文档介绍：毕业论文-机械设计制造及其自动化
轮式起重机伸缩臂液压
和电气控制系统设计
邹 勇
[摘 要] 起重臂是轮式起重机主要的受力构件,一般设计制作为箱形结构,起重臂内装有伸缩缸或伸缩系统和伸缩用滑块而具有伸缩功能，它的设计是否合理直接影响着起重机的整机自重、承载能力、整机稳定性,同时决定着起重机的发展。起重臂伸缩控制技术取决于伸缩机构的结构形式,起重机的单缸插销式伸缩机构采用单个油缸来推动各节臂的伸缩，采用机电液相结合的综合控制技术来实现单个伸缩油缸自动进行起重臂伸缩目标的控制。本设计主要研究内容如下：(1)通过对多种伸缩臂控制机理的优缺点的比较,选出一种代表先进研究方向的伸缩臂控制机理,并对其进行详细分析研究与设计计算。(2) 设计伸缩臂动作的液压控制回路,并对主要元件的主要参数进行设计计算,对系统一些主要静态指标进行计算。(3)设计出伸缩臂电气控制系统的控制流程图,并用西门子编程软件编制出伸缩臂动作的自动和手动控制程序,并进行仿真验证。
关键词：伸缩臂；单缸插销；轮式起重机；液压；电气控制系统
轮式起重机是工程机械产品中重要组成部分，由于它的机动性好而被广泛应用于矿山、建筑、港口、油田等领域。轮式起重机主要有3种基本类型:汽车起重机、轮胎起重机、全路面起重机。随着世界经济和吊装技术的发展，轮式起重机在国际国内市场销量都在不断提高，可以说市场巨大。
油缸组装示意图
油缸顺序伸缩的原理
油缸顺序伸缩液压原理图
5，7，9，10单向阀
，手动换向阀手把向前推，一级伸缩缸Al口进油，经过中心管、单向阀5进入一级伸缩缸的活塞腔，由于一级伸缩缸的活塞杆与固定臂相连是固定的，在压力油的作用下一级伸缩缸的缸筒外伸，活塞杆腔回油经过B1口回到多路换向阀，此时中心管跟随缸筒一起外伸，外伸到一定长度后，当中心管左端的固定套与活塞碰上时，中心管被迫停止，如缸筒继续伸，则中心管右端的固定套将单向阀7打开，并使缸筒也停止运动。此时高压油通过单向阀7、油管到达二级伸缩缸的A2口，并通过中心管进入到二级伸缩缸的缸底。这时一级缸已停止运动，由于二级伸缩缸的活塞杆与一级伸缩缸的缸筒相连接，因此二级伸缩缸的活塞杆是不动的。这样在压力油的作用下二级伸缩缸的缸筒外伸，回油经B2, Bl回到换向阀。与一级伸缩缸同样的原理，二级伸缩缸伸到一定程度，打开单向阀4，并停止运动。高压油继而进入三级伸缩缸的A3口到达缸底，三级伸缩缸外伸。这样一、二、三级伸缩缸依次外伸，就完成了顺序伸出。
手动换向阀手把向后拉，一级伸缩缸的B1口即活塞杆腔进油，由于B2, B3在结构上与BI是相通的，因此二级缸和三级缸的活塞杆腔也同时有高压油。由于单向阀5,9是关闭的，一、二级缸的回油路不通。而单向阀10, 7是打开的，三级缸活塞腔的油路可经过A3、单向阀10 , A2口、单向阀7, A1口回到换向阀。因此三级缸首先回缩。当三级缸缩到规定的长度，缸筒上的撞块撞击二级缸上的撞块及推杆将单向阀9打开，二级缸活塞腔的回油路接通，二级缸开始回缩。同样当二级缸缩到规定的长度将单向阀S打开，一级缸回油接通，开始回缩。这样三、二、一级缸依次缩回，完成了顺序回缩。
四节伸缩臂及顶节臂是靠钢丝绳带动伸缩的。，1和为钢丝绳端部，固定在第二节伸缩臂上，2和2'为导绳轮固定于第三节伸缩臂前端，导绳轮3固定于第四节伸缩臂上。当第三节伸缩臂在油缸带动下外伸时，第二节伸缩臂是固定不动的(即1和1'不动)，这样固定在三节伸缩臂上的2 , 2'外伸，就带动3伸出，即第四节伸缩臂伸出。，如果2, 2，伸出L，则3伸出2L，即2相对于1伸L, 3相对于2伸L。这样第三节伸缩臂外伸时，第四节伸缩臂即以同样的速度伸出。同样的道理，4和4'固定在第三节伸缩臂上，5和5'为导绳轮固定于第四节伸缩臂上，6固定于顶节臂上。当第四节伸缩臂外伸时，第三节伸缩臂相对是固定不动的，这样固定在四节伸缩臂上的4、 4’外伸，带动6伸出，即顶节臂伸出。同样顶节臂与四节伸缩臂速度也是相同的。这样，三、四节伸缩臂及顶节臂达到同步伸出。