154QY40型液压汽车起重机设计毕业设计.docx

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154QY40型液压汽车起重机设计毕业设计

154QY40型液压汽车起重机设计

摘要

随着经济迅速发展，我国的基础建设力度正逐渐加大，道路交通，机场，港口等基础设施的建设规模也越来越大，汽车起重机的需求也随之增加。

本文通过对徐工集团的QY40型汽车起重机液压系统的了解，结合自己所学知识，通过对汽车起重机各功能和工作原理进行分析与计算，确定了系统各回路的基本结构及主要元件，并对系统性能的验算和发热进行校核，以满足该起重机所要达到的要求。

本文还从电液比例电磁阀的特点阐述了电液比例控制技术对变量泵的智能控制；采用电液比例控制的变幅油路；电液比例控制同步伸缩；电液比例控制二次起升下滑；电液比例控制支腿的伸出自动调平几个问题，由此得出了采用电液比例控制技术对汽车起重机液压系统的影响和效果，展示了电液比例控制技术在汽车起重机液压系统中新发展趋势的希望。

关键字:

汽车起重机液压系统高效节能性能参数电液比例

Abstract

Withtherapiddevelopmentofeconomic,China'sinfrastructureisgraduallyincreasingintensity.Suchasroadtransport,airports,portsandotherinfrastructurearebecomingeverlarger.Atthesametimethedemandforcranesincreased.BasedonthetypeofXCMGQY40TruckCraneGroup'sunderstanding,andcombinedwithmyownknowledge.Throughtheanalysisandcalculationsofcraneandworkingprincipleofthefunctional.Thenanalysisandcalculationstodeterminethesystem'sbasicstructureandmaincircuitcomponents.Andcheckingsystemperformanceandheatwerecheckedtomeettherequirementstobeachievedbycrane.Inaddition,fromelectro-hydraulicproportionalvalvedescribedthecharacteristicsofelectro-hydraulicproportionalvariablepumpcontroltechnologyfortheintelligentcontrol;usingelectro-hydraulicproportionalcontroloftheamplitudecircuit;synchronizedtelescopicelectro-hydraulicproportionalcontrol;electro-hydraulicproportionalcontrolofthesecondliftdecline;electro-hydraulicproportionalcontrolautomaticlevelinglegsstretchedoutseveralproblems,whichobtainedusingelectro-hydraulicproportionalcontroltechnologyontheimpactoftruckcranehydraulicsystemandeffect.Showingtheelectro-hydraulicproportionalcontroltechnologyinhydraulictruckcranesystemandthehopeofanewtrend.

keywords:

CranetruckHydraulicpressuresystemEnergy-efficientPerformanceparameterProportionoftheelectricliquid

1概述

1.1起重机的特点以及其在国民生产中的作用

图1.1所示为QY40型汽车起重机外形简图，图1.2为实物图，工程起重机是各种工程建设广泛运用的重要起重设备，是用来对物料进行起重、运输、装卸或安装等作业的机械设备，在工业和民用建筑中作为主要施工机械而得到广泛运用。

它对减轻劳动强度、节省人力，降低建设成本，提高施工质量，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。

目前我国是世界上使用工程起重机最大的国家之一。

图1.1汽车起重机各回路工作状态图

1.2液压传动应用于汽车起重机上的规定或限制及其优越性

1.2.1工作环境和工作条件

汽车起重机的工作环境主要考虑到周围介质、环境温度、湿度、尘埃等情况，QY40型汽车起重机的工作环境主要为平时室外环境。

1.2.2在汽车起重机上应用液压系统的优劣

1.在起重机的结构和技术性能上的优点：

来自汽车发动机的动力经油泵转换到工作机构，其间可以获得很大的传动比，省去了机械传动所需的复杂而笨重的传动装置、结构紧凑、整机重量减小、起重性能增加，同时还能方便的旋转或平移，采用电液比例控制，易于实现自动化操作，而且，采用液压传动机构中摩擦减小，有利于延长机器的寿命，减少维修和技术准备时间。

另外，液压起重机中很多零件可以实现标准化，便于批量生产和更换零件，因而提高了汽车起重机的总利用率，为实现建设和谐社会、繁荣国家具有重要意义。

2.在汽车起重机中运用液压系统的劣势：

液压传动的主要缺点是漏油问题难以避免。

为防止漏油，绝大部分元件要求精度高，导致加工经费高。

另外油的很多性能容易受温度变化的影响。

但从总体上看，优点大于劣势，根据国际上起重机的发展来看，不论大小吨位都采用液压传动系统。

纵观众多用户的反馈意见，液压式汽车起重机深受他们的欢迎和好评。

所以QY40型汽车起重机决定采用液压传动的形式。

图1.2汽车起重机实物态图

1.3本课题来源、任务要求和整机性能参数

1.3.1课题来源

QY40全液压汽车起重机属于中型起重机，是工程建设中较常用的一款汽车起重机。

现在国内很多厂家还没有生产出这款起重机来，却不断的向生产大型起重机迈进。

随着“神州第一吊”的QY300液压汽车起重机2004年在中联浦沅成功下线，这是引进国外技术才生产出来的，代表了中国汽车起重机制造的最高水平，而不是设计的最高水平。

生产厂家把生产的起重机所能够吊的吨位作为生产能力的主要标志，而忽视中小型起重机的技术发展，从某种方面来说是不完美的。

本机液压系统采用的液压元件主要是由德国曼勒斯曼公司生产的，其中大多数是电液比例液压元件。

这种元件具有操作方便，微调性能好，可以对油路实现连续控制等特点，是目前世界上比较先进的技术。

采用这种技术设计出来的液压系统操作性能和各机构的控制性能都比较高，不仅各机构的定位准确，安全可靠，稳定，而且操作灵活方便。

为了使设计出来的起重机具有高的性能，设计时不竟要采用一些国内外的先进技术，也要有自己的创新技术。

这样，才能使自己设计出来的产品具有一定的先进性，很高的性价比，才能在市场中具有很强的竞争能力。

因此，设计这样一款汽车起重机不仅很有必要而且是可行的。

1.3.2设计任务要求

（1）、整机基本参数应符合《汽车起重机基本参数》标准。

（2）、各工作机构既能单独作业又能复合作业，其中主卷扬单独作业时能实现合流。

（3）、发动机功率247KW（2200r/min）,最大扭矩1350Nm（1400r/min）,液压系统压力32Mpa.

（4）、液压系统采用多泵多回路变量液压系统，主、副卷扬和回转采用闭式回路，变幅、伸缩和支腿采用开式回路。

操作方式为先导伺服操作。

（5）、所设计的汽车起重机液压系统构成合理，技术性能先进，在满足可靠性前提下具有一定的创新性。

技术资料完整、正确。

（6）、撰写的汽车起重机液压系统关键技术研究报告具有一定的理论性、使用性和独创性。

1.3.3整机主要性能参数

最大起重量*幅度

最大起升高度

滑轮组倍率

主臂长

主臂全程伸缩时间

主臂变幅范围

主臂变幅时间

主卷扬单绳速度

副卷扬单绳速度

M最大起升力矩

最大回转速度

最高行驶速度

最大爬坡度

最小转弯半径

行驶状态总重

外形尺寸

支腿距离（纵向×横向）

上车空冷发动机斯太尔

最大功率

最大扭矩

1.4本课题主要研究工作

本课题主要针对汽车起重机的功能、组成和工作特点，结合国内外汽车起重机的运用现状和发展趋势，设计一款能够适应国内外工程建设的中型汽车起重机（QY40）液压系统。

在设计本机液压系统时，在明确设计任务和设计要求，不要偏离题目；仔细研究设计方案，理清设计思路，使设计过程清晰化，这两点的基础上。

进行以下研究工作：

1、分析已有的汽车起重机，结合本机特点，对液压元件进行选择。

2、对各工作机构液压回路进行设计，对个回路的组成原理和性能进行分析。

3、根据本机液压系统工作参数和各机构主要参数对液压系统进行设计计算，即对各种类型的主要元件进行设计计算，并且对其进行选择。

4、液压元件选好以后需要对各回路进行性能计算，其中包括系统各回路功率计算，各回路性能验算以及对整个系统的发热进行验算。

2分析系统工况，确定主要参数

2.1典型工况分析及对液压系统要求

2.1.1汽车起重机液压系统功能、组成和工作特点

汽车起重机液压系统一般由支腿收放、起升机构、吊臂变幅、吊臂伸缩、回转机构五个主回路组成。

从图1.1可以看出，各个回路之间具有不同的功能、组成和工作特点：

1.支腿收放回路

支腿回路是用来驱动支腿，支呈整台起重机的。

支腿回路主要由液压泵、水平液压缸、垂直液压缸和换向阀组成。

汽车起重机设置支腿可以大大提高起重机的起重能力。

为了使起重机在吊重过程中安全可靠，支腿要求坚固可靠，伸缩方便。

在行驶时收回，工作时外伸撑地。

还可根据地面情况对各支腿进行单独调节。

2．回转机构回路

回转回路起到使吊臂回转，实现重物水平移动的作用。

回转回路主要由液压泵、换向阀、平衡阀、液压离合器和液压马达组成，由于回转力比较小所以其结构没有起升回路复杂。

回转机构使重物水平移动的范围有限，但所需功率小，所以一般汽车起重机都设计成全回转式的，即可在左右方向任意进行回转。

3．吊臂变幅回路

绝大部分工程起重机为了满足重物装、卸工作位置的要求，充分利用其起吊能力（幅度减小能提高起重量），需要经常改变幅度。

变幅回路则是实现改变幅度的液压工作回路，用来扩大起重机的工作范围，提高起重机的生产率。

变幅回路主要由液压泵、换向阀、平衡阀和变幅液压缸组成。

工程起重机变幅按其工作性质可分为非工作性变幅和工作性变幅两种。

非工作性变幅指只是在空载条件下改变幅度。

它在空载时改变幅度，以调整取物装置的位置，而在重物装卸移动过程中，幅度不改变。

这种变幅次数一般较少，而且采用较低的变幅速度，以减少变幅机构的驱动功率，这种变幅的变幅机构要求简单。

工作性变幅能在带载的条件下改变幅度。

为了提高起重机的生产率和更好地满足装卸工作的需要，常常要求在吊装重物时改变起重机的幅度，这种类型的变幅次数频繁，一般采用较高的变幅速度以提高生产率。

工作性变幅驱动功率较大，而且要求安装限速和防止