汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(已修改)

　

【正文】 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要：本文主要對(duì)汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的起升回路和回轉(zhuǎn)回路進(jìn)行了改進(jìn)。在起升回路中采用雙泵單馬達(dá)、分合流油路的開式系統(tǒng)，根據(jù)各機(jī)構(gòu)的不同速度和功率的要求，采用不同的液壓泵供油，同時(shí)可以根據(jù)不同的工作方式采用不同的供油系統(tǒng)從而提高工作效率，降低功率損失。在回轉(zhuǎn)系統(tǒng)使用了動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性較好的平衡閥，減少?zèng)_擊，提高操作精度。對(duì)變幅液壓缸進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和參數(shù)的設(shè)計(jì)，具體進(jìn)行了三鉸點(diǎn)受力模型的建立和分析，以及對(duì)變幅液壓缸的穩(wěn)定性進(jìn)行校核。設(shè)計(jì)的汽車起重機(jī)能夠滿足使用功能的要求，安全可靠，操作使用方便，能夠適用于許多工程建設(shè)，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。 關(guān)鍵詞:汽車起重機(jī)；液壓系統(tǒng)；變幅液壓缸；雙泵分合流。Abstract：This paper focuses on improving hoisting loop and rotary loop of the truck crane hydraulic system. In hoisting loop uses double pump single motor, points confluence oil of opencycle system，according to the different agencies speed and power requirements , using different hydraulic pump oil supply, meanwhile, according to the different way of working using different oilsupplied system which can improve the work efficiency, reduce the power loss. In the rotation system uses dynamic stability which has good balance valve, reduce impact, improve operation hydraulic cylinder for on structure and parameters design, concrete had three hinge point stress modeling and analysis, checking the variation of the hydraulic cylinder stability. The truck crane can satisfy the design requirements of the use function, safe and reliable, convenient in operation, can be applied to many engineering construction, with strong practical significance.Keywords：Truck crane。 Hydraulic system。 Luffing hydraulic cylinder。 Doublepump subconfluent.前言工程起重機(jī)是各種工程建設(shè)廣泛運(yùn)用的重要起重設(shè)備，是用來對(duì)物料進(jìn)行起重、運(yùn)輸、裝卸或安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，在工業(yè)和民用建筑中作為主要施工機(jī)械而得到廣泛運(yùn)用。它對(duì)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省人力，降低建設(shè)成本，提高施工質(zhì)量，加快建設(shè)速度，實(shí)現(xiàn)工程施工機(jī)械化起著十分重要的作用。目前我國(guó)是世界上使用工程起重機(jī)最大的國(guó)家之一。近年來，隨著工程建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，起重安裝工程量越來越大，吊裝能力、作業(yè)半徑和機(jī)動(dòng)性能的更高要求促使起重機(jī)發(fā)展迅速，具有先進(jìn)水平的塔式起重機(jī)和汽車起重機(jī)已成為機(jī)械化施工的主力。相對(duì)于其他起重機(jī)，汽車起重機(jī)不僅具有移動(dòng)方便，操作靈活，易于實(shí)現(xiàn)不同位置的吊裝等優(yōu)點(diǎn)，而且對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和控制的液壓系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)改進(jìn)設(shè)計(jì)。隨著液壓傳動(dòng)技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車起重機(jī)已經(jīng)成為各起重機(jī)生產(chǎn)廠家主要發(fā)展對(duì)象。中國(guó)的汽車起重機(jī)產(chǎn)業(yè)誕生于上世紀(jì)70年代，經(jīng)過了近30年的發(fā)展，期間有過三輪主要的技術(shù)改進(jìn)，分別為70年代引進(jìn)蘇聯(lián)技術(shù)、80年代初的日本技術(shù)和90年代初的德國(guó)技術(shù)。但總體來，中國(guó)的汽車起重機(jī)產(chǎn)業(yè)始終走著一條自主創(chuàng)新的道路，有著自己清晰的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)。尤其是近5年來，中國(guó)汽車起重機(jī)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了一輪從外部經(jīng)濟(jì)總量到內(nèi)在運(yùn)營(yíng)品質(zhì)的高速發(fā)展，成為了一個(gè)發(fā)展穩(wěn)定、市場(chǎng)化程度高的成熟產(chǎn)業(yè)。汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)起著驅(qū)動(dòng)和控制汽車起重機(jī)各機(jī)構(gòu)動(dòng)作的作用。其性能好壞對(duì)起重機(jī)有著十分重要的影響。目前，我國(guó)生產(chǎn)8噸汽車起重機(jī)的廠家較多，品種也很雜，不同的廠家和不同的品種，其液壓系統(tǒng)和液壓元件都不一致，給生產(chǎn)、使用及維修帶來很多麻煩，同時(shí)其性能也較低，不適于現(xiàn)代智能高效小型汽車起重機(jī)發(fā)展的需要。本課題主要針對(duì)汽車起重機(jī)的功能、組成和工作特點(diǎn)，結(jié)合汽車起重機(jī)的運(yùn)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)一款能夠適應(yīng)工程建設(shè)的輕型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)本機(jī)液壓系統(tǒng)時(shí)，明確設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)要求，不要偏離題目；仔細(xì)研究設(shè)計(jì)方案，理清設(shè)計(jì)思路，使設(shè)計(jì)過程清晰化。在做好以上兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上。進(jìn)行以下研究工作：分析已有的汽車起重機(jī)，結(jié)合本設(shè)計(jì)任務(wù)，了解其優(yōu)缺點(diǎn)，把握其發(fā)展方向。 對(duì)當(dāng)下具有成熟技術(shù)的液壓回路進(jìn)行分析研究和學(xué)習(xí)。根據(jù)本機(jī)液壓系統(tǒng)工作特點(diǎn)，在滿足高效節(jié)能的功能前提下可以進(jìn)行液壓系統(tǒng)原理創(chuàng)新設(shè)計(jì)。對(duì)設(shè)計(jì)好的液壓原理系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，選擇合適的液壓元件，并對(duì)其性能進(jìn)行驗(yàn)算，包括壓力損失和系統(tǒng)發(fā)熱等。選取變幅液壓缸進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)，提高其可靠性。1緒論汽車起重機(jī)是一種將起重作業(yè)部分安裝在汽車通用或?qū)Ｓ玫妆P上、具有載重汽車行駛性能的輪式起重機(jī)。根據(jù)吊臂結(jié)構(gòu)可分為定長(zhǎng)臂、接長(zhǎng)臂和伸縮臂三種，前兩種多采用桁架結(jié)構(gòu)臂，后一種采用箱形結(jié)構(gòu)臂。根據(jù)動(dòng)力傳動(dòng)，又可分為機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)和電力傳動(dòng)三種。因其機(jī)動(dòng)靈活性好，能夠迅速轉(zhuǎn)移場(chǎng)地，廣泛用于土木工程。汽車起重機(jī)的主要技術(shù)性能有最大起重量、整機(jī)質(zhì)量、吊臂全伸長(zhǎng)度、吊臂全縮長(zhǎng)度、最大起升高度、最小工作半徑、起升速度、最大行駛速度等。現(xiàn)在普遍使用的汽車起重機(jī)多為液壓伸縮臂汽車起重機(jī)，液壓伸縮臂一般有2～4節(jié)，最下(最外)一節(jié)為基本臂，吊臂內(nèi)裝有液壓伸縮機(jī)構(gòu)控制其伸縮。液壓系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其工作目的必須經(jīng)過動(dòng)力源→控制機(jī)構(gòu)→機(jī)構(gòu)三個(gè)環(huán)節(jié)。其中動(dòng)力源主要是液壓泵，傳輸控制裝置主要是一些輸油管和各種閥的連接機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是液壓馬達(dá)和液壓缸。這三種機(jī)構(gòu)的不同組合就形成了不同功能的液壓回路。汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)由起升機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，變幅機(jī)構(gòu)，伸縮機(jī)構(gòu)和支腿部分等組成，全為液壓傳動(dòng)。泵—馬達(dá)回路是起重機(jī)液壓系統(tǒng)的主要回路，按照泵循環(huán)方式的不同有開式回路和閉式回路兩種。開式回路中馬達(dá)的回油直接通回油箱，工作油在油箱中冷卻及沉淀過濾后再由液壓泵送入系統(tǒng)循環(huán)，這樣可以防止元件的磨損。但油箱的體積大，空氣和油液的接觸機(jī)會(huì)多，容易滲入。閉式回路中馬達(dá)的回油直接與泵的吸油口相連，結(jié)構(gòu)緊湊，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，散熱條件差，需設(shè)輔助泵補(bǔ)充泄漏和冷卻。而且要求過濾精度高，但油箱體積小，空氣滲入油中的機(jī)會(huì)少，工作平穩(wěn)。來自汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)油泵轉(zhuǎn)換到工作機(jī)構(gòu)，其間可以獲得很大的傳動(dòng)比，省去了機(jī)械傳動(dòng)所需的復(fù)雜而笨重的傳動(dòng)裝置。不但使結(jié)構(gòu)緊湊，而且使整機(jī)重量大大的減輕，增加了整機(jī)的起重性能。同時(shí)還很方便的把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)槠揭七\(yùn)動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的變幅和自動(dòng)伸縮。各機(jī)構(gòu)使用管路聯(lián)結(jié)，能夠得到緊湊合理的速度，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特性。便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作，改善了司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度和條件。由于元件操縱可以微動(dòng)，所以作業(yè)比較平穩(wěn)，從而改善了起重機(jī)的安裝精度，提高了作業(yè)質(zhì)量。采用液壓傳動(dòng)，在主要機(jī)構(gòu)中沒有劇烈的干摩擦副，減少了潤(rùn)滑部位，從而減少了維修和技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間。液壓傳動(dòng)的起重機(jī)，結(jié)構(gòu)上容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，通用化和系列化，便于大批量生產(chǎn)時(shí)采用先進(jìn)的工藝方法和設(shè)備。此種起重機(jī)作業(yè)效率高，輔助時(shí)間短，因而提高了起重機(jī)總使用期間的利用率，對(duì)加速實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化大有好處。中國(guó)的汽車起重機(jī)產(chǎn)業(yè)誕生于上世紀(jì)70年代，經(jīng)過了近30年的發(fā)展，期間有過三輪主要的技術(shù)改進(jìn)，分別為70年代引進(jìn)蘇聯(lián)技術(shù)、80年代初的日本技術(shù)和90年代初的德國(guó)技術(shù)。但總體來，中國(guó)的汽車起重機(jī)產(chǎn)業(yè)始終走著一條自主創(chuàng)新的道路，有著自己清晰的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)。尤其是近5年來，中國(guó)汽車起重機(jī)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了一輪從外部經(jīng)濟(jì)總量到內(nèi)在運(yùn)營(yíng)品質(zhì)的高速發(fā)展，成為了一個(gè)發(fā)展穩(wěn)定、市場(chǎng)化程度高的成熟產(chǎn)業(yè)。高速發(fā)展的市場(chǎng)，是中國(guó)汽車起重機(jī)產(chǎn)業(yè)各個(gè)廠商有利的技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)和環(huán)境。近幾年來，中國(guó)汽車起重機(jī)產(chǎn)業(yè)的主力廠商在加速追趕國(guó)外先進(jìn)水平的進(jìn)程中，一直堅(jiān)持自主的技術(shù)創(chuàng)新道路，基本上沒有整體引進(jìn)外國(guó)技術(shù)的做法，也使得中國(guó)汽車起重機(jī)產(chǎn)業(yè)在達(dá)到和接近國(guó)際先進(jìn)水平的同時(shí)，在產(chǎn)品技術(shù)上擁有明顯的中國(guó)特質(zhì)。受公路車輛行駛的限制，國(guó)外工程起重機(jī)在70噸級(jí)以上，基本發(fā)展了全路面底盤技術(shù)，采用獨(dú)立的油氣缸懸掛方式，而中國(guó)起重機(jī)產(chǎn)業(yè)則繼續(xù)在汽車板簧式技術(shù)上發(fā)展到目前的130噸級(jí)產(chǎn)品。這其中，形成了獨(dú)用的多橋板簧平衡懸掛技術(shù)，解決了多橋車輛在設(shè)計(jì)中的橋荷平衡，以及行駛過程中單橋過載等問題，并且實(shí)現(xiàn)了多橋（四橋以上）車輛的多橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，滿足了國(guó)家對(duì)公路車輛的最小轉(zhuǎn)彎半徑的要求，使得汽車式大噸位起重機(jī)行駛基本達(dá)到與全路面起重機(jī)的獨(dú)立懸掛相當(dāng)?shù)男旭偰芰ΑＡ硗猓瑖?guó)內(nèi)像徐州重工等重量級(jí)廠家，經(jīng)過幾年的自主摸索與創(chuàng)新，成熟掌握了全路面起重機(jī)的全部技術(shù)，制造出了200噸級(jí)及以上的超大型產(chǎn)品，雖然與國(guó)外最大800噸的產(chǎn)品還有一定差距，但是已經(jīng)不存在不可跨越的障礙，中國(guó)汽車起重機(jī)行業(yè)達(dá)到國(guó)際最先進(jìn)水平已經(jīng)是一個(gè)時(shí)間和進(jìn)度問題。中國(guó)汽車起重機(jī)底盤到目前已經(jīng)應(yīng)用了CAN總線控制系統(tǒng)，達(dá)到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（成組）及全局廣播集中方式傳送和接受數(shù)據(jù)，達(dá)到了防抱死防滑轉(zhuǎn)、電噴發(fā)動(dòng)機(jī)控制、自動(dòng)變速，扭矩實(shí)時(shí)控制、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行速度等的自動(dòng)計(jì)算控制，提高了操縱的自動(dòng)性、系統(tǒng)的可靠性、人機(jī)界面的可視性，達(dá)到了真正意義上的信息集成和智能化。上車起重機(jī)部分已經(jīng)大量應(yīng)用PLC可編程集成控制技術(shù)，帶有總線接口的液壓閥塊、馬達(dá)、油泵等控制和執(zhí)行元件已較為成熟，液壓和電氣已實(shí)現(xiàn)了真正緊密的接合。可通過軟件實(shí)現(xiàn)控制性能的調(diào)整，大幅度減化控制系統(tǒng)、減少液壓元件、提高系統(tǒng)的可靠性，具備了實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)珍斷、遠(yuǎn)程控制的能力。最早的汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)常用單泵供油，后來為了滿足起升、變幅、后來為滿足起升、變幅、伸縮、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的獨(dú)立工作、聯(lián)合動(dòng)作以及快速提升的要求， 出現(xiàn)了雙泵 統(tǒng)選用多聯(lián)齒輪泵。但齒輪泵存在壓力受到限制和不能變量的缺陷，因而不能在閉式回路、功率匹配回路等系統(tǒng)中應(yīng)用，故高壓柱塞泵是發(fā)展的必然。在液壓系統(tǒng)的基本回路方面的發(fā)展趨勢(shì)具體如下：（1）在調(diào)壓回路中，采用安全閥來限制系統(tǒng)最高工作壓力，防止系統(tǒng)過載，對(duì)起重機(jī)實(shí)現(xiàn)超重起吊安全保護(hù)作用。（2）在調(diào)速回路中，采用手動(dòng)調(diào)節(jié)換向閥的開度大小來調(diào)整工件機(jī)構(gòu)(起降機(jī)構(gòu)除外)的速度。（3）在鎖