项目二　任务三　汽车起重机的液压传动

1、学习情境二 复杂机械的液压传动学习目标：通过对本学习情境系列工作任务的教学实施，使学生了解常见汽车起重机等复杂机械的工作过程，掌握其液压传动系统的组成、结构原理；熟悉各液压元件的性能与使用；能分析其液压系统常见故障产生的原因并具有一定的调试能力。工作任务三汽车起重机的液压传动一、Q28型汽车起重机的结构组成1、组成：由载重汽车、支腿、基本臂、吊臂、回转机构和起升机构等组成。2、特点：这种液压起重机最大的特点是机动性好，可与装运工具的车队编队行驶，适合野外作业。它的最大起重量为80kN（幅度3m时），最大起重高度为11.5m，起重装置可连续回转。当装上附加臂后（图中未表示），可用于建筑工地吊装预

2、制件，吊装的最大高度为6m。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。但其执行元件要求完成的动作比较简单，位置精度较低。二、Q28型汽车起重机液压系统原理1、液压传动系统的组成：支腿收放回路 起重作业时必须放下支腿，使汽车轮胎脱离地面，汽车行驶时则必须收起支腿。前后各有两条支腿，每一条支腿配有一个液压油缸。两条前支腿用一个三位四通手动换向阀A控制其收放，而两条后支腿则用另一个三位四通阀B控制。换向阀都采用M型中位机能，油路上是串联的。每一个油缸上都配有一个双向液压锁，以保证支腿可靠地锁住，防止在起重作业过程中发生“软腿“现象（液压缸上腔油路泄露引起）或行车过程中

3、液压支腿自行下落（液压缸下腔油路泄露引起）回转机构回路回转动力采用了一个大扭矩液压马达。液压马达通过齿轮、蜗轮减速箱和开式小齿轮（与转盘上的内齿轮啮合）来驱动转盘。转盘回转速度较低，一般每分钟1至3转。驱动转盘的液压马达转速也不高，故不必设置马达制动回路。因此，回转机构回路比较简单，通过三位四通手动换向阀C就可获得左转、停转、右转三种不同的工况。起升机构回路起升机构也是由一个大扭矩液压马达带动的卷扬机。马达的正、反转有一个三位四通阀F控制。马达的转速，即起吊速度可通过改变发动机的转速来调节。在马达下降的回路上有平衡阀8，用以防止重物自由下落。平衡阀8是由经过改进的液控顺序阀和单向阀组成。由于设

4、置了平衡阀，使得液压马达只有在进油路上有压力时才能旋转。改进后在平衡阀使重物下降时不会产生“点头”现象。吊臂伸缩回路吊臂的伸缩是由一伸缩液压缸控制。为防止吊臂在自重作用下下落，伸缩回路中装有平衡阀5。吊臂变幅回路变幅就是用一液压缸改变起重臂的起落角度。变幅作业也要求平稳可靠，因此吊臂回路上也装有平衡阀62、工作原理图3、液压系统的主要特点系统中采用了平衡回路、锁紧回路和制动回路，能保证起重机工作可靠，操作安全。采用三位四通手动换向阀，不仅可以灵活方便地控制换向动作，还可以通过手柄操纵来控制流量，以实现节流调速。换向阀串联组合，各机构的动作既可独立进行，又可在轻载作业时，实现起升和回转复合动作，

5、以提高工作效率。各换向阀处于中位时系统即卸荷，能减少功率损耗，适于起重机间歇性工作。三、顺序阀与顺序动作回路1、结构特点分类：直动式和先导式与溢流阀的应用区别：是顺序阀出油口接压力油路，而溢流阀出油口接通大气的油箱，所以顺序阀的泄油口要另接油箱。直动式溢流阀的结构与符号图1螺堵2下阀盖3控制活塞4阀体5阀芯6弹簧7上阀盖a)内控外泄的结构b)内控外泄的符号图c)外控外泄的符号图d)外控内泄的符号图2、工作原理当其进油口的油压低于弹簧6的调定压力时，控制活塞3下端油液向上的推力小，阀芯5处于最下端位置，阀口关闭，油液不能通过顺序阀流出。当进油口油压达到弹簧调定压力时，阀芯5抬起，阀口开启，压力油

6、即可从顺序阀的出口流出，使阀后的油路工作。3、顺序动作回路顺序阀常与单向阀组合成单向顺序阀、液控单向阀等使用。直动式顺序阀设置控制活塞的目的是缩小阀芯受油压作用的面积，以便采用较软的弹簧来提高阀的压力流量特性。先导式顺序阀弹簧的刚度可以很小，故可省去阀芯下面的控制柱塞，不仅启闭特性好，且工作压力也可大大提高。当电磁阀断电时，压力油先进入定位缸的下腔，缸上腔回油，活塞向上抬起，使定位缸工作。这时由于压力低于顺序阀的调定压力，因而压力油不能进入夹紧缸下腔因而夹紧缸暂不运动。当定位缸活塞停止运动时，油路压力升高至顺序阀的调定压力时，顺序阀开启，压力油进入夹紧缸下腔，夹紧缸活塞杆伸出工作，将工件夹紧。

7、实现了先定位后夹紧的顺序要求。当电磁阀通电时换向，压力油同时进入定位缸、夹紧缸上腔，两缸下腔回油（夹紧缸经单向阀回油），使工件松开，完成一次工作。定位、夹紧顺序动作回路图四、压力继电器1、用途压力继电器是压力电信号转换元件。当其进油口压力达到弹簧的调定值时，能自动接通或断开电路，以实现对液压系统工作程序的控制、安全保护或动作的联动等。2、工作原理图所示为膜片式压力继电器。当进口K的压力达到弹簧7的调定值时，膜片1在液压力的作用下产生凸起变形，使柱塞2向上移动。柱塞上的圆锥面使钢球5和6作径向运动，钢球6推动杠杆10绕销轴9逆时针偏转，至使其端部压下微动开关11，发出电信号，接通或断开某一电路。

8、当进口压力因漏油或其它原因下降到一定值时，弹簧7使柱塞2下移，钢球5和6又回落入柱塞的锥面槽内，微动开关11复位，切断电信号，并将杠杆10推回，断开或接通电路3、特点膜片式压力继电器膜片位移小、反应快、重复精度高。其缺点是易受压力波动的影响，不宜用于高压系统，常用于中、低压液压系统中。五、典型回路1、平衡回路作用：在液压系统工作时,如果液压缸或马达负荷为一荷重,且作用方向与运动方向一致时,就要用平衡阀使回油路上产生油流阻力,防止液压缸或液压马达的运动失去控制。平衡阀在液压起重机的起升、变幅和伸缩油路中应用较多。原理： 用单向顺序阀的平衡回路。回路中的单向顺序阀，也称为平衡阀，它设在液压缸下腔与

9、换向阀之间。当换向阀处于中位时，活塞可停在任意位置上，但由于顺序阀有泄漏，活塞仍会缓慢地下降，为此应注意阀的要尽量小。当1YA通电，压力油进入液压缸的上腔，推动活塞向下运动，因顺序阀的作用，使活塞下降的比较平稳。当2YA通电时，压力油可经单向阀进入液压缸下腔，使活塞向上运动。2、锁紧回路若使立式液压缸或卧式液压缸的活塞准确地停止在要求的位置上，可采用定位回路，常用限位开关、行程阀和死挡铁定位，图所示回路上采用限位开关来控制活塞的停止位置。事先调整好开关的位置，在工作中，当执行元件运动碰上限位开关时，立刻发出电信号，使电磁换向阀处于中位，于是活塞便停止不动。a)立式液压缸的锁紧b) 卧式液压缸的

10、锁紧3、制动回路制动器液压缸为单向作用缸。当液压缸中进入压力油时，液压力弹簧力，则制动器对液压马达不起制动作用；只有液压缸中无压力油时，在弹簧力的作用下，制动器闸紧，对液压马达起制动作用。4、限速回路图中表示液压起重机的起升机构所用限速回路，在其吊钩下降的回油路上，装了一个由内泄油的单向顺序阀构成的限速液压锁。换向阀处于图示位置时，吊钩下降的回油路在负载作用下具有相当高的压力，这时限速液压锁起锁紧作用，以防止由于管路中的泄漏使重物产生过大的下沉量。六、汽车起重机液压系统分析小结、起升油路：（1）为满足平衡性要求，起升油路采用平衡重物的限速措施。（2）速度调节。（3）自由下落装置。（4）起升机构

11、液压马达。2、变幅油路：变幅机构主要用以改变作业半径。要求能带负载变幅，变幅动作要平稳可靠，通常变幅速度为1.082.5弧度/分左右，大吨位起重机应取小值。落臂时与负载作用方向一致，有自动增速的可能，为此，需要采取平衡限速措施，设置平衡阀组成平衡油路。3、伸缩油路：臂架伸缩机构主要用以改变作业高度以及减小起重机运输状态下整体长度，提高机动能力。所以汽车起重机的显著特点之一就是采用多级伸缩臂架。工作中要求平衡可靠，因此也必须安装平衡阀，构成平衡油路。4、回转油路：回转机构用以改变作业方位。考虑到钢丝绳所悬挂的重物最容易摆动而造成倾翻危险，故回转机构对微动性和平稳性的要求更高。一般都设有制动缓冲装置。汽车起重