目录前言11 绪论21.1 汽车起重机概述21.2 国外汽车起重机发展概况及发展趋势21.2.1 国外汽车起重机发展概况21.2.2 国外汽车起重机发展趋势41.3 国内汽车起重机的发展概况和发展趋势51.3.1 国内汽车起重机的发展概况51.3.2 国内汽车起重机发展趋势61.4 汽车起重机上液压系统的特点71.5 汽车起重机液压系统的运用现状和发展趋势81.6 课题意义和主要研究任务92 QY25K汽车起重机工况分析102.1 QY25K汽车起重机简介102.2 QY25K汽车起重机液压系统组成及特点112.2.1下车液压系统112.2.2上车液压系统112.3 QY25K汽车起重机的各组合、分配及控制122.4 QY25K 汽车起重机的整机技术参数132.5 QY25K汽车起重机的工作等级152.6 典型工况分析及对系统要求162.6.1伸缩机构的作业情况162.6.2 副臂的作业情况162.6.3 三个以上机构的组合作业情况162.6.4 典型工况的确定162.6.5 系统要求172.7 QY25K汽车起重机主机的工况分析182.7.1 运动分析182.7.2 动力分析192.7.3 液压马达的负载203 QY25K汽车起重机液压系统设计223.1 QY25K汽车起重机液压系统额定压力的确定223.2 QY25K汽车起重机液压系统的基本回路设计223.2.1 起升机构回路的设计223.2.2 变幅、伸缩机构回路的设计233.2.3 回转机构回路的设计243.2.4 支腿机构回路的设计253.3 液压系统的控制分析273.3.1 负荷传感273.3.2 恒功率控制283.3 QY25K汽车起重机液压系统原理图294 QY25K汽车起重机液压系统参数的计算304.1 变幅机构304.1.1 变幅液压缸的受力分析304.1.2 变幅机构铰点三角形314.1.3 变幅液压缸的推力计算334.1.4 变幅液压缸性能参数的确定344.2支腿机构384.2.1 按三点支撑的压力计算384.2.2支腿液压缸作用力的确定404.2.3 液压缸尺寸的确定404.2.4 液压缸伸缩速度及流量的计算435 液压系统元件选型455.1 液压马达和液压泵的选择计算455.1.1 主、副卷扬马达和泵的选择455.1.2 回转回路、支腿回路马达和回转泵的选择465.1.3 伸缩变幅回路泵的选择485.2 液压阀的选择495.3液压辅助元件选择515.3.1油路的选择515.3.2 油箱选择535.3.3 滤油器的选择555.3.4 液压传动的工作介质（液压油）的选择555.4QY25K汽车起重机主要元件明细表556 系统各回路性能计算566.1系统各回路功率计算566.1.1 管路系统容积效率及压力效率计算566.1.2 压力损失566.1.3 管路系统总效率576.2系统各回路性能的验算576.2.1 起升回路576.2.2回转回路586.2.3伸缩回路596.2.4变幅回路597 QY25K汽车起重机的技术和经济性分析618 结 论62致 谢63参考文献64附录A65附录B71前言工程起重机是各种工程建筑广泛应用的重要起重设备,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。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。随着中国社会的发展，社会生活中对起重机的需求越来越大，所以起重机的研发越来越紧迫，由于汽车式起重机转场灵活，从而方便快捷，所以进几年我国的汽车式起重机发展很快。但是，与国外汽车式起重机相比，国外汽车式起重机技术得到了飞速发展，为了降低整机成本，提高性能，整机质量越来越小，在起重性能相同的情况下，自重约比十年前降低了20左右，由于车辆自重的减小，使车辆采用尽可能少的轴数（尤其是大吨位起重机），这样，大大简化了车辆的结构，成本降低，同时提高了起重机的作业能力及使用经济性，所以，同等吨位的销售价较前十年有大幅下降，对中国国内市场造成了很大冲击，因此，对我国的汽车式起重机的生产者来说是一个严峻的考验。加大对汽车式起重机液压系统的设计的研究，努力创新和借鉴外国经验是当务之急。1 绪论1.1 汽车起重机概述在底盘上装设起重设备完成吊装任务的汽车称为汽车起重机。我国新一代汽车起重机产品，起重作业的操作方式，大面积应用先导比例控制，具有良好的微调性能和精控性能，操作力小，不易疲劳。通过先导比例手柄实现比例输送多种负荷的无级调速，有效防止起重作业时的二次下滑现象，极大的提高了起重作业的安全性、可靠性和作业效率。部分大型汽车式起重机还在伸缩臂上使用了单缸插销的伸缩技术，通过液压销作用，以单个液压油缸可完成多节伸臂的运动，并达到各种工况的程度控制和自动伸缩，改变了以往能不油缸加内部绳排的作业方式，使起重机相对更轻，拓展了起重机向更高工作高度发展的空间。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24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所示为安装在专用汽车底盘上的伸缩臂式液压汽车起重机。图1-2为QY25K型汽车起重机。 图1-1 专用汽车底盘的汽车起重机 图1-2 QY25K型汽车起重机Figure 1-1 Special truck crane chassis Figure 1-2 QY25KTruck crane1.2 国外汽车起重机发展概况及发展趋势 1.2.1 国外汽车起重机发展概况目前世界上约有百余家企业生产汽车起重机，但著名的也就右十余家，如美国的格鲁夫、德国的利勃海尔、徳马克、日本加藤、多田野等。生产的汽车起重机品种有数百种，90年代以来，生产，销售各种吨位的起重机万余台。汽车起重机的市场主要集中在东亚、北美和欧洲。东亚约占销售量的40%，北美和欧洲各约占20%。国外汽车起重机发展的主要特点可以归纳为：多品种生产，标准化程度高和一机多用。就分布于三大市场的产品而言，以德国为主的欧洲市场，其产品主要特点为：(1)全地面起重机占主导地位，约占市场份额的80%。(2)大吨位产品为主，利勃海尔公司占销售额的70%80%式100吨以上的产品。(3)技术先进，及时采用世界最新的技术成果。(4)专用配套件多，这以为欧洲发展汽车起重机的得天独厚的条件。以日本为主的东亚市场和以美国为主的北美市场，其产品主要特点有：(1)越野汽车起重机占主导地位，约占70%80%，其次为轮式起重机，全地面起重机所占比例较小。(2)多系列生产，中大吨位居多。(3)注重适应性和经济性。在保证产品性能和功能提下，大量采用通用配套件，而不强调追赶新技术，故产品可靠性较好。目前，世界汽车起重机的生产，从技术上讲，德国利勃海尔公司略占优势，但从企业规模上讲，美国格鲁公司居世界首位。而生产量则是日本的多田野和藤加最多。市场总的趋势式供大于求，面对激烈竞争，国外各大公司除了纷纷增加投资、扩大生产、提高自身的竞争能力外，还通过联合或兼并来提高在国际市场的份额。如1984年，美国格鲁夫公司收购了英国老牌企业科尔斯公司。1987年，德国克虏伯公司收购了格的瓦尔德公司，称为当时德国最大的起重机公司，但该公司1995年又被美国格鲁夫公司收购。1990年，日本多田野兼并了德国法恩公司等。在起重机行业内，国外的大型汽车起重机的发展比我国迅速，在技术和运用上已相当成熟，目前国际市场对汽车起重机的需求在不断增加，从而使国外各大汽车式起重机制企业在生产中更多的应用优化设计，机械自动化和自动化设备，这对起重机行业的发展造成了很大的影响。目前国外的起重机企业主要是生产大吨位的起重机，而且有完善的设计体系，和一批先进的研发人员，不断的进行创新和完善。国外的制造企业现在已经达到规模化的生产，技术含量比较高，而且液压技术和电子技术在汽车起重机的设计中也已广泛的应用，很多企业的品牌在用户的心中已经打上了坚实的烙印，这也使的国外起重机的继续发展占有了更大的优势。1.2.2 国外汽车起重机发展趋势 1)设计、制造的计算机化、自动化近年来，随着电子计算机的广泛应用，许多国外起重机制造商从应用起重机辅助设计系统（CAD），提高到应用计算机进行起重机的模块设计。起重机采用模块单元化设计，不仅是一种设计方法的改革，而且将影响整个起重机行业的技术、生产和管理水平，老产品的更新换代，新产品的研制速度都将大大加快。对起重机的改进，只需更改几个模块；设计新的起重机只需新的不同模块进行组合，提高了通用化程度，可使单件小批量的产品，改成相对批量的模块生产，能使较少的模块形式，组合成不同规格的起重机，满足市场的需求，增强了竞争力。2)起重机控制元件的革新与应用起重机的距离检测防撞装置，采用无线电信号型的防撞装置，防撞系统由三相系统组成，用来监控起重机前端行使距离，一般首先发出信号警示，接着将大车车速减小到50%，最后切断电机电源，将大车制动。3)新材料、新工艺的应用。由于钢铁工业新技术的应用，刚才质量得以提高，在设计起重机主梁强度时，可使用较高的许用应力，而不需要较高的安全系数，以便减少起重机材料用量，从而降低设备的重量和价格，起重机配套的零部件的制造也得益于新材料的不断产生，使得起重机向更轻，更好的方向发展。1.3 国内汽车起重机的发展概况和发展趋势1.3.1 国内汽车起重机的发展概况我国在1957年生产第一台5T机械式汽车起重机到现在已有50多年历史，它的生产大致经历了以下几个阶段：19571966年以生产5T机械式汽车起重机为主；19671976年以生产12T以下小型液压汽车起重机为主；19771996，1650T中大吨位液压汽车起重机产品发展较快。自1979年开始，我国采用进口汽车底盘和关键液压件，自行设计生产出了6T、20T液压汽车起重机之后，国内一些起重机生产厂家采用技贸结合方式，分别引进日本多田野，加藤，美国格鲁夫和德国利勃海尔,克虏伯的起重机产品技术，以结合生产的方式相继制造出25T、35T、45T、50T、80T、125T汽车起重机和25T越野轮胎起重机以及32T、50T、70T全路面起重机。这些企业经过多年来对引进技术的消化、吸收、移植，使国产轮胎式起重机一些新产品的性能水平达到了国际80年代初的水平，产品产量也逐年有所提高。许多专家认为，高速发展的市场，是中国汽车起重机产业各个厂商有利的技术创新基础和环境。近几年来，中国汽车起重机产业的主力厂商在加速追赶国外先进水平的进程中，一直坚持自主的技术创新道路，基本上没有整体引进外国技术的做法