QY20B起重機液壓系統(tǒng)及回轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計說明書

1、QY20B起重機液壓系統(tǒng)及回轉(zhuǎn)機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計摘要本設(shè)計論文主要介紹了當前課題的背景和課題的研究意義,論述了國內(nèi)外輪式起重機發(fā)展概況和發(fā)展趨勢,并對QY20B起重機的液壓系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)進行了設(shè)計、計算，其中包括液壓系統(tǒng)的設(shè)計方案的對比、分析，回轉(zhuǎn)機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選擇，而且對重要零部件進行了設(shè)計校核?；剞D(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計是從回轉(zhuǎn)機構(gòu)的回轉(zhuǎn)速度入手，確定所選結(jié)構(gòu)的傳動比，并對內(nèi)部的馬達、聯(lián)軸節(jié)進行選擇。并且對齒輪、蝸輪蝸桿進行了設(shè)計、計算。最后，對回轉(zhuǎn)機構(gòu)的主要零部件進行了校核，最終實現(xiàn)回轉(zhuǎn)機構(gòu)所要求的回轉(zhuǎn)速度。關(guān)鍵詞汽車起重機；液壓系統(tǒng)；回轉(zhuǎn)機構(gòu)；回轉(zhuǎn)支撐裝置；液壓馬達Design and the

2、Computation to Hydraulic System and the Rotation Organization of The QY20BAbstractThis design paper mainly introduced the current background and the significance of study,which elaborated the tendency and development of autohoist in domestic and foreign country. And it has carried on the design and

3、the computation to hydraulic system and the rotation organization of the QY20B autohoist, including the contrast of hydraulic system design program,and the choice of the rotation organization structural.Moreover it also made some kinds of the examination on the important spareparts. The design of th

4、e rotation organization structural begins with the speed of the rotation organization, determins the velocity ratio, and chooses the internal motor.And it also capulatats the shaft coupling and the gear. Finally, it also carries on the examination of the main spare parts, finally the rotation speed

5、which the rotation organization requests is realized.Keywords Truck Crane; Hydraulic System; Rotation Organization;RotatingBlocking ;Hydraulic Motors不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印目錄摘要IAbstractII第1章 緒論11.1 課題背景和研究意義11.2 國內(nèi)外輪式起重機發(fā)展概況和發(fā)展趨勢1 國內(nèi)輪式起重機發(fā)展現(xiàn)狀1 國外輪式起重機發(fā)展過程及主要機種3 輪式起重機產(chǎn)品的發(fā)展趨勢41.3 主要工作5第2章 起重機技術(shù)參數(shù)的確定62.1 主要

6、性能參數(shù)62.2 QY20B型汽車起重機參數(shù)確定72.3 起重機主要結(jié)構(gòu)特點82.4 本章小結(jié)9第3章 液壓系統(tǒng)原理設(shè)計103.1 液壓系統(tǒng)型式10 開式、閉式系統(tǒng)10 單泵、多泵系統(tǒng)103.2 液壓系統(tǒng)的控制12 定量節(jié)流控制系統(tǒng)12 變量系統(tǒng)123.3 QY20B汽車起重機液壓系統(tǒng)各油路設(shè)計及整體設(shè)計13 支腿回路13 回轉(zhuǎn)機構(gòu)15 伸縮回路15 變幅回路15 起升回路15 系統(tǒng)改進163.4 本章小結(jié)16第4章 回轉(zhuǎn)支撐裝置的設(shè)計174.1 工況及載荷174.2 回轉(zhuǎn)支撐的選型184.3 回轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計18 回轉(zhuǎn)機構(gòu)回轉(zhuǎn)阻力矩的確定19 回轉(zhuǎn)機構(gòu)功率計算20 回轉(zhuǎn)機構(gòu)參數(shù)驗算214.4

7、本章小結(jié)22第5章 關(guān)鍵零部件設(shè)計計算235.1 齒輪的設(shè)計計算235.2 蝸輪蝸桿的設(shè)計計算265.3 軸的設(shè)計計算28 軸的概述28 軸的設(shè)計及其校核29 軸的設(shè)計31 鍵的校核35 聯(lián)軸節(jié)的選擇355.4 本章小結(jié)36結(jié)論37致謝38參考文獻39附錄41千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行第1章 緒論1.1 課題背景和研究意義國內(nèi)汽車起重機在經(jīng)歷了1993年的巔峰之后，從19941996年連續(xù)三年產(chǎn)銷下滑，企業(yè)的訂貨量和銷售收入嚴重滑坡。19971998年下滑勢頭停止，并出現(xiàn)了

8、緩慢回升跡象。1999年以來，在國家擴大內(nèi)需政策的指導(dǎo)和拉動下，輪式起重機行業(yè)出現(xiàn)了較快的增長勢頭。19992001年銷售收入增長了22%，產(chǎn)量增長了18%，預(yù)計到2010年國內(nèi)需求量將達到10000臺左右。分析近幾年市場需求情況，這說明市場將更多的需求中大噸位的汽車起重機。本次設(shè)計的意義是設(shè)計出一套結(jié)構(gòu)簡單、實用性強的中型起重機整機液壓系統(tǒng)及回轉(zhuǎn)機構(gòu)的方案，并能滿足生產(chǎn)和加工的需要。輪式起重機按其性能可分為輪胎起重機、汽車起重機、全路面起重機。汽車起重機主要由底盤、主起重臂、副起重臂、轉(zhuǎn)臺、支腿、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、起升機構(gòu)、變副機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電器系統(tǒng)等組成。起重機在我國有著巨大的市場，在工程、建設(shè)

9、、運輸?shù)刃袠I(yè)中扮演著不可或缺的角色。我國的起重機發(fā)展歷史并不長，盡管發(fā)展速度比較快，但與國際先進水平相比其差距還是非常大，而我國起重機市場在加速擴大，雖給我國起重機技術(shù)的發(fā)展帶來活力與生機，但是我國與國際產(chǎn)品技術(shù)水平比較仍有很大的差距，在技術(shù)上我國起重機行業(yè)技術(shù)工作者應(yīng)該提高技術(shù)水平，以期能在最短的時間內(nèi)趕超國際水平。進一步推動我國的起重機行業(yè)在世界中的的影響力。1.2 國內(nèi)外輪式起重機發(fā)展概況和發(fā)展趨勢1.2.1 國內(nèi)輪式起重機發(fā)展現(xiàn)狀我國在1957年生產(chǎn)第一臺5t機械式汽車起重機到現(xiàn)在己有50年歷史，它的生產(chǎn)大致經(jīng)歷了以下幾個階段：19571966年以生產(chǎn)5t機械式汽車起重機為主；1967

10、1976年以生產(chǎn)12t以下小型液壓汽車起重機為主；19771996，1650t中大噸位液壓汽車起重機產(chǎn)品發(fā)展較快。 自1979年開始，我國采用進口汽車底盤和關(guān)鍵液壓件自行設(shè)計生產(chǎn)出了6t、20t液壓汽車起重機之后，國內(nèi)一些起重機生產(chǎn)廠家采用技貿(mào)結(jié)合方式，分別引進日本多田野、加藤、美國格魯夫和德國利勃海爾、克虜伯的起重機產(chǎn)品技術(shù)，以合作生產(chǎn)的方式相繼制造出25t、35t、45t、50t、80t、125t汽車起重機和25t越野輪胎起重機以及32t、50t、70t全路面起重機。這些企業(yè)經(jīng)過多年來對引進技術(shù)的消化、吸收、移植，使國產(chǎn)輪式起重機某些新產(chǎn)品的性能水平達到了國際80年代初的水平，產(chǎn)品產(chǎn)量也逐

11、年有所提高。 由于受客觀條件的限制，當年的技術(shù)引進主要著重體現(xiàn)在技術(shù)軟件的引進(如產(chǎn)品、圖紙、工藝等)，而沒有引進全套的先進加工設(shè)備，沒有與相關(guān)的配套件的引用同時進行，因此國內(nèi)長時間不能提供高質(zhì)量、高性能的基礎(chǔ)配套件(如液壓元件，電子元件等)，到了90年代我國輪式起重機的技術(shù)水平與世界先進水平相比曾一度縮小的差距又拉大了。 當前，國內(nèi)輪式起重機廠自行設(shè)計的產(chǎn)品技術(shù)水平大多還相當于國際70年代初、中期水平，只有少數(shù)產(chǎn)品在吸收國外先進技術(shù)基礎(chǔ)上，經(jīng)過更新?lián)Q代達到了80年代初的水平。隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的蓬勃發(fā)展，國家重點工程項目建設(shè)的紛紛上馬，一些大型關(guān)鍵工程一般都采用國際公開招標方式采購機械設(shè)備。國

12、外新型輪式起重機和二手設(shè)備因此大量進入中國市場，使國內(nèi)用戶對國外起重機性能、作業(yè)可靠性、效率等方面有了較深入的了解，從而也認識到國產(chǎn)起重機無論在制造質(zhì)量、外觀造型方面，更主要的是在技術(shù)性能(可靠性與安全性、工作效率以及操作方便性、舒適性等)方面與國外輪式起重機差距較大。國內(nèi)不少用戶為了達到作業(yè)高效率以確保工期按時完成，寧可花較多的錢購買進口起重機或購買國外二手起重機。這種形勢下，國產(chǎn)輪式起重機當然面臨很大的沖擊和壓力2。目前國內(nèi)輪式起重機產(chǎn)品差距主要表現(xiàn)在以下幾個方面3：1 質(zhì)量穩(wěn)定性差 部分產(chǎn)品發(fā)生早期故障多，保修期內(nèi)返修率高。故障多發(fā)生在液壓系統(tǒng)、底盤、發(fā)動機與傳動件上。液壓系統(tǒng)滲漏問題普

13、遍存在，其主要原因是制造、裝配工藝不良和密封件質(zhì)量問題。國產(chǎn)汽車起重機平均無故障時間僅為93.4h，最多的為185h，最少的為66.6h。整機工作壽命按主要零部件壽命計算，約為2000-3000h，而國外同類產(chǎn)品一般可達到12500h。2 產(chǎn)品品種單一 輪式起重機是工程機械行業(yè)中的一個重要類別，其技術(shù)含量、機電液一體化程度、對使用材料的要求和制造難度不亞于其他類型的工程機械。輪式起重機按技術(shù)含量劃分，全路面起重機產(chǎn)品最高，價格也相應(yīng)高一些；越野輪胎起重機產(chǎn)品次之，汽車起重機產(chǎn)品相對較低。當前全路面起重機產(chǎn)品、越野輪胎起重機產(chǎn)品已分別在世界三大市場(歐洲、北美、日本)占據(jù)了主導(dǎo)地位。國內(nèi)輪式起重

14、機的生產(chǎn)主要仍以850t汽車起重機為主，某些企業(yè)對全路面起重機產(chǎn)品和越野輪胎起重機產(chǎn)品以及大噸位汽車起重機開發(fā)雖有一定研究，但尚未形成商品供應(yīng)市場。8t以下微型起重機基本上是空白，而60t以上大型起重機產(chǎn)量有限，從而形成了一方面生產(chǎn)力過剩，另一方面許多重點工程所需的大型起重機尚需進口的局面。3 產(chǎn)品自動化、智能化 目前，國外己將自動化技術(shù)與機械傳動技術(shù)相結(jié)合，將先進的微電子技術(shù)、電力電子控制技術(shù)、液壓技術(shù)、數(shù)據(jù)總線通信技術(shù)等應(yīng)用到機械驅(qū)動和控制管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了自動化和半自動化控制，從而大大提高了起重機的安全性和可靠性，并且降低了發(fā)動機油耗與排放值。國內(nèi)產(chǎn)品在這方面差距較大，安全保護方面的設(shè)備可

15、靠性也較差。4 材料方面 國內(nèi)除部分產(chǎn)品的某些結(jié)構(gòu)采用了HG60或HQ70鋼材外，廣泛采用的材料主要為Q235、Q345、Q395等，而國外已廣泛采用低合金高強鋼和其它輕型材料，并且正醞釀向超高強鋼發(fā)展，所以國產(chǎn)輪式起重機一般顯得笨重，性能也受到較大影響。1.2.2 國外輪式起重機發(fā)展過程及主要機種輪式起重機最初是以誕生于1869年的蒸汽軌道式起重機發(fā)展而來的，經(jīng)歷了軌道式、實心輪胎式、充氣輪胎式的發(fā)展變化過程。充氣輪胎式起重機是20世紀30年代隨著汽車工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的。 由于輪式起重機具有機動靈活、操作方便、效率高等特點，在二戰(zhàn)后修復(fù)戰(zhàn)爭創(chuàng)傷和經(jīng)濟建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。早期的輪式起重機大多采

16、用機械傳動的析架式臂架。隨著60年代中期液壓技術(shù)的發(fā)展，液壓伸縮臂輪式起重機得到迅速發(fā)展。到80年代末，中小噸位的輪式起重機已多數(shù)采用液壓伸縮式臂架，僅有一部分大噸位汽車起重機仍采用析架式臂架。 20世紀60年代末期，特別是從70年代開始，隨著大型建筑、石油化工、水電站等大型工程的發(fā)展，對輪式起重機的性能、工作效率和安全性提出了更高的要求。由于當時液壓技術(shù)、電子技術(shù)、汽車工業(yè)的發(fā)展及新型高強度鋼材的不斷出現(xiàn)，使輪式起重機開始向大型化發(fā)展，并且在普通輪胎式起重機的基礎(chǔ)上開發(fā)出越野輪胎起重機，隨后又開發(fā)出全路面起重機。全路面起重機綜合了汽車起重機高速行駛和越野輪胎起重機吊重行走及高通過性的特點，在

17、近20多年得到很大發(fā)展。 目前國外輪式起重機生產(chǎn)國主要有日本、美國、德國、法國、意大利等。生產(chǎn)廠商有100多個，最著名的僅有10來家。世界輪式起重機市場主要劃分為以日本為主的亞洲市場、以美國為主的北美市場、以德國為主的歐洲市場。亞洲約占世界年銷售臺數(shù)的40%，北美和歐洲各占20%，世界其它地區(qū)占20%。 日本市場17：從年總產(chǎn)量上講，日本生產(chǎn)的輪式起重機居世界首位。在1995年4月1998年3月間，日本輪式起重機平均年銷售量為8140臺，其中越野輪胎式起重機約占日本市場的60%，其次為汽車起重機，全路面起重機占比重很小，但年銷量在不斷上升。 美國市場18：美國是輪式起重機的生產(chǎn)大國，在起重機制

18、造能力及規(guī)模上居世界首位。在美國市場上，越野輪胎起重機占主導(dǎo)地位，約占市場份額的65%,其次是工業(yè)輪胎起重機和汽車起重機，全路面起重機所占份額較小，不到10%。德國市場19：德國是歐洲最大的輪式起重機生產(chǎn)國，也是全路面起重機的發(fā)源地，多年來他在開發(fā)大型、特大型輪式起重機方面一直處于領(lǐng)先地位。1.2.3 輪式起重機產(chǎn)品的發(fā)展趨勢1 提高起重機的起重量 由于現(xiàn)代工程項目向大型化發(fā)展，所需構(gòu)件和配套設(shè)備的重量在不斷增加，對超大型起重設(shè)備的需求也越來越多。在輪式起重機向大型化發(fā)展過程中，德國始終處于遙遙領(lǐng)先的地位?，F(xiàn)在，最大噸位的輪式起重機為德國利勃海爾公司生產(chǎn)的LTM11000D型，最大額定起重量為

19、1000t，售價為550萬美元。2 微型起重機大量涌現(xiàn) 輪式起重機的微型化是適應(yīng)現(xiàn)代建設(shè)工作的需要而出現(xiàn)的一種新的發(fā)展趨勢。走在前面的是日本的神戶制鋼公司，它于10多年前開發(fā)的RK70(7t)型是世界第一臺裝有下俯式臂架的“迷你”越野輪胎式起重機。目前，下俯式臂架己成為“迷你”起重機的重要標志。3 混合型起重機在發(fā)展 混合型起重機是為了特定用途而開發(fā)出來的。如利勃海爾公司生產(chǎn)的LTL1160型越野輪胎起重機就是為了維修龐大的斗輪挖掘機而專門研制的。德馬格雙橋AC25 (25t)全路面起重機，結(jié)構(gòu)非常緊湊，車身長9m，非常適應(yīng)城市狹窄地段工作，所以又被稱為城市型起重機。4 伸縮臂結(jié)構(gòu)不斷改進 利

20、勃海爾公司于90年代中期推出的LTM1092/2 (90t)和LTM1160/2(160t),裝有6節(jié)60m主臂，采用了裝有“Telematik”單缸自動伸縮系統(tǒng)的橢圓形截面的主臂。這種橢圓形截面的主臂對靜、動態(tài)應(yīng)力的適應(yīng)性很強，有利于吊臂定心，并且抗扭曲變形能力得以增強，對減輕重量和提高起重性能具有良好的效果?！癟elematik”單缸仲縮系統(tǒng)主要由1個雙作用伸縮液壓缸、1個與液壓缸底座連鎖的氣動夾緊裝置、將各節(jié)臂互相連鎖的氣控臂架鎖定銷和電子傳感系統(tǒng)等部件組成。5 數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)得到應(yīng)用利勃海爾公司的LTM10302(30t)是世界上首臺裝有數(shù)據(jù)總線管理系統(tǒng)的高技術(shù)雙橋全路面起重機。它采用C

21、ANBUS (現(xiàn)場總線)，進行發(fā)動機一傳動系各功能塊之間的數(shù)據(jù)傳輸與電子控制。同時CANBUS總線以及電氣、液壓、臂長和風(fēng)力等數(shù)據(jù)又輸入到LSB(利勃海爾系統(tǒng)總線)控制裝置中。LSB控制裝置是Liccon起重機控制系統(tǒng)的組成部分，可用于對整個系統(tǒng)的數(shù)字流程和監(jiān)控特性進行編程。采用控制總線管理系統(tǒng)可降低發(fā)動機油耗及排放值，大大簡化布線，提高整機可靠性與維修方便性。6 靜液壓傳動起重機進入市場采用靜液壓傳動，安裝的上車發(fā)動機即可以用來驅(qū)動起重機上車各工作裝置，又可以用來驅(qū)動行走裝置。此外將發(fā)動機橫放在上車操縱室后面，使其起到整體式配重的作用。7 一機多能，擴大工作范圍意大利馬奇蒂公司于1995年推

22、出的MG10.28(10t)越野輪胎起重機，使用吊鉤時成為10t起重機；安裝起重叉后成為2.5t級伸縮臂叉車，安裝雙人作業(yè)平臺后成為高空作業(yè)車5。1.3 主要工作本次設(shè)計主要是對QY20B汽車起重機液壓系統(tǒng)及回轉(zhuǎn)機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計。主要工作是通過對液壓系統(tǒng)的型式及液壓系統(tǒng)控制型式進行分析、對比，確定QY20B汽車起重機液壓系統(tǒng)的設(shè)計方案，并對液壓系統(tǒng)進行了整體定性分析，同時參照設(shè)計手冊對回轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)以及個機構(gòu)零件進行設(shè)計、計算，并繪制個零件圖及裝配圖。第2章 起重機技術(shù)參數(shù)的確定2.1 主要性能參數(shù)汽車起重機的主要性能參數(shù)是起重機工作性能指標，也是設(shè)計的依據(jù)，主要包括起重量、工作幅度、起重力矩、起

23、升高度、工作速度、自重、通過性能等1 額定起重量汽車起重機額定起重量是在各種工況下安全作業(yè)所容許起吊重量的最大質(zhì)量值，包括取物裝置重量。2 工作幅度在額定起重量下，起重機回轉(zhuǎn)中心的軸線距吊鉤中心的距離。工作幅度決定起重機的工作范圍。3 起重力矩起重機的工作幅度與相應(yīng)起重量的乘積為起重力矩，它是綜合起重量與幅度兩個因數(shù)的參數(shù)，能比較全面和確切地反映起重機的起重能力。4 起升高度吊鉤起升到最高位置時，鉤口中心到支撐地面的距離。在標定起重機性能參數(shù)時，通常以額定起升高度表示。額定起升高度是指滿載時吊鉤上升到最高極限位置時從鉤口中心至支撐地面的跟離。對于動臂式起重機，當?shù)醣坶L度一定時，起升高度隨幅度的

24、減小而增加。5 工作速度汽車起重機的工作速度主要指起升、回轉(zhuǎn)、變幅、伸縮臂機構(gòu)及支腿收放的速度。起升速度指吊鉤平穩(wěn)運動時，起吊物品的垂直位移速度；回轉(zhuǎn)速度指起重機轉(zhuǎn)臺每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)；變幅速度指變幅時，幅度從最大(最小)變到最小(最大)所用的時間；伸縮臂速度指起重臂伸縮時，其頭部沿伸縮臂軸線的移動速度。6 自重指起重機處于工作狀態(tài)時起重機本身的全部質(zhì)量，它是評價起重機的綜合指標，反映了起重機設(shè)計、制造和材料的技術(shù)水平。7 通過性能是汽車起重機正常行使通過各種道路的能力。汽車起重機通過性能接近一般公路車輛。接近角、離去角、離地間隙越大，最小轉(zhuǎn)彎直徑越小，說明整機通過性能越好。2.2 QY20B型汽車起

25、重機參數(shù)確定1 主臂起重參數(shù)參考同類車型主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計并確定技術(shù)參數(shù)基本臂最大額定起重量( t ) 20基本臂最小幅度(m) 3基本臂長度(m) 10.2基本臂最大起升高度(m) 9.4主臂長度(三節(jié))(m) 10.226.2主臂最大起升高度(m) 262 副臂起重參數(shù)臂長(m) 7.5最大額定起重量(t) 2.5最大起升高度(m) 34偏置角度( °) 5. 303 工作速度主卷揚單繩速度高速/常速(m/min) 副卷揚單繩速度高速/常速(m/min) 回轉(zhuǎn)速度(r/min) 03變幅時間起/落(s) 吊臂伸縮時間伸/縮(s) 85/234 底盤參數(shù)型號 XZ20驅(qū)動型式 行駛速

26、度(km/h)最高 最低 最小轉(zhuǎn)彎半徑(m)前輪輪跡(m) 吊臂端部軌跡(m) 最大爬坡度(%) 23接近角( ° ) 21離去角( ° ) 145 發(fā)動機參數(shù)最大功率(kW) 162最大扭矩(N·m) 785百公里耗油量(kg) 456 支腿跨距(m)縱向 4.72橫向 5.407 重量及抽負荷(t)前軸負荷 6.75后軸負荷 18.42行駛重量 25.178 外形尺寸(長寬高)(m) 12.312.53.48 2.3 起重機主要結(jié)構(gòu)特點(1) QY20起重機上車部分安裝在XZ20(64三橋)專用底盤上，其車架為整體大箱形，重量輕、抗扭曲能力強。采用了引進法國技

27、術(shù)的索馬橋。發(fā)動機為上柴6135Q-2b，功率大、油耗低、污染少，整個底盤部分均采用國產(chǎn)件。 (2) 幻吊臂采用三節(jié)箱形截面結(jié)構(gòu)，主臂長為10.226.2m，是目前20t起重機中最長的吊臂。吊臂結(jié)構(gòu)布置合理，徹底解決了回縮繩斷繩的問題。吊臂材料為國產(chǎn)化低合金高強度鋼，副臂采用析架結(jié)構(gòu)。 (3) 卷揚機構(gòu)采用國內(nèi)引進技術(shù)生產(chǎn)的斜軸式變量馬達與二級行星減速，其運行平穩(wěn)能實現(xiàn)重載低速、輕載高速，且微動性能好。 (4) 回轉(zhuǎn)機構(gòu)采用了葉片馬達加二級行星減速，在液壓系統(tǒng)中運用了回轉(zhuǎn)緩沖閥，并且有雙向可控自由滑轉(zhuǎn)機能，使吊臂在起吊重物時能自動對中，減小吊臂的側(cè)向拉力，并保證了回轉(zhuǎn)啟制動平穩(wěn)，安全可靠。 (

28、6) 轉(zhuǎn)臺為板式箱形結(jié)構(gòu)，由三部分拼接而成，結(jié)構(gòu)剛度好。配重為鋼板加礦石水泥結(jié)構(gòu)，其成本低，外形美觀。 (7) 本機采用H支腿：支腿斜支承為“”型封閉結(jié)構(gòu)，改善了支褪的受力狀況，而且增大了支腿的跨距，提高了整機穩(wěn)定性。支腿操縱可在車的兩側(cè)分別操縱支腿。支腿可全伸或半伸。 (8) 在起重機作業(yè)部分裝有多種安全保護裝置，除安全閥，限速液壓鎖外，還有過載限制裝置，全自動力矩限制器。力限器以液晶數(shù)字顯示出吊臂仰角、臂長及各吊臂仰角下的額定起重量。當實際起重量達到90%時，力限器點亮報警燈，蜂鳴器發(fā)聲報警；當實際起重量達到100%時，力限器會自動停止起升、伸臂和降臂等增加危險動作。力限器還可以顯示實際載

29、荷、最大允許載荷、實際工作半徑、最大容許起升高度、實際吊臂長度。(9) 操縱室寬敞明亮，操作方便，裝有刮水器的天窗，保證了充分的通風(fēng)及上方視野性能。該操縱室備有大容量的取暖裝置，高靠背可調(diào)式司機座椅。2.4 本章小結(jié)本章主要是對QY20B起重機的各方面參數(shù)參照按照國家標準進行設(shè)計及確定，對各參數(shù)進行解釋和說明，并集中的介紹了QY20B起重機各機構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)特點及作用，對于QY20B起重機回轉(zhuǎn)機構(gòu)的研究及設(shè)計有重要參考使用意義。第3章 液壓系統(tǒng)原理設(shè)計3.1 液壓系統(tǒng)型式3.1.1 開式、閉式系統(tǒng)按油液循環(huán)方式不同，液壓系統(tǒng)可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。 開式系統(tǒng)是指液壓泵從油箱吸油，把壓力油輸給執(zhí)

30、行元件，執(zhí)行元件排出的油則直接流回油箱(圖3-la)。開式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，液壓油能夠得到較好的冷卻，油液中雜質(zhì)易沉淀，但油箱尺寸較大，空氣、臟物容易進入系統(tǒng)中去，會導(dǎo)致工作機構(gòu)運動的不平穩(wěn)。在實際應(yīng)用中多用于發(fā)熱較多的液壓系統(tǒng)，如具有節(jié)流調(diào)速回路的系統(tǒng)。 閉式系統(tǒng)是指液壓泵的排油腔直接與執(zhí)行元件的進油管相連，執(zhí)行元件的回油管直接與液壓泵的吸油管相連，油液在系統(tǒng)的管路中進行封閉循環(huán)(圖3-lb油路II)。閉式系統(tǒng)油箱尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、執(zhí)行元件回油管和液壓泵吸油腔直接連通，減少了空氣及臟物進入系統(tǒng)的機會，但油液的冷卻條件差，需要輔助泵進行換油冷卻和補償漏油，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。一般情況下，閉式系統(tǒng)中的執(zhí)行

31、元件若采用雙作用單活塞桿液壓缸時，由于兩腔流量不等，在工作中會使功率利用下降。所以閉式系統(tǒng)的。3.1.2 單泵、多泵系統(tǒng)按系統(tǒng)中的液壓泵數(shù)量，液壓系統(tǒng)可分為單泵系統(tǒng)和多泵系統(tǒng)。單泵系統(tǒng)是指由一個液壓泵向一個或一組執(zhí)行元件供油的液壓系統(tǒng)(圖3-la)。單泵系統(tǒng)適合于不需要進行多種復(fù)合動作的工程機械，如推土機等鏟土運輸機械的液壓系統(tǒng)。多泵系統(tǒng)是多個單泵系統(tǒng)的組合(圖3-lb)。每臺泵可以分別向各自回路中的執(zhí)行元件供油。每臺泵的功率是根據(jù)各自回路中的功率而定。例如：當系統(tǒng)中只需要進行單個動作而又要充分利用發(fā)動機功率時，可采用合流供油方式，即幾個液壓泵流量同時供給一個執(zhí)行元件，這樣可使工作機構(gòu)的運動速

32、度加快。圖3-1b為三泵液壓系統(tǒng)原理圖，特點是回轉(zhuǎn)機構(gòu)采用獨立的閉式系統(tǒng)，而其它兩個回路為開式系統(tǒng)，這樣可以按照主機的工作情況，把不同的回路組合在一起，以獲得主機最佳的上作性能。a單泵系統(tǒng)b多泵系統(tǒng)圖3-1 液壓系統(tǒng)圖3.2 液壓系統(tǒng)的控制3.2.1 定量節(jié)流控制系統(tǒng) 定量系統(tǒng)是指采用定量泵的液壓系統(tǒng)。定量系統(tǒng)所用的液壓泵為齒輪泵、葉片泵或柱塞泵。由于是定量泵，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速一定時，流量也一定。而壓力是根據(jù)工作循環(huán)中需要克服的最大阻力確定的，因此液壓系統(tǒng)工作時，液壓泵功率是隨工作阻力變化而變化的。在一個工作循環(huán)中液壓泵達到滿功率的情況是很少的，這就造成了發(fā)動機的功率損耗。在定量系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的

33、速度是由控制元件以節(jié)流方式控制的，如圖3-la中，泵輸出的流量一定，進入油缸的油液流量大小由換向閥控制，當需要控制液壓缸的速度時，操縱換向閥閥桿使閥芯與閥體之間的流油通道變小，從而減少流入液壓缸的油量，減少的部分通過溢流閥流回油箱，從而不可避免的造成能量損耗。定量節(jié)流控制系統(tǒng)特點：結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、價格便宜、發(fā)動機的功率有一定的損耗。3.2.2 變量系統(tǒng)變量系統(tǒng)是指采用變量泵的液壓系統(tǒng)。圖3-2的變量系統(tǒng)中所用到的液壓泵為恒功率控制的軸向柱塞泵。圖中功率調(diào)節(jié)器中控制活塞右面有壓力油作用，控制活塞左面有彈簧力作用，當泵的出口壓力低于彈簧裝置的預(yù)緊壓力時，彈簧裝置未被壓縮，液壓泵擺角處于最大擺角

34、位置，此時泵的排量最大。隨著液壓泵出口壓力的增高，彈簧被壓縮，液壓泵的擺角就隨之減小，排量也隨之減少。當液壓泵出口壓力大于起調(diào)壓力時，由于調(diào)節(jié)器中彈簧壓縮力與其行程有近似雙曲線的變化關(guān)系，因而在轉(zhuǎn)數(shù)恒定的情況下，液壓泵與流量也呈近似雙曲線關(guān)系，這樣液壓泵在調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)始終保持恒功率特性。由液壓泵工作壓力隨外載荷大小而變化，因此，可使工作機構(gòu)的速度隨外載荷的增大而變小，或隨外載荷的減小而增大，使發(fā)動機功率在液壓泵調(diào)定范圍內(nèi)得到充分的利用。其缺點是結(jié)構(gòu)和制造工藝復(fù)雜、成本高。圖3-2 恒功率控制變量泵3.3 QY20B汽車起重機液壓系統(tǒng)各油路設(shè)計及整體設(shè)計 QY20B汽車起重機為動臂式全回轉(zhuǎn)液壓汽

35、車起重機、它由支腿、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、伸縮機構(gòu)、變幅機構(gòu)、起升機構(gòu)組成。 支腿用于起重作業(yè)時承受整機負載，使輪胎不接觸地面，清除彈性支承。 回轉(zhuǎn)機構(gòu)使吊臂回轉(zhuǎn)。伸縮機構(gòu)用以改變吊臂長度。變幅機構(gòu)可改變吊臂仰角從而改變吊重的幅度，即工作半徑。起重機構(gòu)可使重物升降。初步回轉(zhuǎn)由ZBD40型軸向柱塞馬達驅(qū)動。主臂由三級伸縮液壓缸組成。起升機構(gòu)由斜軸式軸向柱塞馬達驅(qū)動主、副兩個卷揚筒，另設(shè)有液壓控制的半閉式制動器，常開式離合器。如圖3-3, 為QY20B汽車起重機液壓系統(tǒng)圖，該系統(tǒng)為三泵、開式、定量系統(tǒng)。3.3.1 支腿回路支腿回路由三聯(lián)齒輪泵的9.1供油，支腿操縱閥8由溢流閥8.1、選擇閥8.2、水平液壓缸換

36、向閥8.3、垂直液壓缸換向閥8.4組成， 溢流閥8.1控制泵9.1和支腿液壓系統(tǒng)的最大工作壓力,它的調(diào)整壓力為16MPa。圖3-3 液壓原理圖當選擇閥8.2被扳至上位時，泵9.1的油經(jīng)油管27、選擇閥8.2 、換向閥8.3至水平液壓缸13，當換向閥8.3置于上位時，壓力油進入水平液壓缸13的無桿腔，四個并聯(lián)的水平液壓缸伸出。當換向閥置下位時，四個并聯(lián)的水平液壓缸縮回。當8.4置于上位時，壓力油經(jīng)轉(zhuǎn)閥15液壓鎖14，分別進入四個垂直液壓缸12的無桿腔，支腿伸出當8.4置于下位時，壓力油經(jīng)油管28、液壓鎖14分別進入四個垂直液壓缸有桿腔，支腿縮回。轉(zhuǎn)閥15為四個獨立的兩位開關(guān)閉，可進行垂直支腿缸微

37、調(diào)。液壓鎖14保證了起重時支腿不會縮回和油管破壞時，液壓缸活塞桿也不會突然縮回，防止發(fā)生翻車事故。另外，當行駛或停放時，支腿也不會因重力作用自動下降。3.3.2 回轉(zhuǎn)機構(gòu)當選擇閥8.2置于下位時，泵9.1的油經(jīng)油管27、選擇閥8.2、中心回轉(zhuǎn)接頭7通至上車，外控順序閥6的調(diào)壓范圍是59MPa。當控制壓力小于5MPa時，順序閥打不開，壓力油經(jīng)過油管29、組合閥17給蓄能器18充液。當蓄能器的壓力達到9MPa 時， 壓力油經(jīng)控制油管30打開順序閥，泵9.1的液壓油供給回轉(zhuǎn)機構(gòu)。換向閥5.2為三位六通閥。中位時，泵卸荷。馬達鎖住上下位時，馬達正反回轉(zhuǎn)。5.1為回轉(zhuǎn)回路溢流閥，其調(diào)定壓力17.5MPa

38、 。3.3.3 伸縮回路壓力油由泵9.3經(jīng)中心回轉(zhuǎn)接頭7、油管31、主伸縮換向閥 5.4，在換向閥5.4 至液壓缸2之間裝有平衡閥3，其作用一是平衡負值負載，二是當油管破裂時防止伸縮縮回。伸縮臂回路中溢流閥調(diào)定壓力為17MPa。3.3.4 變幅回路 由9.3供油，換向閥 5.5與伸縮缸換向閥5.4并聯(lián)，可獨立動作也可單獨動作，5.3是變幅和伸縮回路的溢流閥，其調(diào)定壓力為20MPa。3.3.5 起升回路起升回路換向閥5.6為五位六通換向閥。操縱此閥可得到快、慢檔起升或下降速度。換向閥置于上位第一檔時，泵9.2油經(jīng)中心接頭7、換向閥5.6、平衡閥24進入液壓馬達油口A使重物起升、慢速。換向閥5.6置于下位第一檔時，泵9.2油進入馬達B口使重物下降、慢速。換向閥5.6置于上下位第二檔時，泵9.2與泵9.3的油口合流進入馬達，快速升降起升回路溢流閥5.7調(diào)定值為21 MPa。兩個操縱閥16分別控制主、副起升的制動器與離合器。 離合器由蓄能器供給，泵9.1的油在供給回轉(zhuǎn)機構(gòu)前，能給蓄能器充油，為保證離合器結(jié)合絕對可靠，蓄能器還利用起升回路33中的壓力蓄能器當油管33中