中大吨位汽车起重机液压系统设计

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浚力HYDRODYNAMt CS& HYDROSTA]l OS

中大吨位汽车起重机液压系统设计张爱武福田重机技术中心

[中图分类号]T 1. H236

[文献标识码] B

[章编号] 10 5 X 2( )209 4文 0 1 4 (( 7 1— 2 5 ) ) 0 0

Hy r u i y t m e i n o a g n e u l s r c r n d a lc s se d sg fl r e a d m dim ca s tu k c a eZH A G Ai WU

通过对大吨位汽车起重机液压系统性能的分析研究，针对不同用户群，设计了负荷敏感手动

制系统主要有 3种形式：机械式操纵是汽车起重机

最简单、最广泛使用的一种操纵方式；液控比例一操纵系统使操作性能得到了很大的提高；而最有发展前途的还是电控比例操纵系统，借助于计算机技术和可编程技术，汽车起重机将向智能化发展。

比例控制和电比例控制 2套液压系统，叮较大程度满足用户的需求。

l大吨位汽车起重机液压系统的特点 汽车起重机液压系统一般由上车和下车 2个液压系统组成。上车液压系统一般由起升、变幅、 伸缩、回转、控制 5丰回路组成。起升液压系统个的要求是：具有规定的提升能力和提升速度；

下车液压系统主要是支腿油路，液压支腿在

起重机工作时，支承整机和外载荷重量，要求安全可靠，作业时不能发生支腿自缩现象。为了提高效率及整机调平需要，各支腿液压缸既可同时伸缩又可单独伸缩。

作平稳，尤其重物下降时，应能防止南于载荷的自重导致超速降落；微动性能好，防止载荷就位时发牛冲击。变幅液压系统的要求是能带负载变幅，变幅动作平稳可靠；由于落臂时与负载运动方向一致，有自动增速的趋势，要采取限速措施。

2两种液压系统设计方案 2 1负荷敏感手动比例控制液压系统 ( .见图 1 )

该方案上车液压系统采用负荷敏感手动比例控制系统，主操纵阀为具有负载压力补偿功能的

吊臂伸缩液压系统的要求是：吊臂作业时，伸缩液压缸不能缩回，带载回缩时 .伸缩油缸不能超

速缩州，所以也要有限速措施，设置甲衡阀组成

多路换向阀。这种多路阀内具有负载压力检测通道，经过内部梭阀相互连通。将负载压力信号传递到压力补偿阀，压力补偿阀借助于调节弹簧使泵口与阀出口之间的预定压降保持恒定，于是由 阀芯位置决定的油液流量始终恒定流向出口，使

平衡回路。大吨位汽车起重机一般采用 5节及以上伸缩臂，对于 5伸缩臂的伸缩液压系统，国内一节般采用同步或顺序加同步的伸缩方式 .当采用 2级油缸时， 下两油缸实现内部沟通，一般采用插一

执行元件的运动速度保持不变，与负载压力无 关。主泵采用定量齿轮泵，主卷扬采用双泵合流， 提高了提升速度。整个系统采用国产元件，成本较低，具有较高的性价比。2 2电比例控制液压系统 (图 2 .见 )

装式平衡阀；埘于具有 5节以上伸缩臂的液压系统 .多采用单缸插销伸缩机构，这种伸缩机构自

重轻，能大幅提高起重机的起重性能，能有效地控制整机的重量，通过采用多油口和多平衡阀的油路来提高伸缩的效率。嘲转液压系统的要求

该方案上车液压系统采用电比例控制的负载[收稿日期]2{— 6 2 07 0— 8 )[通讯地址]亍爱武北京市海淀永丰产业基地丰秀牛 1 氏路号

是：回转稳，通过自由滑转功能来实现吊重的自动对中，从而有效防止侧载的产生。操纵、控

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I油箱 .车操纵阀

2 .滤油器 I平衡阀 7

3 .三联齿轮泵I .回转阀 I

4空调机构I.补油阀 2

5 .电磁球阀I .回转马达 3

6流阀 .

7 .冷却器

8 .电磁球阀

9上 . 2 .平 3

1 .电磁球阀 0

1.衡阀 4平

I. 5 I缸 (缩 ) I.电液伸 6

换向阀衡阀

1 .电磁球阀 8 2 .平衡阀 5

I. 9Ⅱ缸 (伸缩) 2 .变幅油缸 0 2 .单向阀 6 2 .压力表 7

2 .平衡阀 1

2副卷扬马达 2

2 .主卷扬马达 4

2 .水平油缸 8

2 .垂直油缸 9

3 .液压锁 0

3 .支腿操纵阀 1

3 .压力传感器 2

3第 5支腿 3

图 I负荷敏感手动比例控制液压系统原理图

反馈多路换向阀

控制系统，主操纵阀为负载敏感式电比例多路换向阀。主泵为变量泵，当泵出口

所以整机具有良好的微动性。系统主要元件采用进口，具有较高的性能和可靠性。

压力与负载压力之间的压差产生变化时，通过负载反馈口来改变变量泵的配油盘倾角，从而改变泵的排量。采用恒功率变量泵控制方式，通过负载反馈使泵的压力、流量自动调节到最佳，使控制性能和节能效果大为提高。采用电比例控制阀， 先导阀手柄移动的角度与输人电流成正比，主操纵阀的阀芯开口位移与先导阀输人电流也成正比，

3液压回路 上述 2种液压系统的基本回路及主要功能相

似，因此下面以负荷敏感手动比例控制液压系统为例，说明液压回路的主要功能 (图 i。见 )3 1回转油路 .

扳动上车操纵阀 9的回转联到回转位置，回转

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液压液力HYDRODYNAMI CS& HY DR0鬈 A下{ e霪

I .双联泵

2单向节流阀

3 .觜能器

4负载敏感式电比例多路换向阀

5 .主卷扬马达

6平衡阀 .

7转多路换向 .

阀 8副卷扬马达 .缸 (缩)伸

9平衡阀 1 .同转控制阀 1 .幅油缸 1平衡阀 I吲转马达 I I缸 ( ( ) I变 2 3 4伸缩) 1 . Ⅱ 5图 2负荷敏感电比例控制液压系统原理图

马达 1 3两工作口油路通过上车操纵阀 9回转联与回油路沟通，该回转油路具有自由滑转功能，按下自由滑转控制开关使回转制动控制电磁阀球阀

3 2主、副起升油路 .

主、副起升机构采用内藏式定量马达，体积小、转矩大。主、副卷扬的制动器均为常闭式， 当操纵控制主、副起升的手柄时，主油路压力油通过上车操纵阀 9进入主、副卷扬马达 2、2, 4 2

1通电，打开回转制动器，回转马达 1 (】 3两工作口 油路通过上车操纵阀 9的回转联与回油路沟通，使整个 f部分处于浮动状态，吊臂在钢丝绳拉动 车下自动摆向重物的重心上方，从而保护吊臂不受侧载。可随时踩下回转阀 1解除自由回转。 1

同时电磁球阀 1通电，控制

油开启卷扬制动器， 0 进行正常的起升或下降动作。当手柄回中位时，主油路压力油从上车操纵

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阀 9返回油箱 1,处于卸荷状态，电磁阀球阀 1 0

制 2节臂与 1节臂的相对伸缩，液压缸Ⅱ用于—5控制 3—5节臂之间的相对伸缩。电液换向阀 1 6用于缸工与缸Ⅱ之间的运动切换。3 5支腿油路 .

断电，使得卷扬制动器中的压力油在制动弹簧的作用下通过泄油路回油箱 1,制动器在弹簧的作用下处于制动状态。 主、副起升油路中的起升平衡阀 2、2 5 3可以

通过操纵支腿操纵阀 3来控制 5个支腿油缸 1的伸缩，每个支腿油缸都带有液压锁 3,用来保 0证支腿油缸不会因操纵阀的中位泄漏回缩。第 5支

有效防止重物在下放过程中产生失速现象，保证重物下降速度平稳可靠，提高了安全性能。3 3变幅油路 .

腿 3上带有压力传感器 3,当超载时，压力传感 3 2器将发出信号使电磁球阀 8换向，将上车操纵阀 9 的主安全阀打开，使上车的所有动作失效。3 6冷却油路 .

变幅油缸 2为双作用液压缸，变幅油缸上安 ( )装有变幅平衡阀 2,变幅油缸回缩时，只有当上 1腔液压油达到一定压力时，油缸下腔的油才能回

油箱，实现变幅下落，从而保证变幅下落时起重臂的稳定作业。34 .伸缩油路

该系统具有自动冷却功能，油箱内装有温度传感器。该传感器一旦检测到油箱内的油液温度上升到设定温度，电磁球阀 5电，使节流阀 6换通向，使部分油进入冷却器 7,对系统进行冷却。如果油液温度低于设定温度，电磁球阀 5断电，使节流阀 6回位，系统不再冷却。[责任编辑：仇林峰]

伸缩回路有 2个液压缸：液压缸 I ( 1 )件 5的活塞杆与基本臂铰接，而其缸体铰接于第 2节臂；液压缸 1 ( 1 )的缸体与第 2节臂铰接， 1件 9

而其活塞杆铰接于第 3节臂。其中液压缸工用于控

(上接第 9 l页 ) ④细集料宜采用级配良好的中砂；

桩基础施工是可行的，而且效果良好。

工程实践表明采用旋挖钻机

施工桥梁钻孑灌 L注桩基础具有移动方便、定位准确、机动性强、 适应范围广、自动化程度高、易于质量控制、施工振动小、噪声低、进度快、效率高、造价低、

⑤混凝土的含砂率宜为 4~5; 0 A o ( )⑥坍落度宜为 10 2 mm; 8￣20 ⑦水泥用量不宜小于 30 g m 5k/;⑧水灰比宜为 0 5 .。 .~06灌注水下混凝土前应检查孑底泥浆沉淀厚度， L

施工现场环保等优点，完全可以在公路桥梁工程中推广使用。[参考文献]E3张启君 .国内旋挖钻机的现状与施工技术点 E3 . 1 J交通世界，2 0,( ) 1 3 0 5 7:4—4 .

如大于规定值时应再次清孑。混凝土拌和物运至 L灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度，如不符合规范规定的要求，应进行第二次拌和，二次拌

和仍达不到要求时，不得使用。该公路桥梁灌注桩基工程完工后，按规定进

E3王晓谋 . 2基础工程 (二版 ) E第 M3.京：民交北人通出版社，2 0 . 04

行了检测，检测结果表明全部桩体完全符合设计要求。这也表明只要采用合理的施工工艺与质量控制措施，旋挖钻机应用于公路桥梁混凝土灌注

[责任编辑：杨晓光]

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