QY25型汽车起重机液压系统分析报告

一、液压系统概述

1.1 液压系统的组成

一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。

1.2 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——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；执行主要是液压马达和液压缸。这三种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。

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。目前多数汽车起重机的液压系统为开式系统，其构成简单、散热和滤油条件好，但要求液压泵有一定的自吸能力。

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。

二、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起升、变幅、伸缩、回转、支腿五个主回路组成。从图2-1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2-1 汽车起重机各回路工作状态图

1、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。

起升回路是起重机液压系统的主要回路，对于大、中型汽车起重机一般都设置主、副卷扬起升系统。它们的工作方式有单独吊重、合流吊重以及单独共同吊重三种方式，其中对于吊大吨位且要求速度不太高时用主卷扬吊的方式，对于吊小吨位且要求速度不太高时用副卷扬吊的方式；对于吊大吨位且要求速度比较高时用主副卷扬泵合流吊的方式；对于吊比较长的物体时用单独共同吊重方式。

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、回转缓冲阀、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。

回转使重物水平移动的围有限，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。

3．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围，提高起重机的生产率。当变幅和回转协同工作时，起重机的作业围是一个环形空间。

变幅回路主要由液压泵、换向阀、平衡阀和变幅液压缸组成。

汽车起重机的变幅有两种基本型式：提性变幅和刚性变幅。目前普遍采用刚性液压变幅方式，即起重机的仰起（起臂）与俯下（落臂）是靠油缸动作来实现的。4．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。

5．支腿回路

支腿回路是用来驱动支腿，支承整台起重机的。

支腿回路主要由液压泵、水平液压缸、垂直液压缸、双向液压锁和换向阀组成。汽车起重机设置支腿可以大大提高起重机的起重能力。为了使起重机在吊重过程中安全可靠，支腿要求坚固可靠，伸缩方便。在行驶时收回，工作时外伸撑地。还可以根据地面情况对各支腿进行单独调节。

三、起重机液压系统分析

QY25型汽车起重机液压系统进行分析，图3-1为该产品的液压系统原理图。

图3-1 QY25型汽车起重机液压原理图

1-水平缸 2、5、6-垂直缸 3-双向液压锁 4-下车多路阀 7-截止阀 8-三联齿轮泵 9-回油滤油器10-中心回转接头 11-上车多路阀 12-单向阀 13-油冷器 14-回转对中阀组 15-回转马达 16-回转缓冲阀组 17-伸臂油缸 18、20-平衡阀 19-变幅油缸 21、23-卷扬马达 22、24-平衡阀 25-电磁溢流阀组 26-电磁溢流阀组

该系统的压力油源采用三联齿轮泵供油。若系统各均不工作时，三联泵中的泵1（排量32ml/r）排出的压力油经下车多路阀4，中心回转接头10，再经上车多路阀11返回下车，经回油滤油器9回到。泵2（排量63ml/r）排出的压力油经中心回转接头10，进入上车多路阀11，再经油冷器13返回下车，经回油滤油

器9回到。泵3（排量63ml/r）排出的压力油经中心回转接头10，进入上车多路阀P3口，再经油冷器13返回下车，经回油滤油器9回到。由此可见BJ5290JQZ25型汽车起重机采用多泵供油的开式系统：1号泵向下车支腿油路以及上车回转油路供油，该油路独立自成体系；2号泵向伸缩、变幅以及副卷扬供油，当这三不工作时，2号泵压力油可以和3号泵合流，提高主卷扬起升速度；3号泵的压力油向主卷扬供油，当主卷扬不工作时，3号泵压力油可以和2号泵合流，提高副卷扬起升速度。下面分别介绍各工作油路：

1）支腿油路（下车液压系统）

中心回转接头以下部分为支腿回路。如图3-2所示，主要由下车多路阀4和四个水平油缸1以及五个垂直油缸2、5、6组成。

图3-2 下车液压系统

9个油缸的动作由六联换向阀4控制，其中4b控制第五支腿，4c-4f每片阀控制一个水平缸和一个垂直缸的动作；4a控制所有油缸换向。4a和4b-4f组合后，既可以控制所有支腿缸的同伸同缩，又可以单独控制任意一个缸的伸缩动作。伸缩时的最大工作压力由溢流阀m限定。

为了防止垂直油缸自缩而造成事故，每个垂直油缸的上部都装设了双向液压锁3。换向阀处于中位时，油缸上腔的压力油使单向阀压紧阀座而将油液封闭，即使管路破裂，油缸也不会自动缩回。下车多路阀中的液控单向阀n的作用是防止起重机行驶过程中，水平支腿离心惯性而伸出。

2）上车油路（上车液压系统）

中心回转接头以部分为上车油路，主要由回转，伸缩，变幅和起升油路等构成。