摘 要

在现代工程建设中，汽车起重机是应用很广泛的起重机械。液压系统决定汽车起重机的性能，良好的液压系统可以使起重机更加安全高效。

本文首先对汽车起重机的作业工况进行了详细的分析，并根据工况需求设计了液压系统方案；根据机构的工作要求，确定了设计参数，并对液压系统进行了计算和元件选型；完成了液压泵站和油箱等的设计。

基于多路换向阀对液压系统的控制方式进行了改进，采用了并联的控制方式保证执行机构在必要时可以同时工作。

关键词：汽车起重机；液压系统；多路阀；并联

Abstract

In modern engineering construction, automobile crane is widely used in lifting machinery.The hydraulic system determines the performance of the crane. A good hydraulic system can make the crane safer and more efficient.

In this paper, the operating conditions of the crane are described in detail, and the hydraulic system scheme is designed according to the operating conditions.According to the working requirements of the mechanism, the design parameters are determined, and the hydraulic system is calculated and the components are selected.The design of hydraulic pump station and oil tank was completed.

The control mode of the hydraulic system is improved based on the multi-way reversing valve.

Parallel control is adopted to ensure that the actuator can work simultaneously when necessary.

Keywords：automobile crane;hydraulic system;multi-way reversing valve;parallel

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1汽车起重机的简介 1

1.2国内外发展现状 2

1.3主要设计内容 2

第2章 液压系统性能分析与方案设计 5

2.1汽车起重机典型工况及对液压系统要求 5

2.1.1汽车起重机典型工况分析 5

2.1.2汽车起重机对液压系统的要求 5

2.2起重机液压系统各回路的分析 6

2.2.1起升回路 6

2.2.2回转回路 8

2.2.3变幅回路 8

2.2.4伸缩回路 9

2.2.5支腿回路 10

2.3汽车起重机液压系统的方案设计 11

2.3.1液压系统分析 11

2.3.2系统方案 12

第3章 液压系统计算 15

3.1汽车起重机液压系统主要液压元件的选择 15

3.1.1汽车起重机液压系统参数 15

3.1.2马达和液压泵的计算与选型 15

3.2系统热平衡验算 17

3.2.1液压系统发热功率 17

3.2.2液压系统散热功率 18

第4章 液压泵站结构设计 19

4.1泵站的结构设计 19

4.2油箱的结构设计 19

第5章 液压系统的经济性与环保性分析 21

第6章 总结 22

致谢 23

参考文献 24

第1章 绪论

1.1汽车起重机的简介

随着现代社会的快速发展，人们之间的距离也变得越来越近。与此同时，我们对于各种物品的需要也越来越迫切。但是，一个地区或国家是不可能拥所有人们需求的东西。因此，物流的发展越来越迅速。作为物流的一个重要节点——港口，是当今世界物流中海运所必须的中转站，也变得越来越繁忙由此，提高货物的装卸效率也变得非常迫切了。其中之一就是需要提高起重机的装卸速度和装卸重量。不得不说的是，在各种起重机中，汽车式起重机是当今各种工程中应用最为广泛的一种起重机械。无论在什么地方，尤其是在城市，汽车式起重机的身影基本随处可见，这也说明了这种工程机械的优越性。

汽车式起重机，顾名思义，这是一种处于汽车上的以起重为主要功能的一种工程机械。这种汽车起重机在不进行起重工作的时候，起重的部分在车身上平放着，汽车通过内燃机的带动行驶。在这种状态下，汽车起重机可以在各种路面上行驶。说句不夸张的话，基本上只要一般的卡车可以经过的路面，汽车起重机也可以行驶。此时，这种起重机械的优越性就凸显无疑了。一般的起重机械大都只能进行短距离的移动，虽然它们的起重量可能臂汽车式起重机大很多，但它们大多只能在某个固定的地方工作。这个缺点也就决定了它们只能在特定的地方工作。但汽车式起重机不一样，它可以在各种路面上行驶，轻易的就可以到达各种不同的工作区域。而且它的行驶速度和汽车基本没有区别。如此以来，汽车起重机就可以在短时间内赶到各种需要的地方，然后立马投入工作。这种优势实在是其他的汽车起重机所不能相比的。当汽车起重机行驶了时候，驾驶员就和正常司机开车一样。当汽车起重机停好了位置，要开始准备工作的时候，我们首先就要伸出汽车式起重机的支腿。因为，汽车的重量已经很大，再加上起吊的时候物体的质量，如果是轮胎来承受的话，轮胎很可能会爆胎。这种情况下，如果有人在汽车起重机附近的话，就很有可能产生严重的安全事故。所以，我们就需要在准备起吊的时候，伸出汽车起重机的支腿，从而让轮胎悬空，让支腿取承受汽车起重机和重物一起的重量。事实上，支腿是通过液压油推动液压缸运动从而实现支腿的伸缩。在支腿接触地面的部位，是一个很大的圆形接触，拥有巨大的接触面积，这样当支腿承受的重量较大时，支腿所受到的压强相对来说会比较小一点。这样，就更容易保证机械和施工人员的安全。当起重机起吊重物时，在起重机上有各种机构可以方便实现重物位置的改变。比如说，通过起升机构，我们可以将物体通过钢丝绳慢慢的往上拉，同时也可以下放物体。另外，我们可以通过伸出起重臂增大起重的范围，这样就可以起吊更远的物品。但显而易见，在这种情况下，起重机可以起吊的重物的重量必然会减小。因为在距离增大的情况下，若还是起吊重物质量过大的话，就容易产生太大的力矩，可能会使起重机倾翻。所以，在起重距离很大的情况下，我们就要特别注意起重量了。另外，我们可以通过变幅机构实现起重臂的变幅。它是通过变幅液压缸来伸出或缩回从而控制汽车起重机的幅度。最后，汽车起重机一般都是可以全方位的转动，这就为汽车起重机的工作提高了很大的便利，很大程度的提高了工作的效率。

1.2国内外发展现状

作为一种重要的起重工程机械，汽车起重机很早就登上了世界的舞台。于此同时，汽车起重机也很快传到了我们国家。在上世纪60年代，正处于我们国家第一个五年计划。战争过后不久，国家千疮百孔，百废待兴。可以想象，在当时那种一穷二白的情况下，我们国家的工业化终于迈出了第一步。可以说，没有那个时期的奠基，也就没有我们现今强大富饶的中国。自那时起，我们国家的技术人员就已经开始了对国外汽车起重机的仿制，出现了中国最早的轻型起重机。但后来这种技术方面的发展处于停顿状态。直到70年代，苏联对我们国家展开了大规模的工业援助。说句题外话，我们学校的主教学楼还是苏联帮我们学校建成的，其米黄色的风格一直独树一帜。后来，中苏交恶，我们国家只得向其他国家申请援助。在1978年，随着邓公的复出，改革开放的春风吹遍了大地。我们国家大踏步的引进外资。在汽车起重机的方面也一样。当时，我们国家引进了日本和德国的先进技术，当然，那个时候我们主要以和外企合资的方式经营。其本意也就是用市场换技术。处于初步阶段的我们，不得不放下身段，向外国企业专心学习。

2001年后，中国加入了WTO。随着时间的积累，我们已经见见掌握了汽车起重机的制造技术。那个时期正处于中国高速发展的时期，国内市场对汽车起重机的需求也日益增强。这所有的一切都刺激着中国汽车起重机发展。渐渐地，中国出现了一大批汽车起重机

生产厂家。例如徐工和三一重工等。而近年来，国内的汽车起重机渐渐的开始利用PLC来控制，但老实说，我们国家这方面的技术和国外还是存在差距的。

当前，国外的汽车起重机生产商主要集中在德国、日本和美国。与此同时，它们不仅具有巨大的规模，其产品的质量也一直处于世界领先水平。在设计方面，国外生产厂商已经开始利用计算机进行专业的起重机的设计。通过这种手段，它们将机电液以及其他需要的东西结合起来。这种设计方式不仅可以生产出更加高效节能的计算机，它们的生产成本也会随着这种设计方式而降低。由此可见，我们国家的起重机厂商任重而道远。

1.3主要设计内容

汽车式起重机有上车和下车两部分机构，下车主要是支腿回路，而上车有4各回路，分别是变幅回路、回转回路、起升回路和伸缩回路。上车和下车以回转盘为界。这几个回路组成了汽车起重机的液压系统，控制着各个执行机构的运动。

汽车起重机的液压系统最初是采用单定量泵供油，后来为了满足汽车起重机各个执行机构的各种工况下的工作要求，在汽车起重机的上面使用了多联泵。但齿轮泵可以承受的压力比较小，而且齿轮泵的排量是不能改变的，所以多联齿轮泵是不能用在比较复杂的液压系统里面的，所以发展耐高压、可以变量的液压泵是必然的。

（1）汽车起重机起升回路：当下最常用的起升液压系统一般都是使用定量泵供给油液，而执行机构采用定量或变量马达同时这种系统采用的是开式回路，因此，这种起升液压系统是比较简单的，当然，相对来说，它的功能就不那么齐全了。然而，在现代的起重工作情况下，起升机构所承受的负载最大，它的运动速度也最高，因此我们必须设计出一个节能、高效、安全的起升机构。随着液压技术的慢慢发展，负载感应变量泵已经称为汽车起重机起升回路所使用的主流液压泵了。

（2）汽车起重机变幅回路：汽车起重机在起吊物体的同时，在许多情况下，都需要改变起重臂的幅度从而改变物体的位置。当前，变幅系统的主要发展方向是降低它的能量消耗。比如，有的汽车式起重机的变幅系统已经可以实现通过重物的重力实现重物的幅度减小，达到减少能量消耗的效果非常环保和节能。

（3）汽车起重机伸缩回路：伸缩机构是用来伸出或缩回伸缩臂的，它是通过双作用液压缸来实现这种动作的。虽然，要实现这种动作可以用多级液压缸，但多级液压缸的制造过程很复杂，很难达到工业要求，而且多级液压缸的磨损很严重。所以，在现代起重机的伸缩机构上都是采用多个液压缸同步伸缩或顺序伸缩的，这样也可以完成伸缩机构的要求。

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