摘 要：本文針對(duì)汽車起重機(jī)上了液壓系統(tǒng)進(jìn)行了功能要求概述，在分析其工作原理的基礎(chǔ)上，詳細(xì)對(duì)調(diào)壓回路，調(diào)速回路，鎖緊回路，平衡回路，多缸卸荷回路以及制動(dòng)回路展開了分析，為進(jìn)一步的汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)奠定一定的分析基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)；汽車起重機(jī)；性能分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.019

1 概述

汽車起重機(jī)屬于一類多用途機(jī)械設(shè)備，可以完成快速移動(dòng)，具備良好的機(jī)動(dòng)性能，非常適應(yīng)進(jìn)行野外作業(yè)，目前已被大量應(yīng)用于城市建設(shè)、物流運(yùn)輸、消防急救等行業(yè)。目前，液壓起重技術(shù)在汽車起重機(jī)上獲得了廣泛使用，可以適應(yīng)大載荷、振動(dòng)與沖擊力都較大的使用環(huán)境?？紤]到起重系統(tǒng)元件需要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作要求比較簡(jiǎn)單，對(duì)于位置精度也沒(méi)有過(guò)高要求，因此，手動(dòng)方式是該系統(tǒng)的主要操縱方法，在設(shè)計(jì)起重液壓系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該優(yōu)先考慮起重作業(yè)的安全性。

汽車起重機(jī)以載重汽車作為支撐基礎(chǔ)，同時(shí)為其裝配所需的起重機(jī)構(gòu)，組合形成汽車起重機(jī)，其液壓動(dòng)力則通過(guò)汽車自身動(dòng)力提供；在實(shí)施起重作業(yè)時(shí)，汽車通過(guò)伸長(zhǎng)的支撐腿來(lái)承受整體的重量，而輪胎離開地面；如果要進(jìn)入新的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，則只需收起重機(jī)的所有部分，并以汽車機(jī)構(gòu)完成場(chǎng)地的轉(zhuǎn)換。汽車起重機(jī)通常應(yīng)該滿足如下功能要求：

（1）整機(jī)可以通過(guò)汽車進(jìn)行快速轉(zhuǎn)移，無(wú)需連接外部電源，能夠達(dá)到野外作業(yè)所需的機(jī)動(dòng)性能；

（2）在起重作業(yè)階段，整車可以被支腿機(jī)構(gòu)所支撐，各個(gè)輪胎保持離地狀態(tài)從而不受載重，同時(shí)液壓支腿要能夠保持長(zhǎng)久的穩(wěn)定狀態(tài)，在吊裝載重物體時(shí)不會(huì)發(fā)生軟腿問(wèn)題；

（3）起重臂的俯角及其長(zhǎng)度能夠在合理范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整并保持良好的平衡狀態(tài)，可以適應(yīng)各類起重作業(yè)需求；

（4）可以對(duì)起重臂進(jìn)行3600范圍的隨意轉(zhuǎn)動(dòng)及鎖定操作；

（5）吊起重物后可以保持恒定速度進(jìn)行升降，同時(shí)還可以在任何位置停止，在重新啟動(dòng)階段不會(huì)發(fā)生溜車。

2 工作原理

Q2-8型汽車起重機(jī)的作業(yè)過(guò)程基本是通過(guò)手動(dòng)操縱形式完成多缸的各項(xiàng)動(dòng)作。在起重作業(yè)期間，通常只需進(jìn)行單個(gè)動(dòng)作，需要兩個(gè)缸共同參與的復(fù)合動(dòng)作情況較少出現(xiàn)，因此為了對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，本文選擇單個(gè)液壓泵為所有執(zhí)行元件進(jìn)行串聯(lián)供油。對(duì)于載荷較輕的情況，可以將執(zhí)行元件進(jìn)行不同方式的組合串聯(lián)，從而完成不同執(zhí)行元件的同步動(dòng)作，包括回轉(zhuǎn)與伸縮過(guò)程等。

起重機(jī)液壓泵所需動(dòng)力源來(lái)自于汽車變速箱，通過(guò)設(shè)置專門的取力箱實(shí)現(xiàn)動(dòng)力轉(zhuǎn)換。此液壓泵屬于一類高壓定量齒輪泵，考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速受油門開度的實(shí)際影響，所以該泵的輸出流量大小也可以利用油門實(shí)現(xiàn)在某一范圍內(nèi)的控制，達(dá)到無(wú)級(jí)調(diào)速的效果；泵排量40min/r，額定壓力21MPa，額定轉(zhuǎn)速1500r/min；液壓泵吸油通過(guò)回轉(zhuǎn)接頭9以及開關(guān)10控制，并由過(guò)濾器11去除雜質(zhì)；泵壓力輸出則通過(guò)手動(dòng)換向閥l、2以及回轉(zhuǎn)接頭9實(shí)現(xiàn)，壓力油在不同執(zhí)行元件內(nèi)以串聯(lián)方式進(jìn)行輸送，當(dāng)起重機(jī)處于不工作狀態(tài)時(shí)，液壓系統(tǒng)保持卸荷狀態(tài)。

3 性能分析

此液壓系統(tǒng)包含如下所示的各項(xiàng)功能回路，并達(dá)到相關(guān)性能要求：

（1）調(diào)壓回路，系統(tǒng)的最高壓力通過(guò)安全閥進(jìn)行有效限制，避免系統(tǒng)發(fā)生過(guò)載問(wèn)題，為起重機(jī)起吊過(guò)程提供超重安全保護(hù)。

（2）調(diào)速回路，通過(guò)手動(dòng)操作方式對(duì)換向閥開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而控制工件機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度，控制方便。

（3）鎖緊回路，通過(guò)雙向液壓鎖把前后支腿鎖定于相應(yīng)的位置，保障工作過(guò)程的安全性，避免在起吊的任何階段都不會(huì)發(fā)生支腿軟腿問(wèn)題，對(duì)于某些意外因素，例如發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火或液壓管發(fā)生破裂的現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，依然可以確保雙向液壓鎖處于正常運(yùn)行狀態(tài)，并保持較長(zhǎng)的有效時(shí)間。

（4）平衡回路，該回路的平衡閥為單向液控順序閥的改造結(jié)構(gòu)，可以預(yù)防起吊、伸縮等操作環(huán)節(jié)發(fā)生重物下降的問(wèn)題，具有良好的可靠性，因?yàn)楸硥旱拇嬖?，系統(tǒng)功率將發(fā)生一定程度的損耗。

（5）多缸卸荷回路，該回路使用多路換向閥結(jié)構(gòu)，以M型中位機(jī)能作為所有三位四通手動(dòng)換向閥中位機(jī)能，各閥門以串聯(lián)形式組合于油路中，因此每個(gè)工作機(jī)構(gòu)都可獨(dú)自進(jìn)行動(dòng)作；或者利用這種串連組著形式使機(jī)構(gòu)在輕載下進(jìn)行同步作業(yè)；不過(guò)需要注意，當(dāng)換向閥串聯(lián)個(gè)數(shù)達(dá)到6個(gè)時(shí)，液壓泵卸荷壓力將明顯增大，而系統(tǒng)的運(yùn)行效率也大幅降低，對(duì)于起重機(jī)而言，因?yàn)槠渥鳂I(yè)頻率較低，因此這些損耗所造成的影響也可以忽略。

（6）制動(dòng)回路，回路制動(dòng)器通過(guò)單作用閘缸以及單向節(jié)流閥實(shí)現(xiàn)，并通過(guò)預(yù)先設(shè)定的彈簧力完成制動(dòng)過(guò)程，在松開剎車的過(guò)程中需要通過(guò)壓縮彈簧實(shí)現(xiàn)，所以剎車松開速度較慢，這樣可以有效避免起重過(guò)程發(fā)生溜車的現(xiàn)象，保障起吊的安全性，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)在遇到發(fā)動(dòng)機(jī)熄火等異常狀況時(shí)完成快速制動(dòng)，避免重物掉落。

4 結(jié)論

為了更為清晰的了解汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的基本回路情況，本文在功能要求和工作原理的基礎(chǔ)上，詳細(xì)對(duì)液壓系統(tǒng)的六大回路展開了分析，為進(jìn)一步的汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)奠定一定的分析基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：徐曉輝（1978-），男，山東濟(jì)南人，工程師，從事于機(jī)械設(shè)計(jì)研究。