汽车起重机液压系统设计

内容发布更新时间 : 2024/12/25 23:48:33星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

统为中压系统,动力源采用双联齿轮泵,由汽车发动机通过底盘上的分动箱驱动。液压泵从油箱中吸油,输出的液压油经手动阀组输送到各个执行元件。整个系统由支腿收放、吊臂变幅、吊臂伸缩、转台回转和吊重起升五个工作回路所组成,且各部分都具有一定的独立性。整个系统分为上下两部分,除液压泵、过滤器、溢流阀、手动阀组及支腿部分外,其余元件全部装在可回转的上车部分。油箱装在上车部分,兼作配重。上下两部分油路通过中心回转接头连通。支腿收放回路和其他动作回路采用一个二位三通手动换向阀5进行切换。

图3.1 汽车起重机液压系统图

表3.2 汽车起重机液压系统的工作情况表

7汽车起重机液压系统的特点

汽车起重机的液压系统有如下几个特点:

1)该系统为双泵双回路、分合流油路、开式、串联系统,采用了换向阀串联组合,不仅各机构的动作可以独立进行,而且在轻载作业时,可实现起升和回转复合动作,以提高工作效率。

2)系统中采用了平衡回路、锁紧回路和制动回路,保证了起重机的工作可靠,操作安全。

3)采用了三位四通手动换向阀换向,不仅可以灵活方便地控制换向动作,还可通过手柄操纵来控制流量,实现节流调速。在起升工作中,除了分合流油路可方便实现高低速切换外,将节流调速方法与控制发动机转速的方法结合使用,可以实现各工作部件微速动作。

4)各三位四通手动换向阀均采用了M型中位机能,使换向阀处于中位时能使系统卸荷,可减少系统的功率损失,适宜于起重机进行间歇性工作。

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注:平衡阀主要的功能不是锁定执行元件的位置,是用来防止执行器失速或惯性冲击的。

四:液压系统计算

1汽车起重机液压系统参数的初定 最大起重量8吨;

最高提升速度Vmax=18m/min; 吊钩滑轮组倍率为M=6,效率?2=0.95; 钢丝绳导向滑轮效率??=0.95;

起升卷筒上钢丝绳最外层直径Dmax=400mm; 起升传动比i=20、效率?ch=0.95;

参看下表4.1根据液压马达负载,初选系统的工作压力为?P=20MPa。

表4.1各种机械常用的系统工作压力[2]

机床 机械类型 农业机械 小型工程机械 磨床 组合机床 龙门刨床 拉床 建筑机械 液压凿岩机 工作压力/MPa <0.8~2 3~5 2~8 8~10 10~18 液压机 大中型挖掘机 重型机械 起重运输机械 20~30 2 起升马达的计算和选择

(1) 作用于钢丝绳上的最大静拉力[1]:

Smax?QM?2??

(4-1) 式中Smax—作用于钢丝绳上的最大静拉力,N;

Q—起重量, Q=8000kg×9.8N/kg=78400N M—吊钩滑轮组倍率;

?2—吊钩滑轮组效率;

??—钢丝绳导向滑轮效率。

Smax?78400?14478.3N

6?0.95?0.95(2)起升马达所受最大扭矩[1]

Mmax??2SmaxDmax

2i?ch(4-2) 式中:?2—动力系数,?2= 1+0.35V,其中V是最高起升速度,由于V =18m/min

6

=0.3m/s则?2 = 1+ 0.35×0.3 =1.105;

Smax—作用于钢丝绳上的最大静拉力,N;

Dmax—起升卷筒上钢丝绳最外层直径,Dmax=400mm;

i—起升传动比,i=20;

?ch—起升效率,?ch=0.95。

1.105?14478.3?0.4Mmax??168.41N?m

2?20?0.95(3)液压马达的排量[2]

Qm?2?Mmax

?P?m(4-3) 式中:Mmax—起升马达受到的最大扭矩,Mmax=168.41 N?m;

?P—系统的工作压力,?P=20Mpa;

?m—液压马达机械效率,通常取?m= 0.92;

2?3.14?168.413Qm??57.48cm/r 620?10?0.92(4)液压马达转速[1]

nmax?式中:M—吊钩滑轮组倍率;

MiVmax

?Dmax(4-4) i—起升传动比,i=20;

Vmax—最高提升速度,Vmax=18m/min;

Dmax—起升卷筒上钢丝绳最外层直径,Dmax=400mm;

nmax?6?20?18?1720r/min

3.14?0.4(5) 液压马达的选择

根据马达所受到的压力、最大扭矩以及需要的转速和排量查[2]表3.2-3决定采用型号为CM4型的齿轮马达,该马达的具体参数如下:额定压力为20MPa,转速150~2000r/min,排量40~63ml/r,输出转矩115~180N?m。 3液压泵的计算与选择 (1)液压泵的工作压力[1]

P1?2?MmaxN/m2

Qm?m1(4-5) 式中:P1—液压马达的最大工作压力

Mmax—起升马达所受最大扭矩Mmax= 168.41N?m

7

Qm —起升马达排量(cm3/r),Qm = 57.48cm3/r

?m1 —起升马达机械效率,?m1 = 0.92

2?3.14?168.41P??18MPa 157.48?0.92查[2]得到液压泵的最大工作压力Pmax:

Pmax?p1???p

式中??p1—从液压泵出口到液压马达入口之间总的管路损失,由于管路复杂故取??p=0.5~1.5MPa,。

则液压泵的最大工作压力Pmax≥18 + 1.5 = 19.5Mpa。 (2) 查[2]得到确定液压泵的流量qvmax

(4-6) qvmax?K?qvmax

式中: K—系统漏油系数,一般取K=1.1~1.3,这里取K=1.3;

?qvmax—包括液压马达的最大总流量Qmax,同时由于工作过程中用到节流调

(4-7) 速所以要加上溢流阀的最小溢流量Qyl一般取Qyl=0.5?10?4m3/s=0.0008l/min。

Qmax?nmax?Qm?1720?57.48?98865.6m3/min?98.87l/min 液压泵的流量:

qvmax=1.3?(98.87+0.0008)=128.54l/min

(3) 液压泵的选择

液压泵主要有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵三种。对于汽车起重机,其液压系统负载大、功率大、精度要求不高。所以, 一般采用齿轮泵。根据系统的要求以及压力、流量的需要,查[2]表3.1-18选择了50.3/40.6型双联齿轮泵,型号为CBG2050/2040,最高工作压力为20MPa,额定转速为2000r/min,理论排量分别为50.3mL/r和40.6mL/r,合流最大流量为90.9mL/r。当发动机经分动箱输出速度为1500 r/min时,流量为136.35L/min。满足以上的设计参数。所以选择的液压泵型号为:CBG2050/2040。

经计算得出液压泵的最大工作压力为Pmax≥19.5Mpa;因此初选系统压力为

?P=20Mpa符合。

五:变幅液压缸设计

1变幅液压缸的受力分析

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