QY-8汽车起重机液压系统设计

商丘职业技术学院毕业设计（论文） 1 前 言 本次毕业设计选择的课题是 QY-8 汽车起重机液压系统设计，选择本题是因为本题是大家见到的最多的液压系统。本次毕业设计选择的课题是 QY-8汽车起重机液压系统设计能使我更好的了解汽车起重机及液压系统。并熟悉相关知识。 通过对汽车起重机液压系统的研究和学习，熟练的掌握了液压系统的相关知识，并能在实际中实际应用，加强了对液压系统的了解，增加了液压系统方面的知识，拓宽了我的知识面，使我的知识不再局限于课本，能从实例中发现问题、解决问题、学习问题。 本课题主要是液压起动问题。能通过参考文献用自己所学的知识去 设计一台汽车起重机的液压系统，对一个毕业生来说是一件坚巨的任务。我通过大量的阅读资料和请教老师得到了相关知识，并且和同学们一起讨论并实地查看汽车起重机。 通过本课题我认识到所学的局限性，通过本课题使我学到了跟多的知识并让我了解到所学的不足。 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 2 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 汽车 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 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 3 ABSTRACT The design and production of the vehicle-mounted crane have more than 50 years history in our country. The development of vehicle-mounted crane, however, was slow as the well known reason. Since 1990s, it was accelerated in our country, but the products still could not reach the advanced international level in the quality stability, automation, and intelligent. With the need vehicle-mounted crane to move and shift production equipment, products, components and goods, etc. Vehicle-mounted crane in lifting the transport industry and the role of field operations will be increasing, and the market will be growing, too. In this paper, the design of truck crane is studied in detail and sub-chapter, each section is discussed in the design process. Choosing the vehicle chassis which loading the cranes is described at first. Next is to identify technical parameters of crane. And the design of the vehicle with the liquid press system is the key. The design method of main mechanisms of the crane, which includes the winch section and the rotary bearing section, is described. Mechanical assembly design of the rotary mechanism is also conducted. At last this paper gives a brief description of the support leg, which affects the performance of crane greatly. This vehicle-mounted crane can satisfy these requests, safety dependable, construction reasonable, the light weight and operating convenient. It gives a lot of uses to many occasions and lift production of transport industries, which will have great application background. KEY WORDS : Vehicle-mounted crane ， Liquid press system ， Rotary mechanism 目 录 前 言 摘 要 . 1 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 4 1. 第 1 章概述 5 1.1 关于起重机 . . 5 1.2 液压传动应用于汽车起重机上的优缺点 . 6 1.2.1 优点 . . 6 1.2.2 缺点 . 6 1.3 液压传动的工作原理及组成 . 7 1.4 汽车起重机液压系统的运用现状和发展趋势 . 8 2. 第 2 章液压系统特点分析 . 10 2.1 起升机构液压回路 . 10 2.2 伸缩臂液压机构回路 10 2.3 变幅机构液压回路 . 12 3. 第 3 章液压传动系统的故障分析与排故 . 12 3.1 液压系统的主要故障 12 3.2 故障检查 . 13 3.3 液压系统的故障预防 . 14 3.4 液压系统的故障分析 . 15 3.5 液压系统故障的排除 . 15 4. 第 4 章起重机重量的确定及机构件参数性能的确定 . 17 5. 结 论 . 25 6. 结束语 . 27 7. 参 考文献 . 28 8. 致 谢 . 29 9. 附 录 . 30 1 概 述 1.1 关于汽车起重机 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 5 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。 图 1-1 QY-8 型汽车起重机的外形结构 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 1.2 液压传动的优缺点 1.2.1 液压传动系统的主要优点 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 6 液压传动与机械传动、电气传动相比有以下主要优点： (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。 1.2.2 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。 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 7 1.3、液压传动的工作原理及组成 1.3.1 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。 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 8 1.3.2、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。 1.4 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。 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 9 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。 5、操纵、控制系统 机械式操纵是汽车起重机最简单、最广泛使用的一种操纵方式，液比例操纵系统在我厂也己广泛使用并相当成熟，操作性能得到了很大的提高；然而，最有发展前途的还是电比例操纵系统，借助于计算机技术和可编程技术，汽车起重机将向智能化发展。 除此之外，液压系统在以下几方面也体现出明显的发展趋势： 1、采用国际化配套，对系统性要求较高的液压元件如泵、阀、马达等采 用国际化配套可提高产品的可靠性，另外，国外使用成熟、量大价廉的元件在国内也广泛使用。 2、采用卡套式接头，由于卡套式接头在控制系统污染、防泄露等方面具有很强的优越性，使用卡套式接头能大大减少故障率和早期反馈率。 3、在系统中设计速度分档，由于不同施工项目的不同要求，对起重机各动作速度的要求也不一样，速度分档技术也应运而生，设计不同的速度档位，以适用不同工况的要求。 4、广泛使用高度集成的、模块化阀组，能简化管路，有效的减少液组，提高效率，同时易于维护。 5、向计算机技术领域的纵深渗透，汽车起重机将向无线遥控技术、远 程诊断服务技术、黑匣子自我保护技术等方向发展，为了实现整机的功能，液压技术将同计算商丘职业技术学院毕业设计（论文） 10 机技术相互渗透，共同发展。 2 液压系统特点分析 一、 起升机构液压回路 工程起重机需要用起升机构，即卷筒 吊索机构实现垂直起升和下放重物。液压起升机构用液压马达通过减速器驱动卷筒，图 1-2-1 是一种最简单的起升机构液压回路。当换向阀 3 处于右位时，通过液压马达 2、减速器 6和卷筒 7 提升重物 c，实现吊重上升。而换向阀处于右位时下放重物 c，实现负重下降，这时平衡阀 4 起平稳作用。当换向阀处于中位时，回路实现承重静止。由于液压马达内部 泄漏比较大，即使平衡阀的闭锁性能很好，但卷筒 吊索机构仍难以支撑重物 c。如要实现承重静止，可以设置常闭式制动器，依靠制动液压缸 8 来实现。在换向阀右位 (吊重上升 )和左位 (负重下降 )时，泵 1 压出液体同时作用在制动缸下腔，将活塞顶起，压缩上腔弹簧，使制动器闸瓦拉开，这样液压马达不受制动。换向阀处于中位时，泵卸荷，压出口接近零压，制动缸活塞被弹簧压下，闸瓦制动液压马达，使其停转，重物 c就静止于空中 。 某些起升机构要求开始举升重物时，液压马达产生一定的驱动力矩，然后制动缸才彻底拉开制动闸瓦，以避免重物 c 在马达驱动力矩 充分形成前向下溜滑。所以在通往制动缸的支路上没单向节流阀 9，由于阀 9 的作用，拉开闸瓦的时间放慢，有一段缓慢的动摩擦过程；同时，马达在结束负重下降后，换向阀 3 回复中位，阀 9 的单向阀允许迅速排出制动缸下腔的液体 ,使制动闸瓦尽快闸住液压马达，避免重物 C 继续下降。 二、伸缩臂机构液压回路 伸缩机构是一种多级式伸缩起重臂伸出与缩回的机构。图 2-2-2 为伸缩臂机构液压回路。臂架有三节， I 是第 1 节臂，或称基臂； n 是第 2 节臂；III 是第 3 节臂；后一节臂可依靠液压缸相对前一节臂伸出或缩进。 3 节臂只要两只液压缸：液压缸 6 的活 塞与基臂 I 铰接，而其缸体铰接于第 2 节臂II，缸体运动 相对 I 伸缩；液压缸 7 的缸体与第 2 节臂 铰接，而其活塞商丘职业技术学院毕业设计（论文） 11 铰接于 第 3 节臂 ，活塞运动使 相对于 伸缩。 第 2和第 3 节臂是顺序动作的，对回路的控制可依次作如下操作： 1.手动换向阀 2 左位，电磁阀 3 也左位，使液压缸 6 亡腔压人液体，缸体运动将第 2 节 相对于基臂 l 伸出， 第 3 节臂 I 则顺势被 托起，但对 无相对运动，此时实现举重上升。 2手动换向阀仍左位，但电磁换向阀换右位，液压缸 6 因无液体压入而停止运动，臂 对臂 I 也停止伸出，而液压缸 7 下腔压入液体，活塞运动将 m 相对于 伸出，继续举重上升。连同上一步序，可将 3 臂总长增至最大，将重物举升至最高位。 3手动换向阀换为右位，电磁换向阀仍为右位，液压缸 7 上腔压入液体，活塞运动臂 m 相对于 缩回，为负重下降，故此时需平衡阀 5 作用。 4手动换向阀仍右位，电磁换向阀换左位，液压缸 6 下腔压入液体，缸体运动将 相对于 I 缩回，亦为负重下降，需平衡阀 4 作用。 如不按上述次序操作，可以实现多种不同的伸缩顺序，但不可能出现两个液压缸同时动作。 伸缩臂机构可以不同的方法，即不采用电磁阀而用顺序阀，液压缸面商丘职业技术学院毕业设计（论文） 12 积差动，机械结构等办法实现多个液压缸的顺序动作，还可以采用同步措施实现液压缸的同时动作。 三、变幅机构液压回路 变幅机构在起重机、挖掘机和装载机等工程机械中，用于改变臂架的位置，增主机的工作范围。最常见的液压变幅机构是用双作用液压缸作液动机，也有采用液压马达和柱塞缸。图 2-2-3 为双作用液压缸变幅回路。 液压缸 6 承受重物 c 及臂架重量之和的分力作用，因此，在一般情况下应采用平衡阀 3 来达到负重匀速下降的要求，如图 2-2-3a)所示。但在一些对负重下降匀速要求不很严格的场合，可以采用液控单向阀 4 串联单向节流阀 5 来代替平衡阀，如图 2-2-3b)所示。其中阀 4 的作用有：一是在承重静止时锁紧液压缸 6；二是在负重下降时泵形成一定压力打开控制口，使液压缸下腔排出液体而下降。但阀 4 却没有平衡阀使液压缸匀速下降的功能，然而这种功能由 3 液压传动系统的故障分析与排故 液压传动是以液压油为工作介质进行能量转换和动力传递的，它具有传送能量大、布局容易、结构紧凑、换向方便、转动平稳均匀、容易完成复杂动作等优点，因而广泛应用于工程机械领域。但是，液压传动的故障往往不容易从外部表面现象和声响特征中准确地判断出故障发生的部位和原因，而准确迅速地查出故障发生的部位和原因，并及时排除。在工程机械的使用、管理和维修中是十分重要的。 1 液压系统的主要故障 部分，往 往容易出现泄漏、油温过高、出现噪音以及电液结合部分执行动作商丘职业技术学院毕业设计（论文） 13 失灵等现象。具体表现：一是管子、管接头处及密封面处的泄漏，它不仅增加了液压油的耗油量，脏污机器的表面，而且影响执行元件的正常工作。二是执行动作迟缓和无力，表现为推土机铲刀提升缓慢、切土困难，挖掘机挖掘无力、油马达转不起来或转速过低等。三是液压系统产生振动和噪音。四是其他元件出现异常。 2 故障的检查 2.1 直接检查法 并提出解决的办法。 2.2 仪器仪表检测法 础上，根据发生故障的特征和经验，采取各种检查仪器仪表，对液压系统的流量、压力、油温及液压元件转速直通式检测，对振动噪音和磨损微粒进行量的分析。 2.3 元件置换法 除，继而找出发生故障的部位和原因，予以排除。在施工现场，体积较大、不易拆装且储备件较少的元件，不宜采用这种方法。但对于如平衡阀、溢流阀及单向阀之类的体积小，易拆装的元件，采用置换法是比较方便的。 2.4 按出厂要求的时 间和部位，通过专业检测、监控和诊断来检测元器件技术状况，及时发现可能出现的异常隐患，这是使液压系统的故障消灭在发生之前的一种科学技术手段。当然，执行定期检测法，首先要培养一些专业技术检测人员，使他们既精通工程机械液压元件的构造和原理，又掌握和钻研检测液压传动系统的各种诊断技术，在不断积累靠人的直感判断故障经验的同时，逐步发展不解体诊断技术，来完成技术数据采集，辅以电脑来分析判断故障的原因及排除方法。 3 液压系统的故障预防 3.1 保证液压油的清洁度 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 14 (详参工程机械油料手册 )，防止液压油中侵入污物和杂质。因为在液压传动系统中，液压油既是工作介质，又是润滑剂，所以油液的清洁度对系统的性能，对元件的可靠性、安全性、效率和使用寿命等影响极大。液压元件的配合精度极高，对油液中的污物杂质所造成的淤积、阻塞、擦伤和腐蚀等情况反应更为敏感。 检查油量状况时不注意；三是加油时未用 120 目的滤网过滤；四是使用的容器和用具不洁净； 五是磨损严重和损坏的密封件不能及时更换；六是检查修理时，热弯管路和接头焊修 产生的锈皮杂质清理不净；七是油液贮存不当系统故障的发生。 3.2 防止液压油中混入空气 有少量空气，它的影响也是非常大的。溶解在油液中的空气，在压力较低时，就会从油中逸出产生气泡，形成空穴现象；到了高压区，在压力的冲击下，这些气泡又很快被击碎，急剧受到压缩，使系统产生噪音。同时，气体突然受到压缩时，就会放出大量的热能，因而引起局部受热，使液压元件和液压油受到损坏，工作不稳定，有 时会引起冲击性振动。 动、密封件损坏；二是加油时，避免不适当地向下倾倒；三是回油管插入油面以下；四是避免液压泵入口滤油器阻塞使吸油阻力增大，不能把溶解在油中的空气分离出来。 3.3 30 80范围内比较好，在使用时必须注意防止油温过高。如油箱中的油面不够，液压油冷却器散热性能不良，系统效率太低，元件容量小，流速过高，选用油液粘度不正确，它们都会使油温升高过快。粘度高增加油液流动时的能 量损耗，粘度低会使泄漏增多，因此在使用中能注意并检查这些问题，就可以预防油温过高。此外对液压油定期过滤，定期进行物理性能检验，既能保证液压系统的工作性能，又能减少液压元件的磨损和腐蚀，延长油液和液压元件的使用寿命。 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 15 4 液压系统的故障分析 4.1 传动系统分析法 于密封件老化、变质和磨损而产生外泄是很容易观察到的，根据具体情况可设法排除。但是如果液压元件的内部发生了故障是观察不到的，往往不容易一下子就 找出原因，有时虽然是同样的故障现象，但产生的原因却不一定相同，要想准确而迅速地找出液压元件的故障的部位和原因，首先要根据发生故障元件的构造图、系统图，分析了解和研究元件的工作原理和特性，再使了解的构造原理与实物对号，具体情况具体分析，检查寻找故障发生的部位和产生的原因，以便采取相应的技术措施来排除故障。 4.2 逻辑流程分析法 逐步逼近找出故障发生的部位和原因。 5 液压系统故障的排除 (1) 液压系统中管子、管子接头和焊接处，由于 振动频率较高，常常发生破坏。在换用时要根据压力和使用场合，选用强度足够，内壁光滑清洁，无砂、无伤、无锈蚀、无氧化皮的管子。当管子需要焊接时，最好采用加套管的办法，因为对接可能使管的内径局部缩小；截段时，油管的截面与管子轴线的不垂直度不得大于 0.5，并清除铁屑和锐边倒钝。当管子支承距离过大或支承松动时要设卡固定拧紧，当弯曲半径过小时，易形成弯曲应力，弯曲半径一般应大于管外径的 3 倍。 命通常是：固定元件之间的密封寿命时间为 10000h，运动元件 之间密封寿命时间为 1500h 2000h。到了规定的使用寿命时间后，即使还可用的元件也应该更换。密封面的泄漏还与预压面的压力不够或不均匀有关。预压量增大时，其封油量压力增大，密封效果好，反之则差。再者摩擦表面光洁度与硬度不足也会缩短密封件的寿命。 泄漏的原因。 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 16 失效，油封工作温度过高或过低也会影响其寿命和工作性能。 (2) 执行元件运动的速度降低，主要是由于输入执行元件的液 压油流量不足；执行元件无力的原因主要是输入液压油压力不足，以及回油管路背压过高等因素所造成的。 210 102kPa，柱塞泵的工作压力可达 320 102kPa。泵的输出压力是由荷载决定的，并随着荷载的变化而变化。荷载无限增加，泵的压力也无限升高，直到系统某一部分被破坏。对于齿轮泵：主要是轴承、齿轮啮合面、齿顶与壳体、齿轮端面与泵盖间的磨损和密封件的磨损、老化、损坏使齿轮泵的内漏表现更为突出。在一定转速与一定压力下，对无端面间隙补偿的齿轮泵，其轴线磨损引起 的泄漏约占全部内漏量的 75% 85%，齿顶间隙内漏量约占 15% 20%，其他内漏约占 4% 5%，因此我们要抓住主要问题，采取有效的技术措施予以解决，就能使泵恢复其原有性能。 齿顶和端面会产生毛刺，使泵体和端盖的磨损加剧，尤其是铝合金泵盖更为严重。如能定期修理检查，用油石磨掉所产生的毛刺，则可以延长油泵的寿命。叶片泵的主要故障是定子、叶片、转子、轴承和两侧配流盘的磨损，定子的内表面是由圆弧和过渡曲线组成的，过渡曲线如果采用“阿基米德”螺旋线，则 叶片径向等速运动。实践证明，当我们将叶片泵解体修理时，定子内表面就在曲线与圆弧连接部分磨损最严重，换掉磨损严重的定子，可以使叶片泵恢复原有的性能，采用这种修理方法是比较经济的。叶片泵转子、叶片的使用寿命约相当于定子使用寿命的两倍，这在备料时应予以考虑。 (3) 液压系统的蓄能器是用来调节能量、贮存能量、减少设备容积、降低功率消耗、减少系统发热、缓冲吸收冲击和脉动压力的辅助元件。常见的蓄能器有胶囊式的，它具有漏气损失小、反应灵敏、可以吸收急速的压力冲击和脉动、重量轻、体积小等特点。蓄能器发生故障会影响液压 系统的正常工作，因此在检查气压量不足时，应按时充入惰性气体。 (4) 液压系统中，要求装备精度高的还有液压马达。如果注意日常维护和保养，防止油液污染，一般不会发生故障，进入液压马达的油液须仔细过滤，以减少杂质，防止过快磨损。修理后的马达，应注满干净的液压油，排商丘职业技术学院毕业设计（论文） 17 尽系统中的空气。确定不了马达是否有故障，最好不要拆卸，这样可减少污染的机会和保持配合的精度。液压缸是液压系统中的执行元件，常见的故障有漏油和运动不正常。缸头因密封件损坏而外泄，应立即更换密封件；油缸运动不正常有油缸内漏、油路中有空气、活塞密封件老化 和损坏、油液有杂质、平衡阀发生故障等。 (5) 控制元件是用来实现系统和执行元件对压力、流量方向的要求的。控制阀及时控制系统中最重要的元件，由于阀的配合一般都比较精密，所以在修理时应特别注意，不需拆阀芯的尽量不要抽出阀芯；配合副方位不要错乱，偶件不要互换；螺丝的拧紧力矩要均匀一致，锥形阀芯的接触线磨损可采用研磨修正接触线的办法解决；回位弹簧疲劳时，可予更换 4 起重机重量的确定及机构件参数性能的确定 4.1 QY8 液压系列元件的参数 起重机总重量是舍己为公为 7.5 吨。 主臂长 7.5m，副臂长 16.98m。 根据设计要求基本臂设计为 7.5m 最长主臂 16.98m 最长主臂 +副臂为 22.1m. 车重心在压后支腿为车全长的 2/3 处。即 12*2/3=8m。 吊臂液压变幅缸与主臂相离为 0.8m 主臂距变幅缸 3.5m 处 支腿距离确定为：纵向距离为 3.825m 横向 4.0m 液压泵 20 mp 排量 40ml 转速 1500r/min 起升速度单泵 53m/ min.最大回转速度 2.8r/min. 全伸时间 36s 全缩时间 25s 变幅时间 35s 起程起臂时间 20s 同时收放时间 16s 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 18 水平时间 16s 最大额 定总起 800kg 重量 最小额定变幅 3m 最大起重力矩 235.2kn*m 后车架离地高度 1.2m 4.2 支腿液压参数设计 液压缸安装于车架上横向 4.0m 纵向 3.825m 全缩离地高度为 0.2m 液压支腿单腿受力计算 G 车 =7.5*10*10（ G 取 10N/kg） =750000N (支腿液压活塞相关参数 ) 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 19 (支腿液压缸参数 ) 单腿受力为 750000/4=37500N 液压活塞杆为 45 号钢 D=70mm 液压钢外壁为铸铁高 H=70mm 可升长度为 60cm 液压活塞 D=100mm H 厚 =20mm S 为截面 = r =0.05*3.14159( 取值为 3.14159 计算 ) =0.0785398 V 缸 =78.5*60 =4712.4ml 设计要求 16S 升起，流量为 294.525ml/S 才可以满足要求 收腿时间为 16S S= （ 5-3.5） =3.14159*12.25 =39.27cm V 无杆腔 =S*h =39.27*60 =2403.3ml V 流 =v/t =2403.3/16 =150.21ml/S 强度较核根据金属工艺学 52 页 45 号钢力学 性能 225-600MP p 油压 =f/ s 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 20 =3.75*10000/0.00785398 =4.7746mp 4.3 吊臂伸缩缸设计 根据设计设计基本臂 7.5m 最长主臂 16.98m 最长主臂加副臂 22.1m 可伸缩长度为 6m 已知额定起重为 8T单泵起升速度为 53m/min=0.89m/S 外加图 卷绳速度为 0.89m/min 起升时加速度为 0.89m/s F=G+MA =8*10*10+8000*0.89 =7120+80000 =87120N（ G 取 10N/KG） 4.4 基本臂液压缸及主臂 主要参数的确定 （ 基本臂液压缸设计及参数确定 ） 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 21 （ 主臂液压活塞相关参数确定 ） 设计有效变幅范围为 6m S 塞 = r =15* =706.85575cm V 体 =SH =600*706.85775 =424114ml 压力分析：最大力设为 87120N 来计算 需油液压力最小值为 P=F/S =87120/0.07069 =1.232423mp 根据设计要求全伸时间为 36S 需要液压油流速 v 为 v 油 =V/t =424114/36 =11781ML/S 4.5 无杆腔全缩需液压油体积 V 确定 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 22 S=S 塞 -S 杆 =706.857-490.873438 =215.983562cm V 无杆腔 = SH =215.98356*600 =129590.137ml 根据设计要求全缩 时间 为 25S 全缩则液压油流速为 V 速 =V 体 /t =129590.135/25 =5183.6054ML/S 4.6 臂的抗断能力较核 以起重中当主副臂水平起重时力最大来计算 较核强度 =F/S S 缸 = (R- r)(R 为缸壁外径 r为缸壁内径 ) =（ 17-15） =*64 =201.1 设拉伸区域应力集中区为81处 =02011.0 8*87120 =34.66mp 副臂校核 S 截 =（ r-r）（ r 为杆截面半径） =（ 12.5-10） =3.14159*56.25 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 23 =176.1714 取应力集中区为杆截面的81处 副 =0176.0 8*87120 =39.6MP 4.6 变幅液压缸的 设计 设计液压缸全伸状态为 4.937m 基本臂与变变幅臂距离确定为 0.8m 变幅臂与基本臂安装位置于基本臂的 5m处 其相关数据图形如下 （ 变幅臂活塞缸设计参数 ） （ 变幅臂活塞设计参数 ） 根据设计要求变幅时间为 35S 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 24 S 塞 =r =3.14159*16 =50.26544cm 变幅范围为 h=1m=100cm V=SH =50.26544*100 =5026.544ml V 油速 =V/t = 5026.544/35 =143.615545ml/S S=S 塞 -S 杆 =（ R塞 -R杆 ） =*（ 16-12.5） =*3.5 =11.7809 h=1m=100cm V 无杆腔 = S*h =11.7809*100 =1178.09ml V 油速 =V/t =35096.1178 =33.66ml/s 液压油压强计算 P=SF =005026.087120 =1.733MP 确定变幅时液压油最小压强为 =1.733M、流速为 =33.66ml/s 才可以满足变幅要求。 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 25 结 论 毕业论文 是 大学 学习阶段一 次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的给 QY-8 汽车起重机液压系统 设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结 合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识， 同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼， 经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。 虽然毕业设计内容繁多，过程繁琐但我的 收获却更加丰富。各种系统的适用条件，各种设备的选用标准， 各种回路的设计方法， 各种 数据 的 运用方式 ，我都是随着设 计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。和老师的沟通交流更使我从 安全 的角度对设计有了新的认识也对自己 提出了新的要求，举个简单的例子： 对于起重机自身的重量设计不当会引起翻车等 这些本是我工作后才会意识到的问题，通过这次毕业设计让我提前了解了这 些知识，这是很珍贵的。 提高是有限的但提高也是全面的，正是这一次设计让我积累了无数实际经验，使我的头脑更好的被知识武装了起来，也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。 顺利如期的完成本次毕业设计给了我很大的信心，让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心， 无论是液压系统还是液压缸的设计我都是按照一定的标准设计的但还是讯在一定的不足 ，这 些 不足在一定程 度上限制了我们的创造力。比如我的设计 安全问题上 ， 在这个视安全为第一的社会中，稍微的设计不当都会引起一定得安 全问题，这无疑是设计中最大的忌讳， 可这些不足正是我 去更好的研究更好的创造的最大动力，只有发现问题面对问题才有可能解决问题，不足和遗憾不会给我打击只会更好的鞭策我前行，今后我更会关注新技术新设备新工艺的出现，并争取尽快的掌握这些先进的知识，更好的为祖国的四化服务。 脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难、坚持不懈、吃商丘职业技术学院毕业设计（论文） 26 苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我想这是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升，也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 27 6 结 束 语 踉踉跄跄地忙碌了 一 个 多 月，我的毕业设计课题也终将告一段落。 经过复查 也基本达到预期的效果，虚荣的成就感在没人的时候也总会冒上心头。但由于能力和时间的关系，总是觉 得有很多不尽人意的地方，譬如功能不全、计算不精确 、 液压系统设计不合理 数不胜数。可是，我又会有点自恋式地安慰自己：做一件事情，不必过于在乎最终的结果，可贵的是过程中的收获。以此语言来安抚我尚没平复的心。 毕业设计，也许是我大学生涯交上的最后一个作业了。想籍次机会感谢 三 年以来给我帮助的所有老师、同学，你们的友谊是我人生的财 富，是我生命中不可或缺的一部分。我的毕业指导老师 代战胜 老师， 在我刚踏入这所学校时就是我的直接辅导老师 ， 他 以一位 长辈的风范来容谅我的无知和冲动， 包容我所犯下的过错， 给我不厌其烦的指导。在此，特向 他 道声谢谢。 大学生活即将匆匆忙忙地过去，但我却能无悔地说： “ 我曾经来过。 ”大学 三 年，但它给我的影响却不能用时间来衡量，这 三 年以来，经历过的所有事，所有人，都将是我以后生活回味的一部分，是我为人处事的指南针。就要离开学校，走上工作的岗位了，这是我人生历程的又一个起点，在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们，一路走 好，未来总会是绚烂缤纷。 沉舟侧畔千帆过，病树前头万木春。 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 28 7 参考文献 1.马振福 主编 :液压与气压传动 北京机械工业出版社 2004 2.张宏民主编：液压与气压技术 大连大连理工大学出版社 2004 3.李芝主编：液压传动 北京机械工业出版社 2002 4.丁树模主编：液压传动 北京机械工业出版社 1999 5.左建民主编：液压与气压传动 北京机械工 业出版社 2003 6.章宏甲主编：液压与气压传动 北京机械工业出版社 2003 7.袁承训主编：液压与气压传动 北京 机械工业出版社 2000 8.李登万主编：液压与气压传动 南京东南大学主编社 2004 9.姜佩东主编：液压与气压传动 北京高等教育出版社 2000 10.张群生主编：液压与气压传动 北京机械工业出版社 2003 11.陈奎生主编 : 液压与气压传动 武汉武汉理工大学出版社 2001 12.陈榕林主编：液压技术应用 北京电子工业出版社 2002 13.缪培仁主编：液压技术 北京中国农业出版社 2002 14.李鄂民主编：液压与气压传动 北京机械工业出版社 2001 15.刘延俊主编：液压与气压传动 北京机械工业出版社 2002 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 29 8 致 谢 短暂的三年大学生活很快就要结束了，我曾多么憧 憬美好的学生时代，如今当自己临近毕业时，我又留恋已经流逝的三年学生生涯。 本文是在代战胜老师悉心指导和亲切关怀下代老师严谨的学风，渊博的学识，谦逊的为人，丰富的实践经验，高瞻远瞩、敏锐的科学眼光，将是我永远学习的楷模；代老师乐观、正直、朴实的生活态度，令我深深敬佩。代老师的谆谆教诲，将使我终生受益。在此，谨致以衷心的感谢和崇高的敬意。 机电系的各位老师以及实习所在单位领导给了我很大帮助和启示，使我学到更多的知识，从而顺利的完成毕业论文。在此一并表示衷心的感谢。祝愿他们身体健康，工作顺利，事业上取得更大成功。 我还要深深感谢我的同学 及我的老师 ，是他们给予了精神上的鼓励，使我得以顺利完成本文。 再次真诚地感谢所有在我三年读书期间帮助过我的老师、同学和朋友，祝大家一生平安！ 商丘职业技术学院毕业设计（论文） 30 液压系统常见故障及排除方法 故障现象 产生原因 排除方法 系统无压力或压力不足 溢流阀开启，由于阀芯被卡住，不能关闭，阻尼孔堵塞，阀芯与阀座配合不好或弹簧失效。 其它控制阀芯由于故障卡住，引起卸荷。 液压元件磨损严重或密封损坏，造成内、外泄漏。 液位过低，吸油堵塞或油温过高。 泵转向错误，转速过低或 动力不足。 修研阀芯与阀体，清洗阻尼 孔， 更换 弹簧。 找出故障部位，清洗或研修，使阀芯在阀体内能灵活运动。 检查泵、阀及管路各连接处的密封性，修理或更 换零 件和 密