淺析汽車起重機中液壓傳動

余榮

【摘要】近年來，隨著社會的發展，社會生活中對起重機的需求越來越大，起重機的技術也發展很快。汽車起重機是工程建筑廣泛應用的起重設配，是用來對物料起重、運輸、裝卸和安裝等作業的機械設備，在工業和民用建筑中作為重要施工機械而廣泛運用。它對減輕勞動強度、節省人力，降低建設成本，提高施工質量，加快建設速度，實現工程施工機械化起著十分重要的作用。起重機它也廣泛應用于交通、農業、油田、水田和軍工等部門裝卸和安裝作用。目前我國是世界上使用起重機最大國家之一。近年來，隨著工程建設規模的擴大，起重安裝工程量越來越大，吊裝能力、作業半徑機動性能的更高要求促使起重機發展迅速，液壓傳動起重機成為機械化施工的主力。汽車起重機液壓油路系統中采用了平衡回路、鎖緊回路和制動回路，能保證起重機工作可靠，操作安全。

【關鍵詞】汽車起重機 液壓系統 液壓傳動 回路

一、概述

汽車起重機是一種使用廣泛的工程機械，這種機械能以較快速度行走，機動性好，適應性強，自備動力，不需要配備電源，能在野外作業，操作簡便靈活，因此在交通運輸，城建，大型物料廠，基建，急救等領域得到了廣泛的應用。在汽車起重機上采用液壓起重技術，具有承載能力大，可在有沖擊，振動和環境較差的條件下工作。由于系統執行元件需要完成的動作較為簡單，位置精度較低，所以系統以手動操縱為主，對于起重機械液壓系統，設計中確保工作可靠與安全最為重要。

二、液壓傳動的工作原理和組成

1.液壓傳動的a工作原理圖12-1為液壓千斤頂的工作原理圖。圖12-2是液壓千斤頂的工作原理簡圖。

①當杠桿被抬起時，帶動小液壓缸活塞液壓缸向上運動，止回閥關閉，鋼球打開，小液壓缸容積增大，產生局部真空，小液壓缸吸油。②當杠桿被壓下時，止回閥打開，鋼球關閉，小液壓缸容積減小，放油閥打開，油液被壓入大液壓缸，若壓力足夠大，則大活塞被頂起來，重物被提升。③當放油閥被打開，大液壓鋼的油被放回郵箱，重物降低。

由以上分析，液壓傳動原理是依靠液體內部的壓力來傳遞動力，依靠密封容積的變化來傳遞運動。

三、起重機構液壓傳動基本回路

起重機構造液壓傳動回路，除了要保證機構有足夠的輸出力矩、起升速度和制動能力，還應具有良好的調速性能和下降限速能力。設有快速落鉤裝置的起升機構，還應提供可靠的制動器、離合器控制回路。

圖2是基本的起升液壓機構回路。在圖示狀態下，液壓泵的來油經換向閥中位卸荷回油箱，常閉式制動器在彈簧作用下提供制動力矩，用以平衡起升載荷的懸停。當手動換向閥離開中位進入I工作位置時，泵的來油經換向閥進入機構起升分支，并經過單向節流閥中的節流閥進入制動器。這以后，泵的泵油壓力很快上升。壓力上升到一定程度，便會克服制動器的彈簧力，使制動器開啟。同時，進入起升分支的壓力油經平衡閥中的單向閥進入馬達。若這時系統壓力是以克服作用在馬達上的阻力距，機構就會在馬達驅動下以一定的速度起升載荷，馬達的排油經換向閥流回郵箱。

若手動換向閥回到中位，則系統壓力迅速下降，馬達停止轉動；制動器在彈簧作用下，經單向節流閥的單向閥排出制動器動作缸中的液壓油，實現制動。要下降載荷時，可將換向閥撥到II位。這時，泵的來油經換向閥進入回路下降力的大小，取決于下降分支液壓油的壓力。壓力越大，閥的開度越大，阻力越小。因此，可通過控制手動閥的開度來改變機構下降分支的壓力，從而實現對載荷下降速度的控制。

制動器油路上單向節流閥的作用，實在不影響制動器上閥的時間的條件下，減緩制動器的開啟速度。所以這樣設置，是因為當起升載荷較大時馬達所需要的啟動壓力也較高，而制動器的開啟壓力通常較低在提升已懸掛在吊鉤上的載荷時，隨著供油壓力逐漸上升，制動器首先開啟，使載荷力距作用在馬達上。而這時馬達進口壓力還不足以使馬達啟動；相反，在載荷增大使馬達逆轉而使載荷下降，這就是所謂的二次提升下滑。

單向節流閥對制動器開啟的延時作用，使馬達進口壓力在制動器開啟式有一定的提高，從而減少二次提升下滑量。但是，單向節流閥的作用將加劇空鉤起升時機構的抖動。因為空鉤啟動所需的馬達壓力較低，而制動器開啟壓力不變，在制動器開啟時馬達進口壓力超過空鉤起升所需壓力，制動器打開時馬達會很快轉動；這樣所導致的系統壓力下降使制動器關閉，機構停止，壓力又開始上升，；當制動器再度開啟時，馬達又會很快轉動。所以空鉤時的抖動現象也會加劇。當然，當發動機轉速很高而使油路阻力加大從而使馬達轉動壓力升高時，這種現象可得到一定的緩解。

四、起升機構液壓傳動回路

起重機構液壓系統中廣泛使用的是單向閥.

雙向液壓鎖18 保證支腿油缸在伸出或縮回狀態下鎖緊，其構造如圖10-6所示。兩個液控單向閥共用一個閥體1和一個控制活塞2，而預桿（即卸行閥芯）3分別置于控制活塞兩端，二者共同構成雙向液壓鎖。當P1腔通壓力油時，油液通過左閥到P2腔，同時頂開右閥，保持P4與P3腔相通；當P3腔通壓力油時，油液一面通過右閥到P4腔，同時頂開左閥，保持P2與P1腔暢通。而當P1、P3腔都不通壓力油時，P2和P4腔被兩個單向閥封閉，執行元件（支腿油缸）被雙向鎖住，從而保證在起重作業時，支腿伸出支好后不因外力而自行收縮；支腿收回起重機行駛時，不因自重而自動落下。液壓鎖直接安裝在油缸壁上，防止管路破裂引起事故。

五、液壓傳動應用汽車起重機上的優缺點

1.液壓傳動系統應用于汽車上的主要優點

（1）在結構和技術性能上的優點：

來自汽車發動機的動力經油泵轉換到工作機構，其間可以獲得很大的傳動比，

省去了機械傳動所需的復雜而笨重的傳動裝置。不但使結構緊湊，而且是整機重量大大的減輕，增加了整機得起重性能。同事還很方便的旋轉運動變化為平移運動。各機構使用管路聯接，能夠得到緊湊合理的速度，改善了發動機的技術特性。便于實現自動操作，改善了司機的勞動強度和條件。由于原件操縱可以微動，所以作業比較平穩，從而改善了起重機的安裝精度，提高了作業質量。

采用液壓傳動，在主要機構中沒有機械摩擦副，減少了潤滑部位，從而減少了維修和技術準備時間。

（2）在經濟上的優點：

液壓傳動的起重機，結構上容易實現現代化，便于大批量生產時采用先進的工藝方法和設備。此種起重機作業效力高，輔助時間短，因而提高了起重機總使用期間的使用率，對加速使用四個現代化大有好處。

2.液壓傳動系統應用與汽車起重機上的主要缺點

液壓傳動的主要缺點是漏油問題難以避免。為了防止漏油問題，原件的制造精度要求比較高。油液粘度和溫度的變化會影響機構的工作性能。液壓元件的制造和系統的調試需要較高的技術水平。

從液壓傳動的優缺點來看，優點大于缺點，根據國際上起重機的發展來看，不論大小噸位都采用液壓傳動系統。由此可見，液壓汽車起重機在我們身邊的用途之大。

參考文獻：

[1]張平格《液壓傳動和控制》冶金工業出版社。2004

[2]趙顯新編《工程機械液壓傳動裝置原理與檢修》遼寧科學技術出版社。4.

[3]顧迪民主編《工程起重機》中國建筑專業出版社1988

[4]上海交通運輸機械教研組《起重機的液力傳動》中國工業出版社。