1.1目的及意义

在许多行业里，物料搬运作业占的比重很大，物料搬运成本对于控制制造产品总成本意义重大，而物料搬运的效率在一定程度上与采用的搬运工具有直接关系。只有采用适合搬运工艺的搬运设备，才能有效降低耗用在搬运工序上的成本。随着我国经济快速增长，国家基础设施建设发展也越来越快，对大吨位搬运车的需求也越来越迫切。在房地产、工业环保、港口建设、核电建设、风电建设、火电建设、石油化工、煤化工等产业中，起重系统起着十分重要的作用，作为对基础建设起辅助支撑作用的起重运输行业也有了跨越式的发展，为了满足发展迅速的基础建设市场，搬运车发展方向随着市场需求发生着变化，从小型到中大型、从单一设备到多品种设备，起重力矩越来越大，起重吨位越来越高。尤其是受电力、石油、化工等行业迅速发展的拉动，国内中大吨位搬运车的市场需求增长显著。

而我国搬运车行业目前还停留在中小型吨位的生产上，吨位大部分为 50t 以下，大吨位的起重系统很少，且性能稳定性较差，很难满足市场对于大吨位搬运车的要求。此外，大吨位搬运车的机动性和作业灵活性也深受业内的重视。作为搬运车重要组成成分的液压系统，其液压回路的好坏对起重工作稳定性与否有着直接的影响。所以有必要对搬运车液压系统进行研究。300t搬运车属于重型工程机械，其卷扬和转向液压系统是十分重要的液压子系统，该课题的设计正好弥补国内大吨位搬运车不足的局面，适应趋势和市场，提高国内大吨位搬运车的市场占有率。同时，为了掌握各种液压元件和简单液压系统的基本知识，掌握液压系统设计的基本流程和方法，对搬运车的300t卷扬机构和转向机构的设计显得十分重要。

1.2国内外研究现状

国内工程机械近年来得到很大发展，迄今为止，搬运车液压系统已经改变了长期以来整套从国外引进的局面，国产设备的市场占有率大幅度提高。但是，与国外技术水平领先的搬运车相比，国产设备还稍显不足。我国引进的搬运车包括最早20世纪90年代约翰芬莱公司生产的LSC一350P支架搬运车，2000年以后澳大利亚万德公司生产的LWC一40T、LWC一50T、LWC一80T等支架搬运车车型，其共同特点是，采用U形框架结构，具有质量小、重心低、运行平稳、装卸方便快捷、转运速度快以及运行时司机视线较好等优点。虽然我国生产的搬运车可以满足国内需求，但是由于其他条件和成本方面的限制，使得当初只是引进了图纸、成品等方面部分技术，而与之相对的制造设备和配套元件及加工工艺并没有引入国内，这就造成了我国搬运车的发展较缓慢，与欧美等发达国家存在着差距仍然无法缩短。煤科总院太原研究院在2005年研制出了 WC40Y框架式支架搬运车，其产品性能水平与进口同类机型相当，并在防爆离合器、发动机进排气防爆系统、湿式制动、油气悬挂、电动安全保护系统等方面有了自己的创新。但是，也有自己的薄弱环节，虽然在整机设备里约70％的关键零部件选用了进口产品，但是整机的可靠性还是较低、故障率较高。煤科总院太原研究院在总结WC40Y框架式支架搬运车基础上，又相继研制成功了50t、80t框架式支架搬运车，以及WC40Y改进型框架式支架搬运车。连云港天明装备有限公司研制的框架式支架搬运车主要包括55t、80t等车型，并在车辆轻型化、液压胶管整体布局以及在倒车影像等方面有了较多创新。^[1]

但是总体来说，国内搬运车的设计理念较为落后，现有的搬运车多为支架搬运车，较大吨位的搬运车多用于煤矿行业，应用局限性大。而且，现有搬运车液压绞车输出的绳力较小、绳速较慢，难以满足搬运车对重型液压支架的牵引需求。在卷扬系统的设计方面也略显不足，国内多为单卷扬结构，这就导致了国内的搬运车载重量偏小。大吨位的搬运车，特别是100t以上的搬运车设计几乎没有，且转向机构的灵活性也较为不足，不能满足国内各个重型生产制造行业大型生产运输的需要，也不适应搬运车发展大型化的趋势。

相比于国内，国外的大吨位搬运车的设计理念无论是结构上还是液压系统均处于领先地位，其发展也是经过了漫长的变化过程。早期的液压起重系统多采用桁架式臂架结构，随着液压传动技术的兴起，到了60年代中后期，液压伸缩臂式结构以它便捷实用的设计，逐渐取代桁架式结构，广泛应用于起重系统之中；当进入21世纪后，大部分液压起重系统被液压伸缩臂式结构所取代，伴随着液压传动、机电结合、各种新型材料的兴盛，液压起重系统逐步向高性能、质量强、大型化、一机多用化发展，迎来了一个黄金发展时期，并在此时期开发出一系列新型号产品。德国利勃海尔集团在大吨位起重系统中处于领先地位，其中德国产品多分布于欧洲市场，在亚洲市场占有率较低。美国搬运车行业相对欧洲来说发展较晚，大部分产品采用引进德国先进技术且主要供应于欧洲市场，国内用量较少，其发展特点注重于市场扩展，技术研发方面相对于欧洲略显不足。目前，世界大吨位搬运车的生产，从生产量上讲是日本最多，德国大型机械更偏重追求于技术的领先，而美国企业更钟情于机械规模的扩大。

欧美企业以闭式液压系统为主导，能够较为成熟地掌握闭式液压系统技术的代表性企业主要有利勃海尔与马尼托瓦克。利勃海尔的系列产品堪称闭式液压系统成熟应用的代表之作，该公司还将压力控制技术成功地应用到闭式系统中,有效地减少了系统的压力冲击等现象,使产品的多项性能表现优异,堪称世界一流。来自德国的特雷克斯一德马格公司在其产品液压系统的设计上却有着独特的风格,在其产品中一般是将回转系统设计为闭式系统,而其他较为关键的子系统如卷扬液压系统,均采用开式液压系统。^[4]

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容