汽车起重机整机液压系统原理及解析

一、25t先导式汽车起重机液压系统原理图解读

以某公司生产的25t汽车起重机先导式控制系统为例进行整机液压系统原理图解读。该液压系统采用开式定量泵变量马达系统，动力元件为四联齿轮泵，卷扬马达为斜轴式轴向柱塞马达，整机分下车液压系统和上车液压系统两部分。

1.下车液压系统

下车液压系统在“3.1.1支腿液压系统的结构组成及工作原理”中已经讲述，这里不再赘述。

2.上车液压系统

（1）起升油路 泵的最大排量：63mL/r。变量马达的排量：55mL/r。起升油路卷扬制动器为常闭式，当以控制主起升的先导操纵阀操纵时，从先导操纵阀输出的液压制油通过梭阀使液控换向阀换向，使来自于多路阀且经过减压的液压油通过液控换向阀和单向节流阀开启卷扬制动器，从而进行正常的起升或下降动作。当先导操纵阀回中位时，控制油路中的液压油从先导操纵阀回油箱，制动器在弹簧的作用下复位制动。

（2）回转油路 泵的最大排量：32mL/r。定量柱塞马达的排量：28mL/r。回转制动器的开启由电磁阀控制，电磁阀无电，制动器闭死（回转制动）；电磁阀有电，制动器在液压油的作用下开启（回转制动解除）。所以操作者在做回转运动时，必须按住控制回转运动的先导操纵阀手柄上的按钮（或直接打开操纵面板上的回转制动解除开关）。回转主油路具有自由滑转功能，当吊臂在起重作业受到侧拉时按下自由滑转开关（在左操纵手柄的外侧、右操纵手柄的内侧），转台能够自动找正，使吊臂中心线所在平面转至重物重心上方，防止吊臂受到侧向力而导致弯曲、折断或倾翻。

（3）变幅油路 泵的最大排量：50mL/r。变幅下降时的系统最高压力调定为8MPa。为了使变幅下降时平稳或可靠停住，在油路中设有外控内泄式平衡阀。为了给力矩限制器提供稳定的压力信号，在平衡阀的进油腔和回油腔均设置了压力传感器，以实现过载卸荷。

（4）伸缩油路 泵的最大排量：50mL/r。该起重机共有五节主臂，一级液压缸带动二节臂组件伸出，二级液压缸带动三、四、五节臂同步伸缩。为了使吊臂伸出时不会因为压力过高而使活塞杆弯曲，限压阀（起升油口二次溢流阀）压力调定为14MPa；为了使吊臂回缩时平稳或可靠停住，在油路中设有平衡阀。

（5）控制油路 先导控制油路的压力由排量为8mL/r的齿轮泵单独提供，控制油路溢流阀压力设定为3MPa。在先导控制油路中设有先导油源控制电磁阀，只有此电磁阀有电，上车各执行机构才能动作，否则动作皆无。在先导控制油路中设有安全卸荷电磁阀，此电磁阀受力矩限制器控制，当负载力矩达到或超过设计值时，电磁阀有电，所有使力矩增大的动作均不能工作。图3-31所示为QY25汽车起重机上车液压系统原理图。

二、机械操纵式液压系统原理图解读（以16t为例）

图3-32所示为QY16汽车起重机液压系统图。该起重机最大起升高度为19m，起重量为16t。液压系统属开式、多泵定量系统。液压系统由支腿、回转、伸缩、变幅及起升液压回路组成。支腿选择阀3～阀6为并联油路，但与支腿换向阀2组成串并联油路。变幅换向阀15与伸缩换向阀14为并联液压回路。三联泵中，泵Ⅰ主要给支腿液压回路和回转液压回路供油，泵Ⅱ主要给伸缩及变幅液压回路供油，泵Ⅲ主要给起升液压回路供油。这5个基本回路简要介绍如下：

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图3-31 QY25汽车起重机上车液压系统原理图

（1）支腿液压回路 由泵Ⅰ来油后，若阀2处中位，液压油可供回转液压回路。回转液压回路不工作时，液压油直接返回油箱。阀3～阀6不工作，仅阀2处左、右位时，各支腿液压缸（42、43）也不能动作。只有当阀2处于左、右位及阀3～阀6也同时或单独动作时，支腿水平液压缸和垂直液压缸才能单独伸出或缩回。

（2）回转液压回路 阀2处中位，操纵阀13，泵Ⅰ来油即可使回转马达37运转。在进液压油的同时，配合脚踏缸22的动作，通过梭阀32、二位三通制动阀34可实现液压马达制动闸33（常闭式）的及时松闸。

（3）伸缩液压回路 由泵Ⅱ供油，液压油经伸缩换向阀14右或左位、平衡阀27即可使伸缩缸38伸出或缩回。伸缩缸液压油压力由远控溢流阀20、电磁换向阀19进行控制。当油路压力超过调定值时，安装在进油路上的压力继电器会使电磁换向阀19通电，从而实现液压油卸荷。

图3-32 QY16汽车起重机液压系统图

1—液压泵2—支腿换向阀 3、4、5、6—支腿选择阀 7—油管 8、9、10、11—双向液压锁 12—过滤器 13—回转换向阀 14—伸缩换向阀 15—变幅换向阀 16—过载溢流阀 17—卷扬换向阀 18—五位五通转阀 19—电磁换向阀 20、21—远控溢流阀 22—脚踏缸 23、24—过载阀 25—主副卷扬选择阀 26—液控换向阀 27、28、29、30—平衡阀 31—单向节流阀 32—梭阀 33、35、36—液压马达制动闸 34—二位三通制动阀 37—回转马达 38—伸缩缸 39—变幅液压缸 40—副卷扬马达 41—主卷扬马达 42—水平支腿液压缸 43—垂直支腿液压缸 44—油箱 45—手动液压泵 46—快换接头 47—压力表 48—单向阀

（4）变幅液压回路 变幅液压回路由泵Ⅱ、变幅换向阀15、远控溢流阀20、过载阀23、平衡阀28及变幅液压缸39等组成。此回路还设置有手动液压泵46，当泵Ⅱ因故不能供油时，利用手动液压泵46及快换接头47的设置，可以保证动臂实现应急下降。

（5）起升液压回路 起升液压回路由泵Ⅲ、泵Ⅱ、卷扬换向阀17（有两位属过渡位）、远控溢流阀21、过载阀24、主副卷扬选择阀25、液控换向阀26、单向节流阀31、平衡阀29和30、液压马达制动闸35和36、主卷扬马达41及副卷扬马达40等组成。操纵阀17不同位工作，可使起升液压马达正、反转（起升、下降）。

阀25用于选择主、副起升机构。单向节流阀31用于缓慢松闸、快速上闸。阀24在下降工况时，过速下降将起进油路的补油之用。

阀21与阀19可远控溢流卸荷。阀16远控，可向阀26、阀31提供液控操作用油以及向制动缸提供操作用油。

阀18为五位五通转阀，操作在不同位，就能观察不同回路进油路的液压油的压力值。泵Ⅱ、泵Ⅲ在变幅缸不工作时，通过阀15中位及单向阀48可合流供油。