QY8汽车起重机总体及液压系统设计

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1、精选优质文档-倾情为你奉上设计项目计算与说明结果第1章 前言1.1 概论1.2 国内外汽车起重机发展概况及发展趋势1.2.1 国内汽车起重机发展概况及发展趋势1.2.2 国外汽车起重机发展概况及发展趋势1.3QY16汽车起重机的设计任务第2章 总体设计2.1 概述2.2 QY8汽车起重机参数确定2.3 汽车起重机底盘类型的选用2.4 牵引计算2.5 稳定性分析2.6 设备组成及功能分析第3章 液压系统设计3.1液压系统型式3.1.1开式、闭式系统3.1.2单泵、多泵系统3.2 液压系统的控制3.2.1 定量节流控制系统3.2.2变量系统3.3液压系统设计3.3.2液压系统压力选择3.3.3液压

2、系统形式的选择3.3.4油路组合3.4液压元器件选型计算3.4.1选择起升马达3.4.2选择液压泵3.4.3选液压控制阀3.5液压油箱设计3.5.1油箱的作用3.5.2油箱的容量3.5.3油箱附件及其它液压辅件3.6液压阀块设计3.7液压站设计第1章 前言1.1 概论 汽车起重机是我国近年来发展迅速的一种能在一定范围内垂直起升和水平移动物品的新型工程机械，动作间歇性和作业循环性是起重机的工作特点。它以汽车底盘为基础的自行式起重设备，具有较高的行驶速度，可以与装运工具的汽车编队行驶，机动性好；广泛运用于建筑、货站及野外吊装作业等，可在有冲击、振动、温度变化大和环境较差的条件下工作。其执行元件完成

3、的动作比较简单，位置精度要求低，负载较大，因此一般采用液压控制系统，并非常重视系统的安全可靠性。其基本机构组成如图1-1所示。 图1-1 汽车起重机基本结构1-载重汽车； 2-基本臂； 3-起升机构； 4-吊臂伸缩缸； 5-吊臂变幅缸； 6-回转机构；7-支腿 此次我的设计课题是QY8型汽车起重机整体设计和液压系统设计，它的整体工作机构均采用液压系统。这是单泵多执行元件组成的串联、开式混合系统，可分为支腿、回转、起升、伸缩和变幅5个液压回路，各部分具有相对独立性。它的主要技术参数有：起重量、起升高度、起重力矩、幅度和各机构工作速度等。 1.2 国内外汽车起重机发展概况及发展趋势1.2.1 国内

4、汽车起重机发展概况及发展趋势 中国的汽车起重机产业诞生于上世纪70年代，经过了近30年的发展，期间有过三轮主要的技术改进，分别为70年代引进苏联技术、80年代初的日本技术和90年代初的德国技术。中国汽车起重机底盘到目前已经应用了CAN总线控制系统，达到点对点、一点对多点（成组）及全局广播集中方式传送和接受数据，达到了防抱死防滑转、电喷发动机控制、自动变速，扭矩实时控制、经济运行速度等的自动计算控制，提高了操纵的自动性、系统可靠性，达到了真正意义上的信息集成和智能化。但总体来说，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。尤其是近些年来，中国汽车起重机产业实现了一

5、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。按传动装置的传动方式分：机械传动、电传动、液压传动三类。按起重装置在水平面可回转范围（即转台的回转范围）分：全回转式汽车起重机（转台可任意旋转360）和非全回转汽车起重机（转台回转角小于270）。 当前中国新一代汽车起重机产品，起重作业的操作方式,大面积应用先导比例控制，具有良好的微调性能和精控性能，操作力小，不易疲劳。通过先导比例手柄实现比例输送多种负荷的无级调速，有效防止起重作业时的二次下滑现象，极大的提高了起重作业的安全性、可靠性和作业效率。部分大型汽车式起重机还在伸缩臂上使用了单缸插销的伸缩技术，通过

6、液压销作用，单个液压油缸可完成多节伸臂的运动，并达到各种工况的程度控制和自动伸缩，改变了以往多个油缸加内部绳排的作业方式，使起重机相对更轻，拓展了起重机向更高工作高度发展的空间。国内汽车起重机发展趋势为：我国的汽车式起重机的生产企业要想在本领域生存与发展，需要做的事情还很多，由于市场需求的增大，也要求生产企业不断创新，在保证起重机性能的基础上还要不断开发出更大吨位的新产品，满足市场的需求。只有这样才能从市场中获得养分和活力使自己生存，在生存中发展，在发展中壮大。主要的发展趋势应该有以下几点：1.扩大产品的品种。在企业内部应建立完善的产品研究和开发体系，使产品系列化，品种齐全，要形成大中小完整系

7、列，增多产品数量，使生产规模不断的扩展。2.增大起重力矩。目前我国生产的汽车式起重机大多是50吨以下的中小吨位的起重机，大吨位生产的很少，而随着社会的发展，对机动灵活的大型起重机械的需求越来越大，这都是汽车式起重机发展的养分，所以增大其中力矩迫在眉睫。3.增加起重机功能。随着国民经济的快速发展，用户对汽车式起重机的使用上的要求越来越多，希望能够一机多用，已经不仅仅是在搬运重物时使用，而是满足在不同环境和工种的使用，这些都为未来起重机的发展找清了方向。4.全力打造自己的品牌。目前中国的汽车起重机生产企业，缺少自己的专业研究人员和开发队伍，而是去模仿别人生产的成品，没有发展方向和竞争力。未来经济的

8、全球化以及由此引发的一系列问题，使得竞争手段从传统的产品，价格等层次转嫁到品牌的竞争上来。所以各大汽车式生产企业应该 努力打造自己的品牌，从而使自己发展壮大。5.开创自我空间占领市场。我国的各大汽车式起重机生产企业要不断创新，大胆进行运行急智的改革，面向市场，结构优化，人员重组，引进设备，进行刻苦的技术研发，在不断完善自我的前提下，占领市场。1.2.2国外汽车起重机发展概况及发展趋势 目前世界上约有百余家企业生产汽车起重机,但著名的也就右十余家，如美国的格鲁夫、德国的利勃海尔、徳马克、日本加藤、多田野等。生产的汽车起重机品种有数百种，90年代以来，生产，销售各种吨位的起重机万余台。汽车起重机的

9、市场主要集中在东亚、北美和欧洲。东亚约占销售量的40%，北美和欧洲各约占20%。国外汽车起重机发展的主要特点可以归纳为：多品种生产，标准化程度高和一机多用。就分布于三大市场的产品而言，以德国为主的欧洲市场，其产品主要特点为：1.全地面起重机占主导地位，约占市场份额的80%。2.大吨位产品为主，利勃海尔公司占销售额的70%80%式100吨以上的产品。3.技术先进，及时采用世界最新的技术成果。4.专用配套件多，这以为欧洲发展汽车起重机的得天独厚的条件。在起重机行业内，国外的大型汽车起重机的发展比我国迅速，在技术和运用上已相当成熟，目前国际市场对汽车起重机的需求在不断增加，从而使国外各大汽车式起重机

10、制企业在生产中更多的应用优化设计，机械自动化和自动化设备，这对起重机行业的发展造成了很大的影响。目前国外的起重机企业主要是生产大吨位的起重机，而且有完善的设计体系，和一批先进的研发人员，不断的进行创新和完善。国外的制造企业现在已经达到规模化的生产，技术含量比较高，而且液压技术和电子技术在汽车起重机的设计中也已广泛的应用，很多企业的品牌在用户的心中已经打上了坚实的烙印，这也使的国外起重机的继续发展占有了更大的优势。国外汽车起重机发展趋势为： 1.设计、制造的计算机化、自动化 近年来，随着电子计算机的广泛应用， 许多国外起重机制造商从应用起重机辅助设计系统（CAD），提高到应用计算机进行起重机的模

11、块设计。起重机采用模块单元化设计，不仅是一种设计方法的改革，而且将影响整个起重机行业的技术、生产和管理水平，老产品的更新换代，新产品的研制速度都将大大加快。对起重机的改进，只需更改几个模块；设计新的起重机只需新的不同模块进行组合，提高了通用化程度，可使单件小批量的产品，改成相对批量的模块生产，能使较少的模块形式，组合成不同规格的起重机，满足市场的需求，增强了竞争力。2.起重机控制元件的革新与应用 起重机的定位精度是对起重机的重要要求，多数采用转角码盘，齿轮链，激光头与钢板孔带来保证，定位精度通常为3，高于1mm的精度需另加定位系统。在起重机起升速度和制动器方面的改进，则使用低速运行的起重机吊钩

12、精确定位，起重机的刹车系统也应用微处理进行控制和监视工作。由于钢铁工业新技术的应用，刚才质量得以提高，在设计起重机主梁强度时，可使用较高的许用应力，而不需要较高的安全系数，以便减少起重机材料用量，从而降低设备的重量和价格，起重机配套的零部件的制造也得益于新材料的不断产生，使得起重机向更轻，更好的方向发展。国外起重机的未来发展之路是走向专业化，标准化，和系列化，只有这样才能最快的制造和装配出品种多样化的产品。1.3 QY16汽车起重机的设计任务本毕业设计包括QY16汽车起重机总体设计和液压系统设计。起重总体设计包括总体方案及总体参数的确定，设备组成及功能分析和整机牵引计算；液压系统设计包括汽车起

13、重机液压系统组成及功能分析，液压原理图设计与液压系统总体参数的确定、液压元器件的选择，液压泵的选型分析与液压油箱的设计，液压阀选型与液压阀块的设计，液压系统的可靠性保证与分析。第2章 总体设计2.1 概述汽车起重机的主要性能参数是起重机工作性能的主要性能指标，也是设计的依据，主要包括起重量、工作幅度、起重力矩、起升高度、自重、通过性能等。1.额定起重量：汽车起重机额定起重量是在各种工况下安全作业所容许起吊重量最大的质量值，包括取物装置重量。2.工作幅度：在额定起重质量之下，起重机回转中心的轴线距离吊钩中心的距离，工作幅度决定起重机的工作范围。3.起重力矩：起重机的工作幅度与相应起重量的乘积为起

14、重力矩，它是综合起重量与幅度两个因数的参数，能比较全面和确切的反应起重机的起重能力。4.起升高度:吊钩起升到最高位置时，钩口中心到支撑地面的距离。标定起重机性能参数时，通常以额定起升高度表示。额定起升高度是指满载时吊钩上升到最高极限位置时从钩口中心至支撑地面的距离。5.工作速度：汽车起重机的工作速度主要指起升、回转、变幅、伸缩臂机构及支腿收放的速度。起升速度指吊钩平稳运行时，起吊物品的垂直位移速度；回转速度指起重机转台每分钟转数；变幅速度指变幅时，速度从最大（最小）变到最小（最大）所用的时间；伸缩臂速度指起重臂伸缩时，其头部沿着伸缩臂轴线的移动速度。6.自重：起重机处于工作状态时起重机本身的全

15、部质量，它是评价起重机的综合指标，反映了起重机设计、制造和材料的技术水平。7.通过性能：汽车起重机正常行驶通过各种道路的能力。汽车起重机通过性能接近一半公路车辆。接近角、离去角、离地间隙越大，最小转弯直径越小，说明整机通过性能越好。 2.2 QY8汽车起重机参数确定 参考同吨位产品技术参数（见表2-1）及所选底盘的参数情况初定QY8汽车起重机的主要技术参数为： 最大额定起重量(t): 8t 最大起重量力矩(kN.m): 240kNm 最大起升高度 基本臂： 7.6m 伸缩臂： 13.6m 最大起升幅度 基本臂： 6.0m 伸缩臂： 12.0m 最大起升速度： 8.3m/min 最大回转速度：

16、2.8r/min 重力： 90.5kN 支腿跨距（纵*横）： 44.8表2-1 同吨位产品技术参数表参数型号东岳QY8海虹QY8北起 QY8E长江QY8最大起重量（T)8T8T8T8T最大起重力矩(kN.m）240240240240最大起升高度基本臂m）87.217.712伸缩臂（m）13.612.1913.511.75最大起重幅基本臂（m）6.56.06.06.0伸缩臂（m）12.091210.5最大起升速度(m/min)15.8108.312最大回转速度(r/min)322.83最大到最小幅度变幅时间(s)17202415.最高行驶速度(m/min)75909060重力(kN)95.493

17、.790.594.3配套底盘型号EQ140CA141EQ140EQ140EQ140CA141功率(kW)99.210.7100.7100.7 2.3 汽车起重机底盘类型的选用 汽车起重机底盘按总体性能可分为通用汽车底盘和专用汽车底盘。通用汽车底盘是汽车的二类底盘，由于原汽车车架强度和刚度满足不了起重机在起重作业的要求，故需要在原汽车底盘增设带有固定支腿和回转支撑连接的副车架以实现对上车的支撑，所以整个起重机的重心较高，重量也较大，从而导致整机性能下降。但是由于通用底盘的价格较低，在中小吨位的汽车起重机比较常用。专用汽车底盘是按起重机的要求专门设计制造的。专用底盘轴距较长，车架刚性好，其驾驶室的

18、布置有三种形式，一是正置驾驶室，二是侧置驾驶室，三是前悬下沉式驾驶室。汽车起重机的专用底盘已有很多厂家生产故选用方便，结合考虑以上俩个底盘的区别，决定选用专用汽车底盘。由同吨位汽车起重机技术参数（表2-1）可选型号EQ140 功率100.71KW。2.4牵引计算 底盘型号：EQ140 发动机型号：EQB160-20 该发动机的额定功率（KW/r/min):1182600 最大扭矩：（N.m/r/min)55014001600 工程机械底盘构造与设计P116表2-1-1轮胎型号：10.00-20，查起重机设计手册P363表3-8-18可得断面宽度280mm，外直径1073mm，充气压力0.32。

19、选择密实非粘性土质，通过用插入法可查得=0.072， 根据前后桥荷的一般分配原则，对单胎双桥起重机，前后桥荷分别为总重的30%和70%，即前桥荷27.2t，后桥荷63.4t。驱动轮（后轮）：整机： 则其中27.2KN =63.4KN,和分别是前后轮的滚动阻力系数。另外有，其中是车轮的平均滚动阻力系数，Q是整车自重。由以上数据=0.072=65160N =537-0.15280 =651600.495=32.3kN其中为车轮的动力半径由上可得发动机提供的扭矩足够大。2.5 稳定性分析汽车起重机在起重作业时，由于超载或操作失误而引起过大惯性力、支撑面的沉陷或过大的风力等原因，起重机将丧失稳定甚至倾

20、翻。因为汽车起重机的稳定性完全由机械自重来维持，往往在起重机的结构件和其零件强度不足以承受外来载荷时，起重机由于自重不够而失去稳定。2.6 设备组成及功能分析起重机各机构才用内燃机液压驱动，地盘采用内燃机液力驱动。液压泵站在下车，上车动力通过中央回转接头输送。变矩、变速和动力转向系统从分动器截取动力。第3章 液压系统设计3.1液压系统型式3.1.1开式、闭式系统 按油箱循环方式不同，液压系统分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油，把压力油输给执行元件，执行元件排出的油则直接流回油箱(图3-1a)。开式系统结构简单，液压油能够得到较好的 a.开式系统 b.闭式系统图3.1液压系统图

21、冷却，油液中杂质易沉淀，但油箱尺寸较大，空气、脏物容易进入系统中去，会导致工作机构的不平稳。在实际应用中多用于发热较多的液压系统，如具有节流调速回路的系统。闭式系统是指液压泵的排油腔直接与执行元件的进油管相连，执行元件的回油管直接与液压泵的吸油管相连，油液在系统的管路中进行封闭循环（图3-1b）。闭式系统油箱尺寸、结构紧凑、执行元件回油管和液压泵吸油腔直接连通，减少了空气及赃物进入系统的机会，但油液的冷却条件差，需要辅助泵进行换油冷却和补偿漏油，结构比较复杂。一般情况下，闭式系统中的执行元件若采用双作用单活塞杆液压缸时，由于两腔流量不等，在工作中会使功率利用下降，所以闭式系统的执行元件一般为马

22、达。 3.1.2单泵、多泵系统按系统中的液压泵数量，液压系统可分为单泵系统和多泵系统。单泵系统是指由一个液压泵向一个或一组执行元件供油的液压系统。单泵系统适用于不需要进行多种复合动作的工程机械。多泵系统是多个单泵系统的组合。每台泵可以分别向各自回路中的执行元件供油。每台泵的功率是各自回路中的功率而定。例如：当系统中只需要进行单个动作而又要充分利用发动机功率时，可采用合流供油方式，即几个液压泵流量同时供给一个执行元件，这样可使工作机构的运动速度加快。3.2 液压系统的控制3.2.1 定量节流控制系统定量系统是指采用定量泵的液压系统。定量系统所用的液压泵为齿轮泵、叶片泵或柱塞泵。由于是定量泵，当发

23、动机转速一定时，流量也一定，而压力是根据工作循环中需要客服的阻力确定的，因此液压系统工作时液压泵功率是随工作阻力变化而变化的。在一个工作循环中液压泵达到满功率的情况是很少的，这就造成了发动机的功率损耗。在定量系统中，执行元件的速度是由控制元件以节流方式控制的，如图3-1a中，泵输出的流量一定，进入油缸的油液由换向阀控制，当需要控制液压缸的速度时，操纵换向阀使阀芯与阀体之间的流油通道变小，从而减少流入液压缸的油量，减少的部分通过溢流阀流回油箱，从而不可避免的造成了能量损耗。定量节流系统的特点：结构简单、控制方便、价格便宜、发动机的功率有一定损耗。3.2.2 变量系统变量系统是指采用变量泵的液压系

24、统。如变量系统中用到的恒功率控制的轴向柱塞泵。柱塞泵的功率调节器中控制活塞右面有压力油作用，控制活塞左面有弹簧力作用，当泵的出口压力低于弹簧装置的预紧力时，弹簧装置未被压缩，液压泵摆角处于最大摆角位置，此时泵的排量最大。随着液压泵出口压力的增高，弹簧被压缩，液压泵的摆角也随之减小，排量也随之减小。当液压泵的出口压力大于起调压力时，由于调节器中弹簧压缩力与其行程有近似双曲线的变化关系，因而在转数恒定的情况下，液压泵和流量也成近似双曲线关系，这样液压泵在调节范围之内始终保持恒功率特性。由于液压泵工作压力虽外载荷大小而变化，因此可使工作机构的速度随外载荷的增大而变小，或随外载荷的减小而增大，使发动机

25、功率在液压泵调节范围内得到充分的利用。其缺点是结构和制造工艺复杂、成本高。3.3 液压系统设计3.3.1 各机构油路组成及其特点QY8型汽车起重机工作机构包括起升机构、臂架变幅机构、臂架伸缩机构、回转机构、液压支腿机构等。各工作机构油路组成及特点如下：1.起升油路：用以提升和放下重物。应具有：（1）一定的提升能力和提升速度。通常单绳速度在48-160mmin，卷筒的力矩应能从零逐步增加到最大值。（2）工作平稳，尤其重物下降时，应防止由于载荷的自重作用导致超速降落。（3）微动性能好，防止载荷就位时发生冲击，微动速度不大于0.25-0.4mmin。（4）调速方便，能够实现重载低速，轻载高速的起升、

26、下落功能。为满足上述要求，起升油路应具有以下特点：（1）重物下降时有限速措施目前主要由两种方法，用平衡阀限速及用单向节流阀和液控单向阀限速。平衡阀限速特点是工作平衡，安全可靠，但能力损失大，并转换成热能使液压系统油温升高。单向节流阀和液控单向阀限速特点是元件简单、体积小、安全可靠、能量损失低；但起闭动作较快，使工作平稳性能较差。现国内主要采用平衡阀限速。（2）速度可调节调速方法有三种：一、调节发动机油门改变转速，控制液压泵输出流量和控制换向阀节流开度的联合调速；二、利用变量液压马达调速；三、通过多泵有级调速。（3）起升机构用液压马达驱动起升机构的液压马达有高速和低速马达之分，两者各有利弊。目前

27、国内多采用前一种，因为其工艺性好、性能稳定、工作寿命长、制动器尺寸小、价格较低。低速马达因历史较短、工艺性较差、国内制造经验不足、容积效率较低、价格较高等原因使用的较少，但它可直接驱动卷筒，使起升机构大为简化。2.变幅油路：变幅机构用以改变作业幅度和作业高度。要求能带负载变幅，变幅动作要平稳可靠，变幅速度在108-25radmin。山于落臂时与负载运动方向一致，有自动增速的趋势，要采取限速措施。变幅液压缸有单缸、双缸之分，单缸使用一个平衡阀，容易调整，结构简单：双缸采用两个平衡阀不易调整一致，很难保证同步，常在两个液压缸的进油口用油管连通或借助臂架的刚度，保证双缸同步。 3.伸缩油路：臂架伸缩

28、机构主要用以改变作业高度和作业幅度以及减小起重运输状态下整体长度，提高机动能力。要求吊臂伸出作业时，伸缩液压缸不能缩回，带载回缩时，伸缩油缸不能超速缩回，所以也要有限速措施，设置平衡阀组成平衡回路。 4.回转油路：回转机构用以改变工作方位。考虑到载荷的摆动会造成倾翻的危险，对微动性和平稳性要求较高。液压驱动的回转机构有高速方案和低速方案之分。高速方案采用高速液压马达，通过减速装置降速，增大扭矩，以驱动回转机构的回转；低速方案采用低速液压马达以驱动回转机构的回转。 5.支腿油路：液压支腿在起重机工作时，支撑着整个机重和外载荷重量，要求安全可靠。如发生支腿自缩，就有使整个起重机倾翻的危险。因此在支

29、腿油路中设置双向液压锁元件，且直接安装在垂直液压缸上，防止管路破坏或液压缸活塞密封圈损坏时可能发生的事故。为了提高效率及整机调平需要，单个水平液压缸、垂直液压缸即可同时伸缩又可单独伸缩。3.3.2 液压系统压力选择汽车起重机液压系统有向高压发展的趋势，但液压元件在克服漏油、软管爆破方面存在一定的困难，特别是大直径的软管困难更大，同时考虑齿轮泵的额定压力在20MPa左右，现多采用系统压力为 20MPa。3.3.3 液压系统形式的选择考虑QY8型汽车起重机起重吨位比较小，系统最大工作压力要求不高，采用单个齿轮泵就能比较好的满足使用要求，因此采用单泵系统。在变量系统中，虽然发动机功率在液压泵调定范围

30、内可得到充分的利用，但其成本太高，性能价格比体现得不明显。而定量系统中，用控制油门大小来改变发动机的转速所得到的变量与控制换向阀开度进行旁度节流相结合可获得适当范围的无极调速，能满足起重机微调性能的要求，其性能价格比比变量系统高。开式系统与闭式系统相比结构简单，液压油能够得到较好的冷却，油液中杂质易沉淀，价格便宜，便于维修而选用。综上所述，系统选用定量-单泵-开式系统。3.3.4 油路组合QY8汽车起重机要求各机构独立工作，因此液压系统采用串联方式，液压原理(见附图1)说明如下：液压泵从油箱吸油首先通过下车的三位四通换向阀进入水平支腿油缸，水平支腿油缸完全伸出后，使三位四通换向阀恢复中位。分别

31、操纵控制四个垂直支腿的三位四通换向阀完成垂直支腿的伸出，然后手动操纵使换向阀恢复中位。在此过程中可以随时手动控制换向阀，控制支腿伸缩，保证整车的平衡。垂直支腿油路中使用了双向液压锁，防止起重机工作时发生支腿缩回的现象。双向液压锁的作用机理：双向液压锁是两个串连的液控单向阀，液控单向阀的控制油口达到一定压力后，就能反向流通。当控制油口接油箱即控制压力接近零时，就很难实现反向开启，此时该液控单向阀就只能正向流通，达到锁死油路的目的。起重机支腿达到工作位置后，液压油通过中央回转接头进入上车的换向阀，上车各个工作机构是串连的，在控制室操纵换向阀就能实现相应机构的动作。在起升、变幅、伸缩油路中使用了平衡

32、阀，保证动臂不会再自身重力的作用下失去控制而快速下落。3.4液压元器件选型计算3.4.1选择起升马达1.满载起升时液压马达的输出功率=（KW)式中起升载荷动载系数，一般取1.151.3，这里取1.15；Q额定起升载荷（含吊具）吊具一般占起重量的2.5%，=0.02580=2kN； Q=80+2=82kN；v物品起升速度（m/s） v=8.3m/min=0.14m/s机构总效率，初步计算时，取=0.80.85，这里取=0.85。(kW)2.计算卷筒转速，选择减速器（)式中m滑轮组倍率，m=6； v物品起升速度（m/s），v=0.14m/s；D卷筒绳槽底部直径（m）D=0.4m；z钢绳在卷筒上的卷

33、绕层数z=3；d钢丝绳直径（m）d=0.145m；根据液压马达输出功率（即减速器高速轴的输入功率）和卷筒转速（即减速器低速轴转速），选定减速器。查参考文献5选择减速器，由此可得减速器QRJ335-20（见表3-1）型号输入轴转速名义中心距mm许用输出扭矩 Nm公称传动比高速轴许用功率kWQRJ335-20100028075002037.0表3-1减速器性能参数3.计算满载起升 时液压马达输出扭矩 = =218Nm4.确定液压马达排量式中 液压马达输出扭矩 =218Nm；液压马达机械效率，和分别为液压马达的总效率和容积效率，初步计算时取，取； 液压马达工作压力差，为液压马达背压，MPa，MPa，

34、MPa，15.7MPa。5.计算液压马达转速和输入流量减速器选定后，其实际传动比与要求值不可能一致，要保证额定起升速度，必须使液压马达的转速满足下式要求： 由此得到满足起升速度要求的液压马达输入油量取选择起升马达（见表3-2）查参考文献见表3-2马达性能参数 型号排量压力MPa额定最高CMG-2100100.71620转速效率转矩Nm额定 最高容积 总效率50025008779252.0外形尺寸（长宽高）mmmmmm质量kg特点26416818624.5高强度铸铁壳体，大直径滚子轴承，长江液压件厂生产6.马达工作转速3.4.2选择液压泵1.确定液压泵最大工作压力式中液压马达输出扭矩（Nm）=2

35、18 Nm液压马达排量(r)=9.18r液压马达的机械效率=0.95液压马达背压 ； 取 从液压泵至液压马达区间的压力损(MPa) ；取 。 =15.7+0.3+2.0 =18MPa液压泵工作压力取决于负载的大小。若一个液压泵向多个执行元件供油，应按系统中最大工作压力确定。选择液压泵时，应留有10%25%（必要时可以更大）的压力余量，以延长泵的寿命。2.确定液压泵流量式中液压马达输入流量 ；液压泵至液压马达之间的容积效率。3.液压泵所需功率式中液压泵的总效率，视液压泵类型而定，轴向柱塞泵为0.850.9，齿轮泵为0.70.8。取=0.8选用齿轮泵（见表3-3），查参考文献7 4计算液压泵转速，

36、确定液压泵驱动装置的传动比 液压臂架式起重机大都采用柴油机经减速器或增速装置驱动液压泵，传动装置的传动比为：式中柴油机工作转速，为延长柴油机寿命，保证柴油机可靠操作，推荐（=0.80.85），为柴油机的额定转速，此处 =2600rmin表3-3齿轮泵性能参数型号排量mL/r压力 MPa额定最高转速r/min额定最高63.7020 252000 2500驱动功率kW特点生产厂46.25高压齿轮泵榆次液压件厂5.液压泵额定流量3.4.3选择液压控制阀1.溢流阀通常按液压系统的最大工作压力和阀的流量，从产品样本上选择压力阀的规格（压力等级和通径）。溢流阀的调定压力是液压泵的供油压力，溢流阀的流量按液

37、压泵的额定流量选取，作溢流阀和卸荷阀用时不能小于泵的额定流量，作安全阀时可小于泵的额定流量。选择溢流阀（见表3-4）查参考文献9 表3-4溢流阀性能参数型号通径/mm压力/MPa额定流量L/min3232200调压范围质量生产厂82011上海液压件厂2.手动换向阀手动换向阀的滑阀换向定位有钢球定位式和弹簧复位式两种。钢球定位式是操纵手柄外力取消后，阀芯依靠钢球定位保持在换向位置。弹簧复位式是当操纵手柄外力消失后，弹簧使阀芯自动回复到初始位置。选择手动换向阀（见表3-5）查参考文献9 表3-5手动换向阀性能参数型号通径 mm滑阀机能压力MPa流量L/min生产厂34SM-B32HW32M2119

38、0榆次液压件厂3.单向阀单向阀常安置在液压泵的出油口，可防止系统压力突然升高时损坏液压泵。另外拆卸泵时系统中的油不会流失。单向阀还可以作保压阀来用，对开启压力大的单向阀，还可以作为背压阀用。单向阀有直通式和直角式两种形式。连接形式有管式、板式和法兰式。S型单向阀为锥阀式结构，压力损失小，有五种开启压力和三种连接方式。主要用于泵的出口处，作背压阀和旁路阀用。选单向阀（见表3-6）查参考文献9 表3-6单向阀性能参数型号规格/mm流量L/min转速=6m/s液压介质S30P3225175矿物质液压油介质温度范围介质粘度范围工作压力MPa生产厂-30+80至31.5上海立新液压件厂4.PHY型平衡阀

39、PHY型平衡阀具有性能先进，结构简单、闭锁可靠和超载保护等显著特点，该阀专用于QY8、QY12、QY16、QY25、QY40等汽车起重机的伸缩、变幅、起升液压系统中，也可用于所有汽车起重机运输机械和其它需要在重物下降时稳定工作的工程机械中。它能使液压执行元件（液压缸和液压马达）在用重力作用下平稳地做匀速运动而不致失速和振动，能将负载有效地锁住在空中任意文位置，能使由于动载及其它意外情况下的超载卸荷，保护主机的结构和系统不受损坏。选择PHY型平衡阀（见表3-7）查参考文献9 表3-7PHY型平衡阀性能参数型号通径 mm流量 L/min额定最大额定压力/MPa控制压力/MPa生产厂PHY-G151

40、5100 1602534湖南液压件 厂3.5液压油箱设计3.5.1油箱的作用油箱在液压系统中具备存储液压油液、散发油液热量、逸出空气、沉淀杂质、分离水分和安装元件等作用。3.5.2油箱的容量油箱的总容量包括油液容量和空气容量。油液容量是指油箱中油液最多时，即液面在液位计的上刻线时的油液的体积。在最高液面以上要流出等于油液容量的10%15%的空气容量，以便形成油液的自由表面，容纳热膨胀和泡沫，促进空气分离，容纳停机或检修时自重流回油箱的油液。根据经验公式进行计算：V=式中V油箱容积， 与系统压力有关的经验系数；低压系统=24，中压系统=57，高压系统=1012； 液压泵的额定流量，/min。=1

41、28/min所以V=5128=640从标准油箱系列（JB/T79388-1999)选中油箱的具体规格。取V=800L。查参考文献10图7-61和表7-19确定液压油箱的外形尺寸。3.5.3油箱附件及其它液压辅件1.液位计液位计通常为带有温度计的结构。液位计一般设在油箱外壁上，并靠近油口，以便注油时观测液面。液位计的下刻线至少应比吸油过滤器或吸油管口上缘高出75mm，以防吸入空气。液位计的上刻线对应这油液的容量。液位计与油箱的连接处有密封措施。选择液位计（见表3-8）查参考文献8选用液位计YWZ-250T表3-8液位计性能参数型号工作温度工作压力YWZ-150T-201000.10.15MP2.

42、吸、回油隔板隔板要把系统回油区与吸油区隔开，并尽可能使油液在油箱内沿着油箱壁环流。隔板缺口处要有足够大的过流面积，使环流流速为0.30.6m/s。隔板结构有溢流标准型、溢流式和回流式等多种形式。溢流式隔板的高度不低于液面高度的2/3；隔板下部应开有缺口，以使吸油侧的沉淀物经此缺口至回油侧，并经放油口排出。3.通气器箱顶上一般要设置通气器(空气过滤器)、注油口，通气器通常为附带注油口的结构，取下通气帽可以注油，放回通气帽即成同期过滤器。注油过滤器(滤网)的网眼应小于250，过流量应大于20L/min。通气过滤器的过滤精度不小于40，其容量应是液压泵容量的两倍，以便即使在系统需要峰值流量期间液面迅

43、速下降时，也能在油箱内部保持大气压力，或者保持通气压降不超过0.1KPa。选择通气器（见表3-9）查参考文献12选择通气器表3-9通气器性能参数型号空气过滤精度空气流量m/min过滤网孔温度适应范围生产厂KGQ402.5250-10100温州远东4.回油过滤器回油过滤器要足够大，因为系统的最大回油量可能大于液压泵的流量。选用箱顶上安装的回油过滤器时，可以简化管路，更换滤芯也比较方便，但必须用带有滤芯堵塞指示器的过滤器。选择回油过滤器（见表3-10）查参考文献12选择回油滤表3-10回油过滤器性能参数型号通径/mm公称流量L/min过滤精度公称压力MPa原始压力损失MPaXU-J16080401

44、60801.60.025.吸油过滤器 吸油过滤器的上缘应比最低液面低75mm。对于油箱外安装的吸油过滤器，由于带有壳体和安装法兰，因此可以固定在油箱顶(上部)、箱壁(侧部)、甚至箱底(底部)上、滤芯部分插入油箱内液面以下，而过滤器的头部露于油箱外，打开过滤器上盖，即可拆卸清洗或更换滤芯。选择吸油过滤器（见表3-11）查参考文献12表3-11吸油过滤器性能参数型号通径mm压力MPa流量L/min过滤精度压力损失MPaWU-160180401.61601800.016.放油塞应在油箱底部最低点设置放油塞(M81.5)，以便油箱清洗和油液更换。查参考文献8，选用内六角螺塞M201.5，PN=31.5

45、MPa。3.6 液压阀块设计阀块的设计，具体地说就是进行液压控制装置的无管集成。无管集成是将液压控制元件固定在某种专用或通用的辅助连接件上，辅助连接件内开有一系列通油孔道，液压控制元件之间的油路联系通过这些通油孔道来实现。按辅助连接件形式的不同，无管集成可分为板式、块式、叠加式、插装式及由这几种集成方式组合而成的复合式集成等形式。这里，不同形式的辅助连接件统称为油路块或阀块。我选用块式集成。块式集成是根据执行器动作功能及需要，将液压系统原理图分解并转换为若干集成块单元回路（集成油路图），每一个单元回路上包含所安装的控制阀及其数目以及各阀之间的油路连接情况。按照阀块设计的一般步骤，首先是分解液压

46、系统并绘制集成块单元油路图。集成块单元油路图实质上是液压系统原理图的一个等效转换。分析QY8汽车起重机的液压原理图，我准备把上车的控制阀集成在两个阀块上，一个块上安装单向阀和溢流阀，另一个块上安装4和手动换向阀。制作液压元件样板，为了在集成块四周面上实现液压阀的合理布置及正确安排其通油孔（这些孔将与公用油道孔相连），可按照液压阀的轮廓尺寸及油口位置预先制作液压元件样板，放在集成块各有关视图上，安排合适的位置。对于简单回路则不必制作样板，直接摆放布置就好。确定孔道直径及通油孔间壁厚：通油孔的直径与阀的油口相通孔道的直径，应与液压阀的油口直径相同。与管接头相连接的孔道，其孔口需按管接头螺纹小径钻孔

47、并攻丝。确定集成块的外形尺寸：集成块用来安装液压阀，其高度H取决于所安装元件的高度。H通常大于所安装的液压阀的高度。集成块的长度和宽度尺寸均应大于安放元件的尺寸，以便于设计集成块内的通油孔时调整元件的位置。一般长度方向的调整尺寸为40-50mm，宽度方向为20-30mm。3.7液压站设计液压站通常由液压动力源(泵站)、液压控制装置(阀站)、蓄能器架、电气控制柜几个独立的部分组成，在液压站结构总体设计中，所要完成的工作包括选择并布置液压动力源(泵站)、液压控制装置(阀站)、蓄能器架之间的连接管路，设计系统的电气控制回路及其控制柜、绘制液压站总图并编制有关技术工作方面的文件等。我的工作重点主要是进

48、行管路的连接与布置。管路连接的基本要求是，与元件连接处要设置可拆开的连接件（管接头或法兰），以便检修或拆装元件；连接处要妥为密封；连接密封要设计成能以最短时间和最少维修工作量重复使用。管子与液压元件、管子与管子之间连接件由管接头、法兰，还有软管接头和快速接头。其中焊接式、卡套式、扩口式管接头在我国已有标准。管接头旋入端（旋入液压元件或油路块油口）米制细牙螺纹与管子外径的搭配关系有具体规定。我在阀块1中选用的是俩种焊接式端直通管接头，一种螺纹规格为M322，接管外径为28mm，另一种螺纹规格为M422，接管外径为34mm。阀块2中选用了一种焊接式端直通管接头，螺纹规格为M502，接管外径是42m

49、m。法兰也是实现管路连接的重要连接件。法兰与管路的连接，可以用螺纹连接，也可以直接焊接。法兰与法兰之间，法兰与机件之间，用螺钉螺栓进行连接，用O型圈进行密封。油路顺序为：液压油箱液压泵下车阀块，另一条油路顺序为：液压油箱液压泵中央转接头上车阀块。设计非全回转汽车起重机15.53kW=34r/min=218Nm=91.8mL/r=108.66L/minn=1079r/min=18MPa=120L/min=45kW=2093r/min=1.3=128L/minV=800L专心-专注-专业参考文献【1】杨文渊.起重吊装常用数据手册.人民交通出版社，2002【2】王志福，张庆生，郭庆庚合编.轮式起重机.中国建筑工业出版社，1982【3】顾迪民主编.工程起重机.高等教育出版社，2004【4】张志文，刘全德主编.起重运输机械.中国铁道出版社，1983【5】张志文，虞和谦，王金诺，包起帆主编.起重设计手册.国铁道出版社，2001【6】王积伟、章宏甲、黄谊液压与气压传动北京机械工业出版社，2006【7】黎启柏主编.液压元件手册.冶金工业出版社，2000【8】机械设计手册编委会.机械设计手册新版第4卷.机械工业出版社，2004【9】杜国森主编.液压元件产品样本.机械工业出版社，1999【10