汽车起重机液压系统分析

汽车起重机是将起重机安装在汽车底盘上的一种起重运输设备。它主要由起升、回转、变幅、伸缩及支腿等工作机构组成。这些动作的完成由液压系统来实现。对汽车起重机的液压系统，一般要求输出力大，动作平稳，耐冲击，操作灵活、方便、可靠、安全。

如图8.4所示为Q2-8型汽车起重机外形简图。如图8.5所示为Q2-8型汽车起重机液压系统原理图。下面对其完成各个动作的回路进行叙述。

1）支腿回路

汽车轮胎的承载能力是有限的。在起吊重物时，必须由支腿液压缸来承受负载，而使轮胎架空，这样可防止起吊时整机的前倾或颠覆。

支腿动作的顺序是：缸9锁紧后桥板簧，同时缸8放下后支腿到所需位置，再由缸10放下前支腿。作业结束后，先收前支腿，再收后支腿。当手动换向阀6右位接入工作时，后支腿放下，其油路为：

泵1→滤油器2→阀3左位→阀5中位→阀6右位→锁紧缸下腔锁紧板簧→液压锁7→缸8下腔。

回油路为：

缸8上腔→双向液压锁7→阀6右位→油箱。

缸9上腔→阀6右位→油箱。

图8.4　Q2-8型汽车起重机外形简图

1—载重汽车；2—回转机构；3—支腿；4—吊臂变幅缸；5—吊臂伸缩缸；6—起升机构；7—基本臂

图8.5　Q2-8型汽车起重机液压系统原理图

1—液压泵；2—滤油器；3—二位三通手动换向阀；4，12—溢流阀；5，6，13，16，17，18—三位三通手动换向阀；7，11—液压锁；8—后支腿缸；9—锁紧缸；10—前支腿缸；14，15，19—平衡阀；20—制动缸；21—单向节流阀(www.xing528.com)

回路中的双向液压锁7，11的作用是防止液压支腿在支承过程中因泄漏出现“软腿现象”，或行走过程中支腿自行下落，或因管道破裂而发生倾斜事故。

2）起升回路

起升机构要求所吊重物可升降或在空中停留，速度要平稳，变速要方便，冲击要小，启动转矩和制动力要大。本回路中采用ZMD40型柱塞液压马达带动重物升降，变速和换向是通过改变手动换向阀18的开口大小来实现的，用液控单向顺序阀19来限制重物超速下降。单作用液压缸20是制动缸。单向节流阀21：一是保证液压油先进入马达，使马达产生一定的转矩，再解除制动，以防止重物带动马达旋转而向下滑；二是保证吊物升降停止时，制动缸中的油马上与油箱相通，使马达迅速制动。

起升重物时，手动阀18切换至左位工作，泵1打出的油经滤油器2，阀3右位，阀13，16，17中位，阀18左位，阀19中的单向阀进入马达左腔；同时，压力油经单向节流阀到制动缸20，从而解除制动，使马达旋转。

重物下降时，手动换向阀18切换至右位工作，液压马达反转，回油经阀19的液控顺序阀，阀18右位回油箱。

当停止作业时，阀18处于中位，泵卸荷。制动缸20上的制动瓦在弹簧作用下使液压马达制动。

3）大臂伸缩回路

本机大臂伸缩采用单级长液压缸驱动。工作中，改变阀13的开口大小和方向，即可调节大臂运动速度和使大臂伸缩。行走时，应将大臂收缩回。大臂缩回时，因液压力与负载力方向一致，为防止吊臂在重力作用下自行收缩，在收缩缸的下腔回油腔安置了平衡阀14，提高了收缩运动的可靠性。

4）变幅回路

大臂变幅机构是用于改变作业高度，要求能带载变幅，动作要平稳。本机采用两个液压缸并联，提高了变幅机构承载能力。其要求以及油路与大臂伸缩油路相同。

5）回转油路

回转机构要求大臂能在任意方位起吊。本机采用ZMD40柱塞液压马达，回转速度1~3 r/min。因其惯性小，故一般不设缓冲装置，操作换向阀17，可使马达正反转或停止。

该液压系统的特点如下：

①因重物在下降时以及大臂收缩和变幅时，负载与液压力方向相同，执行元件会失控。因此，在其回油路上必须设置平衡阀。

②因工况作业的随机性较大且动作频繁，故大多采用手动弹簧复位的多路换向阀来控制各动作。换向阀常用M型中位机能。当换向阀处于中位时，各执行元件的进油路均被切断，液压泵出口通油箱使泵卸荷，减少了功率损失。