一 典型工况的确定
汽车起重机典型工况表
序号 基本臂； 1 额定起重量的80％； 相应的工作幅度； 工 况 一次循环内容 吊重起升－回转－下降－起升－回转－下降 （中间制动一次） 特 点 起重吨位大，动作单一，很少与回转等机构组合动作 基本臂； 2 额定起重量的80％； 相应的工作幅度； （主+副）卷扬起升－回转－（主＋副） 卷扬下降－（主＋副）卷扬起升－回转 －（主＋副）卷扬下降 （中间制动一次） 中长臂； 3 中长臂最大额定起重量的1/2； 相应的工作幅度； 中长臂； 4 中长臂最大额定起重量的1/2； 相应的工作幅度； （起升＋回转）－变幅－下降－起重机在额定主、副卷扬组合动作主要用于平吊安装或空中翻转 （起升＋回转）－下起重量的（50～降 （中间制动一次） （主+副）卷扬起升－回转－变幅－（主＋副）卷扬下降－（主＋副）卷扬起升 －回转－（主＋副）卷扬下降 （中间制动一次） 60）％的作业工况最多 中长臂，中等起重量工况出现机率大，此时的台装作业或空中翻转作业也很常用 很多工况并不是 最长臂； 最长臂最大额定起重量的5 1/2； 相应的工作幅度； （主＋副）卷扬起升－回转－变幅－（主+副）卷扬下降－（主＋利用汽车起重机起副）卷扬 下降 （中间制动一次） 吊吨位大的特点，而是利用它臂长特点进行高空作业 二 系统要求
根据汽车起重机的典型工作状况对系统的要求主要反映在对以下几个液压回路的要求上。
1. 起升回路
（1）主、副卷扬既能单动，又能同时动作，要求自动分流合流并将保证低压合流高压自动分流。
（2）副卷扬只要求单泵供油。
（3）要求卷扬机构微动性好，起、制动平稳，重物停在空中任意位置能可靠制动，即二次下滑问题，以及二次下降时的重物或空钩下滑问题，即二次下降问题。 2. 回转回路
（1）具有独立工作能力。
（2）回转制动应兼有常闭制动和常开制动（可以自由滑转对中），两种情况。 3. 变幅回路
（1）带平衡阀并设有二次液控单向阀锁住保护装置。
（2）要求起落臂平稳，微动性好，变幅在任意允许幅值位置能可靠锁死。 （3）要求在有载荷情况下能微动。
（4）平衡阀应备有下腔压力传感器接口，作为力矩限制器检测星号源。
4. 伸缩回路
本机伸缩机构采用四节臂（含有三个液压缸），由于本机为中型起重机为了使本机运用广泛，采用电液阀控制液压缸实现各节臂顺序伸缩。各节臂具有任意伸缩的选择性，但不能实现同部伸缩。 5. 控制回路
（1）为了使操纵方便总体要求操纵手柄限制为两个。
（2）操纵元件必须具有45°方向操纵两个机构联动能力。 6. 支腿回路
（1）要求垂直支腿不泄漏，具有很强的自锁能力（不软腿）。
（2）要求各支腿可以进行单独调整。
（3）要求水平支腿伸出距离足够大，能够满足最大吊重而不至于整机倾翻。 （4）要求垂直支腿能够承载最大起重时的压力。 （5）起重机行走时不产生掉腿现象。 三 各种执行元件的选择
1、动力元件 轴向柱塞双向变量泵（含辅助泵）、 轴向柱塞定量泵 2、执行元件 起升马达、 回转马达、 变幅油缸、 伸缩臂油缸 3、控制元件 功率限制阀、 压力记忆阀、 电磁阀、电液比例方向阀、 先导比例阀 、主副卷扬合流阀、变幅伸缩多路阀、 回转中位浮动阀、平衡阀、单向阀、手动比例电压控制阀
4、辅助装置 油箱、 滤油器、 各种管道及接头
四 液压系统设计计算
4.1 液压系统工作参数和各机构主要参数 4.1.1 工作机构主要参数 1. 起升机构 主卷扬：
单绳最大速度(空载) 110 m/min 单绳最大拉力(满载) 36 KN 卷筒直径 500mm 钢丝绳直径 21mm 钢丝绳层数 4 减速器速比 36.5 副卷扬：
单绳最大速度(空载) 50 m/min 单绳最大拉力(满载) 28 KN
卷筒直径 340mm 钢丝绳直径 17mm 钢丝绳层数 3 减速器速比 51.4 2. 回转机构
回转速度 1.5 r/min 回转阻力矩 104 K.Nm 减速器速比 1423.08 3. 变幅机构
最大行程 2842mm 变幅油缸最大轴向阻力 1320 KN 变幅时间 60 Sec
4. 伸缩机构
伸缩臂有五节，四节为伸缩臂，采用两套油缸和钢丝绳进行驱动。
第一级缸
行程 8000mm 油缸最大轴向阻力 1190 KN 速比 2.5 第二级缸
行程 8000mm 油缸最大轴向阻力 700 KN 速比 2.5 伸出时间 162 Sec 第三级缸
行程 8000mm 速比 2.5 油缸最大轴向阻力 450 KN 5. 支腿机构
垂直支腿：
吊重时支腿油缸最大反力 700 KN.m
行程 335mm 速比 2.78 水平支腿：
水平支腿伸出最大反力 180 KN.m 行程 1915mm 速比 2.04 4.1.2 液压系统参数
1. 液压系统型式
采用多泵多回路高压变量液压系统，其中主、副卷扬和回转为独立回路，主卷扬单动自动合流，伸缩、
变幅和支腿为单泵集中驱动回路，控制系统采用液压先导操作。 2. 液压系统参数
主卷扬:
工作压力 30.5 Mpa
补油压力 2.5Mpa; 流量 240 L/min 液压泵转速 2760 rpm 副卷扬:
工作压力 30.5 Mpa 补油压力 2.5Mpa; 流量 100 L/min 液压泵转速 2300 rpm 回转:
工作压力 26.5 Mpa 补油压力 2.5Mpa; 流量 82 L/min 液压泵转速 2760 rpm 变幅、伸缩和支腿:
工作压力 28 Mpa 补油压力 2.5Mpa; 流量 242 L/min 液压泵转速 2300 rpm 4.2 液压元件选择计算
4.2.1 液压马达和液压泵的选择计算
为了实现本机的功能和性能要求。本机主、副卷扬回路，回转回路采用的液压泵皆是双向电液比例排量泵。这种泵主要由一个主泵和一个副泵以及其他液压元件组成。 4.2.1.1 副卷扬回路 1. 副卷扬马达的选择 (1) 副起升卷筒扭矩
M?F2?Dj22njj2
式中: F2—副卷扬单纯最大拉力，F2=28KN;
Dj2—钢丝绳卷绕时的卷筒直径
Dj2?D0?(2n?1)dj2?340?(2?3?1)?17?425mm?0.425m
dj2——钢丝绳直径，dj2 ＝17mm
ηj—卷筒机械效率,由Dj2/ dj2= 25查《起重机设计手册》P91表8-7得
ηj =0.987
Mj2?28?0.4252?0.987?6.03KN.m
(2) 副卷扬马达的扭矩
MM2?Mj2i2.?2
式中: i2—副卷扬减速器速比, i2=51.4
η2—马达至减速器输出端机械效率, η2=0.93;
MM2?6.0351.4?0.93?0.1261KN.m?126.1N.m
(3) 副卷扬马达排量
qM2?2?MM2?PM2?M2
式中: ΔPM2—马达最大工作压差
?PM2?P进?P回?30.5?2.5?28MPa
η
M2m
—马达机械效率, η
qM2?M2m
=0.95(以下同);
?29.77L/min
2??126.128?0.95(4) 副卷扬马达的型号
查《曼勒斯曼公司液压元件手册》P295 表，选取德国曼勒斯曼公司(以下同)生产的定量
轴向柱塞马达A2FM32,其性能参数为:
排量
32.0 cm/r; 40 Mpa; 45 Mpa; 4750r/min;
流量3.1 l/min,压力 2.5Mpa。
3
额定压力 最大压力 允许转速 冲洗阀
2. 副卷扬泵的选择 (1) 副起升卷筒的转速
nj2?V2?.Dj2
式中: V2—副卷扬单绳最大速度 V2=50m/min nj2?50??0.425?37.47r/min
(2) 副卷扬马达转速
nM2?i2?nj2?51.4?37.47?1926r/min
(3) 副卷扬马达输入流量
QM2?qM2nM2?0.032?19260.95M2V
?M2V?64.88L/min
式中: η
M2V
—副卷扬马达容积效率, η =0.95
(4) 副卷扬泵输出流量