QY20B起重机液压系统及回转机构设计说明书.docx

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QY20B起重机液压系统及回转机构设计说明书

QY20B起重机液压系统及回转机构结构设计

摘要

本设计论文主要介绍了当前课题的背景和课题的研究意义,论述了国内外轮式起重机发展概况和发展趋势,并对QY20B起重机的液压系统和回转机构进行了设计、计算，其中包括液压系统的设计方案的对比、分析，回转机构结构设计方案的选择，而且对重要零部件进行了设计校核。

回转机构的结构设计是从回转机构的回转速度入手，确定所选结构的传动比，并对内部的马达、联轴节进行选择。

并且对齿轮、蜗轮蜗杆进行了设计、计算。

最后，对回转机构的主要零部件进行了校核，最终实现回转机构所要求的回转速度。

关键词　汽车起重机；液压系统；回转机构；回转支撑装置；液压马达

DesignandtheComputationtoHydraulicSystemandtheRotationOrganizationofTheQY20B

Abstract

Thisdesignpapermainlyintroducedthecurrentbackgroundandthesignificanceofstudy,whichelaboratedthetendencyanddevelopmentofautohoistindomesticandforeigncountry.AndithascarriedonthedesignandthecomputationtohydraulicsystemandtherotationorganizationoftheQY20Bautohoist,includingthecontrastofhydraulicsystemdesignprogram,andthechoiceoftherotationorganizationstructural.Moreoveritalsomadesomekindsoftheexaminationontheimportantspareparts.

Thedesignoftherotationorganizationstructuralbeginswiththespeedoftherotationorganization,determinsthevelocityratio,andchoosestheinternalmotor.Anditalsocapulatatstheshaftcouplingandthegear.Finally,italsocarriesontheexaminationofthemainspareparts,finallytherotationspeedwhichtherotationorganizationrequestsisrealized.

KeywordsTruckCrane;HydraulicSystem;RotationOrganization;Rotating

Blocking;HydraulicMotors

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摘要

Abstract

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第1章绪论

1.1课题背景和研究意义

国内汽车起重机在经历了1993年的巅峰之后，从1994～1996年连续三年产销下滑，企业的订货量和销售收入严重滑坡。

1997～1998年下滑势头停止，并出现了缓慢回升迹象。

1999年以来，在国家扩大内需政策的指导和拉动下，轮式起重机行业出现了较快的增长势头。

1999～2001年销售收入增长了22%，产量增长了18%，预计到2010年国内需求量将达到10000台左右。

分析近几年市场需求情况，这说明市场将更多的需求中大吨位的汽车起重机。

本次设计的意义是设计出一套结构简单、实用性强的中型起重机整机液压系统及回转机构的方案，并能满足生产和加工的需要。

轮式起重机按其性能可分为轮胎起重机、汽车起重机、全路面起重机。

汽车起重机主要由底盘、主起重臂、副起重臂、转台、支腿、回转机构、起升机构、变副机构、液压系统、电器系统等组成。

起重机在我国有着巨大的市场，在工程、建设、运输等行业中扮演着不可或缺的角色。

我国的起重机发展历史并不长，尽管发展速度比较快，但与国际先进水平相比其差距还是非常大，而我国起重机市场在加速扩大，虽给我国起重机技术的发展带来活力与生机，但是我国与国际产品技术水平比较仍有很大的差距，在技术上我国起重机行业技术工作者应该提高技术水平，以期能在最短的时间内赶超国际水平。

进一步推动我国的起重机行业在世界中的的影响力。

1.2国内外轮式起重机发展概况和发展趋势

1.2.1国内轮式起重机发展现状

我国在1957年生产第一台5t机械式汽车起重机到现在己有50年历史，它的生产大致经历了以下几个阶段：

1957～1966年以生产5t机械式汽车起重机为主；1967～1976年以生产12t以下小型液压汽车起重机为主；1977～1996，16～50t中大吨位液压汽车起重机产品发展较快。

自1979年开始，我国采用进口汽车底盘和关键液压件自行设计生产出了6t、20t液压汽车起重机之后，国内一些起重机生产厂家采用技贸结合方式，分别引进日本多田野、加藤、美国格鲁夫和德国利勃海尔、克虏伯的起重机产品技术，以合作生产的方式相继制造出25t、35t、45t、50t、80t、125t汽车起重机和25t越野轮胎起重机以及32t、50t、70t全路面起重机。

这些企业经过多年来对引进技术的消化、吸收、移植，使国产轮式起重机某些新产品的性能水平达到了国际80年代初的水平，产品产量也逐年有所提高。

由于受客观条件的限制，当年的技术引进主要着重体现在技术软件的引进（如产品、图纸、工艺等），而没有引进全套的先进加工设备，没有与相关的配套件的引用同时进行，因此国内长时间不能提供高质量、高性能的基础配套件（如液压元件，电子元件等），到了90年代我国轮式起重机的技术水平与世界先进水平相比曾一度缩小的差距又拉大了。

当前，国内轮式起重机厂自行设计的产品技术水平大多还相当于国际70年代初、中期水平，只有少数产品在吸收国外先进技术基础上，经过更新换代达到了80年代初的水平。

随着国家经济建设的蓬勃发展，国家重点工程项目建设的纷纷上马，一些大型关键工程一般都采用国际公开招标方式采购机械设备。

国外新型轮式起重机和二手设备因此大量进入中国市场，使国内用户对国外起重机性能、作业可靠性、效率等方面有了较深入的了解，从而也认识到国产起重机无论在制造质量、外观造型方面，更主要的是在技术性能（可靠性与安全性、工作效率以及操作方便性、舒适性等）方面与国外轮式起重机差距较大。

国内不少用户为了达到作业高效率以确保工期按时完成，宁可花较多的钱购买进口起重机或购买国外二手起重机。

这种形势下，国产轮式起重机当然面临很大的冲击和压力[2]。

目前国内轮式起重机产品差距主要表现在以下几个方面[3]：

1质量稳定性差

部分产品发生早期故障多，保修期内返修率高。

故障多发生在液压系统、底盘、发动机与传动件上。

液压系统渗漏问题普遍存在，其主要原因是制造、装配工艺不良和密封件质量问题。

国产汽车起重机平均无故障时间仅为93.4h，最多的为185h，最少的为66.6h。

整机工作寿命按主要零部件寿命计算，约为2000-3000h，而国外同类产品一般可达到12500h。

2产品品种单一

轮式起重机是工程机械行业中的一个重要类别，其技术含量、机电液一体化程度、对使用材料的要求和制造难度不亚于其他类型的工程机械。

轮式起重机按技术含量划分，全路面起重机产品最高，价格也相应高一些；越野轮胎起重机产品次之，汽车起重机产品相对较低。

当前全路面起重机产品、越野轮胎起重机产品已分别在世界三大市场（欧洲、北美、日本）占据了主导地位。

国内轮式起重机的生产主要仍以8～50t汽车起重机为主，某些企业对全路面起重机产品和越野轮胎起重机产品以及大吨位汽车起重机开发虽有一定研究，但尚未形成商品供应市场。

8t以下微型起重机基本上是空白，而60t以上大型起重机产量有限，从而形成了一方面生产力过剩，另一方面许多重点工程所需的大型起重机尚需进口的局面。

3产品自动化、智能化

目前，国外己将自动化技术与机械传动技术相结合，将先进的微电子技术、电力电子控制技术、液压技术、数据总线通信技术等应用到机械驱动和控制管理系统，实现了自动化和半自动化控制，从而大大提高了起重机的安全性和可靠性，并且降低了发动机油耗与排放值。

国内产品在这方面差距较大，安全保护方面的设备可靠性也较差。

4材料方面

国内除部分产品的某些结构采用了HG60或HQ70钢材外，广泛采用的材料主要为Q235、Q345、Q395等，而国外已广泛采用低合金高强钢和其它轻型材料，并且正酝酿向超高强钢发展，所以国产轮式起重机一般显得笨重，性能也受到较大影响。

1.2.2国外轮式起重机发展过程及主要机种

轮式起重机最初是以诞生于1869年的蒸汽轨道式起重机发展而来的，经历了轨道式、实心轮胎式、充气轮胎式的发展变化过程。

充气轮胎式起重机是20世纪30年代随着汽车工业的发展而出现的。

由于轮式起重机具有机动灵活、操作方便、效率高等特点，在二战后修复战争创伤和经济建设中得到广泛应用。

早期的轮式起重机大多采用机械传动的析架式臂架。

随着60年代中期液压技术的发展，液压伸缩臂轮式起重机得到迅速发展。

到80年代末，中小吨位的轮式起重机已多数采用液压伸缩式臂架，仅有一部分大吨位汽车起重机仍采用析架式臂架。

20世纪60年代末期，特别是从70年代开始，随着大型建筑、石油化工、水电站等大型工程的发展，对轮式起重机的性能、工作效率和安全性提出了更高的要求。

由于当时液压技术、电子技术、汽车工业的发展及新型高强度钢材的不断出现，使轮式起重机开始向大型化发展，并且在普通轮胎式起重机的基础上开发出越野轮胎起重机，随后又开发出全路面起重机。

全路面起重机综合了汽车起重机高速行驶和越野轮胎起重机吊重行走及高通过性的特点，在近20多年得到很大发展。

目前国外轮式起重机生产国主要有日本、美国、德国、法国、意大利等。

生产厂商有100多个，最著名的仅有10来家。

世界轮式起重机市场主要划分为以日本为主的亚洲市场、以美国为主的北美市场、以德国为主的欧洲市场。

亚洲约占世界年销售台数的40%，北美和欧洲各占20%，世界其它地区占20%。

日本市场[17]：

从年总产量上讲，日本生产的轮式起重机居世界首位。

在1995年4月～1998年3月间，日本轮式起重机平均年销售量为8140台，其中越野轮胎式起重机约占日本市场的60%，其次为汽车起重机，全路面起重机占比重很小，但年销量在不断上升。

美国市场[18]：

美国是轮式起重机的生产大国，在起重机制造能力及规模上居世界首位。

在美国市场上，越野轮胎起重机占主导地位，约占市场份额的65%,其次是工业轮胎起重机和汽车起重机，全路面起重机所占份额较小，不到10%。

德国市场[19]：

德国是欧洲最大的轮式起重机生产国，也是全路面起重机的发源地，多年来他在开发大型、特大型轮式起重机方面一直处于领先地位。

1.2.3轮式起重机产品的发展趋势

1提高起重机的起重量

由于现代工程项目向大型化发展，所需构件和配套设备的重量在不断增加，对超大型起重设备的需求也越来越多。

在轮式起重机向大型化发展过程中，德国始终处于遥遥领先的地位。

现在，最大吨位的轮式起重机为德国利勃海尔公司生产的LTM11000D型，最大额定起重量为1000t，售价为550万