金城学院毕业设计开题报告-汽车起重机液压系统的设计

南京航空航天大学金城学院南京航空航天大学金城学院 毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 题题目目汽车起重机液压系统的设计 系系部部机电工程系 专专业业机械工程及自动化 学生姓名学生姓名王登元学号学号2111011123 指导教师指导教师刘洋职称职称助教 毕设地点毕设地点 年月日 填写要求 1开题报告只需填写“文献综述”、“研究或解决的问题和 拟采用的方法”两部分内容，其他信息由系统自动生成，不需要 手工填写。 2为了与网上任务书兼容及最终打印格式一致，开题报告采 用固定格式，如有不适请调整内容以适应表格大小并保持整体美 观，切勿轻易改变格式。 3任务书须用 A4 纸，小 4 号字，黑色宋体，行距 1.5 倍。 4使用此开题报告模板填写完毕，可直接粘接复制相应的内 容到毕业设计网络系统。 1.结合毕业设计结合毕业设计（论文论文）课题任务情况课题任务情况，根据所查阅的文献资料根据所查阅的文献资料，撰写撰写 15002000 字左右的文献字左右的文献 综述：综述： 1.11.1 汽车起重机介绍汽车起重机介绍 汽车起重机是装在普通汽车底盘或特制汽车底盘上的一种起重机，其行驶驾驶室 与起重操纵室分开设置，汽车起重机液压系统一般由起升、变幅、伸缩、回转、控制、 支腿六个主回路组成。其工作原理是在起重臂里面的下面有一个转动卷筒，上面绕钢丝 绳，钢丝绳通过在下一节臂顶端上的滑轮，将上一节起重臂拉出去，依此类推。缩回时， 卷筒倒转回收钢丝绳，起重臂在自重作用下回缩。这个转动卷筒采用液压马达驱动，因 此能看到两根油管，但千万别当成油缸。这种起重机的优点是机动性好，转移迅速。缺 点是工作时须支腿，不能负荷行驶，也不适合在松软或泥泞的场地上工作。汽车起重机 的底盘性能等同于同样整车总重的载重汽车，符合公路车辆的技术要求，因而可在各类 公路上通行无阻。作业时必需伸出支腿保持稳定。起重量的范围很大，可从 8 吨1600 吨，底盘的车轴数，可从 210 根。是产量最大，使用最广泛的起重机类型。 1.21.2 课题研究的意义或目的课题研究的意义或目的 现代施工项目对汽车起重机的要求也越来越高。高、深、尖液压技术在汽车起重机 上的应用也越来越广泛，汽车起重机液压系统展示了强大的发展趋势。近年来随着建筑 工程规模的不断扩大，起重安装工程量越来越大，尤其是现代化大型石油，化工，冶炼， 电站以及高层建筑的安装作业逐年增多，又由于汽车起重机集多功能，方便快捷，反应 迅速，操作简单安全于一身。因此，对汽车起重机，特别是大功率的汽车起重机的需要 量日益增加。随着现代科学术的发展，各种新材料，新技术，新结构，新工艺在汽车起 重机上得到广泛应用。所有这些因素都有力促进了汽车起重机的发展. 本课题主要针对汽车起重机的功能、组成和工作特点，结合国内外汽车起重机的运 用 现状和发展趋势，设计一款能够适应国内外工程建设的中型汽车起重机液压系统。 因 此，设计一个满足使用功能要求，安全可靠，结构合理，重量轻，操作使用方便的汽车 起重机液压系统，对许多生产场合与起重运输等行业，具有很强的现实意义” 1.31.3 国内外研究现状及展望国内外研究现状及展望 1.1 大型化 由于建设工程的大型化，对施工设备要求也越来越高，所需的建设设备的重量也不断 增加，因而大型起重设备的市场需求明显增加。为了满足市场和用户需求，开发大吨位、 长臂架汽车起重机是未来的发展方向。一些核心企业已经研制或正在研制 150t、160t 汽车起重机。 2.2 起重臂及伸缩技术 2.2.1 起重臂 起重臂是汽车起重机的核心部件，是关系起重机 性能的关键构件。 为提高起重性 能，国外先进产品都已全部采用起重性能优异的 U 形臂，在我国大吨位起重机也都采用 了这一技术，而中小吨位起重机基本上是采用多边形臂。随着 U 形臂制造工艺的不断成 熟，在中小吨位起重机上 U 形臂也将得到推广。 2.2.2 起重臂的伸缩技术 目前我国汽车起重机起重臂的伸缩仍然普遍采用传统的双缸加钢丝绳排同步伸缩技 术。这种伸缩方式的唯一优点是伸缩速度快，五节臂全伸时间可小于 100s。但存在以下 缺点：（1）结构较复杂，拆装不便，易出故障；（2）重量重，减少了起重臂的吊载能 力；（3）只能用于 5 节臂（含）以下的起重臂。 我国起重机行业一些龙头企业如三一、 徐重、 浦沅等已经掌握了在国外先进企业已普遍采用的单缸插销 自动伸缩技术，并且已 在大型汽车起重机和全路面起重机上得到广泛应用。单缸插销自动伸缩技术的缺点是伸 缩速度较慢，控制系统较复杂，但具有以下优点：（1）结构较简单，拆装方便，机械结 构可靠性较高，故障少；（2）重量轻，可提高起重臂的吊载能力；（3）运用不受限制， 可用于五节臂以上的多节起重臂的伸缩；（4）在电、液控制下起重臂能自动伸缩至所需 臂长。 因此，单缸插销自动伸缩技术是未来汽车起重机发展的主流方向。 2.3 底盘技术 油气悬架、多桥独立转向技术在国外全路面起重 机底盘的运用已相当成熟，而在国 内龙头企业如三一、徐重、中联等也完全掌握了该技术，起重机和大吨位汽车起重机上 已得到了应用。而三一推出的全路面起重机底盘技术已达到世界先进水平。因此，油气 悬架、橡胶悬架、多桥独立转向技术在大中型汽车起重机上也将得到广泛使用。 2.4 电、液控制技术 对起重机来说，起升动作是最频繁的动作。目前最 常用的起升液压系统为定量泵、 定量或变量马达开式液压系统，然而现代施工对起升系统提出了新的要求：节能、高效、 可靠以及微动性、平稳性好。为了适应这些新的要求，以前的定量泵将逐步被先进可靠 的具有负载反馈和压力切断的恒功率变量泵所取代，先前的定量马达或液控变量马达也 将被电控变量马达所取代。 起重作业的操作方式，大面积应用先导比例控制，具有良好 的微调性能和精控性能，操作力小，不易疲劳。通过先导比例手柄实现比例输送多种负 荷的无级调速，有效防止起重作业时的二次下滑现象，极大的提高了起重作业的安全性、 可靠性和作业效率。 在大型汽车起重机上已经采用了双泵合流智能调速系统，该系统采 用泵控调速，专利流量分配，使得起重机微动性好，作业效率高，操作更加平稳。这种 技术在不久的将来也将得到推广。 2.5 智能化 纵观全球起重机控制研究现状，未来起重机智能 控制的发展趋势主要有： （1）网 络控制的应用；提高监控水平，保障安全的措施；提高运行效率和运行自动化程度的方 法；增强系统智能控制功能的新技术，真正成为会上网的起重机。 （2）将机械技术和 电子技术相结合，将先进的计算机技术、 微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压 技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，实现起重机的自动化和智能化。 2.6 节能、环保 使用 CAN 总线节能控制系统，可根据负载自动优 化功率输出，自动调节发动机的运 行状态，降低油耗，减少有害气体的排放；更加先进的消音技术，降低噪音污染，使得 汽车起重机更加节能环保。 参考文献参考文献 1 GB/T 3811-2008 起重机设计规范北京：中国标准出版社2008 2 朱理机械原理北京：高等教育出版社，2004 3 濮良贵，纪名刚机械设计第 8 版北京：高等教育出版社，2006 4 周士昌液压系统设计图册北京：机械工业出版社 5 王积伟，章宏甲，黄谊液压传动第 2 版北京：机械工业出版社，2006 6 成大先机械设计手册第 5 版第 4 篇 机构，第 8 篇 起重运输机械零部 第 2 1 篇 液压传动北京：化学工业出版社，2008 7 魏宏宇起重机起升液压系统北京：徐州工程机械研究所 8 黄宗益，张建平工程起重机电子控制上海：上海同济大学，1994 9 赵显新工程机械液压传动装置原理与检修辽宁：辽宁科学技术出版社 10 张泰汽车起重机起升机构动态研究山东：青岛建筑工程学院，1997 1 新才液压传动与控制重庆：重庆大学出版社 11郑红.轮式起重机国内外现状及发展趋势浅J.煤矿机械， 2010（8） 12汽车起重机液压系统的现状及发展趋势J.起重运输机械，2011（12） 13罗衍领.国产汽车起重机的发展方向J.工程机械与维修，2001（12） 2.毕业设计任务要研究或解决的问题和拟采用的方法：毕业设计任务要研究或解决的问题和拟采用的方法： 2.12.1 毕业设计任务要研究或解决的问题毕业设计任务要研究或解决的问题 本次设计主要内容是在了解汽车起重机工作原理的基础上，设计一套针对汽车起重 机的液压传动系统，包括运动分析、完成主要参数的设计计算、制定液压驱动系统和拟 定驱动系统原理图、设计和选择液压元件、验算液压系统性能等内容，并完成液压缸装 配图及非标件零件图的绘制。 在设计过程中需要解决的关键问题有以下几点：不但要改进起重机的结构和提高材 料的强度，更重要的是在这六个液压系统上下工夫。 2.22.2 毕业设计拟采用的方法：毕业设计拟采用的方法： 1、分析已有的汽车起重机，结合本机特点，对液压元件进行选择。 2、对各工作机构液压回路进行设计，对个回路的组成原理和性能进行分析。 3、 根据本机液压系统工作参数和各机构主要参数对液压系统进行设计计算，即对各 种类型的主要元件进行设计计算，并且对其进行选择。 4.查看相关材料书籍和力学书籍，确定更好强度材料，确定结构有更好的力学性能。 这六个回路分别有以下设计： 1.起升液压系统目前最常用的起升液压系统为定量泵、定量或变量马达开式液压系 统， 了适应这些新的要求，先前的定量马达或液控变量马达也将被电控变量马达所取代。 2.变幅液压系统的发展趋势也体现为节能高效，目前最先进的为变幅下降时充分利 用吊臂和重物的重力势能，实现重力下放，下放的速度由先导手柄来无级控制，变幅平 稳没有冲击。 3.对于具有五节以下伸缩臂的伸缩液压系统，国内一般采用同步或顺序加同步的伸 缩方式，当采用两级油缸时，上下两油缸实现内部沟通，一般采用插装式平衡阀；对于 具有五节以上伸缩臂的液压系统，采用单缸插销伸缩机构，这种伸缩机构自重轻， 4.回转液压系统使用也频繁，但相对而言，回转所需功率最少，因而回转系统的最 高要求是：回转平稳，起重作业无侧载；回转系统的发展趋势为通过小马达、大传动比 从而有效防止侧向载荷