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變幅液壓缸設計.rar
內容簡介：
1 概述...... 21.1關於輪胎式起重機...... 21.2 液壓系統應用於輪胎式起重機上的優缺點... 31.2.1 優點....31.2.2 缺點..... 31.3 液壓系統的類型....... 31.4 輪胎起重機液壓系統功能、組成和工作特點....41.4.1 起升迴路.. 41.4.2 迴轉迴路....41.4.3 變幅迴路..... 51.4.4 伸縮迴路...... 51.4.5 支腿迴路....... 61.5 輪胎起重機液壓系統發展趨勢..... 61.6 本課題的主要研究工作..... 62 輪胎式起重機的總體設計......72.1輪胎式起重機的總體選形..... 72.2起重機驅動裝置的選擇........... 82.2.1內燃機—機械驅動............... 82.2.2電力—機械驅動................... 92.2.3 複合驅動................................102.3輪胎式起重機動力裝置的選擇.... 112.4輪胎式起重機底盤的選型...........122.5輪胎式起重機的主要參數............. 142.5.1起重量Q...................................... 142.5.2工作幅度R和有效幅度A............. 142.5.3起重力矩M................................... 152.5.4起升高度H.................. 152.5.5自重G............................. 152.5.6工作速度V.................... 162.5.7通過性參數.....................162.5.8幾何尺寸參數................... 172.6起重機的組成...................... 172.7輪胎式起重機的穩定性......172.7.1輪胎式起重機的行駛穩定性...... 172.7.2 輪胎式起重機起重穩定性..........203起重機液壓系統設計........... 233.1液壓系統.............................. 233.1.1液壓系統總體設計.............. 233.1.2確定對起重機液壓系統的工作要求：.... 233.1.3擬定起重機的液壓系統原理圖.........243.1.4液壓系統概況............273.1.5確定液壓系統的工作壓力........283.2確定起升和迴轉馬達的計算依據.....283.2.1確定起升馬達驅動的最大載荷力矩..... 283.2.2確定迴轉馬達驅動的最大載荷力矩.... 293.2.3 馬達的工作轉速......... 353.3選擇液壓泵及計算其輸出功率...... 363.3.1計算起升、迴轉馬達的所需流量.... 363.3.2選擇油泵並計算輸入功率......373.4液壓缸的計算......... 383.4.1支腿液壓缸的計算..... 383.4.2支腿垂直油缸的計算...... 383.4.3計算垂直油缸的主要參數..... 403.4.4 計算垂直液壓缸的壁厚..... 413.4.5支腿水平液壓缸的計算.... 423.4.6變幅液壓缸的計算..... 423.4.7伸縮液壓缸的計算....... 443.5 計算和選擇輔助裝置.......... 453.5.1油管計算.......... 453.5.2油管通經的計算....... 453.5.3 金屬管壁厚的計算..... 463.5.4油箱容積計算........ 473.5.5 濾油器計算..... 473.6 控制閥的選擇............ 483.6.1QYZ25/20上車組合操縱閥... 483.6.2 QYZ20/10下車組合操縱閥..... 481 概述1.1關於輪胎式起重機 近年來，隨著工程建設規模的擴大，起重安裝工程量越來越大，吊裝能力、作業半徑和機動性能的更高要求促使起重機發展迅速，具有先進水平的輪胎式起重機已成為機械化施工的主力。相對於其他起重機，輪胎式起重機操作靈活，易於實現不同位置的吊裝等優點，而且對其進行驅動和控制的液壓系統易於實現改進設計。隨著液壓傳動技術的不斷發展，液壓輪胎式起重機已經成為各起重機生產廠家主要發展對象。
1.2 液壓系統應用於輪胎式起重機上的優缺點1.2.1優點 在起重機的結構和技術性能上的優點 來自發動機的動力經油泵轉換到工作機構，其間可以獲得很大的傳動比，省去了機械傳動所需的複雜而笨重的傳動裝置。不但使結構緊湊，而且使整機重量大大的減輕，增加了整機的起重性能。同時還很方便的把旋轉運動變為平移運動，易於實現起重機的變幅和自動伸縮。各機構使用管路聯結，能夠得到緊湊合理的速度，改善了發動機的技術特性。便於實現自動操作，改善了司機的勞動強度和條件。由於元件操縱可以微動，所以作業比較平穩，從而改善了起重機的安裝精度，提高了作業質量。 採用液壓傳動，在主要機構中沒有劇烈的干摩擦副，減少了潤滑部位，從而減少了維修和技術準備時間。 在經濟上的優點 液壓傳動的起重機，結構上容易實現標準化，通用化和系列化，便於大批量生產時採用先進的工藝方法和設備。此種起重機作業效率高，輔助時間短，因而提高了起重機總使用期間的利用率，提高了起重機的充分利用率。
1.2.2缺點 液壓傳動的主要缺點是漏油問題難以避免。為了防止漏油問題，元件的製造精度要求比較高。油液粘度和溫度的變化會影響機構的工作性能。液壓元件的製造和系統的調試需要較高的技術水平。從液壓傳動的優缺點來看，優點大於缺點，根據國際上起重機的發展來看，不論大小噸位都採用液壓傳動系統。縱觀眾多用戶的反饋意見，液壓式輪胎起重機深受他們的歡迎和好評。所以QLY55型輪胎起重機決定採用液壓傳動的形式。
1.3 液壓系統的類型 液壓系統要實現其工作目的必須經過動力源——控制機構——機構三個環節。其中動力源主要是液壓泵；傳輸控制裝置主要是一些輸油管和各種閥的連接機構；執行機構主要是液壓馬達和液壓缸。這三種機構的不同組合就形成了不同功能的液壓迴路。 泵—馬達迴路是起重機液壓系統的主要迴路，按照泵循環方式的不同有開式迴路和閉式迴路兩種。 開式迴路中馬達的回油直接通回油箱，工作油在油箱中冷卻及沉澱過濾后再由液壓泵送入系統循環，這樣可以防止元件的磨損。但油箱的體積大，空氣和油液的接觸機會多，容易滲入。 閉式迴路中馬達的回油直接與泵的吸油口相連，結構緊湊，但系統結構複雜，散熱條件差，需設輔助泵補充泄漏和冷卻。而且要求過濾精度高，但油箱體積小，空氣滲入油中的機會少，工作平穩。
1.4 輪胎起重機液壓系統功能、組成和工作特點 輪胎起重機液壓系統一般由起升、變幅、伸縮、迴轉和支腿五個主迴路組成。各個迴路具有的功能、組成和工作特點：
1.4.1起升迴路 起升迴路起到使重物升降的作用。 起升迴路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥、液壓離合器、液壓制動器和液壓馬達組成。 起升迴路是起重機液壓系統的主要迴路，對於大、中型輪胎起重機一般都設置主、副卷揚起升系統。它們的工作方式有單獨吊重、合流吊重以及單獨共同吊重三種方式，其中對於吊大噸位且要求速度不太高時用主卷揚吊的方式，對於吊小噸位且要求速度不太高時用副卷揚吊的方式；對於吊大噸位且要求速度比較高時用主副卷揚泵合流吊的方式；對於吊比較長的物體時用單獨共同吊重方式。
1.4.2迴轉迴路 迴轉迴路起到使吊臂迴轉，實現重物水平移動的作用。 迴轉迴路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥、液壓離合器和液壓馬達組成，由於迴轉力比較小所以其結構沒有起升迴路複雜。 迴轉機構使重物水平移動的範圍有限，但所需功率小，所以一般輪胎起重機都設計成全迴轉式的，即可在左右方向任意進行迴轉。
1.4.3變幅迴路 絕大部分工程起重機為了滿足重物裝、卸工作位置的要求，充分利用其起吊能力（幅度減小能提高起重量），需要經常改變幅度。變幅迴路則是實現改變幅度的液壓工作迴路，用來擴大起重機的工作範圍，提高起重機的生產率。 變幅迴路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥和變幅液壓缸組成。 工程起重機變幅按其工作性質可分為非工作性變幅和工作性變幅兩種。非工作性變幅指只是在空載條件下改變幅度。它在空載時改變幅度，以調整取物裝置的位置，而在重物裝卸移動過程中，幅度不改變。這種變幅次數一般較少，而且採用較低的變幅速度，以減少變幅機構的驅動功率，這種變幅的變幅機構要求簡單。工作性變幅能在帶載的條件下改變幅度。為了提高起重機的生產率和更好地滿足裝卸工作的需要，常常要求在吊裝重物時改變起重機的幅度，這種類型的變幅次數頻繁，一般採用較高的變幅速度以提高生產率。工作性變幅驅動功率較大，而且要求安裝限速和防止超載的安全裝置。與非工作性變幅相比，這種變幅要求的變幅機構較複雜，自重也較大，但工作機動性卻大為改善。輪胎起重機使用了支腿，除了吊非常輕的重物之外，必須帶載變幅。
1.4.4伸縮迴路 伸縮迴路可以改變吊臂的長度，從而改變起重機吊重的高度。 伸縮迴路主要由液壓泵、換向閥、液壓缸和平衡閥組成，根據伸縮高度和方式不同其液壓缸的節數結構也就大不相同。 輪胎起重機的伸縮方式主要有同步伸縮和非同步伸縮兩種，同步伸縮就是各節液壓缸相對於基本臂同時伸出，採用這種伸縮方式不僅可以提高臂的伸出效率，而且可以使臂的結構大大簡化，提高起重機的吊重。伸縮迴路只能在起重機吊重之前伸出。
1.4.5支腿迴路 支腿迴路是用來驅動支腿，支承整台起重機的。 支腿迴路主要由液壓泵、水平液壓缸、垂直液壓缸和換向閥組成。 輪胎起重機設置支腿可以大大提高起重機的起重能力。為了使起重機在吊重過程中安全可靠，支腿要求堅固可靠，伸縮方便。在行駛時收回，工作時外伸撐地。還可以根據地面情況對各支腿進行單獨調節。1.5 輪胎起重機液壓系統發展趨勢 輪胎起重機液壓系統在以下幾方面體現出明顯的發展趨勢：
（1） 採用國際化配套，對系統性要求較高的液壓元件如泵、閥、馬達等採用國際化配套可提高產品的可靠性，另外，國外使用成熟、量大價廉的元件在國內也廣泛使用。（5） 向計算機技術領域的縱深滲透，輪胎起重機將向無線遙控技術、遠程診斷服務技術、黑匣子自我保護技術等方向發展，為了實現整機的功能，液壓技術將同計算機技術相互滲透，共同發展。
1.6 本課題的主要研究工作 本課題主要針對輪胎起重機的功能、組成和工作特點，結合國內外輪胎起重機的運用現狀和發展趨勢，設計一款能夠適應國內外工程建設的中型（QLY55）輪胎起重機總體及液壓系統。在設計本機液壓系統時，在明確設計任務和設計要求，不要偏離題目；仔細研究設計方案，理清設計思路，使設計過程清晰化，這兩點的基礎上。進行以下研究工作：
1．分析已有的輪胎起重機，對起升機構進行詳細的設計。
2．結合本機特點，對液壓元件進行選擇。
3．對各工作機構液壓迴路進行設計，對個迴路的組成原理和性能進行分析。
4．根據本機液壓系統工作參數和各機構主要參數對液壓系統進行設計計算，即對各種類型的主要元件進行設計計算。
5．液壓元件選好以後需要對各迴路進行性能計算，其中包括系統各迴路功率計算，各迴路性能驗算以及對整個系統的發熱進行驗算。
