QY25起重机臂架及其液压系统设计.docx
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QY25起重机臂架及其液压系统设计
摘要
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、支腿六个主回路组成。
为了使起重机能够满足高性能、高可靠性、操作更方便、舒适、安全的要求，以及使起重机能够向智能、高性能、灵活、适应性强、多功能、吊重量大、起升高度、幅度更大的大吨位方向发展方向发展，设计者不但要改进起重机的结构和提高材料的强度，更重要的是在这六个液压系统上下工夫。
本文主要讨论伸缩主回路及其液压系统的设计。
关键词：
汽车起重机，伸缩机构，液压系统
ABSTRACT
Withtherapiddevelopmentofthecountry'smodernization,theimprovementofscienceandtechnology,modernconstructionprojectsonthetruckcranerequirementsareincreasinglyhigh,high,deep,sharphydraulictechnologyapplicationinautomobilecranes,cranesandmoreextensivehydraulicsystemdemonstratesstrongdevelopmenttrend.
Truckcranehydraulicsystemgenerallybyhoisting,luffing,scalableandrotary,control,teamscomposedofmainlooplegsix.Inordertomakethecranecansatisfythehighperformance,highreliability,theoperationmoreconvenient,comfortableandsaferequirements,andmakecranetointelligence,high-performance,flexible,adaptable,multi-function,hangabigweight,liftingheight,amplitudegreaterlarge-tonnagedirectiondevelopmentdirection,designersnotonlytoimprovethestructureandimprovematerialcraneofstrength,moreimportantisinthesesixhydraulicsystemfluctuate.Thispapermainlydiscussesthemainloopandtelescopichydraulicsystemdesign.
Keywords:
truckcrane;telescopicinstitutions;hydraulicsystem
1绪论
1.1汽车起重机的概念
通常把装在通用或专用载重汽车底盘上的起重机称为汽车起重机。
汽车起重机的行驶操作在下车驾驶室里，起重操作在上车的操纵室里。
汽车起重机由于利用汽车底盘所以具有汽车的行驶通过性能机动灵活，行驶速度高，可快速转移，转移到作业场地后能迅速投入工作，特别适用于流动性大、不固定的作业场所。
汽车起重机由于具有这些特点，其品种和数量在我国得到了很大的发展，是目前我国轮式起重机中的主力机型。
汽车起重机也有其弱点，总体部置受汽车底盘的限制，车身较长，转变半径大，大多数只能在左右两侧和后方作业。
另外对地面的要求较高越野性能差。
1.2汽车起重机的用途
汽车起重机是提升输送物料的机具，是国民生产各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，对提高生产各部门的机械化，缩短生产周期和降低生产成本，起着非常重要的作用。
汽车起重机可以广泛应用于工矿企业、建筑工地、港口码头、油田、铁路、仓库及货场等工况下的起重作业和吊装工作。
随着国民经济飞速发展，汽车起重机在行业的作用也越来越大，经济杠杆作用与日俱增。
1.3我国汽车起重机发展状况
由于我国起重机起步于70年代，相对较晚，而且发展速度不快，只是近几年才有较大发展，和国外相比，还有很大的差距。
具体表现在：
1．品种少、产量低
我国起重机现处于低级发展阶段，品种较少。
中小吨位重复较多，至今尚未形成大、中、小完整的系列，年产量只相当于国外一个厂家的生产能力。
2．起重力矩小，技术水平底
我国起重机以直臂卷扬为主，受国内汽车底盘的限制，起重力矩小，其他性能指标也一般低于国外先进产品。
目前国内企业对汽车起重机的研究开发投入很少，液压系统、控制系统的技术水平也有一定差距。
3．安全装置不齐全，操作不方便
我国汽车起重机仅装有起升高度限位及平衡阀、溢流阀等一般安全装置，全部为手动操作。
而国外早已将电子技术广泛运用到起重机上，如带有微电脑的力矩限制器及防御翻保护器等，并且已实现了有线与无线遥控。
4．功能单一
我国起重机以起重作业及运输功能为主，而国外起重机均有多种附具，主要加装在吊臂头部，如工作斗、抓斗、高空作业平台、各种、抓具、夹具、吊篮、螺旋钻、板叉、装轮胎机械手、拔桩器等，使汽车起重机具备了一机多用的功能。
另外，国外一些厂家进一步开发了铁路专业汽车起重机等专用产品。
5．外形不美观
我国起重机设计单调，忽视了和汽车外形的协调，而国外对汽车起重机的着色非常严格，不仅在外形和着色上实现和卡车的一体化，还要求和城市的景观相协调。
1.4我国起重机的发展趋势
从产品的市场情况来看，需求量越来越大。
目前，随着科学技术的加快，世界各国汽车起重机的生产有较大的发展，从最初的小型单一产品，已发展成全系列、大力矩、多功能、外型美观、操作简单、使用安全，并能进行有线或无线遥控的先进产品，可以说汽车起重机的发展已进入成熟期。
由于国外劳动力费用高，强调工作效率，施工中基本不存在人工装卸，汽车起重机有使用灵活、技术成熟等特点，所以在欧洲市场起重机市场前景广阔。
我国汽车起重机起步较晚，但随着科学技术的进步和市场需求的增加，我国汽车起重机的生产水平将会日益发展和完善，产品将具有更大的市场潜力。
目前，在沿海城市和地区，汽车起重机的销量形势正逐步好转，特别是大吨位汽车起重机，正受到南方个体用户的青睐，并有向内地推进的趋势。
从产品的技术特点来看，汽车起重机正朝着大型化、多功能化和智能的方向发展越来越多的重型平板车也安装了大吨位汽车起重机，以满足其自装卸大型货物的需要。
汽车起重机的作业装置也不再局限于钓钩，各种高空作业平台、抓具、夹具、吊篮、螺旋钻、板叉、装轮胎机械手、拔桩器等已逐渐被采用。
随着汽车起重机的吨位越来越大，对安全控制、操作方便舒适性的要求也越来越高，智能化也已被提上日程。
近年来，汽车起重机的发展和汽车起重机技术水平的不断提高及产量的扩大，今后小吨位汽车起重机必将成为起重机的重要组成部分。
1.5三一25吨汽车起重机介绍
25吨汽车起重机是三一集团在吸收国外先进技术的基础上，结合本公司创新技术而开发研制的。
超大的支腿跨距、强力的伸缩臂、新型桁架式副臂和易于操纵的上车系统、安全装置和整机性能充分体现了其先进性、可靠性、经济性和高效性，是国内同类产品中的佼佼者。
1、6×4驱动型式的自制专用底盘，装备有东风康明斯C24520环保型发动机，符合欧Ⅱ标准。
2、驾驶室采用齐星全宽型驾驶室，专业化生产。
具有外形美观，乘坐舒适，视野开阔的特点。
3、主臂材料为低合金高强度钢，大圆角六边形截面形式。
具有承载能力大、自重轻、导向平稳等特点。
4、副臂采用桁架式变截面结构，受力条件好，重量轻，可根据使用需要实现0°、15°、30°变角度安装。
5、转台结构选用低合金高强度结构钢，采用单板加强型先进结构，刚性、稳定性好。
6、配置上车熄火装置，并可根据客户要求安装空调。
7、主要性能参数。
表125吨汽车起重机主要性能技术参数
1
最大额定起重量kg
26000
2
最大额定起重力矩KN·m
764.4
3
最大起重力矩KN·m
992
4
基本臂长m
10.3
5
基本臂全伸长m
31.75
6
副臂m
8
7
主臂全伸+副臂m
39.75
8
支腿跨距（纵×横）m×m
5.1×6.0
9
基本臂最大起升高度m
10.4
10
全伸臂最大起升高度m
31.8
11
（基本臂+副臂）最大起升高度m
39.85
图1-3三一25吨汽车起重机
225吨汽车起重机臂架系统
2.125吨汽车起重机臂架系统的组成
汽车起重机的臂架系统是起重机的核心部件，是吊载作业最重要的承重结构件。
臂架系统各机构件的强度、刚度将直接影响汽车起重机的使用性能。
臂架系统主要包括主起重臂、副起重臂、伸缩机构和臂端滑轮等部件。
还包括臂间滑块、分绳轮组、定滑轮组、压绳滚轮和用于托绳的滑板支架等辅助构件。
如图2.1所示。
1-臂端滑轮；2-四节臂；3-分绳轮组；4-托绳架；5-三节臂；6-二节臂；7-一节臂；
8-压绳滚轮；9-伸缩机构；10-滑板支架；11-挡板；12-绳托；13-主臂尾轴；
14-定滑轮组；15-调节垫块；16-托辊；17-变幅油缸上铰点轴套；18-伸缩油缸安装轴套
图2.125吨臂架系统
2.2主起重臂结构
汽车起重机的主起重臂是起重机的核心部件，是汽车起重机吊载作业最重要的承重结构件。
主起重臂结构件的强度、刚度将直接影响汽车起重机的使用性能。
主起重臂结构件的质量在一定程度上反映起重机制造厂家的技术水平。
主起重臂结构的技术含量是汽车起重机产品水平的重要标志。
提高主起重臂机构的设计、制造、装配质量是各起重机厂家不断追求的目标。
三一生产的25吨汽车起重机的主臂为六边形、大圆角截面结构。
主起重臂由基本臂、二、三、四节臂套装而成。
在各节主臂中间采用MC尼龙滑块支承，在水平或垂直方向上，滑块与臂筒间的双边间隙之和一般为4mm左右。
间隙值的大小取决于主臂的加工水平。
组装后的主臂滑块间隙越大，则主臂使用的强度与刚度越低。
如果主臂滑块间隙偏小，当臂体制造误差偏（直线度、平行度、垂直度和扭曲度超差），就容易产生干涉，发生伸缩臂抖动或产生异响。
在基本臂尾和中间下方部位，分别有两个铰接轴。
一个为主臂与转台连接的尾铰点轴，另一个为变幅缸上铰点轴。
两个铰点轴心线的平行度、对主臂纵向轴线的垂直度、铰点轴中心平面的对称度是否达标，直接影响主起重臂的使用质量良好的制造质量会防止主臂在变幅过程中产生机械抖动或异响，改善主起重臂的受力状态，防止吊重时侧向扭矩的产生。
在尾铰点轴套前侧有伸臂缸的缸套、三节臂伸臂绳固定点。
二节臂的尾部有伸臂缸的安装轴套联接伸臂缸的缸套，四节臂伸臂绳固定点、三节臂缩臂滑轮，口部、尾部上下两侧设有MC尼龙滑块及其调整机构。
三节臂的尾部设有四节臂缩臂滑轮，口部设有四节臂伸臂滑轮，口部、尾部上下两侧设有MC尼龙滑块及其调整机构。
四节臂的头部设置分绳滑轮组和定滑轮组，如图2.2-3所示。
分绳滑轮组为两个滑轮，中间一个滑轮用于副转扬钢丝绳通过，靠左边滑轮用于主卷扬钢丝绳通过。
定滑轮组的滑轮数量为五个，它决定钢丝绳的倍率。
尾部上侧设伸臂绳固定点、上下侧均设MC尼龙滑块。
在二、三节臂头的上部
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