路); ②液压泵控制液压系统(包括与发动机综合控制); ③各液压作用元件液压子系统,包括动臂、斗杆、铲斗、回转和行走液压系统,还包括附属装置液压系统; ④多路阀操纵和控制液压系统。
1多路阀液压系统 多路阀液压系统是液压挖掘机的主油路,它确定了液压泵如何向各液压作用元件的供油方式,决定了液压挖掘机的工作特性。力士乐采用的闭中位负载敏感压力补偿多路阀液压系统的工作原理见图1(因换向阀不影响原理分析,故未画出)。 图1挖掘机力士乐主油路简图 挖掘机力士乐主油路由工装油路和回转油路二个负载敏感压力补偿系统组成。 1.1工装油路 工作装置和行走油路(除回转外)简称工装油路,用阀后补偿分流比负载敏感压力补偿(LUDV)系统,具有抗饱和功能。在每个操纵阀阀杆节流口后,设压力补偿阀,然后通过方向阀向各液压作用元件供油。LUDV多路阀原理符号见图2。
（汽车行业）汽车起重机液压 系统毕业设计
目录 前言 (1) 1 绪论 (2) 1.1 汽车起重机概述 (2) 1.2 国外汽车起重机发展概况及发展趋势 (2) 1.2.1 国外汽车起重机发展概况 (2) 1.2.2 国外汽车起重机发展趋势 (4) 1.3 国内汽车起重机的发展概况和发展趋势 (5) 1.3.1 国内汽车起重机的发展概况 (5) 1.3.2 国内汽车起重机发展趋势 (6) 1.4 汽车起重机上液压系统的特点 (7) 1.5 汽车起重机液压系统的运用现状和发展趋势 (8) 1.6 课题意义和主要研究任务 (9) 2 QY25K汽车起重机工况分析 (10) 2.1 QY25K汽车起重机简介 (10) 2.2 QY25K汽车起重机液压系统组成及特点 (11) 2.2.1下车液压系统 (11) 2.2.2上车液压系统 (11) 2.3 QY25K汽车起重机的各组合、分配及控制 (12) 2.4 QY25K 汽车起重机的整机技术参数 (13) 2.5 QY25K汽车起重机的工作等级 (15) 2.6 典型工况分析及对系统要求 (16)
2.6.1伸缩机构的作业情况 (16) 2.6.2 副臂的作业情况 (16) 2.6.3 三个以上机构的组合作业情况 (16) 2.6.4 典型工况的确定 (16) 2.6.5 系统要求 (17) 2.7 QY25K汽车起重机主机的工况分析 (18) 2.7.1 运动分析 (18) 2.7.2 动力分析 (19) 2.7.3 液压马达的负载 (20) 3 QY25K汽车起重机液压系统设计 (22) 3.1 QY25K汽车起重机液压系统额定压力的确定 (22) 3.2 QY25K汽车起重机液压系统的基本回路设计 (22) 3.2.1 起升机构回路的设计 (22) 3.2.2 变幅、伸缩机构回路的设计 (23) 3.2.3 回转机构回路的设计 (24) 3.2.4 支腿机构回路的设计 (25) 3.3 液压系统的控制分析 (27) 3.3.1 负荷传感 (27) 3.3.2 恒功率控制 (28) 3.3 QY25K汽车起重机液压系统原理图 (29) 4 QY25K汽车起重机液压系统参数的计算 (30) 4.1 变幅机构 (30)
湖南交通职业技术学院 毕业设计<论文）审核 设计<论文）题目：汽车起重机结构组成和液压系统常见故障分析作者： 专业： 班级： 成绩： 校内指导教师： 校外指导教师： 2018年02月20日 摘要
随着社会的急速发展，便利的起重设备在越来越多的领域发挥着作用，随着技术的提升和载重的增加，更多的工程施工已不再局限于固定式的起重设备，汽车起重机就是在这样一个前景下迅速的发展起来，汽车起重机的结构组成和常见的一些故障及其保养方法，越来越受到人们的关注，本文主要介绍了汽车起重机的结构组成，并针对液压系统常见的故障及其维护措施做了详细的概述。 关键词：汽车起重机结构，工作原理，常见液压故障诊断，解决方法
目录 第一章绪论 (5) 第二章汽车起重机结构组成 (6) 2.1 汽车起重机发展概述 (6) 2.2 起重机种类及特点 (6) 2.3 汽车起重机基本结构、作用 (8) 第三章三一汽车起重机液压系统 (13) 3.1 三一汽车起重机液压系统特点 (13) 3.2 三一起重机液压系统构成作用 (13) 3.2 起重机液压系统保护设置 (14) 第四章液压系统常见故障 (15)
4.1 液压系统常见故障分析 (15) 4.2 液压系统检查方法 (16) 4.2.1 整机的检查方法 (16) 4.2.2 液压油检查 (17) 4.2.3 根据发动机噪声的变化, 判断故障的类型 (17) 4.2.4元件故障的检查方法 (18) 4.2.5 执行元件的故障检查 (18) 第五章起重机的调试 (19) 5.1 起重机调试的目的及过程 (19) 5.2 路试流程及分阶段检测工程及要求 (19) 第六章结束语 (20)
附件2 许昌学院本科毕业论文（设计）开题报告 学生姓名张彬彬学号0613090120 所在学院电信学院专业机械设计制造及其自动化 指导教师董永强职称副教授 论文题目起重机液压传动系统 填表说明： 选题的依据及意义： 汽车式起重机是把起重机安装安置在载重汽车底盘上的一种工程机械。最近几年来由于汽车载重功能和性能的水平不断提高，各种各样的特定的汽车底盘的应运而生，导致大吨位的汽车式起机不断的被生产出来。特别在近几年，中国汽车起重机有了迅速的发展。汽车起重机是以汽车底盘为基础的自行式设备，具有较高的行驶速度，可以与装运工具的汽车编队行驶，机动性能好；广泛用于建筑、货站及野外吊装作业等，可在冲击、振动、温度变化大的环境较差的条件下工作。因此，液压传动在现代机械工程领域得到广泛的应用。 毕业设计的基本思路 本课题主要针对汽车起重机的功能、组成和工作特点进行以下研究工作： 1）分析已有的汽车起重机，对液压元件进行选择。 2）对个工作机构液压回路进行设计，对各个回路的组成原理进行分析。 3）根据本液压系统工作参数和各个机构主要参数对液压系统进行设计计算。 4）对整个液压系统的验算及维护和检修。 参考文献 [1] 陈道南等编.《起重运输机械》. 冶金工业出版社, 1988年 [2] 陈道南、盛汉中.《起重机课程设计》.北京：冶金工业出版社，1983年 [3] 《通用机械》. 化学工业出版社,2004年 [4] 《机械设计手册》.机械工业出版社，2004年 [5] 《运输机械设计选用手册》.北京：化学工业出版社，1999年 [6] 起重机设计手册编写组编.《起重机设计手册》.机械工业出版社，1979年
液压系统设计项目 汽车起重机液压系统设计 项目目标：1能够理解单向阀的类型、结构工作原理。 2、理解单向阀的用途 3、能进行锁紧回路的油路分析 4、应用液压仿真软件模拟运行动作 实训步骤：1、采用仿真软件机床液压系统原理图 2、手动控制模拟吊车液压系统工作状态 3、分析动作液压回路的工作情况，如；压力、流量等。 项目要求： 在吊装机液压系统中，要求执行元件在停止运动时不受外界影响而发生漂移或窜动，也就是要求液压缸或活塞杆能可靠地停留在行程的任意位置上。应选用何种液压元件来实现这一功能呢?在实际应用中常用单向阀或液控单向阀来实现这个动作要求 项目分析： 通过学习，我们知道液压传动系统中执行机构(液压缸或活塞杆)的运动是依靠换向阀来控制的，而换向阀的阀芯和阀体间总是存在着间隙，这就造成了换向阀内部的泄漏。若要求执行机构在停止运动时不受外界的影响，仅依靠换向阀是不能保证的，这时就要利用单向阀来控制液压油的流动，从而可靠地使控制执行元件能停在某处而不受外界影响。 该任务中，吊装机液压系统对执行机构的来回运动过程中停止位置要求较高，其本质就是对执行机构进行锁紧，使之不动，这种起锁紧作用的回路称为锁紧回路。图所示便是采用液控单向阀的锁紧回路。换向阀左位工作时，压力油经左液控单向阀进入液压缸左腔，同时将右液控单向阀打开，使液压缸右腔油液能流回油箱，液压缸活塞向右运动；反之，当换向阀右位工作时，压力油进入液压缸右腔并将左液控单向阀立即关闭，活塞停止运动。为了保证中位锁紧可靠换向阀宜采用H型或Y型。由于液控单向阀的密封性能很好，从而能使执行元件长期
锁紧。这种锁紧回路主要用于汽车起重机的支腿油路和矿山机械中液压支架的油路。 液压系统图 图1为汽车液压吊车支腿液压系统原理图 图2为汽车液压吊车起重液压系统原理图
目录 绪论 --------------------------- 3 1.1 现代液压技术的发展状况------------ 4 1.2 液压传动的研究对象-------------- 4 1.3 液压传动的组成---------------- 4 1.4 液压传动的优缺点----------------- 5 液压传动的主要优点------------- 5 液压传动的主要缺点------------ 5 1.5 液压技术的发展应用-------------- 6 、液压传动在各类机械中的应用- 6 、液压传动技术的发展概况--------- 7 第1章挖掘机的液压系统 ------------------ 8挖掘机的工作循环及对液压系统的要求 ----------------------------------------------------- 8 WY —100 挖掘机液压系统的工作原理------------- 9 第3 章液压系统的设计 ------------------ 12明确设计要求进行工况分析------------------ 12 确定液压系统的主要参数------- 13 液压缸的载荷组成计算-------- 13 液压马达的负载------------- 15 计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排 -------------------------------------- 15 液压缸的设计计算------------ 15 液压马达的设计计算------------- 16 液压泵的确定与所需功率的计算-- 17 液压泵的确定--------------- 17 选择液压泵的规格------------ 18 阀类元件的选择------------------- 18 选择依据------------------ 18 选择阀类元件应注意的问题---- 18
摘要 QY40型汽车起重机液压系统的设计是该型起重机设计过程中最关键的一步。本文根据液压系统的技术指标对该系统进行整体方案设计，对其功能和工作原理进行分析，初步确定了系统各回路的基本结构及主要元件，按照所给机构性能参数和液压性能参数进行元件的选择计算，通过对系统性能的验算和发热校核，以满足该起重机所要达到的要求。 本文还针对当前汽车起重机所采用的一项先进技术——电液比例控制技术，从原理、控制部件、回路控制、控制措施以及对汽车起重机的影响等进行专题研究。由此对电液比例控制技术在汽车起重机中的运用给以充分的肯定，对汽车起重机的发展前景有了很大的希望。 关键字: 汽车起重机液压系统高效节能性能参数电液比例
Abstract Model QY40 automobile crane hydraulic pressure systematic design this type hoist the most key one of the design process.This text analyses , demand to carry on the scheme to work out on this performance systematic in hydraulic pressure. Prove to its function and operation principle Have confirmed the basic structure of system every return circuit and main component tentatively According to giving the organization performance parameters and choice of carrying on the component of performance parameter of hydraulic pressure to calculate Through to the checking computations and generating heat to check of systematic function, in order to respond to the request that this hoist should reach This text, still to an advanced technology that the automobile crane adopts at present —Control technology of proportion of the electric liquid .Carry on the case study from principle , controlling part , return circuit controlling , control measure and impact on automobile crane ,etc. Therefore give the abundant affirmation to the application of the proportion of the electric liquid in the automobile crane of control technology The development prospect has very great hopes. key words:Crane truck Hydraulic pressure system Energy-efficient Performance parameter Proportion of the electric liquid
第四节汽车起重机液压系统 一、概述 汽车起重机是一种使用广泛的工程机械，这种机械能以较快速度行走，机动性好、适应性强、自备动力不需要配备电源、能在野外作业、操作简便灵活，因此在交通运输、城建、消防、大型物料场、基建、急救等领域得到了广泛的使用。在汽车起重机上采用液压起重技术，具有承载能力大，可在有冲击、振动和环境较差的条件下工作。由于系统执行元件需要完成的动作较为简单，位置精度要求较低，所以，系统以手动操纵为主，对于起重机械液压系统，设计中确保工作可靠与安全最为重要。 汽车起重机是用相配套的载重汽车为基本部分，在其上添加相应的起重功能部件，组成完整汽车起重机，并且利用汽车自备的动力作为起重机的液压系统动力；起重机工作时，汽车的轮胎不受力，依靠四条液压支撑腿将整个汽车抬起来，并将起重机的各个部分展开，进行起重作业；当需要转移起重作业现场时，需要将起重机的各个部分收回到汽车上，使汽车恢复到车辆运输功能状态，进行转移。一般的汽车起重机在功能上有以下要求 1)整机能方便的随汽车转移，满足其野外作业机动、灵活、不需要配备电源的要求； 2)当进行起重作业时支腿机构能将整车抬起，使汽车所有轮胎离地，免受起重载荷的直接作用，且液压支腿的支撑状态能长时间保持位置不变，防止起吊重物时出现软腿现象； 3)在一定范围内能任意调整、平衡锁定起重臂长度和俯角，以满足不同起重作业要求； 4)使起重臂在3600以内能任意转动与锁定； 5)使起吊重物在一定速度范围内任意升降，并能在任意位置上能够负重停止，负重启动时不出现溜车现象。 图8-9所示为汽车起重机的结构原理图，它主要由如下五个部分构成 1)支腿装置起重作业时使汽车轮胎离开地面，架起整车，不使载荷压在轮胎上，并可调节整车的水平度，一般为四腿结构。 2)吊臂回转机构使吊臂实现3600任意回转，在任何位置能够锁定停止。 3)吊臂伸缩机构使吊臂在一定尺寸范围内可调，并能够定位，用以改变吊臂的工作长度。一般为3节或4节套筒伸缩结构。 4)吊臂变幅机构使吊臂在150－800之间角度任意可调，用以改变吊臂的倾角。 5)吊钩起降机构使重物在起吊范围内任意升降，并在任意位置负重停止，起吊和下降速度在一定范围内无级可调。 二、工作原理 Q2-8型汽车起重机是一种中小型起重机（最大起重能力8吨），该起重机液压系统如图8-10、产品照片组所示。这种起重机的作业操作，主要通过手动操纵来实现多缸各自动作。起重作业时一般为单个动作，少数情况下有两个缸的复合动作，为简化结构，系统采用一个液压泵给各执行元件串联供油方式。在轻载情况下，各串联的执行元件可任意组合，使几个执行元件同时动作，如伸缩和回转，或伸缩和变幅同时进行等。 汽车起重机液压系统中液压泵的动力，都是由汽车发动机通过装在底盘变速箱上的取力箱提供。液压泵为高压定量齿轮泵，由于发动机的转速可以通过油门人为调节控制，因此尽管是定排量泵，但其输出的流量可以在一定的范围内通过控制汽车油门开度的大小来人为控制，从而实现无级调速；该泵的额定压力为21MPa，排量为40min／r，额定转速为1500r／min；液压泵通过中心回转接头9、开关10和过滤器11从油箱吸油；输出的压力油经回转接头9、多路换向阀手动阀组l和2的操作，将压力油串联地输送到各执行元件，当起重机不工作时，液压系统处于卸荷状态。液压系统各部分工作的具体情况如下 1)支腿缸收放回路该汽车起重机的底盘前后各有两条支腿，通过机械机构可以使每一条支腿收起和放下。在每一条支腿上都装着一个液压缸，支腿的动作由液压缸驱动。两条前支腿和两条后支腿分别由多路换向阀1中的三位四通手动换向阀A和B控制其伸出或缩回。换向阀均采用M型中位机能，且油路采用串联方式。确保每条支腿伸出去的可靠性至关重要，因此每个液压缸均设有双向锁紧回路，以保证支腿被可靠地锁住，防止在起重作业时发生“软腿”现象或行车过程中支腿自行滑落。此时系统中油液的流动情况为 前支腿 进油路取力箱→液压泵→多路换向阀1中的阀A→两个前支腿缸进油腔； 回油路两个前支腿缸回油腔→多路换向阀1中的阀A→阀B中位→旋转接头9→多路换向阀2中阀C、D、E、F的中位→旋转接头9→油箱。 后支腿 进油路取力箱→液压泵→多路换向阀1中的阀A的中位→阀B→两个后支腿缸进油腔； 回油路两个后支腿缸回油腔→多路换向阀1中的阀A的中位→阀B→旋转接头9→多路换向阀2中阀C、D、E、F的中位→旋转接头9→油箱。
液压起重机的液压系统设计-(1)
机电一体化专业毕业设计（论文） 论文标题：液压起重机的液压系统设计 作者姓名： 指导教师： 完成时间： 实习单位：
目录 摘 要 (3) 一、概 述……………………………………………………… (3) （一）关于起重机 (3) （二）液压起重机传动的优缺点 (4) （三）液压传动的工作原理及组成 (4) （四）起重机液压系统的应用现状和发展趋势 (5) 二、起重机液压系统的特点分析 (6) （一）起升机构液压回路 (6) （二）伸缩臂机构液压回路 (7) （三）变幅机构液压回路 (8) 三、液压传动系统的故障分析及排除 (8) （一）液压系统的主要故障 (8) （二）故障检查 (9) （三）液压系统的故障预防 (9) （四）液压系统的故障分析 (10) （五）液压系统的故障排除 (10) 四、起重机重量的确定及机构件参数性能的确定 (12)
五、参考文献 (19) 六、结论 (20) 液压起重机的液压系统设计 内容摘要：本文对液压起重机的设计进行了研究，分章、节逐一论述了设计过程。在设计过程部分，首先对装载起重机的汽车的底盘进行选择，确定起重机的技术参数，重点就车载起重机的液压系统进行论述和设计，以及对起重机的主要机构如起升机构、回转机构的型式和计算方法做出论述，对回转机构机械装配部分也进行了设计，最后对影响起重机起重能力的支腿型式及其跨距的确定进行了简要说明。 关键词：液压起重机，液压系统，回转机构液压缸 一、概述 （一）关于起重机 汽车起重机是装在普通汽车底盘或特制汽车底盘上的一种起重机，其行驶驾驶室与起重操纵室分开设置。这种起重机的优点是机动性好，转移迅速。缺点是工作时须支腿，不能负荷行驶，也不适合在松软或泥泞的场地上工作。 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，
挖掘机液压系统设计 1 液压挖掘机结构与工作原理 液压挖掘机由于在动力装置和工作装置之间采用容积式液压传动，靠液体的压力能进行工作，相对机械传动具有许多优点:能无极调速且调速范围大，最大速度和最小速度之比可达1000:1能得到较低的稳定转速；快速作用时，液压元件产生的运动惯性较小，并可作高速反转；传动平稳，结构简单，可吸收冲击和振动；操纵省力灵活，易实现自动化控制；易实现标准化、通用化、系列化。因此液压挖掘机逐步取代机械式挖掘机是必然的趋势。 单斗液压挖掘机是装有一只铲斗并采用液压传动进行挖掘作业的机械。它是目前挖掘机械中重要的机种。单斗液压挖掘机的作业过程是以铲斗(一般装有斗齿)的切削刃切削土壤并将土装入斗内，斗满后提升。回转至卸上位置进行卸土，卸空后铲斗再转回并下降到地面进行下一次挖掘。当挖掘机挖完一段土后，机械移动一段距离，以便继续作业。因此单斗液压挖掘机是一种周期作业的自行式上方机械。 1.1 液压挖掘机整机性能 液压挖掘机可分为:动力系统、机械系统、液压系统、控制系统。液压挖掘机作为一个有机整体，其性能的优劣不仅与工作装置机械零部件性能有关，还与液压系统、控制系统性能有关。 (1) 动力系统 挖掘机工作的主要特点是环境温度变化大，灰尘污物较多，负荷变化大，经常倾斜工作，维护条件差。因此液压挖掘机原动力一般由柴油机提供，柴油机具有工作可靠、功率特性曲线硬、燃油经济等特点，符号挖掘机工作条件恶劣，负荷多变的要求。挖掘机的额定负荷与汽车。拖拉机不同，汽车和拖拉机指在最高转速下、连同机油泵、发电机等必要附件，分钟内的最大功率;挖掘机是指在额定转速下一小时以上的额定功率。挖掘机采用车用柴油机时，最大功率指数降低。 (2) 机械系统
油路及性能分析 姓名：张汉新班级：动力909 1)支腿缸收放回路该汽车起重机的底盘前后各有两条支腿，通过机械机构可以使每一条支腿收起和放下。在每一条支腿上都装着一个液压缸，支腿的动作由液压缸驱动。两条前支腿和两条后支腿分别由多路换向阀1中的三位四通手动换向阀A和B控制其伸出或缩回。换向阀均采用M型中位机能，且油路采用串联方式。确保每条支腿伸出去的可靠性至关重要，因此每个液压缸均设有双向锁紧回路，以保证支腿被可靠地锁住，防止在起重作业时发生“软腿”现象或行车过程中支腿自行滑落。此时系统中油液的流动情况为 前支腿 进油路取力箱→液压泵→多路换向阀1中的阀A→两个前支腿缸进油腔； 回油路两个前支腿缸回油腔→多路换向阀1中的阀A→阀B中位→旋转接头9→多路换向阀2中阀C、D、E、F的中位→旋转接头9→油箱。 后支腿 进油路取力箱→液压泵→多路换向阀1中的阀A的中位→阀B→两个后支腿缸进油腔； 回油路两个后支腿缸回油腔→多路换向阀1中的阀A的中位→阀B→旋转接头9→多路换向阀2中阀C、D、E、F的中位→旋转接头9→油箱。 2)吊臂回转回路吊臂回转机构采用液压马达作为执行元件。液压马达通过蜗轮蜗杆减速箱和一对内啮合的齿轮传动来驱动转盘回转。由于转盘转速较低，每分钟仅为1-3转，故液压马达的转速也不高，因此没有必要设置液压马达制动回路。系统中用多路换向阀2中的一个三位四通手动换向阀C来控制转盘正、反转和锁定不动三种工况。此时系统中油液的流动情况为 进油路取力箱→液压泵→多路换向阀1中的阀A、阀B中位→旋转接头9→多路换向阀2中的阀C→回转液压马达进油腔； 回油路回转液压马达回油腔→多路换向阀2中的阀C→多路换向阀2中的阀D、E、F的中位→旋转接头9→油箱。 3)伸缩回路起重机的吊臂由基本臂和伸缩臂组成，伸缩臂套在基本臂之中，用一个由三位四通手动换向阀D控制的伸缩液压缸来驱动吊臂的伸出和缩回。为防止因自重而使吊臂下落，油路中设有平衡回路。此时系统中油液的流动情况为 进油路取力箱→液压泵→多路换向阀1中的阀A、阀B中位→旋转接头9→多路换向阀2中的阀C中位→换向阀D→伸缩缸进油腔； 回油路伸缩缸回油腔→多路换向阀2中的阀D→多路换向阀2中的阀E、F 的中位→旋转接头9→油箱。
起重机液压原理图及简 要分析 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
1—液压泵；2—滤油器；3—中央回转接头；4、9、13、18—多路阀组；5、8、15—平衡阀；6—吊臂液压缸；7—变幅液压缸；10—安全阀；11--油箱；12—回转液压马达；14—顺序阀；16—制动器液压缸；17—起升液压马达； 液压回路工作原理 根据液压静力压桩机起重机的作业要求，液压系统应完成下述工作：吊臂的变幅、伸缩，吊钩重物的升降，回转平台的回转。多路阀中的四联换向阀组成串联油路，变幅、伸缩、回转和起升各工作机构可任意组合同时动作，从而可提高工作效率。1.吊臂变幅、伸缩 吊臂变幅、伸缩是由变幅和伸缩工作回路实现。当这些机构均不工作即当所有换向阀都在中位时，泵输出的油液经多路阀后又流回油箱，使液压泵卸荷。 （1）操纵换向阀9处于左位，这时油液流动路线是：进油路：泵l—滤油器2一中心回转接头3—换向阀4中位—换向阀9左位—平衡阀8—变幅液压缸7大腔。 回油路：变幅液压缸7小腔—换向阀9左位—换向阀13、18中位—中心回转接头3—油箱。 此时，变幅液压缸活塞伸出，使吊臂的倾角增大。 当换向阀9处于右位时活塞缩回，吊臂的倾角减小。实际中按照作业要求使倾角增大或减小，实现吊臂变幅。
（2）操纵换向阀4处于左位，液压泵1的来油进入吊臂伸缩液压缸6的大腔，使吊臂伸出；换向阀4处于右位，则使吊臂缩回。从而实现吊臂的伸缩。 吊臂变幅和伸缩机构都受到重力载荷的作用。为防止吊臂在重力载荷作用下自由下降，在吊臂变幅和伸缩回路中分别设置了平衡阀5、8，以保持吊臂倾角平稳减小和吊臂平稳缩回。同时平衡阀又能起到锁紧作用，单向锁紧液压缸，将吊臂可靠地支承住。 2.吊重的升降 吊重的升降由起升工作回路实现。 当起升吊重时，操纵换向阀18处于左位。泵来油经换向阀18左位、平衡阀15进入起升马达17，同时液压油经过单向节流阀14进入制动液压缸小腔，制动松开，起升马达得以回转。而回油经换向阀18左位和中心回转接头3流回油箱。于是起升马达带动卷筒回转使吊重上升。 当下降吊重时，操纵换向阀18处于右位。泵1的来油使起升马达反向转动，回油经平衡阀15和换向阀18右位和中心回转接头3流回油箱。这时制动器液压缸16仍通入压力油，制动器松开，于是吊重下降。由于平衡阀15的作用，吊重下落时不会出现失速状况。 3.吊重回转 吊重的回转由回转工作回路实现。
目录 1 前言 (1) 1.1 挖掘机间介 (1) 1.2 国外研究现状及发展动态 (2) 1.3 本设计的研究容 (5) 2 液压挖掘机结构与工作原理 (7) 2.1 液压挖掘机整机性能 (7) 2.2 液压挖掘机结构 (8) 2.3 液压挖掘机传动原理 (10) 3 液压挖掘机工况分析及液压系统设计方案的确定 (12) 3.1 液压挖掘机的工况 (12) 3.2 挖掘机液压系统的设计要求 (17) 3.3 挖掘机液压系统的分析 (19) 3.4 液压系统方案拟订 (20) 4 液压系统的设计 (21) 4.1 液压系统方案及参数确定 (21) 4.2 执行元件液压缸及系统压力的初选 (22) 4.3 计算工作装置铲斗液压缸的主要尺寸 (23) 4.4 液压系统原理图的制定 (26) 5 液压元件的选择与专用件的设计 (31) 5.1 液压泵的选择和泵的参数的计算 (31) 5.2 柴油发动机的选择 (33) 5.3 液压阀的选择 (33) 5.4 其他液压元件的选择 (36) 5.5 油箱容量的确定 (38) 6 压系统性能验算 (40) 6.1 液压系统压力损失 (40) 6.2 液压系统的发热温升计算 (41) 总结 (46) 参考文献 (47) 致 (49)
容提要 挖掘机作为我国工程机械的主力机种，被广泛应用于各种各样的施工作业中。挖掘机产品的核心技术就是液压系统设计，由于挖掘机的工作条件恶劣，要现的动作复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统的分析设计对推动我国挖掘机发展具有十分重要的意义。 在搜集了国外挖掘机液压系统相关资料的基础上，了解了挖掘机液压系统的发展历史，并对挖掘机液压系统的技术发展动态进行了分析总结。论文对挖掘机的各种工况进行了分析，系统总结了挖掘机液压系统的设计要求。根据挖掘机液压系统的设计要求，论文中采用通用多路阀，配以专用控制阀和简单的电子控制系统，设计了一套适合我国生产制造的LS恒功率控制单斗挖掘机液压系统。 本次毕业设计课题是WY200型液压挖掘机。课题以企业为依托。小型挖掘机由多个系统组成，包括液压系统，传动系统，操纵系统，工作装置，底架，转台，油箱，发动机安装等。本人的设计主要致力于分析和设计小型液压挖掘机工作装置的液压系统。本课题选择了国的质量和技术性能都接近设计要求的16~20t挖掘机作为基型，并在此基础上研究了国外的先进机型，设计出我们挖掘机的液压系统方按图，总体装配图以及相应的部件图和零件图。图纸基本采用Auto CAD二维软件绘图。本液压挖掘机的优点是采用伺服先导操纵系统，造型美观，具备挖掘，抓物，钻孔，推土，清沟和破碎等功能。平台可360°旋转，性能可靠，操作舒适，可广泛应用于建筑，市政，供水，供气，供电农林建设等工程。 Summary
附录A 译文 随车液压起重机的控制 摘要：本文主要是描述随车液压起重机的控制过程。这篇论文分为五个部分：需求分析，液压系统以及存在的问题的分析，不同结构产生不同问题的分析，基于更加先进复杂电液比例控制阀的新技术的发展趋势的分析。本文的研究工作是和实际的工业相结合的，比纯粹的研究理论更有意义。 关键字：随车液压起重机，控制策略，电液比例控制阀 1.引言 本文主要叙述的是对随车起重机控制系统的改进方法 随车汽车起重机可以看成是一种大型柔性控制机械结构。这种控制系统把操作人员的命令由机械结构变为执行动作。 这样定义这种控制系统是为了避免在设计它事产生模糊的思想这是一种通过人的命令把能量转化成机械动作的控制系统。本文所写的就是这种控制系统。以这个目标为指导方针来分析怎样设计出新的控制系统。 文章分为五个部分： 1.分析这种控制系统必须据有易操作性，高强度，高效性，稳定性，安全性。 2.分析目前这种操作系统所存在的问题。 3.从不同的方面分析这种控制系统：不同的操作方式，不同的控制方法，不 同的组织结构。 4.介绍一种适合于未来工业的比较经济的新的控制系统。 5.分析一种据有高性能，高效率，易控制等的比较好的控制系统。它将成为 今后研究的比较经济高效的一种方案。 2. 论文部分 2.1 对控制系统必备条件的分析 在一种新的操作系统开始正式投入工作之前，对这种控制系统据有严格的要求。对控制系统的影响有很多因素。例如：机械结构的可实行性因素，可操作性因素，效率因素，符合工业标准。 工业需求必须放在第一位。这与在控制系统中导管破裂保护和超载保护有同等的地位。
其次稳定性要求也很重要；系统不稳定就没法正常工作。一旦稳定性要求得以确定，控制系统性能要求就可以进一步确定。机械结构决定了起重机的可操作性。机械机构是随车起重机中可以往复转动固有频率低的大型柔性结构。 为了防止起重机振动，必须使起重机在固有频率下工作，或者提高起重机的固有频率。如果它的固有频率太低或者太高，操作人员将无法给它进行操作。最后传动效率可以在工业标准，稳定性，执行机构确定的基础上得到最优的方案。 2.2 对目前这种控制系统的分析 在设计一种新的起重机之前，研究目前起重机存在的问题是很有必要的。当前液压随车起重机主要存在以下三个问题： 1.不稳定性 2.不经济性 3.低效性 2.2.1 不稳定性 不稳定性是一个严重问题，他可能会损伤操作人员或者会是设备受到毁坏。当一个系统不稳定时通常产生严重振动。为了消除当前系统的不稳定性，设计人员既花费了很多时间来研究又花费了很多财力设计出更加复杂的机构。如图1所示为一种起重机，它适合于在高速下工作。但是为了可以安全的工作必须合理控制其运行速度。要提高它的控制速度又必须增加更加昂贵复杂的机械系统。 液压系统的参数，如温度或压力同样影响系统的稳定性。一个参数合理的液压系统比一个设计参数不合理的液压系统稳定，为了使整个系统运行稳定，有时必须降低次要的参数值。 2.2.2 不经济性 目前的液压系统是纯液压的机械系统，因此如果用户想实现一个功能，他就必须买一个能使现这个功能的液压机械组件。因为大多数用户又不同的使用要求，要求同一个设备可以进行升级。这就意味着这些标准设备可以人为的改造，这就增加了组件升级费用。 2.2.3 低效性 液体在液压系统的两个液压缸之间流动时效率较低。这是因为大多数液压阀都是用一个阀心来控制两个节流口，由于这个链接不可能使阀芯两侧的压力相
一：汽车起重机的工况分析 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。 二: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。 三：汽车起重机液压系统的工作原理总成 1支腿收放回路 由于汽车轮胎支撑能力有限，且为弹性变形体，作业时很不安全，故在起重作业前必须放下前、后支腿，用支腿承重使汽车轮胎架空。在行驶时又必须将支腿收起，轮胎着地。为此，在汽车的前、后两端各设置两条支腿，每条支腿均配置有液压缸。如图前支腿两个液压缸同时用一个三位四通手动换向阀7控制其收、放动作，而后支腿两个液压缸则用另一个三位四通手动换向阀11控制其收、放动作。为确保支腿能停放在任意位置并能可靠地锁住，在支腿液压缸的控制回路中设置了双向液压锁。 当三位四通手动换向阀7工作在右位时，前支腿放下，其油路为： 进油路：过滤器2→液压泵3→手动换向阀5左位→手动换向阀7右位→前支腿液压缸上腔。 回油路：前支腿液压缸下腔→液控单向阀→手动换向阀7右位→支腿回路安全阀→油箱。 当三位四通手动换向阀7工作在左位时，前支腿收回，其油路为： 进油路：过滤器2→液压泵3→手动换向阀5左位→手动换向阀7左位→前支腿液压缸下腔。 回油路：前支腿液压缸上腔→液控单向阀→手动换向阀7左位→支腿回路安全阀→油箱。
关于电动挖掘机生产步骤的 控制策略的研究和能源消费的验证 Jong Il Yoon1, Dinh Quang Truong1, and Kyoung Kwan Ahn1,# #相应的作者/电子邮件：kkahn@ulsan.ac.kr，电话：+ 82-52-259-2282，传真：+ 82-52-259-1680关键词：液压挖掘机，电动挖掘机，电动液压执行器，控制，节能 在燃油价格居高不下的今天，既要满足节能和绿色施工机械排放的要求，又要不牺牲工作性能，安全性和可靠性，特别是对液压挖掘机来说，已显得尤为重要。电液执行机构，已经成功地应用于汽车行业。本文的目的是提出一种新型的电动液压挖掘机，此挖掘机因为使用电液执行机构具有更强的节能能力。每个混合执行器是由一个电动机驱动去回收挖掘机有负载时臂架降低的势能或挖掘机停止回转时的动能。对一个5吨级挖掘机包括常规的臂架系统和混合式臂架系统进行了分析，开发作为实验电动挖掘机及其验证模型来评估所提出电动挖掘机。同时给出了硬件条件。一个关于5吨实验电动挖掘机的控制策略是建立在被操作机械能按照预期的表现的基础上的。最后，通过实验电动挖掘机模拟与实验提出了挖掘机工作效率和能耗的调查报告。 1、简介。 液压系统是许多现代工程机械工作不可缺少的组成部分。运用液压的重型作业机械中，挖掘机经受要承受反复的冲击和大的负载上的变化，如挖掘、低负荷操作、平整。然而，典型的液压挖掘机总是需要高能量，快速提地供给各个单独或者设置在挖掘机远端上的机构。 在常规液压挖掘机中，当液压动力系统承受最大负载时，总是从一个泵供给能量，多余的功率作为热量耗散。即使是在低负载操作时，这种输入功率也很难以减小，因为机构的结合需要流量维持。此外，在臂架降低、以及挖掘机的回转停止时，势能也作为热量耗散。而且，为了提升动臂，从泵加压的液压流体需要额外针对动臂重力提供位置上的能量。 相反，当动臂被驱动到一个较低的位置时，作用在动臂的重力使其降低。随后，它促使液压油流出机构流向管道低压的一端，此时驻留在较高位置动臂的势能就会丢失。同时，燃料成本的迅速增加，大气污染、全球变暖已经成为严重的问题。因此，减少能源消耗和污染排放成为迫在眉睫的要求。混合动力电动液压挖掘机是可行的解决方案。许多设计并应用在混合动力电动汽车上的混合动力系统的控制器的研究已经完成。在工程机械领域，厂商也开发了各种机器的基本混合概念，如串联，并联或复合类型的混合机械。然而，提出的混合式施工机械在与相应的传统的机器相比时表现已经没有太大的忧虑。 为了克服传统挖掘机的缺点，以及满足挖掘机设计的电流需求，本文提出了一个名为电动挖掘机的施工机械。这种挖掘机采用了消耗能量比传统的液压阀控制执行器更少的电动液压执行器。此外，在机器操作中产生的势能和动能也可以根据需要被储存和再返回到系统中。通过对一台5吨的带有改进的混合臂架系统的挖掘机进行实验，实施验证所提出电动挖掘机性能。基于实验电动挖掘机结构