汽车起重机液压系统.doc

30目录1 绪论21.1 关于汽车起重机31.2 液压传动应用于汽车起重机上的优缺点31.2.1优点31.2.2 缺点41.3 液压系统的类型41.4 汽车起重机液压系统功能、组成和工作特点42 汽车起重机液压系统设计计算52.1 明确设计要求52.2 初选系统压力52.3 汽车起重机工作原理及特点62.4 绘制液压系统原理图62.5 液压系统的工作原理62.5.1 前支腿和后支腿回路62.5.2回转回路82.5.3伸缩回路82.5.4变幅回路92.5.5起升回路112.6确定系统主要参数122.6.1 执行元件的相关参数计算122.6.2 缸体的材料及排气装置142.6.3 液压系统的温度计算143 液压元件的选用153. 1 动力元件的选用153.2 控制元件的选用183.3 辅助元件尺寸的确定及选用184继电器控制汽车起重机液压系统设计225汽车起重机液压系统常见故障及维修方法226仿真及其调试25结论26致谢27参考文献28附录291 绪论根据学院要求，响应学院号召，在老师们的指导下，尤其是刘佳伦老师，王振华老师，温洪昌老师，殷强老师等的具体指导下。根据我的实际情况，我对液压与气动技术、电气控制与PLC、机械设计基础、机械制图等专业课程的学习，通过对汽车起重机液压系统的设计，对我所学知识的融会贯通，得到一定程度的升华与提高。设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、输出力大、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。对此设计，限于时间短和知识欠缺，在资料收集、取舍、分析、归纳等方面存在不足，我恳切广大读者提出宝贵意见，以利于今后的修改和补充。1.1 关于汽车起重机工程起重机是各种工程建设广泛运用的重要起重设备，是用来对物料进行起重、运输、装卸或安装等作业的机械设备，在工业和民用建筑中作为主要施工机械而得到广泛运用。它对减轻劳动强度、节省人力，降低建设成本，提高施工质量，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。目前我国是世界上使用工程起重机最大的国家之一。近年来，随着工程建设规模的扩大，起重安装工程量越来越大，吊装能力、作业半径和机动性能的更高要求促使起重机发展迅速，具有先进水平的塔式起重机和汽车起重机已成为机械化施工的主力。相对于其他起重机，汽车起重机不仅具有移动方便，操作灵活，易于实现不同位置的吊装等优点，而且对其进行驱动和控制的液压系统易于实现改进设计。随着液压传动技术的不断发展，汽车起重机已经成为各起重机生产厂家主要发展对象。1.2 液压传动应用于汽车起重机上的优缺点1.2.1优点(1) 在结构和技术性能上的优点：来自汽车发动机的动力经油泵转换到工作机构，其间可以获得很大的传动比，省去了机械传动所需的复杂而笨重的传动装置。不但使结构紧凑，而且使整机重量大大的减轻，增加了整机的起重性能。同时还很方便的把旋转运动变为平移运动，易于实现起重机的变幅和自动伸缩。各机构使用管路联结，能够得到紧凑合理的速度，改善了发动机的技术特性。便于实现自动操作，改善了司机的劳动强度和条件。由于元件操纵可以微动，所以作业比较平稳，从而改善了起重机的安装精度，提高了作业质量。采用液压传动，在主要机构中没有剧烈的干摩擦副，减少了润滑部位，从而减少了维修和技术准备时间。(2) 在经济上的优点：液压传动的起重机，结构上容易实现标准化，通用化和系列化，便于大批量生产时采用先进的工艺方法和设备。此种起重机作业效率高，辅助时间短，因而提高了起重机总使用期间的利用率，对加速实现四个现代化大有好处。1.2.2 缺点液压传动的主要缺点是漏油问题难以避免。为了防止漏油问题，元件的制造精度要求比较高。油液粘度和温度的变化会影响机构的工作性能。液压元件的制造和系统的调试需要较高的技术水平。从液压传动的优缺点来看，优点大于缺点，根据国际上起重机的发展来看，不论大小吨位都采用液压传动系统。纵观众多用户的反馈意见，液压式汽车起重机深受他们的欢迎和好评。1.3 液压系统的类型液压系统要实现其工作目的必须经过动力源控制机构执行机构三个环节。其中动力源主要是液压泵；传输控制装置主要是一些输油管和各种阀的连接机构；执行机构主要是液压马达和液压缸。这三种机构的不同组合就形成了不同功能的液压回路。泵马达回路是起重机液压系统的主要回路，按照泵循环方式的不同有开式回路和闭式回路两种。在此设计中采用开式回路。开式回路中马达的回油直接通回油箱，工作油在油箱中冷却及沉淀过滤后再由液压泵送入系统循环，这样可以防止元件的磨损。但油箱的体积大，空气和油液的接触机会多，容易渗入。闭式回路中马达的回油直接与泵的吸油口相连，结构紧凑，但系统结构复杂，散热条件差，需设辅助泵补充泄漏和冷却。而且要求过滤精度高，但油箱体积小，空气渗入油中的机会少，工作平稳。1.4 汽车起重机液压系统功能、组成和工作特点汽车起重机液压系统一般由支腿、回转、伸缩、变幅和起升五个主回路组成。从图1-1可以看出，各个回路之间具有不同的功能、组成和工作特点：图1-1 汽车起重机各回路工作状态图2 汽车起重机液压系统设计计算2.1 明确设计要求在现代的工程机械行业中，液压汽车起重机是不可缺少的工具，例如：物品的搬迁、调动等，该系统的液压泵由汽车发动机通过装在汽车底盘变速箱上的取力箱传动，汽车起重机本身自重40 KN。设计要求是在水平面上能实现360。回转，能举升15m的高度，能起重的负载(Fw)为80KN，在工作过程中在前支腿和后支腿的作用下后轮胎能离开地面，并且前支腿和后支腿不会出现软退现象，保证系统的安全。2.2 初选系统压力液压缸的选择要遵循系统压力的大小，要根据载荷的大小和设备类型而定，还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件供应情况等限制。在载荷一定的情况下，工作压力低，势必要加大执行元件的结构尺寸，对某些设备来说，尺寸要受到限制，从材料消耗角度看也不是很经济；反之，压力选的太高，对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高，必然要提高设备成本。一般来说，对于固定尺寸不太受限的设备，压力可选低一些，行走机械重载设备压力（P）要选的高一些，按表2-1选取压力25Mpa。表2-1 各种机械常用的系统工作压力机械类型机 床农业机械小型工程机械建筑机械液压机大中型挖掘机重型机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力MPa0.80.23528810101820322.3 汽车起重机工作原理及特点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。 另外有一些汽车起重机的伸缩臂里面安装有套装式的柱塞式油缸，但此种应用极少见。因为多级柱塞式油缸成本昂贵，而且起重臂受载时会发生弹性弯曲，对油缸寿命影响很大。液压起重机承载能力大，可在有冲击、振动、温度变化大和环境较差的条件下工作；其执行元件要求完成的动作比较简单，位置精度较低；传动平稳、作业空间广；有较高的行走速度，可与装运工具的车队编队行驶，机动性好，可用于建筑工地吊装预制件；液压起重机采用中、高压手动控制系统，系统对保证安全性较为重要；功率大，油耗小，噪音符合国家标准要求；走台板为全覆盖式，便于在车上工作与检修；整个系统采用双面操纵，方便实用。2.4 绘制液压系统原理图液压系统原理图见附表2.5 液压系统的工作原理2.5.1 前支腿和后支腿回路支腿回路是用来驱动支腿，支呈整台起重机的。支腿回路主要由液压泵、水平液压缸、垂直液压缸和换向阀组成。汽车起重机设置支腿可以大大提高起重机的起重能力。由于汽车轮胎支撑能力有限，且为弹性变形体，作业时不安全，故在起重作业前必须放下前、后支腿，用支腿承重使汽车轮胎架空。在行驶时又必须将支腿收起，轮胎着地。为此，在汽车的前、后两端各设置两条支腿，每条支腿均配置有液压缸。前支腿两个液压缸同时用一个三位四通手动换向阀A控制其收、放动作，而后支腿两个液压缸则用另一个三位四通手动换向阀B控制其收、放动作。为确保支腿能停放在任意位置并能可靠地锁住，在支腿液压缸的控制回路中设置了双向液压锁4。当三位四通手动换向阀A工作在左位时，前支腿放下，其进、回油路线如下。图2-1 手动阀组A中位工作时前支腿油液的流向图进油路：液压缸阀A左位液控单向阀前支腿液压缸无杆腔。回油路：前支腿液压缸有杆腔液控单向阀阀A阀B阀C阀D阀E阀F油箱。当三位四通手动换向阀A工作在右位时，前支腿收回，其进、回油路线如下。进油路：液压泵阀A右位液控单向阀前支腿液压缸有杆腔。回油路；前支腿液压缸无杆腔液控单向阀阀A阀B阀C阀D阀E阀F油箱。后支腿液压缸用阀B控制，其油流路线与前支腿相同。2.5.2回转回路回转回路起到使吊臂回转，实现重物水平移动的作用。回转回路主要由液压泵、换向阀、平衡阀、液压离合器和液压马达组成，由于回转力比较小所以其结构没有起升回路复杂。回转机构使重物水平移动的范围有限，但所需功率小，所以一般汽车起重机都设计成全回转式的，即可在左右方向任意进行回转。转台的回转由一个大转矩液压马达驱动，它能双向驱动转台回转。通过齿轮、蜗杆机构减速，转台的回转速度为1r/min3 r/min。由于速度较低，惯性较小，一般不设缓冲装置，液压马达的回转由三位四通手动换向阀C控制，当三位四通手动换向阀C工作在左位或右位时，分别驱动液压马达正向或反向回转。其油流路线见图2-7。图2-2 手动阀组C中位工作时液压油的流向图进油路：液压泵阀A阀B阀C回转液压马达。回油路；回转液压马达阀C阀D阀E阀F油箱。 2.5.3伸缩回路伸缩回路可以改变吊臂的长度，从而改变起重机吊重的高度。伸缩回路主要由液压泵、换向阀、液压缸和平衡阀组成，根据伸缩高度和方式不同其液压缸的节数结构也就大不相同。汽车起重机的伸缩方式主要有同步伸缩和非同步伸缩两种，同步伸缩就是各节液压缸相对于基本臂同时伸出，采用这种伸缩方式不仅可以提高臂的伸出效率，而且可以使臂的结构大大简化，提高起重机的吊重。伸缩回路只能在起重机吊重之前伸出。吊臂由基本臂和伸缩臂组成，伸缩臂套装在基本臂内，由吊臂伸缩液压缸驱动进行伸缩运动，为使其伸缩运动平稳可靠，并防止在停止时因自重而下滑，在油路中设置了平衡阀5（外控式单向顺序阀）。吊臂伸缩运动由三位四通手动换向阀D控制，使其具有伸出、缩回和停止三种工况。当三位四通手动换向阀D工作在左位、右位或中位时，分别驱动伸缩液压缸伸出、缩回或停止。当阀D右位时，吊臂伸出，其油流路线如下。 图2-3 手动阀组D中位工作时液压油的流向图进油路：液压泵阀A阀B阀C阀D平衡阀5中的单向阀伸缩液压缸无杆腔。回油路；伸缩液压缸有杆腔阀D阀E阀F油箱。当阀D左位时，吊臂缩回，其油流路线如下。进油路：液压泵阀A阀B阀C阀D伸缩液压缸有杆腔。回油路；伸缩液压缸无杆腔平衡阀5中的顺序阀阀D阀E阀F油箱。2.5.4变幅回路绝大部分工程起重机为了满足重物装、卸工作位置的要求，充分利用其起吊能力（幅度减小能提高起重量），需要经常改变幅度。变幅回路则是实现改变幅度的液压工作回路，用来扩大起重机的工作范围，提高起重机的生产率。变幅回路主要由液压泵、换向阀、平衡阀和变幅液压缸组成。工程起重机变幅按其工作性质可分为非工作性变幅和工作性变幅两种。非工作性变幅指只是在空载条件下改变幅度。它在空载时改变幅度，以调整取物装置的位置，而在重物装卸移动过程中，幅度不改变。这种变幅次数一般较少，而且采用较低的变幅速度，以减少变幅机构的驱动功率，这种变幅的变幅机构要求简单。工作性变幅能在带载的条件下改变幅度。为了提高起重机的生产率和更好地满足装卸工作的需要，常常要求在吊装重物时改变起重机的幅度，这种类型的变幅次数频繁，一般采用较高的变幅速度以提高生产率。工作性变幅驱动功率较大，而且要求安装限速和防止超载的安全装置。与非工作性变幅相比，这种变幅要求的变幅机构较复杂，自重也较大，但工作机动性却大为改善。汽车起重机由于使用了支腿，除了吊非常轻的重物之外，必须带载变幅。吊臂变幅是通过改变吊臂的起落角度来改变作业高度。吊臂的变幅运动由变幅液压缸驱动，变幅要求能带载工作，动作要平稳可靠。为防止吊臂在停止阶段因自重而减幅，在油路中设置了平衡阀6，提高变幅运动的稳定性和可靠性。吊臂变幅运动由三位四通手动换向阀E控制，在其工作过程中，通过改变手动换向阀E开口的大小和工作位，即可调节变幅速度和变幅方向。 吊臂增幅时，三位四通手动换向阀E右位工作，其油流路线如下。进油路:液压泵阀A阀B阀C阀D阀E阀6中的单向阀变幅液压缸无杆腔。回油路:变幅液压缸有杆腔阀E阀F油箱。吊臂减幅时，三位四通手动换向阀E左位工作，其油流路线如下。进油路:液压泵阀A阀B阀C阀D阀E变幅液压缸有杆腔。回油路:变幅液压缸无杆腔平衡阀6中的顺序阀阔E阀F油箱。采用电液比例控制的变幅回路2.5.5起升回路起升回路起到使重物升降的作用。起升回路主要由液压泵、换向阀、平衡阀、液压离合器和液压马达组成。吊重起升是系统的主要工作回路。吊重的起吊和落下作业由一个大转矩液压马达驱动卷扬机来完成。起升液压马达的正、反转由三位四通手动换向阀F控制。马达转速的调节(即起吊速度)可通过改变发动机转速及手动换向阀F的开口来调节。回路中设有平衡阀8，用以防止重物因自重而下滑。由于液压马达的内泄漏比较大，当重物吊在空中时，尽管回路中设有平衡阀，重物仍会向下缓慢滑落，为此，在液压马达的驱动轴上设置了制动器。 当起升机构工作时，在系统油压的作用下，制动器液压缸使闸松开；当液压马达停止转动时，在制动器弹簧的作用下，闸块将轴抱死进行制动。当重物在空中停留的过程中重新起升时，有可能出现在液压马达的进油路还未建立起足够的压力以支撑重物时，制动器便解除了制动，造成重物短时间失控而向下滑落。为避免这种现象的出现，在制动器油路中设置了单向节流阀7。通过调节该节流阀开口的大小，能使制动器抱闸迅速，而松闸则能缓慢地进行2.6确定系统主要参数2.6.1 执行元件的相关参数计算（1）液压缸有关设计参数的图见图2-11，根据查手册可得转速为1500r/min，流速为40L/min。图2-11 液压缸设计参数图吊臂伸缩回路：由F=P1A1可得 （2.1）A1=F/P1 （2.2）A1=80103N/25MpaA1=3.2102 cm又由于A1=r2， （2.3）故3.2102=3.14r2 即3.2102=3.14r2r=10 cm，D=20 cm流速由公式v=q/A，q=Vn可得v=4010-61500/60/4=2.510-4 l/s 吊臂变幅回路的参数和吊臂伸缩回路的参数相同。支腿的回路：A2=F/P2A2=（80+40）103N/25MpaA2=4.8102 cm由公式（2.3）可得A2=r2即4.8102=3.14r2算得r2=1.5102r=12.3 cm，D=24.6 cm输出功率P0=pq （2.4）又由公式q=Vn可得 （2.5）输出功率P0=pVn=254010-31500求得输出功率P0=1500W式中A1表示受力面积、r 表示半径；D表示缸筒内径、v表示流速；q表示流量、P0表示输出功率；V表示排量、n表示转速。表2-2 各液压泵的总效率液压泵类型齿轮泵螺杆泵叶片泵柱塞泵总效率np0.60.70.650.800.600.750.800.85（2）确定液压泵的驱动功率在工作中，如果液压泵的压力和流量比较恒定，则np液压泵的总效率，参考下表2-2，选择np=0.83。则驱动功率P= P0/np=1500/0.83=1800W。因起重机的负载能力较大，起动所需的转矩较大。因此，应选用三相异步交流电动机。2.6.2 缸体的材料及排气装置（1）液压缸缸体常用材料为20、35、45号无缝钢管。因20号钢的机械性能略低，且不能调质，应用较少。当缸筒与缸底、缸头、管接头或耳轴等件需要焊接时，则应采用焊接性能比较好的35号钢，粗加工后调质。一般情况下，均采用45号钢，并应调质到241 HB285HB。缸体毛坯可采用锻钢，铸铁或铸铁件。铸钢可采用ZG35B等材料，铸铁可采用HT200 HT350之间的几个牌号或球墨铸铁，特殊情况下可采用铝合金等材料。根据设计条件，这里采用铸铁。（2）液压缸的排气装置排气阀用于排除液压缸内的空气，使其工作稳定。通常将排气阀安装在液压缸的端部，双作用液压缸应安装两个排气阀，常用的排气阀结构尺寸如图2-12。图2-12 排气阀结构2.6.3 液压系统的温度计算用热平衡原理来对油液的温升值进行估算。单位时间内进入液压系统的热量Q（以W计）是液压泵输入功率P1和液压执行元件有效功率P0之差油液升温T的计算式可以用单位时间内输入热量Q(W)和油箱有效容积V2（m3）近似地表示成：T=（。C） （2.6）算得T=(1850-1500)/10.9 T=32。C油箱允许的升温（T）随主机的不同而异，一般机床为2530。C、工程机械为3540。C，根据上述求得的数据可得系统性能合格。3 液压元件的选用3. 1 动力元件的选用（1）液压泵液压泵是液压系统提供一定流量和压力的动力元件，它是每个液压系统不可却少的核心元件，合理的选用液压泵对于降低液压系统的能耗、提高系统的效率、降低噪声、改善工作性能的要求，首先确定液压泵的类型，然后按照系统所要求的压力、流量大小确定其规格号，具体见表3-1。表3-1 液压系统中常用液压泵的性能比较性能外齿合齿轮泵双作用叶片泵限压式变量叶片泵径向柱塞泵轴向柱塞泵螺杆泵输出压力低压中压中压高压高压低压流量调节不能不能能能能不能效率低较高较高高高较高输出流量脉动很大很小一般一般一般最小自吸特性好较差较差差差好对油的污染敏感度不敏感较敏感较敏感很敏感很敏感不敏感噪声大小较大大大最小（2）液压马达液压马达习惯上是指输出旋转运动的，将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置。从能量转换的观点来看，液压泵与液压马达是可逆工作的液压元件，向任何一种液压泵输入工作液体，都可使其变成液压马达工况；反之，当液压马达的主轴由外力矩驱动旋转时，也可变为液压泵工况。因为它们具有同样的基本结构要素密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。但是，由于液压马达和液压泵的工作条件不同，对它们的性能要求也不一样，所以同类型的液压马达和液压泵之间，仍存在许多差别。首先液压马达应能够正、反转，因而要求其内部结构对称；液压马达的转速范围需要足够大，特别对它的最低稳定转速有一定的要求。因此，它通常都采用滚动轴承或静压滑动轴承；其次液压马达由于在输入压力油条件下工作，因而不必具备自吸能力，但需要一定的初始密封性，才能提供必要的起动转矩。由于存在着这些差别，使得液压马达和液压泵在结构上比较相似，但不能可逆工作。表3-2 各种液压马达的使用工况与应用范围马达类型使用工况应用范围齿轮马达结构简单，制造容易，但转速脉动性较大，齿轮马达负载转矩不大，速度平稳性要求不高，噪声限制不严，使用于高转速情况钻床，通风设备叶片马达结构紧凑，外形尺寸小，运动平稳，噪声小，负载转矩较小磨床回转工作台，机床操纵机构摆线马达负载速度中等，体积要求小塑料机械、煤矿机械、挖掘机轴向柱塞马达结构紧凑，径向尺寸小，速度较高，负载大，有变速要求，负载转矩较小，低速平稳性要求高起重机、绞车、铲车、内燃机车、数控机床、行走机械径向柱塞马达负载转矩大，速度中等，径向尺寸大塑料机械、行走机械等内曲线径向马达负载转矩很大，转速低，平稳性高的场合挖掘机、拖拉机、采煤机等液压马达按其结梅类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其它型式。按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类，额定转速高于500r/min的属于高速液压马达，额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式 和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小，便于启动和制动，调节(调速及换向)灵敏度高。通常高速液压马达输出转矩不大所以又称为高速小转矩液压马达。低速液压马达的基本型式是径向柱塞式，此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式，低速液压马达的主要特点是排量大、体积大转速低(有时可达每分钟几转甚至零点几转)，因此可直接与工作机构连接，不需要减速装置，使传动机构大为简化，通常低速液压马达输出转矩较大，所以又称为低速大转矩液压马达。各种液压马达的使用工况与应用范围见表3-2。根据本设计的要求，液压马达的使用工况的情形，综合考虑本起重机的液压马达应用轴向柱塞马达。具体的使用柱塞式马达产品的哪种型号可根据表3-3进行选取，根据题意可得应选3- NJM。表3-3 柱塞式马达产品的主要技术参数概览序号型号额定压力/MPa转速/(ml.min-1)排量/(ml.r-1)输出转矩/(N.m)生产厂家1XM 1025806004031509011269沈阳液压件制造有限公司2HTM2531.542060028010011262沈阳液压件制造有限公司3NJM2025121007004500250018030沈阳液压件制造有限公司4IJMD16104002016140471430太原矿山机器厂5IJM-F205100500200400068.616010太原矿山机械厂6QJM102018001001600021542183宁波液压马达厂7JM系列1016512506363004218713昆山液压件厂8PJM1625260063360635763沈阳液压件制造有限公司3.2 控制元件的选用（1）开关开关的主要作用是控制油路的通断，根据回路的要求，本次选用的开关型号是KF3-E3B。（2）手动阀组手动阀组主要作用是控制油路的流向，从而控制液压缸的收缩。手动阀有4种，分别是n位两通、n位三通、n位四通、n位五通，根据各种手动阀的性质再结合本设计的要求，应选用n位四通，在本文设计中所选用的是三位四通手动换向阀。（3）平衡阀平衡阀的主要作用是起到单向阀和和平稳作用，保护管路防止管路爆裂。本次设计中选用的是型号为Q84-12B-74 Q8的平衡阀。（4）双向液压锁当支腿放下后，液压锁能防止因油液渗漏而造成支腿自行收缩；在油管发生破裂等意外情况下，可防止支腿失去作用需造成事故；在液压汽车起重机或高空作业车行驶或停放时，可防止支腿自重的影响而下落，本次选用的是YS6-03双向液压锁。（5）安全阀当容器内压力超过某一定值时，依靠介质自身的压力自动开启阀门，迅速排出一定数量的介质。当容器内的压力降到允许值时，阀又自动关闭，使容器内压力始终低于允许压力的上限，自动防止因超压而可能出现的事故，所以安全阀又被称为压力容器的最终保护装置。安全阀有很多种类，本次设计中选用的型号是JB/T53170-1999。3.3 辅助元件尺寸的确定及选用（1）压力表广泛应用于各个领域，它能直观地显示出各个工序环节的压力变化，洞察产品或介质流程中的条件形式，监视生产运行过程中的安全动向，构筑了一道迅速可靠的安全保障，为防范事故，保障人身和财产安全发挥了重要作用，被称作安全的“眼睛”。在本设计中所选用的压力表是Y-100T。（2）油箱容量的确定在确定油箱尺寸时，一方面要满足系统供油的要求，还要保证执行元件全部排油时，油箱不能溢出，以及系统最大可能充满油时，油箱的油位不低于最低限度。初设计时，按经验公式V=aQv选取。 （2.7）式中Qv液压泵每分钟排出压力油的容积 经验系数，按下表3-4取 =7。表3-4 各系统经验系数系统类型行走机械低压系统中压系统锻压系统冶金机械12245761210根据上述条件可得：V=7Qv=7410-31500V=42L表3-5 过滤器类型及特点类 型名 称特点说明表面型网式过滤器过滤精度与金属丝网层数及网孔大小常采用100、150、200目（每英寸长度上孔数）的铜丝网线隙过滤器1、滤芯由绕在心架上的一层金属线组成，依靠线间隙微小间隙来挡住油液中杂质的通过2、压力损失约为0.030.06 MPa深度型纸芯式过滤器1、压力损失约为0.010.04 MPa2、过滤精度高，但堵塞后无法清洗，必须更换纸芯烧结式过滤器1、滤芯由金属粉末烧结而成，利用金属颗粒间的微孔来挡住油中杂质通过。改变金属粉末的颗粒大小，就可以制出不同过滤精度的滤芯2、压力损失约为0.030.2 MPa3、过滤精度高，滤芯能承受高压，但金属颗粒易脱落，堵塞后不易清洗吸附型磁性过滤器1、滤芯由永久磁铁制成，能吸住油液中的铁屑、铁粉或带磁性的磨料2、常与其他形式滤芯合起来制成复合式过滤器（3）过滤器过滤器能滤去油中杂质，维护油液清洁，防止油液污染，保证系统正常工作。液压油中往往含有颗粒状杂质，会造成液压元件相对运动表面的磨损、滑阀卡滞、节流孔口堵塞，以致影响液压系统正常工作和寿命。一般对过滤器的基本要求是：1）能满足液压系统对过滤精度要求，即能阻挡一定尺寸的机械杂质进入系统。2）流通能力大，即全部流量流过时，不会引起过大的压力损失。3）滤芯应有足够强度，不会因压力油的作用而损坏。4）易于清洗或更换滤芯，便于拆装和维护。过滤器的过滤精度是指滤芯能够滤除的最小杂质颗粒的大小，以直径D作为公称尺寸表示，按精度可分为粗过滤器（D100um），普通过滤器（ D10um），精过滤器（D5um）特精度过滤器（D1um），过滤器的具体类型及特点见表3-5。因为汽车起重机的系统处于中高压，根据表3-5的各种类型特点可以选出过滤器为深度型烧结式过滤器。（4）工作介质（液压油）的选用1）液压油的用途 传递运动与动力：将泵的机械能转换成液体的压力能并传至各处，由于液体本身具有黏度，在传递过程中会产生一定的动力损失。 密封：油本身的黏性对细小的间隙有密封的作用。 冷却：系统损失的能量会变成热，被油带出。2）液压油的主要性质 密度：单位体积液体的质量称为液体的密度。体积为V，质量为M的液体，密度P为： P=m/v （2.8）矿物油型液压油的密度随温度的上升而有所减小，随压力的提高而稍有增加，但变动值很小，可以认为是常值，我国采用20。C时的密度作为油液的标准密度。 可压缩性：液体受压力作用而发生体积减小的性质称为可压缩性。若液压油中混入空气时，其可压缩性将显著增加，并将严重影响液压系统的工作性能。因此，在液压系统中尽量减少油液中混入的气体及其他挥发性物质（如汽油、煤油等）的含量。 黏性：液体在外力的作用下流动时，分子间的内聚力阻碍分子之间的相对运动而产生一种内摩擦力的这种特性，叫做液体的黏性。液体只有在流动时才呈现出黏性，静止液体是不呈现黏性的。3）液压油的分类及选用液压油有很多种类，不同的液压油使用于不同的场合，具体的液压油种类及用途等见表3-6。表3-6 常见液压油系列品种及其用途种类牌号原名用途油名代号普通液压油N32号液压油N68G号液压油YA-N32YA-N6820号精密机床液压油40号液压导轨油用于环境温度045工作的各类液压泵的中、低压液压系统抗磨液压油N32号抗磨液压油N150号抗磨液压油N168K号抗磨液压油YA-N32YA-N150YA-N168 K20抗磨液压油80抗磨液压油40抗磨液压油用于环境温度-1040工作的高压柱塞泵或其他泵的中、高压系统低温液压油N15号低温液压油N46D号低温液压油YA-N15YA-N46 D低凝液压油工程液压油用于环境温度-20至高于40工作的各类高压油泵系统高粘度指数液压油N32H号高粘度指数液压油YD-N32 D用于温度变化不大且对粘温性能要求更高的液压系统在确定油液黏度时主要应考虑系统工作压力、环境温度及工作部件的运动速度。其选择考虑的因素如下：液压系统的工作压力：工作压力较高的系统宜选用黏度较高的液压油，以减少泄漏；反之便选用黏度较低的油。汽车起重机在工作时，大约需要吊起8吨重的负载，属于高压环境，而且本设计采用的是柱塞式液压泵作为动力装置，并且用于室外，查表3-6可得，并考虑其综合情况应采用抗磨液压油。4继电器控制汽车起重机液压系统设计5汽车起重机液压系统常见故障及维修方法液压系统常见故障及维修方法见表4-1。表4-1 液压系统常见故障及维修方法故障现象产生原因排除方法系统无压力或压力不足1、 溢流阀开启，由于阀芯被卡住，不能关闭。阻尼孔堵塞，阀芯与阀座配合不好或弹簧失效2、 其他控制阀阀芯由于故障卡住，引起卸荷3、 液压元件磨损严重，或密封损坏，造成内外泄漏4、 液位过低，吸油堵塞或油温过高5、 泵转向错误，转速过低或动力不足1、 修研阀芯与壳体，清洗阻尼孔，更换弹簧2、 找出故障部位，清洗或修研，使阀芯在阀体内运动灵活3、 检查泵、阀及管路各连接处的密封性，修理或更换零件和密封4、 加油，清洗吸油管或冷却系统5、 检查动力源流量不足1、 油箱液位过低，油液黏度大，过滤器堵塞引起吸油阻力大2、 液压泵转向错误，转速过低或空转磨损严重，性能下降3、 回油管在液位以上，空气进入4、 蓄能器漏气，压力及流量供应不足5、 其它执行元件及密封件损坏引起泄漏6、 控制阀动作不灵活1、 检查液位，补油，更换粘度适宜的液压油，保证吸油管直径2、 检查原动机，液压泵及液压泵变量机构，必要时换泵3、 检查管路连接及密封是否正确可靠4、 检查蓄能器性能与压力5、 修理或更换6、 调整或更换泄漏1、 接头松动，密封损坏2、 板式连接或法兰连接接合螺钉预紧力不够或密封损坏3、 系统压力长时间大于液压元件或辅件额定工作压力4、 油箱内安装水冷式冷却器，如油位高，则水漏入油中1、 拧紧接头，更换密封2、 预紧力应大于液压力，更换密封3、 元件壳体内压力不应大于油封许用压力，更换密封4、 拆修过热1、 冷却器通过能力小或出现故障2、 液位过低或粘度不适合3、 油箱容量小或散热性差4、 压力调整不当，长期在高压下工作5、 油管过细过长，弯曲太多造成压力损失增大，引起发热6、 系统中由于泄漏、机械摩擦造成功率损失过大7、 环境温度高1、 排除故障或更换冷却器2、 加油或更换粘度合适的油液3、 增大油箱容量，增设冷却装置4、 调整溢流阀压力至规定值，必要时改进回路5、 改变油管规格及油管路6、 检查泄漏，改善密封，提高运动部件加工精度、装配精度和润滑条件7、 尽量减少环境温度对系统的影响振动1、 液压泵：吸入空气，安装位置过高，吸油阻力大，齿轮齿形精度不够，叶片卡死断裂，柱塞卡死欲动不灵活，零件磨损使间隙过大2、 液压油：液位太低，吸油管插入液面深度不够，油液粘度太大，过滤堵塞3、 溢流阀：阻尼孔堵塞，阀芯与阀座配合间隙过大，弹簧失效4、 其他阀芯欲动不灵活5、 管道：管道细长，没有固定装置，互相抨击，吸油管与回油管太近6、 机械：液压泵与电动机联轴器不同心或松动，运动部件停止时有冲击，换向缺少阻尼，电动机振动1、更换进油口密封，吸油口管口至泵吸油口高度要小于500 mm 保证吸油管直径，修复或更换损坏零件2、加油，吸油管加长侵入到规定深度，更换合适粘度液压油，清洗过滤器3、清洗阻尼孔，修配阀芯与阀座间隙，更换弹簧4、清洗、去毛刺5、增设固定装置，扩大管道间距及吸油管和回油管距离冲击1、 蓄能器充气压力不够2、 工作压力过高3、 先导阀、换向阀制动不灵及节流缓冲慢4、 液压缸端部没有缓冲装置5、 溢流阀故障使压力突然升高6