液压起重机的液压系统设计-(1)

液压起重机的液压系统设计-(1)

机电一体化专业毕业设计（论文）

论文标题：液压起重机的液压系统设计

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目录

摘

要 (3)

一、概

述………………………………………………………

(3)

（一）关于起重机 (3)

（二）液压起重机传动的优缺点 (4)

（三）液压传动的工作原理及组成 (4)

（四）起重机液压系统的应用现状和发展趋势 (5)

二、起重机液压系统的特点分析 (6)

（一）起升机构液压回路 (6)

（二）伸缩臂机构液压回路 (7)

（三）变幅机构液压回路 (8)

三、液压传动系统的故障分析及排除 (8)

（一）液压系统的主要故障 (8)

（二）故障检查 (9)

（三）液压系统的故障预防 (9)

（四）液压系统的故障分析 (10)

（五）液压系统的故障排除 (10)

四、起重机重量的确定及机构件参数性能的确定 (12)

五、参考文献 (19)

六、结论 (20)

液压起重机的液压系统设计

内容摘要：本文对液压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。

关键词：液压起重机，液压系统，回转机构液压缸

一、概述

（一）关于起重机

汽车起重机是装在普通汽车底盘或特制汽车底盘上的一种起重机，其行驶驾驶室与起重操纵室分开设置。这种起重机的优点是机动性好，转移迅速。缺点是工作时须支腿，不能负荷行驶，也不适合在松软或泥泞的场地上工作。

汽车起重机的底盘性能等同于同样整车总重的载重汽车，符合公路车辆的技术要求，

因而可在各类公路上通行无阻。此种起重机一般备有上、下车两个操纵室，作业时必需伸出支腿保持稳定。起重量的范围很大，可从8吨～1000吨，底盘的车轴数，可从2～10根。是产量最大，使用最广泛的起重机类型。

汽车液压起重机的外形结构

1-载重汽车；2-回转机构；3-支腿；4-吊臂变幅缸；5-基本臂；

6-吊臂伸缩缸；7-起升机构。

（二）液压传动的优缺点

1、液压传动系统的主要优点：

（1）在同等功率情况下，液压执行元件体积小、重量轻、结构紧凑。例如同功率液压马达的重量约只有电动机的1/6左右。

（2）液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置；

（3）液压装置工作比较平稳，由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向；

（4）操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000：1)，它还可以在运行的过程中进行调速；

（5）一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；

（6）容易实现直线运动；

（7）既易实现机器的自动化，又易于实现过载保护，当采用电液联合控制甚至计算机控制后，可实现大负载、高精度、远程自动控制；

（8）液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。

2、液压传动系统的主要缺点：

（1）液压传动不能保证严格的传动比，这是由于液压油的可压缩性和泄漏造成的。

（2）工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。

（3）由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。如果处理不当，泄漏不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。

（4）为了减少泄漏，液压元件在制造精度上要求较高，因此它的造价高，且对油液的污染比较敏感。

总的说来，液压传动的优点最突出的，它的一些缺点有的现已大为改善，有的将随着科学技术的发展而进一步得到克服。

（三）液压传动的工作原理及组成

1、液压传动的工作原理，可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明。

液压千斤顶工作原理图

1—杠杆手柄2—小油缸3—小活塞4，7—单向阀5—吸油管

6，10—管道8—大活塞9—大油缸11—截止阀12—油箱基本工作原理: 液压传动是利用有压力的油液作为传递动力的工作介质，而且传动中必须经过两次能量转换。由此可见，液压传动是一个不同能量的转换过程。

2、液压传动系统的组成:一个完整的、能够正常工作的液压系统，应该由以下五个主要部分来组成：

（1）、动力装置:它是供给液压系统压力油，把机械能转换成液压能的装置。最常见的是液压泵。

（2）、执行装置：它是把液压能转换成机械能的装置。其形式有作直线运动的液压缸，有作回转运动的液压马达，它们又称为液压系统的执行元件。

（3）、控制调节装置：它是对系统中的压力、流量或流动方向进行控制或调节

的装置。如溢流阀、节流阀、换向阀、截止阀等。

（4）、辅助装置：例如油箱，滤油器，油管等。它们对保证系统正常工作是必

不可少的。

（5）、工作介质：传递能量的流体，即液压油等。

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。（四）汽车起重机液压系统的运用现状和发展趋势

随着国家现代化建设的飞速发展，科学技术的不断进步，现代施工项目对汽车

起重机的要求也越来越高，高、深、尖液压技术在汽车起重机上的应用也越来越广泛，

汽车起重机液压系统展示了强大的发展趋势。汽车起重机液压系统一般由起升、变幅、

伸缩、回转、控制五个主回路组成，我们通过对五个主回路现状的分析来探讨其发展趋

势。

1、起升液压系统：对起重机来说，起升动作是最频繁的动作。目前最常用的起升液压

系统为定量泵、定量或变量马达开式液压系统，然而，现代施工对起升系统提出了新的

要求：节能、高效、可靠以及微动性、平稳性好。为了适应这些新的要求，以前的定量

泵将逐步被先进可靠的具有负载反馈和压力切断的恒功率变量泵所取代，先前的定量马

达或液控变量马达也将被电控变量马达所取代。这种系统将能有效的达到轻载高速、重

载低速和节能的效果。

2、变幅液压系统：变幅液压系统的发展趋势也体现为节能高效，目前最先进的为变幅

下降时充分利用吊臂和重物的重力势能，实现重力下放，下放的速度由先导手柄来无级

控制，变幅平稳没有冲击。

3、伸缩液压系统: 对于具有五节以下伸缩臂的伸缩液压系统，国内一般采用同步或顺

序加同步的伸缩方式，当采用两级油缸时，上下两油缸实现内部沟通，一般采用插装式

平衡阀；对于具有五节以上伸缩臂的液压系统，采用单缸插销伸缩机构，这种伸缩机构

自重轻，能大幅提高起重机的起重性能，能有效的控制整机的重量，通过采用多油口和

多平衡阀的油路来提高伸缩的效率.

4、回转液压系统：回转也是起重机使用频繁的动作，但相对而言，回转所需功率最少，

因而回转系统的最高要求是：回转平稳，起重作业无侧载；回转系统的发展趋势为通过

小马达。、大传动比来实现操作平稳，通过设立回转缓冲阀和自由滑转机能来实现吊重的

自动对中功能，从而有效防止侧载的产生。