基于压差法的液压起重仪二次起升特性研究

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1、基于压差法的液压起重仪二次起升特性研究第1章绪论1.1汽车起重机的国内外发展概况起重机是用来对重物进行起吊、转运、装卸和安装等相关作业的机械[1]。如图1所示为汽车起重机，它可以不靠人力而完成物料搬运工作，以降低工人的劳动强度，提高生产效率，减少施工成本、提高施工质量，广泛应用于城市基础设施建设，高速铁路和公路建设，工矿码头，风电、核电设备安装等。20世纪50年代，起重机在中国才刚刚起步。1953年，北京起重机器厂成功仿制了轻型起重机，这台起重机只有起吊机构采用电动卷扬，靠人力实现转向与行走。1957年底，该厂在解放牌汽车底盘

2、的基础上成功的试制了国内首台5吨汽车起重机，中国工程起重机的制造从此开始了新的篇章，越来越多的企业也开始涉足汽车起重机的研发生产。20世纪50年代，国内的汽车起重机的销量较少，从最初的年销量几台到50年代末也就四百台上下，随后，其销量逐步增大，60年代保持在500台左右，70年代达到1000台，80年代中期则突破2000台，进入21世纪时已突破5000台大关。到2006年，汽车起重机的年均销售连续3年保持在10000台以上。上世纪中后期，由于当时国内制造业技术水平较低，汽车起重机起重载荷都普遍相对较小，大部分厂家都只能生产8吨

3、和50吨之间的中小型起重机，发展速度十分缓慢。2001年，中国成功入世（ESim的压差控制起升回路的特性研究........284.1AMESim软件简介........284.2基于AMESim的压差控制液压起升系统建模........294.3基于AMESim的压差控制液压起升系统........334.4本章小结........38第5章平衡阀阻尼网络改进研究........395.1平衡阀工作原理分析........395.2平衡阀的先导液阻网络的改进........415.3本章小结........49第5章平衡阀阻

4、尼网络改进研究5.1平衡阀工作原理分析平衡阀主要用于限制重物下降产生的超速运动，尤其是起重机、正面吊、水泥混凝土泵车等臂架类工程机械和大吨位叉车，也可用于液压卷扬以平衡超越负载。平衡阀有保持、起升和下降三个工作状态，如图5-1所示的瑞士布赫公司生产的平衡阀结构示意图。来自先导控制控制部分的外力作用使推杆向右移动，接触到先导阀后推动先导阀向右移动。关闭B腔通往弹簧腔的节流通道，使弹簧腔变为封闭状态；打开弹簧腔通往A腔的通道，使密闭在弹簧腔内的油进入A腔。来自先导控制部分的外力与弹簧力平衡后先导阀芯稳定在某一位置。密闭在弹簧腔内的

5、油泄入A腔后，压力开始下降，大约压力降到30%左右时，由于主阀芯右端面积大、左端面积小，因此在B腔压力作用下主阀芯向右移动打开B-A通道，B腔的油流入A腔。与此同时，B腔的油也通过主阀芯大端纵向切口槽进入弹簧腔，并且这个起节流作用的切口槽随着主阀芯位移的增大其阻尼作用逐步减小。如图5-2所示的平衡阀主阀芯结构图。进入弹簧腔的油通过先导阀与主阀芯。总结汽车起重机是工程建设施工中最常用的设备之一，随着国家基础设施建设规模的扩大，对其需求量日益增大，对其性能要求也随之提高。起升系统是起重机用于实现重物上升、下降的关键部分，其性能的好

6、坏对生产效率和人员安全有着直接的影响。针对液压起重机二次起升下滑问题，本研究主要做了一下几方面的工作：（1）介绍了液压起升机构的组成，根据液压起升系统的工作原理，得到二次起升下滑的原因有马达、阀和管路的泄漏，液压油液的可压缩性和二次起升时系统充油的延迟等几个原因。（2）详细分析了调整参数法、电控法、压力记忆法和压差控制法四种当前解决液压起重机二次起升下滑问题方法的工作原理和优缺点。经分析比较可知，压差法可以有效避免液压起重机二次起升下滑问题的产生。（3）建立了起升液压系统的各个元件键合图模型，并在此基础上根据压差控制液压起升系

7、统原理图建立了其功率键合图模型，该模型的建立为压差控制起升回路的特性研究奠定了基础。（4）根据压差控制液压起升回路的键合图模型，建立其AMESim仿真模型，并分别就两次起升负载不变、二次起升负载增大和二次起升负载减小三种情况进行仿真分析，进一步验证了压差控制法可以很好地解决液压起重机二次起升下滑问题，即当前后两次起升的负载相差较大，压差法可以很好的避免二次起升时下滑或超速起升的问题。（5）针对液压起重机重物下降工况，分析了布赫平衡阀的过补偿阻尼的不足，提出采用F型π桥液阻网络来控制平衡阀先导阀芯。由仿真结果可知，F型&p

8、i;桥液阻网络控制的平衡阀可以很好的克服过补偿阻尼的不足。