qy8汽车起重机液压系统及其起升机构的设计起升设计工程qy8汽车qyqy8液压系统汽车起重机

qy8汽车起重机液压系统及其起升机构的设计起升设计工程qy8汽车qyqy8液压系统汽车起重机内容摘要：

路之间不需要组合动作。 2. 动力分配情况 根据设计要求、工作情况、起重量等，：变幅机构回转机构伸缩机构支腿机构卷扬机构 合流 泵2泵1分动箱 QY8型汽车起重机液压系统的工作原理总成。 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A和B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、阀组A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进行切换。 QY8型汽车起重机液压系统图 液压系统主要元器件 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。 前支腿两个液压缸同时用一个三位四通手动换向阀（52）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（53）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（52）工作在左位时，前支腿放下，其油路为： 进油路：过滤器0→液压泵（11）→手动换向阀（51）左位→手动换向阀（52）左位→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（52）左位→手动换向阀（51）左位→油箱。 当三位四通手动换向阀（52）工作在右位时，前支腿收回，其油路为： 进油路：过滤器0→液压泵（11）→手动换向阀（51）左位→手动换向阀（52）右位→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（52）右位→手动换向阀（51）左位→油箱。 后支腿液压缸用三位四通手动换向阀（53）控制，其油路流动情况与前支腿油路类似。 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，在油路中设置了平衡阀13,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（101）控制，在其工作过程中，通过改变手动换向阀（101）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（101）左位工作，其油路为： 进油路：过滤器0→液压泵（11）→手动换向阀（51）右位→手动换向阀（101）左位→平衡阀（13）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（101）左位→手动换向阀（102）中位→手动换向阀（103）中位一油箱。 吊臂减幅时，三位四通手动换向阀（101）右位工作，其油路为 进油路：过滤器0→液压泵（11）→手动换向阀（51）右位→手动换向阀（101）右位→变幅液压缸上腔。 回油路：变幅液压缸下腔→平衡阀1→手动换向阀（101）右位→手动换向阀（102）中位→手动换向阀（103）中位→油箱。 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Ki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，在油路中设置了平衡阀11。 吊臂伸缩运动由三位四通手动换向阀（102）控制，当三位四通手动换向阀（102）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0→液压泵（11）→手动换向阀（51）右位→手动换向阀（101）中位→手动换向阀（102）左位→平衡阀11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（102）左位→手动换向阀（103）中位→油箱。 吊臂缩回时的油路为：进油路：过滤器0→液压泵（11）→手动换向阀（51）右位→手动换向阀（101）中位→手动换向阀（102）右位→伸缩液压缸上腔。 回油路：伸缩液压缸下腔→平衡阀11→手动换向阀（102）右位→手动换向阀（103）中位→油箱。 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、梭阀、制动器组成的回转缓冲装置。 回转液压马达的回转由三位四通手动换向阀（103）控制，当三位四通手动换向阀（103）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0→液压泵（11）→手动换向阀（51）右位→手动换向阀（101）中位→手动换向阀（102）中位→手动换向阀（103）左(右)位→正反转平衡阀（153）（154）→回转液压马达。 回油路：回转液压马达→正反转平衡阀（153）（154）→手动换向阀（103）左(右)位→油箱。 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（103）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手动换向阀（103）的开口来调节。 回路中设有平衡阀(19)，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。 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(16)。 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。 QY8型汽车起重机液压系统的工作情况表 QY8型汽车起重机液压系统的特点 QY8型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、缩紧回路和制动回路，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。 第3章 液压系统计算　主要液压元件的选择 8 吨液压汽车起重机的液压元件较多,计算比较复杂,选择时应尽量选用标准元件,只有在特殊情况下,才考虑设计专用元件。 下面仅以起升马达和液压泵为例。 8 吨液压汽车起重机的主要技术参数的初定最大起重量8吨；最高提升速度=15；起升减速传动比=、效率=；起升卷筒上钢丝绳最外层直径=411mm；吊钩滑轮组倍率为=6,效率=；钢丝绳导向滑轮效率=；液压系统额定压力初定为=18=18106；以上参数在下述计算中不再标出。 起升马达的计算和选择(式31)(1) 作用于钢丝绳上的最大静拉力[9] 式中: — 起重量(N) =8000kg=8000kg(2) 起升马达所受最大扭矩[9](式32)式中: — 动力系数= 1+ V 则 = 1+ =V — 最高起升速度V =15m/min =(式33)(3) 液压马达的排量[9] —液压马达机械效率,通常取= (式34)(4) 液压马达转速[9](5) 液压马达的选择齿轮式和叶片式输出扭矩较小, 且不适于低速传动, 因此, 一般情况下均采用柱塞式液压马达。 柱塞式液压马达可分为径向柱塞式和轴向柱塞式两种。 轴向柱塞式液压马达除具有转速范围宽、扭矩大的优点外,还具有结构紧凑、径向尺寸小、转动惯量小等优点,故选用之。 根据对国产轴向柱塞式液压马达产品的性能比较,8 ,最高转2390r/min最大输入流量131L/min,最大功率78, 最大输出扭312Nm,其详细数据见附录1。 液压泵的计算和选择(1) 液压泵的工作压力[9](式36)(式35)≥ + 式中: —液压马达的最大工作压力 式中: —起升马达所受最大扭矩= —起升马达排量(cm3/r), = —起升马达机械效率 = —沿程压力损失和局部压力损失之和,一般取5～15bar , 则液压泵的最大工作压力≥ + = (2) 液压泵的流量 式中: —系统泄漏系统,～,现取= —液压马达所需最大流量 = 式中:—液压马达最高转速,=1506 r/min = 1506 =则液压泵的流量== l/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,8 吨液压汽车起重机选择了40/32 型双联齿轮泵,型号为：CBG40/32H，其最高工作压力25,最高转速2500r/min ,两泵的理论排量分别为40cm3/r 和32cm3/r，合流最大流量为180L/min。 当发动机经分动箱输出速度为1500 r/min时，流量为108L/min。 型号为：CBG40/32H。 液压系统发热温升计算 计算液压系统的发热功率由于液压阻力产生的压力损失以及整个系统的机械损失和容积损失组成了能量的总损失，这些能量根据守恒定律，它不会自行消失而是转化成了热能，从而使油液的温度升高，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，保证基本臂最大起重量40个工作循环后，油箱内液压油的相对温升在不加冷却器的情况下，不超过75176。 （见[1]）。 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[1]：式中是液压系统的总输入功率，是输出的有效功率[1]。 (式37) (式38)式中为工作周期 s z、n、m分别为液压泵、液压缸、液压马达的数量、分别为第i台泵的实际输出压力、流量、效率为第i台泵工作时间 s、为液压马达的外载转矩、转速、工作时间 、rad/s、s、为液压缸外载荷及此载荷时的行程，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 总的发热功率为== 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，但如果系统外接管路较长，而且计算发热功率时，也应考虑管路表面散热[1]： (式39)式中为油箱散热系数，见[1]，选择=15； 为管路散热系数，见[1]，选择=14； 、分别为油箱、管道的散热面积 为油温与环境温度之差若系统达到热平衡，则，油温不再升高，此时，最大温差[1] (式310)环境温度为，则油温。 油箱散热面积的计算，据[1]，V=现假设油箱底面为正方形a=b=，=(a+b)+==+25=计算出来的温度远远高于所限制的温度，现在采用安装冷却器的方法来降低温度。 据[1]，(40+32)ml/r 1500r/min合108L/min，它能保持油液温度在55左右。 油箱的尺寸基本确定如下：长a=、宽b=、高h=。 第4章 变幅液压缸设计 液压缸设计包括结构设计和基本参数计算两部分。 由于各种液压缸的用途和工作要求不同，其主要参数间又互有联系，故设计时需要反复比较，综合考虑才能得到较理想的结果。 液压缸设计没有严格规定的步骤和统一的格式，而是根据掌握的原始资料基本上按如下步骤和内容进行。 液压缸的结构设计包括缸筒和缸盖的连接形式、活塞和活塞杆的连接形式排气装置的选择和最小导向长度的确定。 缸体端部。