QY40全液压汽车起重机

摘要QY40全液压汽车起重机属于中型起重机，是工程建设中较常用的一款汽车起重机。

现在国内很多厂家还没有生产出这款起重机来，却不断的向生产大型起重机迈进。

随着“神州第一吊”的QY300液压汽车起重机2004年在中联浦沅成功下线，这是引进国外技术才生产出来的，代表了中国汽车起重机制造的最高水平，而不是设计的最高水平。

生产厂家把生产的起重机所能够吊的吨位作为生产能力的主要标志，而忽视中小型起重机的技术发展，从某种方面来说是不完美的。

本机液压系统采用的液压元件主要是由德国曼勒斯曼公司生产的，其中大多数是电液比例液压元件。

这种元件具有操作方便，微调性能好，可以对油路实现连续控制等特点，是目前世界上比较先进的技术。

采用这种技术设计出来的液压系统操作性能和各机构的控制性能都比较高，不仅各机构的定位准确，安全可靠，稳定，而且操作灵活方便。

关键字: 汽车起重机液压系统高效节能操作方便微调性能好1 概述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)在起重机的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。

所以QY40型汽车起重机决定采用液压传动的形式。

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——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。

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起升、变幅、伸缩、回转、支腿和控制六个主回路组成。

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：(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。

图1.1 汽车起重机各回路工作状态图(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。

(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。

(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。

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。

1.5 汽车起重机液压系统的运用现状和发展趋势随着国家现代化建设的飞速发展，科学技术的不断进步，世界能源的不断短缺，现代施工项目对汽车起重机的要求也越来越高，高、深、尖、高效节能的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。

汽车起重机液压系统一般由起升、变幅、伸缩、回转、控制五个主回路组成，本文通过对五个主回路现状的分析来探讨其发展趋势。

(1)起升液压系统对起重机来说，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。

这种系统将能有效的达到轻载高速、重载低速和节能的效果。

(2)变幅液压系统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)伸缩液压系统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，能大幅提高起重机的起重性能，能有效的控制整机的重量，通过采用多油口和多平衡阀的油路来提高伸缩的效率。

(4)回转液压系统回转也是起重机使用频繁的动作，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、大传动比来实现操作平稳，通过设立回转缓冲阀和自由滑转机能来实现吊重的自动对中功能，从而有效防止侧载的产生。

(5)操纵、控制系统机械式操纵是汽车起重机最简单、最广泛使用的一种操纵方式，液比例操纵系统在我厂也己广泛使用并相当成熟，操作性能得到了很大的提高；然而，最有发展前途的还是电比例操纵系统，借助于计算机技术和可编程技术，汽车起重机将向智能化发展。

除此之外，液压系统在以下几方面也体现出明显的发展趋势：a、采用国际化配套，对系统性要求较高的液压元件如泵、阀、马达等采用国际化配套可提高产品的可靠性，另外，国外使用成熟、量大价廉的元件在国内也广泛使用。

b、采用卡套式接头，由于卡套式接头在控制系统污染、防泄露等方面具有很强的优越性，使用卡套式接头能大大减少故障率和早期反馈率。

c、在系统中设计速度分档，由于不同施工项目的不同要求，对起重机各动作速度的要求也不一样，速度分档技术也应运而生，设计不同的速度档位，以适用不同工况的要求。

d、广泛使用高度集成的、模块化阀组，能简化管路，有效的减少液组，提高效率，节约能量，同时易于维护。

e、向计算机技术领域的纵深渗透，汽车起重机将向无线遥控技术、远程诊断服务技术、黑匣子自我保护技术等方向发展，为了实现整机的功能，液压技术将同计算机技术相互渗透，共同发展。

1.6整机主要性能参数最大起重量*幅度 40t*3m最大起升高度 46 m滑轮组倍率 11主臂长 11-33.5m（4节）主臂全程伸缩时间 162Sec主臂变幅范围 -2-80degree主臂变幅时间 60Sec主卷扬单绳速度 0-110 m/min副卷扬单绳速度 >40 m/minM最大起升力矩 1401 kN.m最大回转速度 0-2.0 r/min最高行驶速度 68 km/h最大爬坡度 37%最小转弯半径 12m行驶状态总重 37.51t外形尺寸13.65×2.75×3.46m支腿距离(纵向×横向) 5.45×6.2m上车空冷发动机斯太尔WD615.61最大功率 191KW（2600rpm）最大扭矩 828Nm(1600rpm)2 液压系统元件2.1 本机液压元件的选择根据开式和闭式系统的优缺点、典型工况，结合国内外同类产品的具体情况，上车液压系统决定选用多泵多回路和多种型式的高压变量系统。