车载起重机设计.docx

毕 业 设 计论 文 任 务 书一、题目及专题：、 题目 车载起重机设计 、专题 二、课题来源及选题依据 许多生产场合都需要对设备、产品、零件、货物等的搬运和位移，采用叉车是一种有效的方法，但需要专门购买，而且受到场地、吨位和其它现场情况的限制，很难做到经济、合理、有效。在许多货物搬运的现场，没有专门的起重设备，而且往往受到场地空间的制约，如果能在拉货的载重汽车上自备一简易的起重设备，即车载简易起重机，就能够有效地解决上述问题。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求：本设计的要求是：设计出一种起吊重量在3吨以内、起重高度在3米以内、起吊臂可在2.54m范围内伸缩变化、调臂可在00600范围内变幅，整个起吊装置安装在载重汽车上，实现对货物在载重汽车上的上下搬运的一种简易起重机械。 1、车载起重机总体方案确定与结构设计,并绘制装配图。 2、车载起重机液压系统设计（原理图设计），并绘制液压系统原 理图； 3、车载起重机回转机构设计。并绘制车载起重机回转机构装配图以及非标零件图若干份。 4、设计说明书一份 注：所有图纸均需计算机打印 四、接受任务学生： 班 姓名 五、开始及完成日期：自 2012年 11月 12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签名 系主任 签名 年 月 日摘要在我国，车载起重机的发展已有五十年的历史了，由于受到客观条件的限制，一度发展较慢。进入九十年代发展迅速，但与国际先进水平还相差很远，主要表现在产品质量的稳定性、自动化、智能化等方面。随着国家基础建设的规模不断加大，许多生产场合都需要对设备、产品、零件、货物等进行搬运和位移，车载起重机在起重运输行业和野外作业发挥的作用也将越来越大，市场也将越来越大。本文对车载起重机的设计进行了研究，分章、节逐一论述了设计过程。在设计过程部分，首先对装载起重机的汽车的底盘进行选择，确定起重机的技术参数，重点就车载起重机的液压系统进行论述和设计，以及对起重机的主要机构如起升机构、回转机构的型式和计算方法做出论述，对回转机构机械装配部分也进行了设计，最后对影响起重机起重能力的支腿型式及其跨距的确定进行了简要说明。设计的车载起重机能够满足使用功能要求，安全可靠，结构合理，重量轻，操作使用方便，对许多生产场合与起重运输等行业，具有很强的现实意义。关键词：车载起重机；液压系统；回转机构；液压缸 ABSTRACTThedesignandproductionofthevehicle-mountedcranehavemorethan50yearshistoryinourcountry.Thedevelopmentofvehicle-mountedcrane,however,wasslowasthewellknownreason.Since1990s,itwasacceleratedinourcountry,buttheproductsstillcouldnotreachtheadvancedinternationallevelinthequalitystability,automation,andintelligent.Withtheneedvehicle-mountedcranetomoveandshiftproductionequipment,products,componentsandgoods,etc.Vehicle-mountedcraneinliftingthetransportindustryandtheroleoffieldoperationswillbeincreasing,andthemarketwillbegrowing,too.Inthispaper,thedesignoftruckcraneisstudiedindetailandsub-chapter,eachsectionisdiscussedinthedesignprocess.Choosingthevehiclechassiswhichloadingthecranesisdescribedatfirst.Nextistoidentifytechnicalparametersofcrane.Andthedesignofthevehiclewiththeliquidpresssystemisthekey.Thedesignmethodofmainmechanismsofthecrane,whichincludesthewinchsectionandtherotarybearingsection,isdescribed.Mechanicalassemblydesignoftherotarymechanismisalsoconducted.Atlastthispapergivesabriefdescriptionofthesupportleg,whichaffectstheperformanceofcranegreatly.Thisvehicle-mountedcranecansatisfytheserequests,safetydependable,constructionreasonable,thelightweightandoperatingconvenient.Itgivesalotofusestomanyoccasionsandliftproductionoftransportindustries,whichwillhavegreatapplicationbackground.KEYWORDS:Vehicle-mountedcrane；Liquidpresssystem；Rotarymechanism目 录摘要IIIABSTRACTIV目录V1 绪论11.1 本课题的研究内容和意义21.2 国内外的发展概况42 汽车底盘的选择及起重机技术参数的确定62.1 主要性能参数72.2 汽车底盘的选择83 液压系统原理设计93.1 液压系统形式93.1.1 开式、闭式系统103.1.2 单泵、多泵系统103.2.2 变量系统113.3液压系统设计113.3.1 各机构油路组成及特点113.3.2 液压系统压力选择133.3.3 液压系统形式的选择144 起升机构的设计174.1 起升机构的型式和特点174.2起升机构的设计174.2.1 起升机构零部件的选择和计算174.2.2 起升机构传动装置的计算215 回转支承装置的设计275.1 回转支撑装置的选择计算275.1.1 回转支承装置的选择.275.1.2 回转支承装置的计算.275.2 工况及载荷285.3 回转机构的设计295.3.1 回转机构回转阴力矩的确定296 支腿型式的选择316.1 支腿型式分类316.2 支腿跨距的确定31 7 结论与展望338 致谢34参考文献351 绪论 工程机械种类繁多，应用十分广泛。近年来，工程机械发展异常迅速、持续火爆，新理念、新技术、新工艺、新材料不断给予工程机械新的活力，因而工程机械行业的工程技术人员随之面临着新的挑战和考验。 工程起重机是一种以间歇式、重复工作方式，通过起重吊钩或其他吊具起升、下滑，或升降与运移重物的机器设备，是国民经济各生产部门提高劳动生产率、生产过程机械化不可缺少的大型机械设备，被广泛地应用于各种物料的起重、运输、装卸和安装等作业中，在应用工程起重机作业和施工的各部门减轻工人的繁重体力劳动，加快施工与作业进度，降低施工与作业成本，提高质量等方面，起着非常重要的作用。车载式起重机是将起重作业部分装在载重货车上的一种起重机。车载起重机由于具备既能起重、又能载货、机动灵活这一独特的优点，而广泛应用于交通运输、土木建筑业（包括建筑工程、公路桥梁工程、市政修建工程、机械化基础工程等）、电业、野外作业、石材业、码头的货物装卸及远距离转移货物，加装附加装置后，还可用于桥梁维修、高空架线及检测等作业中。随着国家基础建设的规模不断加大，随车起重机在起重运输行业和野外作业发挥的作用也将越来越大。图1.1车载起重机结构图1.1本课题的研究内容和意义工程起重机是各种工程建设广泛应用的重要起重设备。它对减轻劳动强度，节省人力，降低建设成本，提高施工质量，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。车载起重机是其中一种，它安全可靠，结构合理，重量轻，操作使用方便，对许多生产场合与起重运输等行业，具有很强的现实意义。随着国家基础建设的规模不断加大，许多生产场合都需要对设备、产品、零件、货物等进行搬运和位移，车载起重机在起重运输行业和野外作业发挥的作用也将越来越大，市场也将越来越大。在我国，车载起重机的发展已有五十年历史了，由于受到客观条件的限制，一度发展的较慢。进入九十年代发展迅速，但与国际先进水平还相差很远，主要表现在产品质量的稳定性，自动化，智能化等方面。随着国家基础建设的规模不断加大，许多生产场合都需要对设备、产品、零件、货物等进行搬运和位移，车载起重机在起重运输行业和野外作业发挥的作用也将越来越大，时常也将越来越大。车载起重机能够满足使用功能要求，安全可靠，结构合理，重量轻操作使用方便，对许多生产场合与起重运输等行业，具有很强的现实意4。 起重机械式用来对物料进行起重、运输、装卸和安装作业的机械。它可以完成靠人力无法完成的物料搬运动作，以减轻人们的体力劳动，提高生产效率，在工厂、车站、矿山、港口、建筑工地、仓库、水电站等多个领域的部门中得到了广泛的应用，随着生产规模日益扩大，特别式现代化、专业化的生产需求，各种专门用途的起重机相继产生，在许多重要的部门中，不仅式生产过程中的辅助机械，而且已成为生产流水作业生产线上不可缺少的重要机械设备它的发展对国民经济建设起着积极的促进作用。 起重机式一种循环的，间歇运动的，短程搬运物料的机械，一个工作循环，一般包括上料，运送，卸料及回到原位的过程，即取物装置从取物地点，由起升机构吧物料提起，由运行回转或变幅机构把物料移位，然后物料在指定的地点下放，接着进行相反的动作，使取物装置回到原位，以便进行下一步的工作循环，在两个工作循环之间一般由短暂的停歇。起重机工作时，各机构经常是处于启动，制动，正向，反向，等相互交替的运动状态之中。 在高层建筑，冶金，化工，电站等大型项目的建设中，需要吊装和搬运的工程量日益增多，其中不少组合件的吊装和搬运重量达到几百吨。因此必须选用一些大型的起重机进行诸如锅炉及厂房设备的吊装工作。通常采用的大型起重机有龙门起重机，门座式起重机，塔式起重机，履带起重机，轮式起重机以及厂房内装置的桥式起重机等。 在公路，桥梁，水利电力等建设施工中，起重机的使用范围更式极为广泛，无论式装载设备器材，吊装厂房构件，安装电站设备，调运浇筑混凝土，模板，开挖废渣及其它建筑材料等均需使用起重机械，尤其式水电工程施工，不但工程规模浩大，而且地理条件特殊，施工季节性强，工程本身又很复杂，而且吊装搬运的设备，建筑材料量大品种多。除了上面介绍的起重机外，在水电工程中还采用一些其它的大型设备，如缆索起重机，浮式起重机等，在电站厂房及建筑物上安装各种类型的起重机，供检修机组，启闭闸门，及起吊拦污栏之用，这些起重机由大型龙门起重机，固定卷扬起重机以及弧形闸门起重机等。这些专门用途的起重机一般吨位较大，如用起吊闸门的龙门起重机，和固定卷扬起重机，起到了工程起重机的作用，起重机在未来的国家建设当中，还将起到更大的作用。 起重机械的形式形形色色，五花八门，其大体分类如下：装卸桥门式起重机梁式起重机冶金桥式起重机通用桥式起重机手扳葫芦手拉葫芦电动葫芦绞车千斤顶悬挂单轨系统轻小起重设备桥架型起重机起重机械堆垛起重机协会缆索起重机浮式起重机铁路起重机履带起重机轮胎起重机汽车起重机塔式起重机门座起重机固定式回转起重机升降机臂架型起重机图1.2起重机械分类图1.2国内外的发展概况 1.2.1 国外随车起重机发展情况 国际起重机制造业已有几百年的发展历史，主要生产国为德国、美国、日本、法国、意大利等，世界顶级公司有10多家，世界市场主要集中在北美、欧洲和亚洲。欧洲作为起重机的发源地，轮式起重机生产技术水平最高。最负盛名的生产企业有利勃海尔、德马克、森内博根、德国格鲁夫、波坦等； 美国既是生产起重机的主要国家，又是最大的世界市场之一，年市场需求量达600亿美元，主要生产企业为马尼托瓦克公司4，其特点是技术较先进、性能较好、可靠性较高，产品主要销往美洲地区和亚太地区；马尼托瓦克绗架臂履带吊，波坦塔吊和格鲁夫液压移动吊以及万国随车吊在世界五大洲的多个地方制造，销售并提供服务。日本从207年代起成为工程起重机生产大国，其产品特点是技术水平、性能、可靠性仅次于欧美，40%品用于出口至欧美市场，已成为国际上制造起重机的主要国家之一，代表企业为多田野、加藤、神钢、日立、小松等。近年来，随着世界对车载起重机徐诶去量的不断增加，国外各起重机厂家大多采用优化设计等现代设计手段以提高设计效率。有关资料表明，美国、德国、日本等一些起重机公司都广泛应用CA技术，是经过反标准件外组合部分的加工制造。组合构件的使用对生产非标准件起重机来讲，有助于减少成本。 20世纪80年代以来，我国在充分吸收国外先进起重机械制造技术的基础上，开始消化国外技术，实现起重机械产品及关键零部件的国产化成为当时的技术发展主流。由于国外劳动力成本很高，强调工作效率，施工中基本不采用人工装卸。随车起重机以使用灵活、技术成熟等特点，在国际市场有着广阔的市场前景。目前，国外随车起重机已形成了产品功能多元化、品种系列化、性能(机及检测等行。日本和韩国的随车起重机生产较为发达，产品主要以伸缩臂结构为主，其中日本多田野(TADANO)年产量已超过6000台。图1.2每年各个的产量图 1.2.2 国内随车起重机行业概况我国随车起重机行业起步于上世纪70年。目前国内生产随车起重机的主要厂家有10家左右，其中主要有徐工随车起重机公司、石家庄煤矿机械厂、湖南浦沅集团有限公司、山西长治清华机械厂、牡丹江专用汽车制造有限公司、广林特装车（锦州）有限公司、大汉、江环、独霸等。徐州徐工随车起重机有限公司在消化吸收国外先进技术的基础上生产SQ系列伸缩臂式、折叠臂式随车起重机，并于2005年在行业内率先推出第二代随车起重机产品，产品技术目前处于行业领先水平，特别在结构设计、人机工程、产品配套、汽车大梁保护等方面引领行业发展。其产品批量出口非洲、南美、东南亚、中东等国家和地区。近两年来，依靠技术创新取得了较快发展，以3%的市场占有率在国内处于领先地位，成为我国随车起重机行业的后起之秀。湖南浦沅集团是国内生产工程机械的大型企业，随车起重机也只是其子产系列，该企业凭借着中联重科强大的技术研发能力，使其品在行业中享有一定的知名度，不仅在湖南、湖北销售良好，在新疆和相关省份地区也有较强的渗透能力。除了传统随车起重机生产企业外，近年来，国广林特装车株式会社组建的合资公司，其产品主要特点是作业半径大，起升高度高，价格介于进口与国产之间，主要面对国内外一些高端用户。除此之外，以徐州利福特、湖南大汉、江环、独霸等为代表的营、个体企业，这支以民营、个体企业为主的新生力量正在此行业中大显身手，占据一席之地3。经过多年发展重机械企业已经有能力对现有技术进行自主创新，研发出符合国内外市场需求的个性化产品。到目前，我国起重机械行业的产品种类已超过1000个，并不断有新的起重机械设备问世。 国家统计局的数据显示：2011年，中国起重机制造行业规模以上企业有78家；全年实现销售额184.11亿元，资产规模为15540亿元，产品销售利润为21.09亿元。其中，产品销售利润和利润总额的增速均超过30%，行业经营状况较好。2汽车底盘的选择及起重机技术参数的确定图2.1汽车起重机图2.1 主要性能参数起重机的技术参数表征起重机的作业能力，汽车式起重机的主要技术参数包括起重量、起升高度、幅度、起重力矩等。这些参数表名起重机工作性能和技术经济指标，它是设计起重机的技术依据，也是生产使用中选择起重机技术性能的依据。 2.1.1 起重量 起重机起吊重物的质量称为起重量，通常以Q表示，单位为kg或t。起重机的起重参数通常是以额定起重量表示的。所谓额定起重量是指起重机在各种工况下安全作业所容许的起吊重物的最大质量的值，它是随着幅度的加大而减小的。带有吊钩的起重机的额定起重量不包括吊钩和滑轮组的自重。汽车式起重机的额定起重量随着吊臂的方位（侧方、后方、前方三个基本作业方位）不同而有所变化。汽车式起重机的额定起重量还分支腿全伸、不用支腿吊臂行驶3种情况。起重机吊重行使时，起重臂必须前置。起重机不用支腿作业和吊重行使时的额定起重量决定于轮胎、车桥（或轮对转向架）的承载能力。 如上所术，由于汽车式起重机的各种工况比较复杂，考虑的因素较多，额定起重量不只一个时，通常称额定起重量为最大起重量。此次设计的是3吨汽车式起重机的主臂，所以取起重量为Q=3t。 2.1.2 起升高度起升高度是指从地面或轨道顶面至取物装置最高起生位置的铅垂距离（吊钩取取钩环中心），单位为米。如果取物装置能下落到地面或轨面以下，从地面或轨面至取物装置最低下放位置间的铅垂距离称为下放深度。由于汽车式起重机的起升高度随着臂架仰角和臂架长度变化，在各种臂长和不同臂架仰角时可得相应的起升高度曲线。汽车式起重机起升高度的选择按作业要求而定。在确定起升高度时，应考虑配属的吊具、路基和汽车高度保证起重机能将最大高度的物品装入车内。汽车式起重机的最大起升高度的确定是根据起重机作业要求和起重机总体设计的合理性综合考虑。参见起重机设计手册汽车式起重机技术参数表2。 2.1.3 幅度旋转臂架式起重机处于水平位置时，回转中心线与取物装置中心线垂直之间的水平距离称为幅度（R）。幅度的最小值Rmax和最大值Rmin根据作业要求而定。在臂架变幅平面内起重机机体的最外边至取物中心铅垂线之间的距离称为有效幅度，有效幅度可为正值或副值。汽车式起重机有效幅度通常是指使用支腿工作，臂架位于侧向最小幅度时，取物装置中心铅垂线至该侧两支腿中心连线的水平距离，它表示汽车式起重机在最小幅度时工作的可能性。汽车式起重机的幅度R此次汽车式起重机的幅度R=3m.3 2.1.4 起重力矩起重力矩是臂架类起重机主要技术数据之一，它等于额定起重量Q和其相对应的工作幅度R的乘积，即M=QR，起重力矩一般用tm为单位。参见表1，Q=3t，R=3m,此次设计的汽车式起重机的起重力矩为M=QR=33=9tm。同时，基本臂起重力矩为9tm，最长主臂的起重力矩为4 tm。2.1.5 工作速度 工程起重机的工作速度主要包括卷扬、变幅、回转和行走的速度。对伸缩臂式起重机,还包括吊臂伸缩速度和支腿收放速度。起升速度指起重吊钩升起(或下降)的速度,变幅速度指吊钩自最大幅度到最小幅度时的平均线速度,回转速度指起重机转台每分钟的转数。 起重机工作速度选择合理与否,对起重机性能有很大影响。一般来说,起重机工作效率与各机构工作速度有直接关系。当起重量一定时,工作速度高,生产率也高。但速度高也带来一系列不利因素,如惯性增大,启动、制动时引起的动力载荷增大,从而机构的驱动功率和结构强度也要相应增大。因此,合理选择工作速度要全面考虑与之有关的以下一系列因素:根据起重机所服务对象的作业要求考虑。如主要用于港口码头和料场装卸作业的起重机,为了提高装卸货物及材料的生产率,一般要求工作速度快。对于建筑安装工程使用的起重机,则要求吊装平稳性好,其工作速度相应的要低些。工作速度选择与运动行程有关。行程小,采用高速显然不合理。因为合理的速度应是在正常工作时机构能达到稳定运动,不然在机构未达到等速稳定运动前就要制动。所以一般只有在运动行程大时,如用于高层建筑中的起重机的卷扬机构,才采用较高的速度。起重机工作速度的选择与机型有关。如大起重量的起重机,主要解决重件吊装问题,工作并不频繁,工作速度不是主要问题,这种情况下,为了降低驱动功率,减少动力载荷和增加工作平稳性,一般速度取得较低。根据机构本身作业要求和运动性质,各机构可选择不同的速度。如回转速度因受 启动、制动惯性力的限制 , 回转速度取得很低。因为变幅运动对起重机平稳性和安全性有很大影响,变幅速度也不能取得很大,特别是带载变幅时速度取得更低.2.1.6 自重 起重机的自重是指起重机处于工作状态时起重机本身全部自重质量。起重机自重是评价起重机的一个综合性指标,它反映了起重机设计、制造和材料的技术水平。随着电子计算机的应用、技术进步和材料性能的提高,起重机自重可以显著减少。起重机自重与起重机类型、起重量吨级、底盘形式、传动形式、结构形式和整机稳定性等因素有关。例如,履带式底盘比轮胎式底盘自重大,箱形伸缩臂式比析架臂式自重大。注明符号代表的意义。2.2 汽车底盘的选择 从总的性能上看，可分为：通用的汽车底盘、专用的汽车底盘和专用的轮胎底盘三种。 所谓通用的汽车底盘，是指除车架更换外（若有必要时），其余皆采用原汽车底盘。小型的起重机可在原汽车底盘上附加副车架以支承上车结构，因为原汽车车架的强度和刚度都满足不了起重机在起重时的要求。虽然采用附加副车架的工艺比较简单，但整个起重机的重心较高，重量较大。专用的汽车底盘是按起重机的要求设计的，轴距较长，车架刚性好。前悬下沉式驾驶室视野良好，吊臂置于其上。因驾驶室较低，吊臂位置也不高，故起重机重心较低。由于驾驶室悬挂在前桥前，故前桥轴荷较大，同时使车身增长，接近角减小，通过性较差，但可使吊臂的基本臂做得长些；因为基本臂长度与车身成正比，其超出车身的长度一般限在2m左右。因此，在大型汽车起重机中常采用前悬下沉式的驾驶室2。所以选用专用的汽车底盘。.3 液压系统原理设计3.1液压系统形式 液压元件逐步实现了标准化、系列化、化，其规格、品种、质量、性能都有了很大提高，尤其是采用电子技术、伺服技术等新技术新工艺后，液压系统的质量得到了显著的提高，其在国民经济及军事工业中发挥了重大作用。 从不同的角度出发，可以把液压系统分成不同的形式。 （1）按油液的循环方式，液压系统可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，油经各种控制阀后，驱动液压执行元件，回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单，可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用，但因油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大，油泵自吸性能好。闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑，与空气接触机会少，空气不易渗入系统，故传动较平稳。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂，因无油箱，油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏，通常需要一个小流量的补油泵和油箱。由于单杆双作用油缸大小腔流量不等，在工作过程中会使功率利用下降，所以闭式系统中的执行元件一般为液压马达。 （2）按系统中液压泵的数目，可分为单泵系统，双泵系统和多泵系统。 （3）按所用液压泵形式的不同，可分为定量泵系统和变量泵系统。变量泵的优点是在调节范围之内，可以充分利用发动机的功率，但其结构和制造工艺复杂，成本高，可分为手动变量、尽可能控变量、伺服变量、压力补偿变量、恒压变量、液压变量等多种方式。 （4）按向执行元件供油方式的不同，可分为串联系统和并联系统。串联系统中，上一个执行元件的回油即为下一个执行元件的进油，每通过一个执行元件压力就要降低一次。在串联系统中，当主泵向多路阀控制的各执行元件供油时，只要液压泵的出口压力足够，便可以实现各执行元件的运动的复合。但由于执行元件的压力是叠加的，所以克服外载能力将随执行元件数量的增加而降低。 并联系统中，当一台液压泵向一组执行元件供油时，进入各执行元件的流量只是液压泵输出流量的一部分。流量的分配随各件上外载荷的不同而变化，首先进入外载荷较小的执行元件，只有当各执行元件上外载荷相等时，才能实现同时动作。 全液压传动机械性能的优劣，主要取决于液压系统性能的好坏，包括所用元件质量优劣，基本回路是否恰当等。系统性能的好坏，除满足使用功能要求外，应从液压系统的效率、功率利用。 现代工程机械几乎都采用了液压系统，并且与电子系统、计算机控制技术结合，成为现代工程机械的重要组成部分1. 3.1.1 开式、闭式系统 按油液的循环方式，液压系统可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，油经各种控制阀后，驱动液压执行元件，回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单，可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用，但因油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大，油泵自吸性能好。闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑，与空气接触机会少，空气不易渗入系统，故传动较平稳。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了开式系统换压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂，因无油箱，油液的散热和过滤条件较差。由于单杆双作用油缸大小腔流量不等，在工作过程中会使功率利用下降，所以闭式系统中的执行元件一般为液压马达8。 3.1.2 单泵、多泵系统 按系统中液压泵的数目，可分为单泵系统，双泵系统和多泵系统。单泵，系统简单，对速度的控制一般是快进采用液压缸差动连接，工进采用调速阀调速，如果是变量泵，这样设计不会有什么问题，系统效率较高采用双泵的可能性原因大体上也是平衡这一矛盾，例如，当系统工进速度分级较多且工进时间较长时，宜采用双泵，即系统设计为大、小两台泵，大泵与小泵用于快进、快退，而工进用小泵，这样做的好处是系统节能，且成本相对较低，但系统较单泵复杂5。3.2 液压系统的控制 液压控制系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作，完成各种设备不同的动作需要。液压控制系统的优点1、可以在运行过程中实现大范围的无级调速。2、在同等输出功率下，液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯量小、动态性能好。3、采用液压传动可实现无间隙传动，运动平稳。4、便于实现自动工作循环和自动过载保护。5、由于一般采用油作为传动介质，因此液压元件有自我润滑作用，有较长的使用寿命。6、液压元件都是标准化、系列化的产品，便于设计、制造和推广应用。液压控制系统的缺点1、损失大、效率低、发热大。2、不能得到定比传动。3、当采用油作为传动介质时还需要注意防火问题。4、液压元件加工精度要求高，造价高。5、液压系统的故障比较难查找，对操作人员的技术水平要求高2。3.2.1 变量节流控制系统 采用外啮合齿轮泵，流量固定，不能依据负荷变化而使流量作出相应的变化，只适用于小流量、中高压系统工作压力一般为16MPa3.2.2 变量系统总功率变量控制，采用两个柱塞泵，每个泵输出流量可自动调节，工作过程中，每个泵输出流量随两个泵工作压力之和增大（减小）而减小（增大），两泵功率之和基本保持恒定，充分利用发动机功率，防止发动机熄火43.3 液压系统设计 3.3.1 各机构油路组成及特点起升机构是起重机械的主要机构，用以实现重物的升降运动。起升机构通常由原动机、减速器、卷筒、制动器、离合器、钢丝绳滑轮组和吊钩等组成。起升液压油路回路起到使重物升降的作用。起升液压油路回路主要由液压泵、换向阀、平衡阀、液压离合器、液压制动器和液压马达组成。起降机构是汽车起重机的主要工作机构，它是一个由大转矩液压马达带动的卷扬机。液压马达的正、反转由三位四通手动换向阀F控制。起重机起升速度的调节是通过改变汽车发动机的转速从而改变液压泵的输出流量和液压马达的输入流量来实现的。在液压马达的回油路中设有平衡回路，以防止重物落下。此外，在液压马达上还设有由单向节流阀和单作用闸缸组成的制动回路，使制动器张开延时而紧闭迅速，以避免卷扬机起停时发生溜车下滑现象。回转回路主要由液压泵、换向阀、平衡阀、液压离合器和液压马达组成，由于回转力比较小所以其结构没有起升回路复杂。回转机构用以改变工作回路，考虑到载荷的摆动会造成倾翻的危险对微动性和稳定性要求较高。液压回路的回转机构有高速和低速之分，告诉方案采用高速液压马达通过减速装置减速增大扭矩，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.转台的回转由一个大转矩液压马达驱动，它能双向驱动转台回转。通过齿轮、蜗杆机构减速，转台的回转速度为1r/min3 r/min。由于速度较低，惯性较小，一般不设缓冲装置，液压马达的回转由三位六通手动换向阀控制，当三位六通手动换向阀工作在左位或右位时，分别驱动液压马达正向或反向回转。3.3.2液压系统压力选择 在进行设计过程中我们首先要了解汽车起重机是具备专业设备用于承担重型起重任务的特殊车辆，大多数的汽车起重机都采用了液压装置，这装置的使用使机械的效率大大提高，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22MPa左右，现采用系统压力为21MPa6。 液压汽车起重机的液压系统采用液压泵、定量或变量马达实现起重机起升回转、变幅、起重臂伸缩及支腿伸缩并可单独或组合动作。马达采用过热保护，并有防止错误操作的安全装置。大吨位的液压汽车起重机选用多联齿轮泵。在液压系统中设有自动超负荷安全阀、缓冲阀及液压锁等，以防止起重机作业时过载或失速及油管突然破裂引起的意外事故发生。基本臂；额定起重量的80；相应的工作幅度。主卷扬起升回转下降（中间制动一次）基本臂；额定起重量的80；相应的工作幅度。主卷扬起升回转下降停顿起升回转下降（中间制动一次）中长臂；中长臂最大额定起重量的1/2；相应的工作幅度。（主卷扬起升回转）变幅下降（起升回转）下降（中间制动一次）中长臂；中长臂最大额定起重量的1/2；相应的工作幅度。主卷扬起升回转变幅下降停顿起升回转下降（中间制动一次）最长臂；最长臂最大额定起重量的1/2；相应的工作幅度。主卷扬起升回转变幅下降(中间制动一次）3.3.3液压系统形式的选择 根据开式和闭式系统的优缺点、典型工况，结合国内外同类产品的具体情况，液压系统决定选用多泵多回路和多种型式的高压变量系统。为了使液压系统更加易于检修和使结构更简单明了，在起升、回转、伸缩、变幅、支腿和控制液压回路中全部采用开式油路。 本机属于轻型起重机，回转比较频繁，所以回转油路由变量泵和定量马达组成。伸缩回路有两节伸缩臂和两个液压缸，液压缸与钢绳组合实现同时伸缩。轻型起重机的变幅机构，采用单缸回路。 为了提高效率，本轻型起重机回转、伸缩、变幅回路可以协调工作。因此采用了三个三位四通换向阀来分别控制三个动作，这样操作起来十分方便，简单。支腿回路采用H式支腿，因为本机为轻型起重机，支腿不外伸，每一支腿只有一个垂直液压缸，支腿伸出后成H形。支腿回路的各油缸均采用手柄操纵换现各种控制。回路中支腿油路液控单向阀可以防止支腿软腿现象。根据汽车起重机的工况，支腿回路、回转回路、伸缩回路和变幅回路通常单独工作，所以可以采用同一个液压泵并联组合供油。2图3.5 汽车起重机典型液压系统原理图1-三联齿轮泵；2-中心回转头；3-油箱；4-支腿控制阀；5-转阀；6-支腿水平缸；7-支腿垂直缸；8-液压锁；9-回油过滤器；10-顺序阀；11-组合阀；12-蓄能器；13-操纵阀；14-多路换向阀；15-溢流阀；16-回转马达；17-伸缩臂液压缸；18、20、22-平衡阀；19-变幅液压缸；21-起升马达；23-梭阀；24-制动器液压缸；25-离合器液压缸；26-单向节流阀；27、34-管道