摘 要

克令吊广泛应用于船舶行业，是对货物进行装卸的重要设备。随着我国对外贸易的进一步加大，其国内的需求量也越来越大，起重机的性能将会不断被优化。起重机的发展对我国经济发展具有重要作用。起重机通过起升机构、回转机构和变幅机构实现重物的装卸。本文针对30T克令吊液压系统，对几个不同方面进行了研究。

首先，本文在设计系统之前通过比较了开式液压系统与闭式液压系统、不同变量泵的特性、和几种液压系统的调速方式大体确定了所要设计的液压系统的总体框架。由于开式系统具有调速性能优越、散热较好和结构的简洁，本文决定采用开式液压系统设计；负载敏感泵由于能够自动调节泵的输出流量和进行压力切断，能够很好的节能而被采用；比例换向阀由于具有精确比例调速功能，同时具备有进油节流调速和回油节流调速性能而被采用。

其次，本文根据克令吊液压系统的主要设计参数，对液压系统的起升机构、变幅机构和回转机构进行了详细的计算，然后确定了液压系统原理图和液压系统的机构，并对这三大机构功能与液压系统原理图中的对应的实现方式进行了详细的分析。

然后，本文利用AMEsim软件进行了仿真，并验证所设计的液压系统的特性。由于起升机构作为起重机的核心机构，本文选择将起升机构的负载敏感泵进行仿真。论文在详细的分析了负载敏感泵的原理之后，针对每一个部分都建立仿真模型并将它们组成一个完整的负载敏感泵的模型，对其特性进行了详细分析，然后建立整个起升机构的模型，对系统进行仿真分析并验证。

最后，针对本文所设计的液压系统的不足，提出了一些改进的方法。

关键词：液压克令吊；负载敏感；仿真分析

Abstract

The crane is widely used in ship industry, it’s an important equipment for loading and unloading goods. With the development of China's foreign trade, the demand for this product is increasing, the performance will continue to be optimized as well. Crane loads and unloads goods through the lifting mechanism, luffing mechanism and slewing mechanism. This paper studies the hydraulic system of in several different aspects.

Firstly, before designing this system, this paper compare the open and closed hydraulic system, the features of different variable pump, several speed regulation mode of hydraulic system, and determines the overall framework of the hydraulic system. Because of the superior performance of speed and good heat dissipation and concise structure, the open hydraulic system is adopted; due to automatic regulation function of the pump about output flow and the function of cutting off pressure, saving energy very well, it’s adopted; Proportional directional valve can control speed precisely and proportionally, at the same time ,because of its performance of throttle and return oil throttle speed regulation, it’s adopted.

Secondly, according to the main design parameters of the hydraulic system, this paper calculate the hydraulic system of the lifting mechanism, luffing mechanism and the calculation of slewing mechanism in detail, and then determine the principle diagram of the hydraulic system and institutions of hydraulic system, and analyzed the way of realizing the function of the three major organizations corresponding to the principle diagram of hydraulic system. .

Then, this paper simulate and verify the design characteristics of the hydraulic system by AMEsim software. Because of the lifting mechanism as the core of the crane institutions, this article choose to simulate the load sensitive pump of lifting mechanism and then analyze the principle of load sensitive pump, after building simulation models for each part and put them together to form a complete load sensitive pump model, its characteristics are analyzed in detail, and then establish the model of lifting mechanism of system to simulate and verificate.

Finally, aiming at the shortcomings of the hydraulic system designed, this paper proposed some methods to optimizate it.

Key words: crane of hydraulic, Load sensitive; simulation analysis

目录

Abstract 4

第1章 绪论 3

1.1克令吊概述 3

1.2国内外发展现状及未来发展趋势 4

1.2.1 液压系统的发展现状与发展趋势 4

1.2.2克令吊液压起重机发展趋势 5

1.3设计的目的及意义 5

1.4本章小结 6

第2章 液压系统拟定 7

2.1系统主要要求 7

2.2系统原理拟定 8

2.2.1开式系统与闭式系统的选择 8

2.2.2液压泵类型的选择 8

2.2.3液压马达类型的选择 9

2.2.4系统调速方式的的选择 10

2.3 本章小节 10

第3章 液压系统设计计算 11

3.1 液压系统的设计参数 11

3.2液压系统负载计算 12

3.3 液压马达主要参数计算 13

3.4液压泵和电动机的选择 16

3.5系统确定与分析 19

3.6 本章小结 25

第4章 液压系统结构设计 26

4.1 管路的计算 26

4.2确定油箱有效容积 27

4.4 液压集成块设计 28

4.3系统主要结构设计 30

4.4本章小结 33

第5章 液压系统性能验算 34

5.1验算回路中的压力损失 34

5.2液压系统发热温升计算 35

5.3本章小结 36

第6章 系统仿真分析 37

6.1 负载敏感泵性能分析 37

6.2 液压起升机构分析验算 42

6.3 液压系统性能的该进 45

6.3.1液压系统原理的该进 45

6.3.2 液压系统结构的该进 45

6.4本章小结 45

第7章 系统经济性分析 47

第8章 总结与展望 48

8.1 总结 48

8.2展望 48

致谢 50

参考文献 51

第1章 绪论

1.1克令吊概述

克令吊又称为船用起重机。起重机一般是循环工作制，首先通过起升机构将重物起升，然后利用回转机构让重物在一定的范围内移动，然后通过起升机构将重物下放，起重机械的搬运作业是周期性的间歇作业。起重机应用范围非常广泛如下图1.1和1.2所示。随着起重机的发展，起重机械在许多领域应用范围渐渐扩大，大大提高了劳动效率，同时减轻了劳动强度。起重机械在工作和生活中也越来越受欢迎。克令吊具有装卸效率高、操作效率高、甲板的占用面积小等优点，主要用在重型机械搬运方面。但是克令吊成本很高，对检修工作的技术性要求高。

图1.1 图1.2