液压与起重机

液压系统在起重机上的应用
汽车起重机是一种将起重作业部分安装在汽车通用或专用底盘上、具有载重汽车行驶性能的轮式起重机。

根据吊臂结构可分为定长臂、接长臂和伸缩臂三种，前两种多采用桁架结构臂，后一种采用箱形结构臂。

根据动力传动，又可分为机械传动、液压传动和电力传动三种。

因其机动灵活性好，能够迅速转移场地，广泛用于土木工程。

现在普遍使用的汽车起重机多为液压伸缩臂汽车起重机，液压伸缩臂一般有2~4节，最下(最外)一节为基本臂，吊臂内装有液压伸缩机构控制其伸缩。

图1.1所示为QY 8型汽车起重机的外形，该机采用黄河牌Jyl50C型汽车底盘，由起升、变幅、回转、吊臂伸缩相交腿机构等组成，全为液压传动。

图1.1 QY 8型汽车起重机
汽车起重机作业时必须先打支腿，以增大机械的支承面积，保证必要的稳定性。

因此，汽车起重机不能负荷行驶。

汽车起重机的主要技术性能有最大起重量、整机质量、吊臂全伸长度、吊臂全缩长度、最大起升高度、最小工作半径、起升速度、最大行驶速度等。

对QY8液压系统各主要回路的分析
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
1.起升回路：
起升回路起到使重物升降的作用。

起升回路的分析详见第五章起升回路的设计。

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。

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。

液压驱动的小起重量起重机，通过液压回路和换向阀的合适机能，可以使回转机构不装制动器，同时保证回转部分在任意位置上停住，并避免冲击。

高速液压马达的驱动形式，在汽车式、轮胎式和铁路起重机上应用广泛。

如图2.2，低速大扭矩液压马达的转速每分钟在0-100转范围内，因此，可以直接在油马达轴上安装回转机构的小齿轮，如马达输出扭矩不满足传动要求，可以加装机械减速装置。

该形式在一些小吨位汽车起重机上有所应用。

可以在液压马达输出轴上加装制动器。

图2.2低速大扭矩液压马达回转机构
采用低速大扭矩液压马达可以省去或减小减速装置，因此机构很紧凑。

但低速大扭矩液压马达成本高，使用可靠性不如高速液压马达，加之可以采用结构紧凑、传动比大的行星传动或蜗轮传动，高速液压马达在起重机的回转机构中使用广泛。

综上所述，QY8回转机构设
计为高速液压马达加装制动器的回转机构，其基本回路如下图2.3。

图2.3 回转回路
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（图2.4）。

图2.4 变幅回路
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。

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。