货运随车吊设计—液压系统方案设计及展臂液压缸设计开题报告

1. 研究目的与意义

普通箱式货车在没有装卸设备的场合下，能依靠随车自备的起吊装置来完成货物的装卸。这样可大大减轻人的劳动强度，解放人力，提高了工作效率。随车吊对物流公司的业务以及货物业主都具有一定的意义。随车吊体积小，置于驾驶室之后。大多数采用液压驱动的两级或三级金属承载展臂，展臂可绕支承中心做一定角度的转动，这由液压回转驱动装置实现。展臂多采用矩形截面的金属结构，吊钩或钳式取物装置位于展臂的最前端，起吊重量一般在0.5～3.0吨。操纵人员立于货车一侧即可控制液压阀杆，在车箱与地面之间装卸货物。货运随车吊的设计为机械专业的学生提供了综合训练。

2. 课题关键问题和重难点

1.要确定各参数：例如最大载荷中心距、提升高度、展臂伸出速度、液压缸尺寸等。

2.液压缸机构的设计及计算：1）液压缸机构的运动原理分析。2）液压缸机构的零部件设计。3）手部的结构设计。

3.液压驱动系统设计：1）驱动方案的选择与论证。2）各驱动元件选择于计算。

3. 国内外研究现状（文献综述）

1.货运随车吊简介

随车吊是广泛用于港口、车间、工地等地的起吊搬运机械。他是起重机的俗称，起重机属于起重机械的一种，是一种作循环、间歇运动的机械。属于物料搬运机械。起重机的工作特点是做间歇性运动，即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的。现在建筑工地上，我们到处都能见到随车吊的影子，不仅因为他使用方便，而且适用于对大型重物的起吊，是在建筑行业中十分重要的搬运机械。

下图为本次设计展臂结构图（图1）

图1展臂结构图

2.随车吊分类

随车吊按传动装置的动力源分类，有机械传动、电力传动、液压传动三类。按吊臂的结构形式分类，有直臂式和折臂式。

图2伸缩臂式随车起重运车整车图

1-伸缩臂：2-吊勾；3-回转机构；4-卷扬装置；

5-机架；6-支腿；7-伸缩臂支架；8-起伏液压缸

图3折叠臂式随车起重运输车整车图

1-支架，2-下节臂3上节臂4-伸缩液压缸，5-伸缩臂6-吊勾7-中间臂8-附加吊钩9-折叠液压缸10-载荷限位杆11-举升液压缸12-操纵阀13回转机构14-机架15-支腿

3.随车吊工作原理

货车起重机起重机主要是由起升、变幅、回转、起重臂及货车起重机底盘组成的。随着液压技术的发展迅猛，传统的起重机被液压式货车起重机起重机所代替。液压货车起重机起重机的液压系统采用液压泵、定量或变量马达实现起重机起升、回转、变幅、起重臂伸缩及支腿伸缩；可单独或组合动作。

随车吊是一种通过液压举升及伸缩系统来实现货物的液压缸、回转、吊运的设备，通常装配于载货货车起重机上。通过对随车吊控制系统的操纵，驱动动力装置（电动机或内燃机、将动力能量输人，借助金属结构和工作机构（起升机构、运行机构、变幅机构、旋转机构或行走机构、单独或组合运动，带动取物装置通过吊、抓、吸、夹、托或其他方式，在较大空间范围内完成对物料（或设备、的搬运或吊装任务。随车吊的金属结构将各工作机构、传动装置、电气设备等通过不同的配合、组合、连接，安装调试，组成一个整体，并承载起重机的自重和吊重。

4.液压系统简介

货车起重机起重机的主要动力源是液压泵；能量通过油管和液压阀等传输控制装置输送到执行机构液压马达或液压缸。这三种机构通过改变组合形式；构成了不同功能的液压回路；从而实现不同的动作要求。货车起重机起重机的液压系统是起重机中能量转换的重要环节；它负担着驱动控制起重机各个机构动作的功能；对起重机的新能及安全可靠性有很大的影响。

5.液压系统传动用于货车起重机起重机上的优缺点

货车起重机起重机由传统的机械式向液压式的转变：具有以下优点；

1）液压传动式是用液体作为介质来传递能量的；容易获得较大的力或力矩；利用液压泵可以，获得较高的压力；从而使得货车起重机起重机不用采用复杂的机构来实现起重吨位的增加。使得结构紧凑；整机重量减轻增加了整机的起重性能。

2）通过控制动力油的流量可方便地实现无级变速；可以获得很大的传动比；省去了机械传动所需的复杂而笨重的传动装置。从而使得结构紧凑；整机重量减轻；增加了整机的起重性能。采用液压传动；可以实现自动润滑；在主要机构中没有剧烈的干摩擦副元件。

3）寿命较长；从而减少了维修和技术准备时间。

4）液压传动中可方便的控制压力阀来控制系统压力；通过压力计很容易了解各处的工作情况和负载大小；从而容易防止过载事故的发生。

货车起重机起重机采用液压传动方式的缺点；

1）液压系统的油压比较高；漏油问题难以避免。为了防止漏油问题；元件的制造精度比较高。

2）油液粘度随温度变化会影响机构的工作的稳定性。

参考文献

[1]机械工程手册编辑委员会，机械工程手册物料搬运设备卷13[M].2版.北京：机械工业出版社，1997.

[2]胡宗武.非标准机械设备设计手册[M].北京：机械工业出版社，2003.

[3]周伟兴.装卸搬运车辆[M].北京.人民交通出版社，2001.

[4]陶元芳,卫良保.叉车构造与设计[M].北京:机械工业出版社,2010.

[5]王积伟,张宏甲.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社,2012.

[6]严大考,郑兰霞.起重机械[M].郑州:郑州大学出版社,2003.

4. 研究方案

采用单筒往复式液压系统。

⑴首先进行液压系统及液压缸各零件的性能分析：零件所含材料，材料性能特点，零件结构分析，零件用途等。

⑵然后开始设计液压系统及液压缸各零件的尺寸，一边设计一边记录数据，并通过CAD软件绘制零件的二维图。

⑶其次进行液压系统及液压缸设计全过程，这是整个液压系统及液压缸设计过程的核心部分，也是最繁琐最工作量最大的过程。其过程包括：液压系统及液压缸结构基本参数的确定、液压系统及液压缸结构的总体设计、液压系统及液压缸装配图和零件图的设计。设计过程主要运用CAD、电脑绘图软件，结合所学的理论知识，通过计算、绘图和运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行产品设计的全面的基本技能训练。设计过程中边计算、边绘图，反复修改，计算和设计绘图交替进行。

⑷最后进行设计说明书的编写。设计说明书是图纸设计的理论依据，是设计过程的整理与总结，同时也是审核设计合理与否的重要技术文件。

图4液压系统结构图

图5液压系统回路图

图6展臂液压缸结构图

5. 工作计划

毕业设计前一学期末完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。

第1周完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，译文和原文均上专至毕业设计管理系统。译文封面用标准模板，汇报收集、查阅文献资料情况，继续现场参观调研。

第2周①阅读、分析、综合收集的资料；②撰写开题报告初稿。