QY16汽车起重机总体及液压系统设计.doc

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1、河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师： 设计题目：QY16汽车起重机总体及液压系统设计设计人：设计项目计算与说明结果第1章1.1概论1.2 国内外汽车起重机发展概况及发展趋势1.2.1国内汽车起重机发展概况及发展趋势1.2.2国外汽车起重机发展概况及发展趋势1.3QY16汽车起重机的设计任务第2章2.1概述2.2汽车起重机参数确定2.3牵引计算2.4稳定性分析2.5 设备组成及功能分析第3章 液压系统计3.1液压系统型式3.1.2单泵、多泵系统3.2液压系统的控制3.2.1定量节流控制系统3.2.2变量系统3.3液压系统设计3.3.1各机构油路组成及其特点3.3.2液压系统压力选择3.3.3

2、液压系统形式的选择3.3.4油路组合3.4液压元器件选型计算3.4.1选择起升马达3.4.2选择液压泵3.4.3选液压控制阀 3.5液压油箱设计3.5.1油箱的作用3.5.2油箱的容量3.5.3油箱附件及其它液压辅件3.6 液压阀块设计3.7液压站设计 前言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。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

3、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。本课题主要针对汽车起重机的功能、组成和工作特点，结合国内外汽车起重机的运用现状和发展趋势，设计一款能够适应国内外工程建设的中型汽车起重机（QY16）下车液压系统。在设计本机液压系统时，在明确设计任务和设计要求；仔细研究设计方案，理清设计思路，使设计过程清晰化，这两点的基础上，进行以下研究工作：1）分析已有的汽车起重机，结合本机特点，对液压元件进行选择。2）对各工作机构液压回路进行设计，对个回路的组成

4、原理和性能进行分析。3）根据本机液压系统工作参数和各机构主要参数对液压系统进行设计计算，即对各种类型的主要元件进行设计计算，并且对其进行选择。4）液压元件选好以后需要对各回路进行性能计算，其中包括系统各回路功率计算，各回路性能验算以及对整个系统的发热进行验算。5）由于初步设计并不能满足实际需要,所以在最后根据下车液压系统常见的故障有针对性的进行了优化设计,以达到实际生产作业的需要。第1章绪论1.1概论汽车式起重机是把起重机安装在载重汽车底盘上的一种起重机。是一种在工程建设中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，具有移动方便，操作灵活，易于实现不同位置的

5、吊装等优点的起重设备。近年来由于汽车载重能力的不断提高，各种专门的汽车底盘的产生，致使大吨位的汽车式起重机不断的涌现， 由于液压机构被广泛地用在汽车起重机上，用高强度钢材作为起重机的臂杆，使它无论在操作上还是在使用性能方面都具备了很多的优越性。因此，汽车式起重机是目前使用最广泛的一种起重机。1.2 国内外汽车起重机发展概况及发展趋势1.2.1国内汽车起重机发展概况及发展趋势主要的发展趋势应该有以下几点：1.扩大产品的品种。在企业内部应建立完善的产品研究和开发体系，使产品系列化，品种齐全，要形成大中小完整系列，增多产品数量，使生产规模不断的扩展。2.增大起重力矩。目前我国生产的汽车式起重机大多是

6、50吨以下的中小吨位的起重机，大吨位生产的很少，而随着社会的发展，对机动灵活的大型起重机械的需求越来越大，这都是汽车式起重机发展的养分，所以增大其中力矩迫在眉睫。3.增加起重机功能。随着国民经济的快速发展，用户对汽车式起重机的使用上的要求越来越多，希望能够一机多用，已经不仅仅是在搬运重物时使用，而是满足在不同环境和工种的使用，这些都为未来起重机的发展找清了方向。4.全力打造自己的品牌。目前中国的汽车起重机生产企业，缺少自己的专业研究人员和开发队伍，而是去模仿别人生产的成品，没有发展方向和竞争力。未来经济的全球化以及由此引发的一系列问题，使得竞争手段从传统的产品，价格等层次转嫁到品牌的竞争上来。

7、所以各大汽车式生产企业应该 努力打造自己的品牌，从而使自己发展壮大。5.开创自我空间占领市场。我国的各大汽车式起重机生产企业要不断创新，大胆进行运行急智的改革，面向市场，结构优化，人员重组，引进设备，进行刻苦的技术研发，在不断完善自我的前提下，占领市场。1.2.2国外汽车起重机发展概况及发展趋势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。国外汽车起重机发展趋势为： 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

8、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 起重机的定位精度是对起重机的重要要求，多数采用转角码盘，齿轮链，激光头与钢板孔带来保证，定位精度通常为3，高于1mm的精

9、度需另加定位系统。在起重机起升速度和制动器方面的改进，则使用低速运行的起重机吊钩精确定位，起重机的刹车系统也应用微处理进行控制和监视工作。遥控系统用于汽车式起重机及其他移动式起重机械，这种系统包括在控制者身上的控制器，和安装在起重机上的接收器 ，控制器具有电磁辐射发生器，接收器与作用在起重机传动装置的操纵机械的转换部分相连。遥控器的使用不仅节省人力，提高工作效率，而且使操作者的工作条件有所改善。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

10、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。国外起重机的未来发展之路是走向专业化，标准化，和系列化，只有这样才能最快的制造和装配出品种多样化的产品。1.3 QY16汽车起重机的设计任务本毕业设计包括QY16汽车起重机总体设计和液压系统设计。起重总体设计包括总体方案及总体参数的确定，设备组成及功能分析和整机牵引计算；液压系统设计包括汽车起重机液压系统组成及功能分析，液压原理图设计与液压系统总体参数的确定、液压元器件的选择，液压泵的选型分析与液压油箱的设计，液压阀选型与液压阀块的设计，液压系统的可靠性保证与分析。第2章 总体设计 2.1 概述汽车起重机的主要性能参数是起

11、重机工作性能的主要性能指标，也是设计的依据，主要包括额定起重量、工作幅度、起重力矩、起升高度、自重等。1.额定起重量：汽车起重机额定起重量是在各种工况下安全作业所容许起吊重量最大的质量值，包括取物装置重量。2.工作幅度：在额定起重质量之下，起重机回转中心的轴线距离吊钩中心的距离，工作幅度决定起重机的工作范围。3.起重力矩：起重机的工作幅度与相应起重量的乘积为起重力矩，它是综合起重量与幅度两个因数的参数，能比较全面和确切的反应起重机的起重能力。4.起升高度:吊钩起升到最高位置时，钩口中心到支撑地面的距离。标定起重机性能参数时，通常以额定起升高度表示。额定起升高度是指满载时吊钩上升到最高极限位置时

12、从钩口中心至支撑地面的距离。5.工作速度：汽车起重机的工作速度主要指起升、回转、变幅、伸缩臂机构及支腿收放的速度。起升速度指吊钩平稳运行时，起吊物品的垂直位移速度；回转速度指起重机转台每分钟转数；变幅速度指变幅时，速度从最大（最小）变到最小（最大）所用的时间；伸缩臂速度指起重臂伸缩时，其头部沿着伸缩臂轴线的移动速度。6.自重：起重机处于工作状态时起重机本身的全部质量，它是评价起重机的综合指标，反映了起重机设计、制造和材料的技术水平。2.2 QY16汽车起重机参数确定 参考同吨位产品技术参数（见表2-1）及所选底盘的参数初定QY16汽车起重机的主要技术参数： 最大额定起重量(t): 16T 最大

13、起重量力矩(kN.m): 480KN/m 最大起升高度 基本臂： 9.5m 伸缩臂： 23.5m 最大起升幅度 基本臂： 8.0m 伸缩臂： 20.0m 最大起升速度： 12.0r/min 最大回转速度： 2.7r/min 重力： 支腿跨距（纵*横）： 44.8表2-1同吨位产品参数参数型号海虹QY16北起QY16B长江QY16C东岳QY16最大起重量（T)16T16T16T16T最大起重力矩(KN.m）600480480480最大起升高度基本臂（m）9.6109.49.48伸缩臂（m）23.023.823.023.9最大起重幅度基本臂（m）8.06.7.8.0伸缩臂（m）20.018.021

14、017.8最大起升速度(m/min)9710.813.0最大回转速度(r/min)2.53.02.02.3最高行驶速度(m/min)68707070重力(N)2351702161742.3 牵引计算底盘型号：TAZ5151J 发动机型号：EQB160-20 该发动机的额定功率（KW/r/min):1182600 最大扭矩：（/r/min)55014001600 工程机械底盘构造与设计P116表2-1-1轮胎型号：10.00-20，查起重机设计手册P363表3-8-18可得断面宽度280mm，外直径1073mm，充气压力0.32。选择密实非粘性土质，通过用插入法可查得=0.072， 根据前后桥

15、荷的一般分配原则，对单胎双桥起重机，前后桥荷分别为总重的30%和70%，即前桥荷5.2t，后桥荷12.2t。驱动轮（后轮）：整机： 所以 其中52KN =122KN,和分别是前后轮的滚动阻力系数。另外有，其中是车轮的平均滚动阻力系数，Q是整车自重。由以上数据=0.0721740000=125280N =537-0.15280 =1252800.495=62KN其中为车轮的动力半径由上可得发动机提供的扭矩足够大。2.4 稳定性分析汽车起重机在起重作业时，由于超载或操作失误而引起过大惯性力、支撑面的沉陷或过大的风力等原因，起重机将丧失稳定甚至倾翻。因为汽车起重机的稳定性完全由机械自重来维持，往往在

16、起重机的结构件和其零件强度不足以承受外来载荷时，起重机由于自重不够而失去稳定。2.5 设备组成及功能分析起重机各机构才用内燃机液压驱动，地盘采用内燃机液力驱动。液压泵站在下车，上车动力通过中央回转接头输送。变矩、变速和动力转向系统从分动器截取动力。第3章 液压系统设计3.1液压系统型式3.1.1开式、闭式系统按油箱循环方式不同，液压系统分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油，把压力油输给执行元件，执行元件排出的油则直接流回油箱。开式系统结构简单，液压油能够得到较好的冷却，油液中杂质易沉淀，但油箱尺寸较大，空气、脏物容易进入系统中去，会导致工作机构的不平稳。在实际应用中多用于发热较

17、多的液压系统， 闭式系统是指液压泵的排油腔直接与执行元件的进油管相连，执行元件的回油管直接与液压泵的吸油管相连，油液在系统的管路中进行封闭循环。闭式系统油箱尺寸、执行元件回油管和液压泵吸油腔直接连通，减少了空气及赃物进入系统的机会，但油液的冷却条件差，需要辅助泵进行换油冷却和补偿漏油，结构比较复杂。闭式系统中由于两腔流量不等，在工作中会使功率利用下降，所以闭式系统的执行元件一般为马达3.1.2 单泵、多泵系统按系统中的液压泵数量，液压系统可分为单泵系统和多泵系统。单泵系统是指由一个液压泵向一个或一组执行元件供油的液压系统。单泵系统适用于不需要进行多种复合动作的工程机械。多泵系统是多个单泵系统的

18、组合。每台泵可以分别向各自回路中的执行元件供油。每台泵的功率是各自回路中的功率而定。例如：当系统中只需要进行单个动作而又要充分利用发动机功率时，可采用合流供油方式，即几个液压泵流量同时供给一个执行元件，这样可使工作机构的运动速度加快。3.2 液压系统的控制3.2.1 定量节流控制系统定量系统是指采用定量泵的液压系统。定量系统所用的液压泵为齿轮泵、叶片泵或柱塞泵。由于是定量泵，当发动机转速一定时，流量也一定，而压力是根据工作循环中需要客服的阻力确定的，因此液压系统工作时液压泵功率是随工作阻力变化而变化的。在一个工作循环中液压泵达到满功率的情况是很少的，这就造成了发动机的功率损耗。在定量系统中，执

19、行元件的速度是由控制元件以节流方式控制的，如图中，泵输出的流量一定，进入油缸的油液由换向阀控制，当需要控制液压缸的速度时，操纵换向阀使阀芯与阀体之间的流油通道变小，从而减少流入液压缸的油量，减少的部分通过溢流阀流回油箱，从而不可避免的造成了能量损耗。定量节流系统的特点：结构简单、控制方便、价格便宜、发动机的功率有一定损耗。3.2.2 变量系统变量系统是指采用变量泵的液压系统。如变量系统中用到的恒功率控制的轴向柱塞泵。柱塞泵的功率调节器中控制活塞右面有压力油作用，控制活塞左面有弹簧力作用，当泵的出口压力低于弹簧装置的预紧力时，弹簧装置未被压缩，液压泵摆角处于最大摆角位置，此时泵的排量最大。随着液

20、压泵出口压力的增高，弹簧被压缩，液压泵的摆角也随之减小，排量也随之减小。当液压泵的出口压力大于起调压力时，由于调节器中弹簧压缩力与其行程有近似双曲线的变化关系，因而在转数恒定的情况下，液压泵和流量也成近似双曲线关系，这样液压泵在调节范围之内始终保持恒功率特性。由于液压泵工作压力虽外载荷大小而变化，因此可使工作机构的速度随外载荷的增大而变小，或随外载荷的减小而增大，使发动机功率在液压泵调节范围内得到充分的利用。其缺点是结构和制造工艺复杂、成本高。3.3 液压系统设计3.3.1各机构油路组成及其特点QY16型汽车起重机工作机构包括起升机构、臂架变幅机构、臂架伸缩机构、回转机构、液压支腿机构等。各工

21、作机构油路组成及特点如下：1.起升油路：用以提升和放下重物。应具有：（1）一定的提升能力和提升速度。通常单绳速度在48-160mmin，卷筒的力矩应能从零逐步增加到最大值。（2）工作平稳，尤其重物下降时，应防止由于载荷的自重作用导致超速降落。（3）微动性能好，防止载荷就位时发生冲击，微动速度不大于0.25-0.4mmin。（4）调速方便，能够实现重载低速，轻载高速的起升、下落功能。为满足上述要求，起升油路应具有以下特点：（1）重物下降时有限速措施目前主要由两种方法，用平衡阀限速及用单向节流阀和液控单向阀限速。平衡阀限速特点是工作平衡，安全可靠，但能力损失大，并转换成热能使液压系统油温升高。单向

22、节流阀和液控单向阀限速特点是元件简单、体积小、安全可靠、能量损失低；但起闭动作较快，使工作平稳性能较差。现国内主要采用平衡阀限速。（2）速度可调节调速方法有三种：一、调节发动机油门改变转速，控制液压泵输出流量和控制换向阀节流开度的联合调速；二、利用变量液压马达调速；三、通过多泵有级调速。（3）起升机构用液压马达驱动起升机构的液压马达有高速和低速马达之分，两者各有利弊。目前国内多采用前一种，因为其工艺性好、性能稳定、工作寿命长、制动器尺寸小、价格较低。低速马达因历史较短、工艺性较差、国内制造经验不足、容积效率较低、价格较高等原因使用的较少，但它可直接驱动卷筒，使起升机构大为简化。2.变幅油路：变

23、幅机构用以改变作业幅度和作业高度。要求能带负载变幅，变幅动作要平稳可靠，变幅速度在108-25radmin。山于落臂时与负载运动方向一致，有自动增速的趋势，要采取限速措施。变幅液压缸有单缸、双缸之分，单缸使用一个平衡阀，容易调整，结构简单：双缸采用两个平衡阀不易调整一致，很难保证同步，常在两个液压缸的进油口用油管连通或借助臂架的刚度，保证双缸同步。 3.伸缩油路：臂架伸缩机构主要用以改变作业高度和作业幅度以及减小起重运输状态下整体长度，提高机动能力。要求吊臂伸出作业时，伸缩液压缸不能缩回，带载回缩时，伸缩油缸不能超速缩回，所以也要有限速措施，设置平衡阀组成平衡回路。 4.回转油路：回转机构用以

24、改变工作方位。考虑到载荷的摆动会造成倾翻的危险，对微动性和平稳性要求较高。液压驱动的回转机构有高速方案和低速方案之分。高速方案采用高速液压马达，通过减速装置降速，增大扭矩，以驱动回转机构的回转；低速方案采用低速液压马达以驱动回转机构的回转。 5.支腿油路：液压支腿在起重机工作时，支撑着整个机重和外载荷重量，要求安全可靠。如发生支腿自缩，就有使整个起重机倾翻的危险。因此在支腿油路中设置双向液压锁元件，且直接安装在垂直液压缸上，防止管路破坏或液压缸活塞密封圈损坏时可能发生的事故。为了提高效率及整机调平需要，单个水平液压缸、垂直液压缸即可同时伸缩又可单独伸缩。3.3.2 液压系统压力选择汽车起重机液

25、压系统有向高压发展的趋势，但液压元件在克服漏油、软管爆破方面存在一定的困难，特别是大直径的软管困难更大，同时考虑齿轮泵的额定压力在20MPa左右，现多采用系统压力为 20MPa。3.3.3 液压系统形式的选择考虑QY16型汽车起重机起重吨位比较小，系统最大工作压力要求不高，采用单个齿轮泵就能比较好的满足使用要求，因此采用单泵系统。在变量系统中，虽然发动机功率在液压泵调定范围内可得到充分的利用，但其成本太高，性能价格比体现得不明显。而定量系统中，用控制油门大小来改变发动机的转速所得到的变量与控制换向阀开度进行旁度节流相结合可获得适当范围的无极调速，能满足起重机微调性能的要求，其性能价格比比变量系

26、统高。开式系统与闭式系统相比结构简单，液压油能够得到较好的冷却，油液中杂质易沉淀，价格便宜，便于维修而选用。综上所述，系统选用定量-单泵-开式系统。3.3.4 油路组合QY16汽车起重机要求各机构独立工作，液压原理说明如下（见附图1）：液压泵从油箱吸油首先通过下车的三位四通换向阀进入水平支腿油缸，水平支腿油缸完全伸出后，使三位四通换向阀恢复中位。分别操纵控制四个垂直支腿的三位四通换向阀完成垂直支腿的伸出，然后手动操纵使换向阀恢复中位。在此过程中可以随时手动控制换向阀，控制支腿伸缩，保证整车的平衡。垂直支腿油路中使用了双向液压锁，防止起重机工作时发生支腿缩回的现象。双向液压锁的作用机理：双向液压

27、锁是两个串连的液控单向阀，液控单向阀的控制油口达到一定压力后，就能反向流通。当控制油口接油箱即控制压力接近零时，就很难实现反向开启，此时该液控单向阀就只能正向流通，达到锁死油路的目的。起重机支腿达到工作位置后，液压油通过中央回转接头进入上车的换向阀，上车各个工作机构是串连的，在控制室操纵换向阀就能实现相应机构的动作。在起升、变幅、伸缩油路中使用了平衡阀，保证动臂不会再自身重力的作用下失去控制而快速下落。3.4液压元器件选型计算3.4.1选择起升马达1.满载起升时液压马达的输出功率=（KW)式中起升载荷动载系数。1.151.3这里取1.15；Q额定起升载荷（含吊具）吊具一般占起重量的2.5%，=

28、0.025160=4kN； Q=160+4=164kN=1.64NV物品起升速度（m/s） v=13m/min=0.22m/s机构总效率，初步计算时，取=0.80.85，这里取=0.85。(kW)2.计算卷筒转速，选择减速器（)式中m滑轮组倍率，m=6； v物品起升速度（m/s），v=0.22m/s；D卷筒绳槽底部直径（m）D=0.4m；z钢绳在卷筒上的卷绕层数z=3；d钢丝绳直径（m）d=0.0145m；根据液压马达输出功率（即减速器高速轴的输入功率）和卷筒转速（即减速器低速轴转速），选定减速器。选择减速器QRJ335-20（见表3-1）查参考文献53.计算满载起升 时液压马达输出扭矩= =

29、437表3-1减速器性能参数型号输入轴转速名义中心距mm许用输出扭矩公称传动比高速轴许用功率kWQRJ335-2010002805002037.04.确定液压马达排量式中 液压马达输出扭矩 =437；液压马达机械效率，和分别为液压马达的总效率和容积效率，初步计算时取，取；液压马达工作压力差，为液压马达背压，MPa，MPa，MPa，15.7MPa。5.计算液压马达转速和输入流量减速器选定后，要保证额定起升速度，必须使液压马达的转速满足下式要求： 由此得到满足起升速度要求的液压马达输入油量取选择起升马达（见表3-2）查参考文献表3-2马达性能参数型号排量mL/r压力MPa额定最高CMG-32002

30、00.912.516转速 效率转矩额定 最高容积 总效率50025008779392.3外形尺寸（长宽高） 质量kg特点29924023945.0高强度铸铁壳体，大直径滚子轴承，长江液压件厂生产6.马达工作转速3.4.2选择液压泵1. 确定液压泵最大工作压力液压马达输出扭矩（）=437液压马达排量（/r）=2.009r液压马达的机械效率=0.95液压马达背压 ； 取 从液压泵至液压马达区间的压力损(MPa) ；取 。 =14.39+0.3+2.0 =16.69MPa液压泵工作压力取决于负载的大小。若一个液压泵向多个执行元件供油，应按系统中最大工作压力确定。选择液压泵时，应留有10%25%（必要

31、时可以更大）的压力余量，以延长泵的寿命。2.确定液压泵流量式中液压马达输入流量 ；液压泵至液压马达之间的容积效率。3.液压泵所需功率式中液压泵的总效率，视液压泵类型而定，轴向柱塞泵为0.850.9，齿轮泵为0.70.8。取=0.8选用齿轮泵（见表3-3）查参考文献7 表3-3齿轮泵性能参数型号排量mL/r压力 MPa额定 最高转速r/min额定最高16116 202000 2500驱动效率特点生产厂93.5大直径滚子轴承长江液压件厂4计算液压泵转速，确定液压泵驱动装置的传动比 液压臂架式起重机大都采用柴油机经减速器或增速装置驱动液压泵，传动装置的传动比为：式中柴油机工作转速，为延长柴油机寿命，

32、保证柴油机可靠操作，推荐（=0.80.85），为柴油机的额定转速，此处 =2600rmin5.液压泵额定流量3.4.3选择液压控制阀1.溢流阀通常按照液压系统的最大工作压力和通过阀的流量，从产品样本上选择压力阀的规格（压力等级和通径）。溢流阀的调定压力是液压泵的供油压力，溢流阀的流量按液压泵的额定流量选取，作溢流阀和卸荷阀用时不能小于泵的额定流量，作安全阀时可小于泵的额定流量。选择溢流阀（见表3-4）查参考文献9 表3-4溢流阀参数型号通径/mm压力/MPa额定流量L/min5032500调压范围质量生产厂82011长江液压件二厂2.手动换向阀手动换向阀的滑阀换向定位有钢球定位式和弹簧复位式两

33、种结构。钢球定位式适当操纵手柄外力取消后，阀芯依靠钢球定位保持在换向位置。弹簧复位式是当操纵手柄外力消失后，弹簧使阀芯自动回复到初始位置。选择手动换向阀（见表3-5）查参考文献9 3.单向阀单向阀常被安置在液压泵的出油口，可防止系统压力突然升高时损坏液压泵。另外拆卸泵时系统中的油不会流失。单向阀还可作保压阀用，对开启压力大的单向阀，还可作背压阀用。单向阀有直通式和直角式两种。连接形式有管式、板式和法兰式。S型单向阀为锥阀式结构，压力损失小，有五种开启压力和三种连接方式。主要用于泵的出口处，作背压阀和旁路阀用。选择单向阀（见表3-6）查参考文献9 表3-5手动换向阀性能参数型号通径 mm滑阀机能

34、压力MPa流量L/min生产厂34SM-F50H50M21370榆次液压件厂表3-6单向阀性能参数型号规格/mm流量L/min转速=6m/s液压介质S50P3235350矿物质液压油介质温度范围介质粘度范围工作压力MPa生产厂-30+80至31.5上海立新液压件厂4.PHY型平衡阀PHY型平衡阀具有性能先进，结构简单、闭锁可靠和超载保护等显著特点，该阀专用于QY8、QY12、QY16、QY25、QY40等汽车起重机的伸缩、变幅、起升液压系统中，也可用于所有汽车起重机运输机械和其它需要在重物下降时稳定工作的工程机械中。它能使液压执行元件（液压缸和液压马达）在用重力作用下平稳地做匀速运动而不致失速

35、和振动，能将负载有效地锁住在空中任意文位置，能使由于动载及其它意外情况下的超载卸荷，保护主机结构和系统不受损坏。选择PHY型平衡阀（见表3-7）查参考文献9 表3-7 PHY型平衡阀性能参数型号通径 mm流量 L/min额定 最大额定压力/MPa控制压力/MPa生产厂PHY-G2525250 4002534湖南液压件 厂3.5液压油箱设计3.5.1 油箱的作用油箱在液压系统中具备存储液压油液、散发油液热量、逸出空气、沉淀杂质、分离水分和安装元件等作用。3.5.2 油箱的容量油箱的总容量包括油液容量和空气容量。油液容量是指油箱中油液最多时，即液面在液位计的上刻线时的油液的体积。在最高液面以上要流

36、出等于油液容量的10%15%的空气容量，以便形成油液的自由表面，容纳热膨胀和泡沫，促进空气分离，容纳停机或检修时自重流回油箱的油液。根据经验公式进行计算：V=式中V油箱容积， 与系统压力有关的经验系数；低压系统=24，中压系统=57，高压系统=1012； 液压泵的额定流量，/min =322L/min所以从标准油箱系列（JB/T79388-1999)选中油箱的具体规格。取V=1800L。查参考文献10图7-61和表7-19确定液压油箱的外形尺寸。3.5.3 油箱附件及其它液压辅件1.液位计液压计通常为带有温度计的结构。液位计一般设在油箱外壁上，并靠近油口，以便注油时观测液面。液位计的下刻线至少

37、应比吸油过滤器或吸油管口上缘高出75mm，以防吸入空气。液位计的上刻线对应这油液的容量。液位计与油箱的连接处有密封措施。选择液位计（见表3-8）查参考文献8选用液位计YWZ-250T表3-8液位计性能参数型号工作温度工作压力YWZ-250T-201000.10.15MP2.吸、回油隔板隔板要把系统回油区与吸油区隔开，并尽可能使油液在油箱内沿着油箱壁环流。隔板缺口处要有足够大的过流面积，使环流流速为0.30.6m/s。隔板结构有溢流标准型、溢流式和回流式等多种形式。溢流式隔板的高度不低于液面高度的2/3；隔板下部应开有缺口，以使吸油侧的沉淀物经此缺口至回油侧，并经放油口排出。3.通气器箱顶上一般

38、要设置通气器(空气过滤器)、注油口，通气器通常为附带注油口的结构，取下通气帽可以注油，放回通气帽即成同期过滤器。注油过滤器(滤网)的网眼应小于250，过流量应大于20L/min。通气过滤器的过滤精度不小于40，其容量应是液压泵容量的两倍，以便即使在系统需要峰值流量期间液面迅速下降时，也能在油箱内部保持大气压力，或者保持通气压降不超过0.1KPa。选择通气器（见表3-9）查参考文献8 表3-9通气器性能参数型号空气过滤精度空气流量m/min过滤网孔温度适应范围生产厂KGQ402.5250-10100温州远东4.回油过滤器回油过滤器要足够大，因为系统的最大回油量可能大于液压泵的流量。选用箱顶上安装

39、的回油过滤器时，可以简化管路，更换滤芯也比较方便，但必须用带有滤芯堵塞指示器的过滤器。选择回油过滤器（见表3-10）查参考文献8 表3-10回油过滤器性能参数型号通径/mm公称流量L/min过滤精度公称压力MPa原始压力损失MPaXU-J40080F65400801.60.025.吸油过滤器 吸油过滤器的上缘应比最低液面低75mm。对于油箱外安装的吸油过滤器，由于带有壳体和安装法兰，因此可以固定在油箱顶(上部)、箱壁(侧部)、甚至箱底(底部)上、滤芯部分插入油箱内液面以下，而过滤器的头部露于油箱外，打开过滤器上盖。选择吸油过滤器（见表3-11）查参考文献8选择吸油滤6.放油塞应在油箱底部最低点

40、设置放油塞(M81.5)，以便油箱清洗和油液更换。查参考文献8，选用内六角螺塞M201.5，PN=31.5MPa。表3-11吸油过滤器性能参数型号通径mm压力MPa流量L/min过滤精度压力损失MPaWU-400180F651.64001800.013.6 液压阀块设计阀块的设计，具体地说就是进行液压控制装置的无管集成。无管集成是将液压控制元件固定在某种专用或通用的辅助连接件上，辅助连接件内开有一系列通油孔道，液压控制元件之间的油路联系通过这些通油孔道来实现。按辅助连接件形式的不同，无管集成可分为板式、块式、叠加式、插装式及由这几种集成方式组合而成的复合式集成等形式。这里，不同形式的辅助连接件统称为油路块或阀块。我选用块式集成。块式集成是根据执行器动作功能及需要，将液压系统原理图分解并转换为若干集成块单元回路（集成油路图），每一个单元回路上包含所安装的控制阀及其数目以及各阀之间的油路连接情况。按照阀块设计的一般步骤，首先是分解液压系统并绘制集成块单元油路图。集成块单元油路图实质上是液压系统原理图的一个等效转换。分析QY16汽车起重机的液压原理图，我准备把上车的控制阀集成在两个阀块