QY系列8吨液压起重机液压系统毕业设计.doc
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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,选择本题是由于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,纯熟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,增长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。本课题重要是液压起动问题。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
2、相关知识,并且和同学们一起讨论并实地查看汽车起重机。通过本课题我结识到所学的局限性,通过本课题使我学到了跟多的知识并让我了解到所学的局限性。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,重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、货品等进行搬运和位移,车载起重机在起重运送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、节逐个论述了设计过程。在设计过程部分,一方面对装载起重机的汽车
3、的底盘进行选择,拟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,以及对起重机的重要机构如起升机构、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拟定进行了简要说明。 设计的汽车起重机可以满足使用功能规定,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送等行业,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ABSTRACTThe design and production of the vehicle-mounted crane have more than 50 years
4、 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
5、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
6、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 me
7、chanisms 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-mo
8、unted 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 pr
9、ess system,Rotary mechanism目 录前 言摘 要. 11. 第1章概述 51.1 关于起重机. 51.2 液压传动应用于汽车起重机上的优缺陷. 61.2.1优点. 61.2.2缺陷. 61.3液压传动的工作原理及组成. 71.4汽车起重机液压系统的运用现状和发展趋势. 82. 第2章液压系统特点分析. 102.1 起升机构液压回路. 102.2 伸缩臂液压机构回路 102.3 变幅机构液压回路. 123. 第3章液压传动系统的故障分析与排故. 123.1 液压系统的重要故障 123.2 故障检查. 133.3 液压系统的故障防止. 143.4 液压系统的故障分析. 15
10、3.5 液压系统故障的排除. 154. 第4章起重机重量的拟定及机构件参数性能的拟定. 175. 结 论. 256. 结束语. 277. 参考文献. 288. 致 谢. 299. 附 录. 301概 述1.1 关于汽车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立。这种起重机的优点是机动性好,转移迅速。缺陷是工作时须支腿,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规定,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
11、范围很大,可从8吨1000吨,底盘的车轴数,可从210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 液压传动的优缺陷1.2.1 液压传动系统的重要优点 液压传动与机械传动、电气传动相比有以下重要优点: (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,反映快,液压装置易于实现快速启动
12、、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2023:1),它还可以在运营的过程中进行调速; (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 液压传动系统的重要缺陷 (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导致的。 (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。
13、(3)由于流体流动的阻力损失和泄漏较大,所以效率较低。假如解决不妥,泄漏不仅污染场地,并且还也许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规定较高,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,它的一些缺陷有的现已大为改善,有的将随着科学技术的发展而进一步得到克服。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: 液压传动是运用有压力的油液作为传
14、递动力的工作介质,并且传动中必须通过两次能量转换 .由此可见,液压传动是一个不同能量的转换过程。1.3.2、液压传动系统的组成 一个完整的、可以正常工作的液压系统,应当由以下五个重要部分来组成:1.动力装置:它是供应液压系统压力油,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。
15、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规定也越来越高,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
16、统提出了新的规定:节能、高效、可靠以及微动性、平稳性好。为了适应这些新的规定,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成轻载高速、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足运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
17、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规定是: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朴、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称成熟,操作性能得到了很大的提高;然而,最有发展前程的还
18、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,对系统性规定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,此外,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初期反馈率。3、在系统中设计速度分档,由于不同施工项目的不同规定,对起重机各动作速度的规定也不同样,速度分档技术也应运而生,设计不同的速度档位,以合用不同工况的规定。4、广泛使用高度集成的、模块化阀组,能简化管路
19、,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,液压技术将同计算机技术互相渗透,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是一种最简朴的起升机构液压回路。当换向阀3处在右位时,通过液压马达2、减速器6和卷筒7提高重物c,实现吊重上升。而换向阀处在右位时下放重物c,实现负重下降,这时平衡阀4起平稳作用。当换向阀处在中位时,回路实现承重静止。由于液压马达内
20、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,可以设立常闭式制动器,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。换向阀处在中位时,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。某些起升机构规定开始举升重物时,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在马达驱动力矩充足形成前向下溜滑。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
21、放慢,有一段缓慢的动摩掠过程;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
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