汽车起重机液压系统设计

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1.1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1.1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

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3.1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。

后支腿液压缸用三位四通手动换向阀11控制，其油路流动情况与前支腿油路类似。

2吊臂变幅回路

吊臂变幅是通过改变吊臂的起落角度来改变作业高度。吊臂的变幅运动由变幅液压缸驱动，变幅要求能带载工作，动作要平稳可靠。本机为小吨位吊车采用单个变幅液压缸变幅方式。为防止吊臂在停止阶段因自重而减幅，如图3.1在油路中设置了平衡阀15，提高了变幅运动的稳定性和可靠性。吊臂变幅运动由三位四通手动换向阀14控制，在其工作过程中，通过改变手动换向阀14开口的大小和工作位，即可调节变幅速度和变幅方向。

吊臂增幅时，三位四通手动换向阀14右位工作，其油路为：

进油路：过滤器2→液压泵3→手动换向阀5右位→手动换向阀14右位→平衡阀15中的单向阀→变幅液压缸下腔。

回油路：变幅液压缸上腔→手动换向阀14右位→手动换向阀19中位→手动换向阀20中位→电磁阀33左位→油箱。

吊臂减幅时，三位四通手动换向阀14左位工作，其油路为

进油路：过滤器2→液压泵3→手动换向阀5右位→手动换向阀14左位→变幅液压缸上腔。

回油路：变幅液压缸下腔→平衡阀15→手动换向阀14左位→手动换向阀19中位→手动换向阀20中位→电磁阀33左位→油箱。

3吊臂伸缩回路

吊臂由基本臂和伸缩臂组成，伸缩臂套装在基本臂内，由吊臂伸缩液压缸驱动进行伸缩运动。本系统是利用各油缸有效面积差控制伸缩顺，即Ⅰ号伸缩油缸活塞面积大，Ⅱ号伸缩油缸活塞面积小。各活塞腔是联通的，各油缸活塞杆腔也是联通的。很显然I号伸缩油缸先伸出，其次是Ⅱ号伸缩油缸伸出。

平衡阀可以保证吊臂在载荷下平稳收缩，同时还可以防止因泄漏或管道破裂而造成吊臂回落。此外为了保证吊臂回缩时按预定的顺序，不至因自重和滑动阻力变化等因素影响。平衡阀的开启压力应该设定为足K1大，K2小。为使其伸缩运动平稳可靠，并防止在停止时因自重而下滑，如图3.1在油路中设置了平衡阀18。吊臂伸缩运动由三位四通手动换向阀19控制，当三位四通手动换向阀19工作在左位或右位时，分别驱动伸缩液压缸伸出或缩回。

吊臂伸出时的油路为：

进油路：过滤器2→液压泵3→手动换向阀5右位→手动换向阀14中位→手动换向阀19右位→平衡阀18中的单向阀→伸缩液压缸下腔。

回油路：伸缩液压缸上腔→手动换向阀19右位→手动换向阀20中位→电磁阀33左位→油箱。

吊臂缩回时的油路为：

进油路：过滤器2→液压泵3→手动换向阀5右位→手动换向阀14中位→手动换向阀19左位→伸缩液压缸上腔。

回油路：伸缩液压缸下腔→平衡阀18→手动换向阀19左位→手动换向阀20中位→电磁阀33左位→油箱。

4转台回转回路

转台的回转由一个小转矩高速液压马达驱动。通过行星减速机构减速，转台的回转速度为0~5r／min。为了提高工作效率，并且确保安全，本系统加装由平衡阀、二次溢流阀、制动器组成的回转缓冲装置。如图3.1回转液压马达的回转由三位四通手动换向阀20控制，当三位四通手动换向20工作在左位或右位时，分别驱动回转液压马达正向或反向回转。其油路为：

进油路：过滤器2→液压泵3→手动换向阀5右位→手动换向阀14中位→手动换向阀19中位→手动换向阀20左(右)位→正反转平衡阀23→回转液压马达。

回油路：回转液压马达→正反转平衡阀23→手动换向阀20左(右)位→电磁阀33左位→油箱。

5吊重起升回路

吊重起升是系统的主要工作回路。吊重的起吊和落下作业由一个大转矩液压马达驱动卷扬机来完成。起升液压马达的正反转有一个三位四通换向阀32（如图3.1）控制。马达转速的调节(即起吊速度) 主要通过改变泵一二分合流方式来实现，还可以通过调节发动机转速及电磁换向阀33的开口来调节。回路中设有平衡阀30，用以防止重物因自重而下滑。由于液压马达的内泄漏比较大，当重物吊在空中时，尽管回路中设有平衡阀，重物仍会向下缓慢滑落，为此，在液压马达的驱动轴上设置了制动器28。当起升机构工作时，在系统油压的作用下，制动器液压缸使闸块松开，当液压马达停止转动时，在制动器弹簧的作用下，闸块将轴抱死进行制动。当重物在空中停留的过程中重新起升时，有可能出现在液压马达的进油路还未建立起足够的压力以支撑重物时，制动器便解除了制动，造成重物短时间失控而向下滑落。为避免这种现象的出现，在制动器油路中设置了单向节流阀27。通过调节该节流阀开口的大小，能使制动器抱闸迅速，而松闸则能缓慢地进行。

6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3.1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3.1 汽车起重机液压系统图

表3.2 汽车起重机液压系统的工作情况表

7汽车起重机液压系统的特点

汽车起重机的液压系统有如下几个特点：

1)该系统为双泵双回路、分合流油路、开式、串联系统，采用了换向阀串联组合，不仅各机构的动作可以独立进行，而且在轻载作业时，可实现起升和回转复合动作，以提高工作效率。

2)系统中采用了平衡回路、锁紧回路和制动回路，保证了起重机的工作可靠，操作安全。

3)采用了三位四通手动换向阀换向，不仅可以灵活方便地控制换向动作，还可通过手柄操纵来控制流量，实现节流调速。在起升工作中，除了分合流油路可方便实现高低速切换外，将节流调速方法与控制发动机转速的方法结合使用，可以实现各工作部件微速动作。

4)各三位四通手动换向阀均采用了M型中位机能，使换向阀处于中位时能使系统卸荷，可减少系统的功率损失，适宜于起重机进行间歇性工作。

注：平衡阀主要的功能不是锁定执行元件的位置，是用来防止执行器失速或惯性冲击的。

四：液压系统计算

1汽车起重机液压系统参数的初定 最大起重量8吨；

最高提升速度max V =18min /m ； 吊钩滑轮组倍率为M=6，效率2η=0.95； 钢丝绳导向滑轮效率αη=0.95；

起升卷筒上钢丝绳最外层直径max D =400mm ； 起升传动比i =20、效率ch η=0.95；

参看下表4.1根据液压马达负载，初选系统的工作压力为?P=20MPa 。

表4.1各种机械常用的系统工作压力[2]

机械类型

机床

农业机械 小型工程机械

建筑机械 液压凿岩机

液压机 大中型挖掘机 重型机械 起重运输机械 磨床

组合机床

龙门刨床

拉床

工作压力/a MP

＜0.8～2

3～5

2～8

8～10

10～18

20～30

2 起升马达的计算和选择

（1） 作用于钢丝绳上的最大静拉力[1]：

max 2Q S M α

ηη=

式中S max —作用于钢丝绳上的最大静拉力，N ；

Q —起重量, Q=8000kg×9.8N/kg=78400N M —吊钩滑轮组倍率；

2η—吊钩滑轮组效率；

αη—钢丝绳导向滑轮效率。

max 78400

14478.360.950.95

S =

=??N

(2)起升马达所受最大扭矩[1]

2max max

max 2ch

S D M i ηΦ=

式中:2Φ—动力系数，2Φ= 1+0.35V ，其中V 是最高起升速度，由于V =18m/min

(4-1)

(4-2)

=0.3m/s 则2Φ = 1+ 0.35×0.3 =1.105；

S max —作用于钢丝绳上的最大静拉力，N ；

max D —起升卷筒上钢丝绳最外层直径，max D =400mm ；

i —起升传动比，i =20；

ch η—起升效率，ch η=0.95。

max 1.10514478.30.4

168.412200.95M N m ??==???

(3)液压马达的排量[2]

max

2m m

M Q P πη=

?

式中：M max —起升马达受到的最大扭矩，M max =168.41 N m ?；

?P —系统的工作压力，?P=20Mpa ；

m η—液压马达机械效率，通常取m η= 0.92；

3

6

2 3.14168.4157.48/20100.92

m Q cm r ??==?? （4）液压马达转速[1]

max

max max

MiV n D π=

式中：M —吊钩滑轮组倍率；

i —起升传动比，i =20；

max V —最高提升速度，max V =18min /m ；

max D —起升卷筒上钢丝绳最外层直径，max D =400mm ；

max 62018

1720/min 3.140.4

n r ??=

=?

(5) 液压马达的选择

根据马达所受到的压力、最大扭矩以及需要的转速和排量查[2]表3.2-3决定采用型号为CM4型的齿轮马达，该马达的具体参数如下：额定压力为20MPa ，转速150～2000r/min ，排量40～63ml/r ，输出转矩115～180m N ?。 3液压泵的计算与选择 （1）液压泵的工作压力[1]

2max

11

2/m m M P N m Q πη=

式中：1P —液压马达的最大工作压力

max M —起升马达所受最大扭矩max M = 168.41m N ?

(4-3)

(4-4)

(4-5)

Q m —起升马达排量(cm 3/r)，Q m = 57.48cm 3/r

1m η —起升马达机械效率，1m η = 0.92

1

2 3.14168.411857.480.92

a P MP ??==? 查[2]得到液压泵的最大工作压力max P ：

max 1P p p ≥+∑?

式中1p ∑?—从液压泵出口到液压马达入口之间总的管路损失，由于管路复杂故取p ∑?=0.5～1.5M a P ，。

则液压泵的最大工作压力max P ≥18 + 1.5 = 19.5Mpa 。 (2) 查[2]得到确定液压泵的流量max v q

max max v v q K q ≥∑

式中： K —系统漏油系数，一般取K=1.1～1.3，这里取K=1.3；

max v q ∑—包括液压马达的最大总流量max Q ，同时由于工作过程中用到节流调

速所以要加上溢流阀的最小溢流量yl Q 一般取yl Q =430.510/m s -?=0.0008l /min 。

3max max Q 172057.4898865.6/min 98.87/min m n Q m l =?=?== 液压泵的流量：

max v q =1.3?（98.87+0.0008）=128.54l /min

(3) 液压泵的选择

液压泵主要有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵三种。对于汽车起重机，其液压系统负载大、功率大、精度要求不高。所以， 一般采用齿轮泵。根据系统的要求以及压力、流量的需要，查[2]表 3.1-18选择了50.3/40.6型双联齿轮泵，型号为CBG2050/2040，最高工作压力为20MPa ，额定转速为2000r/min ，理论排量分别为50.3mL/r 和40.6mL/r ，合流最大流量为90.9mL/r 。当发动机经分动箱输出速度为1500 r/min 时，流量为136.35L/min 。满足以上的设计参数。所以选择的液压泵型号为：CBG2050/2040。

经计算得出液压泵的最大工作压力为max P ≥19.5Mpa ；因此初选系统压力为

?P=20Mpa 符合。

五：变幅液压缸设计

1变幅液压缸的受力分析

(4-6)

(4-7)

图5.1变幅液压缸的工作示意图

全液压汽车起重机的变幅机构使用液压缸来驱动动臂变幅。液压缸的布置形式有三种，分别是前倾式、后倾式和后拉式。前倾式如图4.1所示。因液压缸前倾，其对动臂作用力臂较长，变幅缸的推力可以较小些，故缸径较小。因臂的悬臂长度较短，对臂受力有利。大多数全液压汽车起重机都采用此布置形式[4]。

图5.2变幅液压缸的几何示意图

变幅机构三铰点的几何关系简化成ΔABC （见图4.2）。AB 为油缸，A 、B 点为变幅油缸在转台和吊臂上的铰点1OO 为起重机的回转中心线。当在工作幅度R 吊起载荷Q 时，对吊臂后铰点C 的平衡方程式为：

()cos cos cos P B B P B B F h Q R a G l Se F h Ql G l Se

ααα=++-=+- 式中：P F —变幅油缸推力；

Q —工作负载的重量；

h —变幅油缸推力对吊臂铰点C 的力臂；

α—吊臂的仰角；

(5-1)

l —吊臂的长度；

B G —吊臂的重量；

B l —吊臂的重心距

C 点的距离；

S —起升绳的拉力；

e —随α角变的起升绳到铰点C 的距离。 因为Se <

cos cos P B B F h Ql G l αα=+

式（5-2）表明，当起重机的额定载荷Q 确定后，油缸的推力P F 是仰角α和力臂h 的函数。仰角α和力臂h 是由变幅机构三铰点的几何形装决定的，即ΔABC 的形状决定油缸推力P F 。

2变幅机构三铰点合理几何形状的分析

图4.3变幅机构的铰点三角形

前支式变幅机构的铰点ΔABC 中，令液压缸全缩时长0l ，全伸时长l ，即有

0l l λ=，其中λ为变幅液压缸的伸缩比，液压缸全缩时，吊臂仰角为0°，液压缸

全伸时，吊臂仰角为α，max α=80°。

设铰点C 与A 的距离为p ，?为油缸与铰接点AC 间的夹角，则在变幅过程中，油缸推力P F 对C 点的力臂h 有：

sin h p ?=

当090?=时，在△ABC 中h=p 。取

h

K p

=

则有sin K ?=

(5-2)

(5-3)

因为sin ?≤1，则K≤1。用作图法可得到随吊臂仰角α变化的h α-、K α-、

M α-、曲线，它反应变幅过程中油缸的推力变化情况。

设变幅油缸全缩时为单位长，即01l =，则一般全伸时 1.8l λ==，吊臂仰角α由0°变到80°，能满足此变幅油缸的铰点A 布置可有轨迹ad （见图5.4），例如取三种状态：

取p=0.7时铰点三角形为△11A B C 取p=0.62时铰点三角形为△22A B C 取p=0.62时铰点三角形为△33A B C

图5.4铰接点A 的运动轨迹

图5.5、图5.6是按三个不同的三角形用作图法得到的h α-、K α-曲线。

图5.5h

图5.6K

这三个三角形的比较如下表5.1。

表5.1不同变幅铰点比较

△11A B C

起臂时力臂较小，在仰角

为58°时，力臂h=p ，在吊臂仰角较大时，力臂h 较

大

油缸工作条件好，压力参数变化小，油缸参数选择较易合理，结构紧凑

△22A B C

变幅过程中力臂h 变化平

缓，在仰角为38°时，力臂

h=p

油缸工作条件较好，结构

紧凑

△33A B C

起臂时力臂h 较大，在变

幅过程中h ＜p ，在吊臂仰角较大时，力臂h

小

油缸工作条件恶劣，油缸

参数选择不合理，结构紧凑

有表5.1可以看出，油缸铰点A 布置在21A A 段上，可以使油缸工作压力变化平稳而且机构紧凑，所以A 点应该布置在段21A A 上，在α=40°～50°时，力臂h=p 。

3变幅机构铰点三角形

吊臂与油缸的铰点B 一般位于

13L 到12L 吊臂上，故11BC=,32L L ??

????

，L =10 .4m ，取BC =5，选择合理的铰点三角形如图5.7，确定变幅铰点三角形几何

尺寸[5]。

图5.7变幅机构三铰点几何三角形

4变幅液压缸的机械设计

图5.8变幅液压缸额定工作幅度的各参数图

变幅液压缸受到的推力P F ：

cos cos sin B B P Ql G l F AC αα

?

+=

式中：α—变幅轴线与水平线的夹角； l —工作臂长； B G —吊臂的重量；

B l —吊臂重心到铰点

C 的距离； ?—变幅液压缸与AC 的夹角； R —起重机工作幅度； a —铰点C 与回转中心的距离。

铰点C 与回转中心的距离a 的取值范围为1.5～3m[6]，此时Q α=67°； 额定工作幅度下起重量Q=78400N ；

吊臂质量的取值范围是起重机总质量（10t ）的15%～20%，由于采用的是组合式伸缩臂，所以取吊臂的重量B G =310109.815%14700N ???=；

工作绳拉力max S =14478.3N ； 吊臂基本臂长l =10.4m ； 铰点A 到C 的距离AC=947mm ；

(4-4)

AC 与AB 的夹角?=62°；

变幅液压缸最大长度max AB =2800mm ； 变幅液压缸最小长度min AB =1800mm 。

将以上参数带入公式（5-4）得到变幅液压缸的受到的推力：

5cos cos 4.1710sin Q B B Q

Q Ql G l F N AC αα?

+=

=?

5变幅液压缸主要几何参数的计算

（1）变幅液压缸压力N P 的选取

系统的工作压力为△P=20a MP ，因为系统中有一定的背压，所以选择液压缸的被压力为2a MP ，故取液压缸的工作压力N P =22a MP 。 （2）变幅液压缸内径D b 的确定

由于汽车起重机的变幅液压缸是以无杆腔作为工作腔的，所以有公式如下

5

6

44 4.17101553.142210Q

b N F D mm P π??===??

参考表5.2液压缸尺寸系列取液压缸内径D b =160mm 。

表5.2液压缸径尺寸系列（单位mm ）（摘自GB2348-80）

8 10 12 16 20 25 32 40 50 63

80

100

125

160

200

250

320

400

（3）变幅液压缸活塞杆直径d 的计算

由于活塞杆受到压力作用，且N P =22a MP ＞7a MP ，故d=0.7D=0.7?160mm=112mm 。参看下表5.3取活塞杆的直径d=125mm 。

表5.3活塞杆直径尺寸系列/mm

4 5 6 8 10 12 14

16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160

180

200

220

250

280

320

360

400

（4）活塞杆理论推力F 1和拉力F 2的计算

图5.9活塞杆受力分析图

画活塞杆的受力分析图如图5.9。 当活塞杆伸出时理论推力1F ：

511 6.910N F A P N ==?

当活塞杆回缩时理论拉力2F

422 6.210N F A P N ==?

式中：1A 和2A 分别为无杆腔和有杆腔的受力面积； N P 为液压缸的工作压力，N P =22a MP 。 （5）变幅液压缸活塞杆行程S 的确定

由于液压缸全伸时：

max AB =2800mm

变幅液压缸全缩时：

min AB =1800mm

得到变幅液压缸行程S ：

S=max AB —min AB =1000mm

查[3]表37.7-3选取行程S=1000mm 。 （6）液压缸最小导向长度H 的确定

导向长度过短，将使缸因配合间隙引起的初始挠度增大，影响液压的工作性能和稳定性，因此，设计必须保证缸有一定的最小导向长度，液压缸的最小导向长度应满足[2]：

202

S D

H ≥

+ 式中：S 是变幅液压缸的最大行程，S=1000mm ； D 是变幅液压缸的内径，D=160mm ； 故有：

1000200150202202S D H mm ≥+=+=。

（7）液压缸缸筒壁厚σb 的计算

查[3]表37.7-64工程机械用缸外径系列取变幅液压缸外径为245mm ，液压缸体材料为45号无缝钢管。因此，壁厚为σb =（245—200）/2=22.5mm 。 （8）液压缸的缸底厚度h b 计算

设计此缸为平行缸底，查[3]得

(4-5)

[]

0.433y

b p h AL

φδ=

式中：h b —缸底厚度，m ；

AL φ—液压缸内径，m ；

y p —试验压力，a MP ；

[]δ—缸底材料的许用应力，a MP 。

缸底材料选用45钢，查[7]表6-5得到45钢的抗拉强度b δ≥600MPa ，屈服强度s δ≥355MPa ，伸长率5δ≥16％，断面收缩率为ψ≥40％，冲击功为39J 。则

[]δ=600a MP 。

变幅液压缸的工作压力N P =22a MP ，取y p =1.6N P =35.2a MP

[]

35.2

0.4330.4330.221600

y

p h AL

mm φδ==??

= 综合以上计算，查[3]表37.7-10可知液压缸相关尺寸为：缸径AL φ=200mm ，D=245mm ，UE=270mm ，耳环滑动轴承CD=80mm ，Y=85mm ，PM=105mm ，MR×EW=90×90，进出油口尺寸2-EE 为M42×2，耳环连接螺纹为M85×3*-95。

六：汽车起重机液压系统的发热温升计算

1计算液压系统的发热功率

液压系统工作时，除执行元件驱动外载荷输出有效功率外，其余功率损失全部转化为热量，使油温升高。油温过高，不仅使油的性质发生变化，影响系统工作，而且会引起容积效率的下降，因此，油温必须控制在一定的范围内。对于复杂系统，由于功率损失的环节太多，通常用下式计算液压系统的发热功率[2]：

hr r c P P P =-

式中 r P —液压系统的总输入功率；

c P —液压系统输出的有效功率。

11i

z i vi i

r i t P p q t P T η==∑

1

11()i i j j j n

m c W S W t i j t P F T T ω===∑+∑

式中 t T —工作周期，S;

Z 、n 、m —分别为液压泵、液压缸、液压马达的数量；

(3-8)

(3-9)

(3-10)

(4-6)

i p 、vi q 、i P η—第i 台液压泵的实际输出压力、流量、效率；

i t —第i 台液压泵工作时间，s ；

j W T 、j ω、j t —液压马达的外载转矩，N·

m ，转速，rad/s ，工作时间，s ； j W F 、i s —液压缸外载荷及驱动此载荷的行程，N·

m 。 起重机的一个工作循环包括起升、回转、变幅、伸缩臂、下降、空载、回转、装料等工序。在整个循环中，依据经验估算出所需时间为280 s 。

280

19.51500/min min (50.340.6)/6049.22800.9

a r MP r ml r P Kw s ??

?+=

=? 5520805.20101 4.010819.580120019.557.481600606024.1280

c P Kw

??+??+???+???=

=

总发热功率：

49.224.125.1hr r c P P P Kw =-=-=。

2计算液压系统的散热功率

液压系统的散热渠道主要是油箱表面，但如果系统的外接管路较长，在计算散热功率hc P 时，也应该考虑管路表面的散热[2]。

1122()hc P K A K A T =+?

式中 1K —油箱散热系数，见下表3.2，取1K =16； 2K —管路散热系数，见下表3.3；

1A 、2A —分别为油箱。管道的散热面积，2m ；

T ?—油温与环境温度之差，℃。

表5.2油箱散热系数1K /[W/(2

m ·℃)]

冷却条件 1K

通风条件很差 8～9 通风条件良好 15～17 用风扇冷却 23 循环水强制冷却

110～170

表5.3管道散热系数2K /[W/(2

m ·℃)]

(3-11)

风速/m·

1

s - 管道外径/m

0.01

0.05 0.1 0 8 6 5 1 25 14 10 5

69

40

23

若系统达到热平衡，则hr hc P P =，油温不再升高，此时，最大温差[2]

1122

hr

P T K A K A ?=

+

环境温度为0T ，0T =25℃。查下表3.4可知T≤90，则△T≤T -0T =75℃。取△T=75℃

表5.4各种机械允许油温/℃

液压设备类型 正常工作温度 最高允许温度 数控机床 30～50 55～70 一般机床 30～55 55～70 机车车辆 40～60 70～80 船舶 30～60 80～90 冶金机械、液压机 40～70 60～90 工程机械、矿山机械

50～80

70～90

（1） 油箱散热面积1A 的计算

油箱容积一般为液压泵流量的3～8倍，由于汽车起重机的冷却效果较好，故取油箱容量为液压泵流量的6倍，即V=8max v q =8×128.54=1028.32l =1.033m 。

如令油箱尺寸的高、宽、长之比为1∶1∶1至1∶2∶3，油面高度选油箱高度的0.8，油箱靠自然冷却使系统保持在允许温度以下时，则油箱的散热面积可近似用以下公式计算[2]：

321 6.66A V =

式中 V —油箱的有效体积，3m ； 1A —油箱的散热面积，2m 。

(3-12)

(3-13)

则油箱的散热面积1A =6.662m 。 （2） 管路散热面积2A 的计算

液压泵吸油管道内径d[2]:

4v

q d v

π=

式中 v q —通过管道内的流量，v q =128.54l /min=0.0023/m s ； v —管道允许流速，m/s ，参照表3.5取0.8m/s 。

5.5管道内允许流速推荐值

管道 推荐流速/（m/s ） 液压泵吸油管道 0.5～1.5，一般常取1以下

液压系统压油管道 3～6，压力高，管道短，粘度小取大值

液压系统回油管道 1.5～2.6

液压泵吸油管道内径

40.002

0.056563.140.8

b d m mm ?=

==?

管道壁厚δ的计算[2]:

[]

2pd

δδ=

式中 p —管道内最高工作压力，p =22M a P ； d —管道内径，m ；

[]δ—管道材料的许用应力，a P ，[]b

n

δδ=

；

b δ—管道材料的抗拉强度，a P ； n —安全系数，对钢管来说，p ＜7a MP 时，取8n =；p ＜17.5a MP 时，取6n =；p ＞17.5a MP 时，取4n =。

由于液压泵的吸油管道内径56b d mm =＜80mm ，故管道材料采用10钢，查表3.6钢管的力学性质得到10钢消除应力退火后的抗拉强度2333/b N mm δ=。故:

[]2333

83.25/4

b N mm n δδ==

= 管道壁厚：

[]2256

7.42283.25

pd mm δδ?=

==?。 表5.6钢管的力学性质

牌号

交货状态

(3-14)

(3-15)

重型车AMT液压驱动系统设计

摘要 AMT是一种经济型的自动变速器，在重型载货车上具有广阔的应用空间。目前，中国重型车辆装用的都是手动机械式变速器，并且形成了相当规模的生产能力。与AT 相比，AMT更适合中国汽车工业的现实，国内重型车采用AMT自动变速技术既可以保留原有的手动变速器生产线，又可大大节省用于重建专业生产线及设备的投资，具有重要的现实意义。 在电控机械式自动变速器设计开发中，离合器和选换档执行机构的设计及优化是AMT设计的重点和难点之一，其性能直接影响AMT系统的性能，本文以法士特 12JS200TA变速器为基础，进行AMT系统液压驱动执行机构的设计。 本文的主要工作内容如下: 1.分析了国内外重型车自动变速技术的发展，对重型车AMT的关键技术问题及操纵系统结构进行了阐述。 2.分析了AMT液压驱动系统的设计要求及结构，并针对法士特12JS200TA 12挡带同步器的手动变速器，在原有离合器和变速器操纵机构的基础上设计了新型的液压驱动自动操纵机构。 3.进行了AMT液压驱动机构的元件计算、选型及系统仿真、分析。对液压回路重要元件进行了选型并对动态响应速度进行了动态分析。 关键词：AMT；液压驱动；换挡执行机构；离合器执行机构；节气门执行器

ABSTRACT AMT is an economical automatic transmission; therefore it has extensive，application space in the heavy truck. Currently, heavy vehicles are all equipped with manual transmission, and forms production capacity on a quite scale. AMT is more suitable for automotive industry reality in china than AT. The development and production of AMT may retain previous product line of manual transmission and greatly save the investment for reconstruction of professional production line and equipment, so it has important reality meaning. During the design and development of AMT, design and optimization of selection-shift actuator is one of key and special difficulties for AMT design. The performance will have direct effect on the whole performance of AMT system. In this paper, Taking focus on a manual transmission of heavy truck, combing with science and technology research plan of Chongqing, shift actuator with hydraulic drive for AMT system is developed and designed and its performance is researched. In this paper, the main contents are showed as follows: 1.The development of automatic transmission technique for heavy truck both home and abroad is introduced. The key technique of automatic transmission for heavy truck and operation system configuration are illustrated. 2. Analysis of the AMT hydraulic drive system and structural design requirements, and file for Fast 12JS200TA 12 manual transmission with a synchronizer, the original clutch and transmission control mechanism based on the design of a new type of hydraulic-driven auto-control mechanism. 3. For the AMT calculation of the hydraulic drive mechanism of the components, selection and system simulation and analysis. Important components of the hydraulic circuit and the dynamic response of the selection of the dynamic analysis. Keywords: Atotomatic manual transmission（AMT）；Hydraulic drive；Shift executing agency；Clutch executing agency；Air damper actuator

25吨位起重机伸缩机构液压系统设计说明

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

(汽车行业)汽车起重机液压系统毕业设计

（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)

汽车起重机结构组成和液压系统常见故障研究

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)

起重机液压系统设计

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

汽车起重机液压系统设计开题报告

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

汽车起重液压系统设计

汽车起重液压系统设计 1 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。 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及其特点 1.2.1 液压系统在汽车起重机上的应用 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2～4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。 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。汽车起重机的液压系统由起升机构，回转机构，变幅机构，伸缩机构和支腿部分等组成，全为液压传动。 泵—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。

起重机液压系统设计

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

叉车液压系统设计

叉车液压系统设计

液压课程设计 设计说明书 设计题目:叉车液压系统设计 机械工程学院 机械维修及检测技术教育专业 机检3333班 设计者: 指导教师： 12月27日

课程设计任务书 机械工程学院机检班学生 课程设计课题：叉车液压系统设计 一、课程设计工作日自年 12 月 23 日至年 12 月 27 日 二、同组学生 三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基 本要求、完成时间、主要参考资料等）： 1．目的： (1)巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般步骤和方法； (2)正确合理地确定执行机构，运用液压基本回路组合成满足基本性能要求的、高效的液压系统； (3)熟悉并运用有关国家标准、设计手册和产品样本等技术资料。 2．设计参数： 叉车是一种起重运输机械，它能垂直或水平地搬运货物。请设计一台X吨叉车液压系统的原理图。该叉车的动作要求是：货叉提升抬起重物，放下重物；起重架倾斜、回位，在货叉有重物的情况下，货叉能在其行程的任何位置停住，且不下滑。提升油缸经过链条－动滑轮使货叉起升，使货叉下降靠自重回位。为了使货物在货叉上放置角度合适，有一对倾斜缸能够使起重架前后倾斜。已知条件：货叉起升速度 V，下降速度最高不超过2V， 1

加、减速时间为t，提升油缸行程L，额定载荷G。倾斜缸由两个单杠液压缸组成，它们的尺寸已知。液压缸在停止位置时系统卸荷。 3．设计要求： (1) 对提升液压缸进行工况分析,绘制工况图，确定提升尺寸； (2) 拟定叉车起重系统的液压系统原理图； (3) 计算液压系统，选择标准液压元件； (4) 对上述液压系统中的提升液压缸进行结构设计，完成该液压缸的相关计算和部件装配图设计，并对其中的1－2非标零件进行零件图的设计。 4．主要参考资料： [1] 许福玲.液压与气压传动.北京：机械工业出版社， .08 [2] 陈奎生．液压与气压传动．武汉：武汉理工大学出版社， .8 [3] 朱福元．液压系统设计简明手册．北京：机械工业出版

汽车起重机液压系统

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。

汽车液压与气压传动课程设计报告书

中南林业科技大学 交通运输与物流学院 《汽车液压与气压传动》 课程设计 课题名称：专用钻床的液压分析 专业班级： 12级交通运输3班 学生：宋宇 学号： 20121009 指导教师：周源 2014年5月10日

设计任务书 （一）设计课题和原始数据 11、试设计一专用钻床的液压系统，要求完成“快进-工作-快退-停止（卸荷）”的工作循环。 已知：切削阻力为13412N，运动部件自重为5390N，快进行程为300mm，工进行程为100mm，快进，快退运动速度为4.5m/min,工进速度为60-1000mm/min，加速和减速时间为△t=0.2s,机床采用平导轨，摩擦系数为Fs=0.2,Fd=0.1 （二）系统设计要求 1.夹紧后在工作中如突然停电时，要保证安全可靠，当主油路压力瞬时下降时，夹紧缸保持夹紧力； 2.快进转工进时要平稳可靠； 3.钻削是速度平稳，不受外载干扰，孔钻透时不前冲。 （三）最后提交容（电子稿和打印稿各一份） 1.设计说明书一份 2.液压系统原理图（A3） 3.液压缸结构图（A3）

目录 课程设计任务书 (1) 一、液压与气压传动设计任务 1.1设计题目及要求 (3) 1.2设计目的 (3) 1.3设计步骤和容 (3) 二、工况分析 2.1动作要求分析 (3) 2.2负载分析 (4) 2.3负载图和速度图的绘制 (4) 2.4液压缸主要参数确定 (5) 三、液压系统方案设计 3.1确定液压泵类型及调速方式 (8) 3.2选用执行元件 (8) 3.3快速运动回路和速度换接回路 (8) 3.4换向回路的选择 (8) 3.5定位夹紧回路的选择 (8) 3.6动作换接的控制方式选择 (8) 3.7液压基本回路的组成 (9) 3.8液压元件的选择 (11) 四、验算性能完成设计 (12) 五、小结 (16) 参考书目 (18)

Q2-8汽车起重机液压系统原理

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。

汽车起重机液压系统设计

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。

随车液压起重机的控制外文翻译、中英文翻译、外文文献翻译

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

高空作业车的液压系统

毕业设计论文任务书一、题目及专题： 1、题目高空作业的液压系统设计 2、专题液压系统设计 二、课题来源及选题依据 ①在大学课程中学习过液压，理论结合实际； ②高空作业车是用来运送工作人员和工作装备到指定高度进行作 业的特种车辆，是将高空作业装置安装在汽车底盘上组成的。高空作 业装置包括工作臂、回转平台、副车架、工作斗、液压系统和操纵装 置等。现在的高空作业装置具有操作平顺、工作稳定、自动调速、安 全可靠等优点，大大提高了空中作业的工作效率。 三、本设计应达到的要求： 本毕业设计要求设计一辆11米高空作业车，其具体要求如下： ①设计任务：高空作业车的液压系统设计 ②机器用途：通用型，适用于建筑、安装、管道铺设等高空作业。 ③工作环境：风力六级以下，温度-20～30 ℃，无腐蚀性极易爆易燃 性气体。 ④作业部分主要技术参数最大作业高度：11-12米；最大作业 半径： 5.5米；回转角度：360°；额定平台载荷： 200kg；操作方式：下操作、上操作可以任意选择；支腿 形式/数量：H型/4；

旋转速度：0-3r/min； 两支臂变幅时间：起臂：t≤70s；落臂：t≤6045s；支腿收放时间：收支腿：t≤60s；放支腿：t≤60s。 四、接受任务学生： 五、开始及完成日期： 自2012年11月20日至2013年5月25日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师签名 签名 签名 教研室主任 〔学科组组长研究所所长〕签名 系主任签名 2012年11月20日

摘要 高空作业车是用来运送工作人员和工作装备到指定高度进行作业的特种车辆，是将高空作业装置安装在汽车底盘上组成的。高空作业装置包括工作臂、回转平台、副车架、工作斗、液压系统和操纵装置等。现在的高空作业装置具有操作平顺、工作稳定、自动调速、安全可靠等优点，大大提高了空中作业的工作效率。高空作业车是利用汽车底盘作为行走机构，具有汽车的行驶通过性能，机动灵活，行驶速度高，可快速转移，转移到作业场地后能迅速投入工作，因此被越来越多的应用在工程建设、工业安装、设备检修、物业管理、航空、船舶、石化、电力、影视、市政、园林等许多行业，是近几年来国内发展最快的专用汽车产品之。 关键词:高空作业车；液压系统；泵站

【机械类文献翻译】随车液压起重机的控制

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