題目：Q2-8 汽車式起重機液壓及其起升機構的設計1. 結合課題任務情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫 1000 字以上的文獻綜述。汽車起重機的概況工程起重機是各種工程建設廣泛運用的重要起重設備，是用來對物料進行起重、運輸、裝卸或安裝等作業(yè)的機械設備，在工業(yè)和民用建筑中作為主要施工機械而得到廣泛運用。它對減輕勞動強度、節(jié)省人力，降低建設成本，提高施工質(zhì)量，加快建設速度，實現(xiàn)工程施工機械化起著十分重要的作用。目前我國是世界上使用工程起重機最大的國家之一。近年來，隨著工程建設規(guī)模的擴大，起重安裝工程量越來越大，吊裝能力、作業(yè)半徑和機動性能的更高要求促使起重機發(fā)展迅速，具有先進水平的塔式起重機和汽車起重機已成為機械化施工的主力。相對于其他起重機，汽車起重機不僅具有移動方便，操作靈活，易于實現(xiàn)不同位置的吊裝等優(yōu)點，而且對其進行驅(qū)動和控制的液壓系統(tǒng)以及執(zhí)行系統(tǒng)（臂架及起升機構）易于實現(xiàn)改進設計。隨著控制、傳動技術的不斷發(fā)展，汽車起重機已經(jīng)成為各起重機生產(chǎn)廠家主要發(fā)展對象。1．1 汽車起重機的國外發(fā)展史。輪式起重機最初是以誕生于 1869 年的蒸汽軌道式起重機發(fā)展而來的，經(jīng)歷了軌道式、實心輪胎式、充氣輪胎式的發(fā)展變化過程。由于輪式起重機具有機動靈活、操作方便、效率高等特點，在二戰(zhàn)后修復戰(zhàn)爭創(chuàng)傷和經(jīng)濟建設中得到廣泛應用。早期的輪式起重機大多采用機械傳動的桁架式臂架。隨著 60 年代中期液壓技術的發(fā)展，液壓伸縮臂輪式起重機得到迅速發(fā)展。到80 年代末，中小噸位的輪式起重機己多數(shù)采用液壓伸縮式臂架，僅有一部分大噸位汽車起重機仍采用桁架式臂架。20 世紀 60 年代末期，隨著大型建筑、石油化工、水電站等大型工程的發(fā)展，對輪式起重機的性能、工作效率和安全性提出了更高的要求。由于當時液壓技術、電子技術、汽車工業(yè)的發(fā)展及新型高強度鋼材的不斷出現(xiàn)，使輪式起重機開始向大型化發(fā)展，并且在普通輪胎式起重機的基礎上開發(fā)出越野輪胎起重機，隨后又開發(fā)出全路面起重機。全路面起重機綜合了汽車起重機高速行駛和越野輪胎起重機吊重行走及高通過性的特點，在近 20 多年得到很大發(fā)展。1．2 汽車起重機國內(nèi)發(fā)展史。我國在 1957 年生產(chǎn)第一臺 5t 機械式汽車起重機到現(xiàn)在己有 50 年的歷史，它的生產(chǎn)大致經(jīng)歷了以下幾個階段：1957--1966 年以生產(chǎn) 5t 機械式汽車起重機為主；1967--1976 年以生產(chǎn) 12t 以下小型液壓汽車起重機為主:1977--1996,16t～50t 中大噸位液壓汽車起重機產(chǎn)品發(fā)展較快。自 1979 年開始，我國采用進口汽車底盤和關鍵液壓件自行設計生產(chǎn)出了 6t、20t 液壓汽車起重機之后，國內(nèi)一些起重機生產(chǎn)廠家采用技貿(mào)結合方式，分別引進日本多田野、加藤、美國格魯夫和德國利勃海爾、克虜伯的起重機產(chǎn)品技術，以合作生產(chǎn)的方式相繼制造出25t、35t、45t、50t、80t、125t 汽車起重機和 25t 越野輪胎起重機以及32t、50t、70t 全路面起重機。這些企業(yè)經(jīng)過多年來對引進技術的消化、吸收、移植，使國產(chǎn)輪式起重機某些新產(chǎn)品的性能水平達到了國際 80 年代初的水平，產(chǎn)品產(chǎn)量也逐年有所提高。由于受客觀條件的限制，當年的技術引進主要著重體現(xiàn)在技術軟件的引進(如產(chǎn)品、圖紙、工藝等)，而沒有引進全套的先進加工設備，沒有與相關的配套件的引用同時進行，因此國內(nèi)長時間不能提供高質(zhì)量、高性能的基礎配套件(如液壓元件、電子元件等)，到 90 年代我國輪式起重機的技術水平與世界先進水平相比曾一度縮小的差距又拉大了。1．3 輪式起重機的國內(nèi)外的發(fā)展趨勢。（1）提高起重機的起重量；（2）微型起重機大景涌現(xiàn)；（3）混合型起重機在發(fā)展；（4）伸縮臂結構不斷改進；（5）數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)得到應用；（6）靜液壓傳動起重機進入市場；（7）一機多能，擴大工作范圍。1．4 汽車起重機的工作原理。汽車起重機由行走部分和起重裝置所組成，其中分上車和下車，上車即起重機部分，由卷揚機構、臂桿、操作室、回轉(zhuǎn)裝置等部分組成。利用液壓馬達經(jīng)減速裝置驅(qū)動卷筒纏繞釣鉤鋼絲繩，使釣鉤上升或降落重物，完成貨物的升降到合適高度；通過伸縮液壓鋼的動作調(diào)節(jié)臂架桿長度，臂架桿上裝有滾輪，以便引導和支撐卷揚鋼絲繩，讓貨物上升或下降到合適位置；吊機裝在回轉(zhuǎn)臺上，利用回轉(zhuǎn)機構可以做 360 度的轉(zhuǎn)動，使起重機靈活方便。主臂 下車 變幅液壓缸 上車 卷揚機構 平衡塊 ·主吊鉤 支腿 底盤 回轉(zhuǎn)支稱汽車起重機示意圖1.5 汽車起重機的液壓系統(tǒng) 一般汽車液壓系統(tǒng)由支腿回路、回轉(zhuǎn)回路、伸縮回路、變幅回路、起升回路所組成，其各機構完成的動作和功能如下：1、支腿回路：汽車起重機的底盤前后各有兩條支腿，每一第支腿由一個液壓缸驅(qū)動。兩條前支腿和兩條后支腿分別由三位四通手動換向閥 A 和 B 控制其伸出或縮回。換向閥均采用 M 型中位機能，且油路是串聯(lián)的。每個液壓缸的油路均設有雙向鎖緊回路，以保證支腿被可靠地鎖住，防止在起重作業(yè)時發(fā)生“軟腿”現(xiàn)象或行車過程中支腿自行滑落。下車支腿液壓系統(tǒng)多采用電磁換向閥組控制水平支腿和垂直支腿的伸縮，車架兩側(cè)均可操作。四個水平支腿或垂直支腿既可以單獨伸縮也可以同時伸縮。四個垂直支腿油缸上裝有雙向液壓鎖，用于防止垂直油缸非正常伸縮（工作養(yǎng)成時的墜腿行駛養(yǎng)成時的掉腿）現(xiàn)象。先進的支腿操作可實現(xiàn)自動找平和全自動收車動作。2、回轉(zhuǎn)回路：回轉(zhuǎn)機構采用液壓馬達作為執(zhí)行元件。液壓馬達通過蝸輪蝸桿減速箱和一對內(nèi)嚙合的齒輪來驅(qū)動轉(zhuǎn)盤。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速較低，每分鐘僅為 1~3 轉(zhuǎn)，故液壓馬達的轉(zhuǎn)速也不高，就沒有必要設置液壓馬達的制動回路。因此，系統(tǒng)中只采用一個三位四通手動換向 C 來控制轉(zhuǎn)盤的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和不動三種工況。3、伸縮回路：起重機的吊臂由基本臂和伸縮臂組成，伸縮臂套在基本臂之中，用一個三位四通手動換向閥 D 控制的伸縮液壓缸來驅(qū)動吊臂的伸出和縮回。為防止因自重而使吊臂下降，油路中設有平衡回路。4、變幅回路：吊臂變幅就是用一個液壓缸來改變起重臂的角度。變幅液壓缸由三位四通手動換向閥 E 控制。同樣，為防止在變幅作業(yè)時因自重而使吊臂下落，在油路中設有平衡回路。5、起降回路：起降機構是汽車起重機的主要工作機構，它是一個由大轉(zhuǎn)矩液壓馬達帶動的卷揚機。液壓馬達的正、反轉(zhuǎn)由三位四通手動換向閥 F 控制。起重機起升速度的調(diào)節(jié)是通過改變汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速從而改變液壓泵的輸出流量和液壓馬達的輸入流量來實現(xiàn)的。在液壓馬達的回油路中設有平衡回路，以防止重物落下。此外，在液壓馬達上還設有由單向節(jié)流閥和單作用閘缸組成的制動回路，使制動器張開延時而緊閉迅速，以避免卷揚機起停時發(fā)生溜車下滑現(xiàn)象。2. 選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案。選題依據(jù)Q2-8 全液壓汽車起重機屬于輕型起重機，是工程建設中較常用的一款汽車起重機。主要研究內(nèi)容1．Q2-8 液壓系統(tǒng)支腿回路、回轉(zhuǎn)回路、伸縮回路、變幅回路、起升回路性能分析、原理圖繪制及各個液壓元件的選擇；2．變幅回路集成塊的設計、液壓缸的設計、及液壓缸裝配圖的繪制；3．Q2-8 起升機構的性能分析，起升機構的傳動方案的確定，卷筒、卷筒軸的計算及設計，液壓泵、減速箱、鋼絲繩、輪組和吊鉤組等的選擇。起升機構是實現(xiàn)重物升降運動的機構，它通常由原動機、減速器、卷筒、制動器、離合器、鋼絲繩、滑輪組和吊鉤組成。起升機構按起重機傳動方式不同，分為機械傳動、電力—機械傳動(電力傳動)、液壓—機械傳動( 液壓傳動)等型式。如圖2.1 起升機構示意圖。圖 2.1 起升機構示意圖研究思路1．依據(jù)具體參數(shù)要求對 Q2-8 汽車起重機的工作原理進行初步分析；2．分析已有的汽車起重機，結合 Q2-8 工作特點，對各個回路的組成原理和性能進行分析，對各工作機構液壓回路進行設計及原理圖繪制；3．根據(jù)本機液壓系統(tǒng)工作參數(shù)和各機構主要參數(shù)對液壓系統(tǒng)進行設計計算，即對各種類型的主要元件進行設計計算，并且對其進行選擇；4．液壓元件選好以后需要對系統(tǒng)的性能進行驗算，包括壓力損失和系統(tǒng)發(fā)熱計算；5．選取變幅回路進行集成塊、液壓缸的結構設計及裝配圖的繪制；6．對提升機構進行性能分析，確定合適的結構，對卷筒、卷筒軸進行計算及設計，對液壓泵、減速箱、鋼絲繩、輪組和吊鉤組等的選擇。3.工作進度及具體安排。2009 年 11—12 月 熟悉設計課題，收集、整理資料；2010 年 1 月 完成開題報告2010 年 3 月 畢業(yè)實習；2010 年 4.1—4.20 液壓總體設計與結構設計；2010 年 4.21—5.10 液壓系統(tǒng)主要零件和提升機構的設計；2010 年 5.11—5.25 整理規(guī)范設計圖紙；2010 年 5.25—6.2 翻譯科技文獻；2010 年 6.2—6.9 整理設計說明書，查缺補漏；檢查圖紙和論文的格式、規(guī)范等是否符合統(tǒng)一要求，準備答辯。4.指導教師意見文獻內(nèi)容充實，研究思路清晰，設計方案詳細，工作進度安排較明確，同意開題。指導教師： 唐蒲華 2010 年 1 月 2 日教研室意見教研室主任： 年 月 日說明：開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報告應在指導師指導下，由學生填寫，將作為畢業(yè)設計（論文）成績考查的重要依據(jù)，經(jīng)指導師審查后簽署意見生效。