CWTl00伸缩臂履带起重机行走机构液压系统设计

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Design of Hydraulic System for Walking Mechanism of CW T10O Telescopic Crawler CraneZHA0 Haifang(Department of Mechanical and Electrical Engineering，Suqian Colege，Suqian liangsu 223800，China)Abstract：The working characteristics of the walking mechanism of CWT100 telescopic crawler crane were introduced. It waspointed out that it was suitable for poor working conditions such as tunnels，caves and SO on. The hydraulic system for walking mecha-nism was designed.The walking resistance of crane in different situation was calculated. The reducer was selected. Th en the hydrau-lic motor was selected based on the walking resistance and reducer parameters。

Keywords：Telescopic crawler crane；Walking mechanism；Hydraulic system伸缩臂履带起重机作为起重机的-个系列产品，在国外已发展得比较成熟，与其他类型的起重机相比，伸缩臂履带起重机有着突出的优势。与同类的汽车起重机和桁架起重机相比，伸缩臂履带起重机的优势在于适应多种工况，可以在如隧道、山洞等工况恶劣的地方工作；可以负重移动，移动灵活，有较强的爬坡能力；同时它还具有自组装和自拆卸的能力，方便运输。伸缩臂履带起重机的主要优势是通过其行走机构体现的，其行走机构液压系统的设计需要考虑包括爬坡在内的各种不同的工况，使其能够在恶劣环境下良好地工作，发挥伸缩臂履带起重机的优势。

1 液压系统方案设计CTW100伸缩臂履带起重机最大额定起重量为100 t，属于大吨位伸缩臂履带起重机。其行走机构液压原理图如图 1所示 ，整个液压系统主要分成 5部分，分别为主泵、液压油过滤装置、主阀保护装置、主阀和执行机构。

元件1为主泵。主泵采用负荷传感控制电比例调节的斜盘式轴向变量泵。如图1所示：当负荷传感泵的两端压差发生变化时，变量泵通过反馈液压回路中的压力来调节配流盘的倾角，从而调节泵的排量。同时，此泵采用恒功率控制方式，通过负载反馈自动调节泵的流量与压力，大大提高了控制性能和节能效果。

收稿日期：2012-06-06基金项目：宿迁学院科研基金项目 (2013KY42)作者简介：赵海芳 (1982-)，实验师，硕士。E-mail：jnk2001###163.eom。

图 1 行走机构液压原理图第 14期 赵海芳：CWT100伸缩臂履带起重机行走机构液压系统设计 ·81·元件2是液压油过滤装置。其主要作用是过滤经定量泵输出的先导油路中的液压油，吸收液压油路中的脉动压力，保证定量泵输出压力的稳定。它由液控单向阀、溢流阀、精过滤器、蓄能器和压力表组成，定量泵输出的液压油经精过滤器过滤，当精过滤器堵塞时，液压油经过液控单向阀流出，同时电磁开关报警。蓄能器吸收因为定量泵流量的变换而产生的压力脉动。

元件3是主阀保护装置。其主要作用是对主油路和控制油路进行压力溢流保护；同时对主阀压力反馈油路中流回主泵的液压油进行过滤；最后对电磁换向阀中两路回油油路进行合流，液压油经合流后流回油箱。

元件4是主阀。它由两个三位五通的电液换向阀组成。电液换向阀由电磁换向阀和液动换向阀组成，其中电磁换向阀通过改变液动换向阀控制油路的方向，控制液动换向阀的换向；液动换向阀通过换向控制主油路中的压力油进入元件5、元件6，实现行走机构的前进、后退、左转弯和右转弯元件5、元件6为执行机构。液压油从主阀流出后分别进入元件5、元件 6，经过行走平衡阀后进入行走马达，同时电磁阀通电，控制油液开启行走制动器，行走机构进行正常的行走与转弯。左右行走油路中的平衡阀可以有效地防止行走过程中车身的移动，保证工作的平稳可靠。

2 液压系统重要元件选型2.1 行走机构阻力计算CWT100伸缩臂履带起重机行走机构基本参数见表 1。

表 1 CWT100伸缩臂履带起重机行走机构基本参数依据表1的基本参数，行走阻力计算过程如下：(1)内部摩擦阻力Fl W。

×m x 9.8 73.402 kN(2)地面对履带的运行阻力①在平道上空载Fd1m×A d X 9.8104.86 kN②在平道上带载Fd2 (mQ) ×A d×9.8202.86 kN③在坡道上行走Fd3m×A d X9.8×eOSO/98.973 0 kN(3)坡道阻力F2：m ×9.8×sinot346.4 kN(4)风阻力F。：ChC SP7.5 kN式中：C 为高度系数，取 C 1；C 为形状系数，C 1；S为履带起重机正投影面积，S30 m ；P为风压，P0.613× 245 N/m ； 为风 速， 20 rn/s。

(5)惯性阻力Fi1.5 X m X ×1 O00/t /3 60013.375 kN(6)原地转弯阻力1F 1 ～× ( ×m×g×L/r) ×s：429.149 5 kN叶 式中：r为转弯半径，r0.5B0.5×4 0002 000mm； 为偏心系数， ：14X2/ ：1.042 9；X为整机重心，X500 mm。

(7)单边空载坡道行走F1(F1 ，i)/2269.830 0 kN(8)单边空载原地转弯F (FlFsFdlFdFj)/2314.143 2 kN(9)单边空载平道行走F (FlF FdlFi)/2：99.568 5 kN(10)单边带载平道行走Fz4(F1F Fd2Fi)/2148.568 5 kN2.2 减速机选型要求该车空载行驶速度为 ，1.6 km/h，空载原地转弯速度为 ：0.8 km/h，该车行走机构的减速机采用大吨位起重机减速机通用系列XBT2000A-00双驱内藏式带常闭制动器行星减速机，参数见表2。

表2 减速机的技术参数· 82· 机床与液压 第41卷2.3 行走马达选型由表2和表3中的相关数据可以计算出行走马达的选型参数，过程如下：表 3 行走机构的部分参数部件 符号 空载原地转弯空载高速行驶(1)单减速器载荷扭矩空载原地转弯：M RD/2：155 970.51 N·m空载高速行驶：M2RD/246 449.41 N·m(2)液压马达扭矩空载原地转弯：M 。Ml/ 600.01 N·m空载高速行驶：M M2/i7 178.71 N·m(3)液压马达的最高转速空载原地转弯：n～l li/wD×601 182 r/min空载高速行驶：n x2V2i/7rD×602 364 r/min(4)液压马达的输出功率空载原地转弯：P1M 1n/9 5507：82.51 kW空载高速行驶：P2M 2n/9 5507/47.18 kW(5)液压马达的排量初选压力等级P30 MPa，预估机械效率 叩 0.9。

空载原地转弯：V1 2"rMB1/TIp 155.06 mL/r空载高速行驶： 2arM 2 41.57 mL/r由上面计算所得数据选择相配套的驱动装置A6VE160斜轴柱塞两点式变量马达。其技术参数见表4。

表 4 行走马达主要技术参数项目参数排量/(mL·r )最小排量/(mL·r )旋向系统长时间工作压力/MPa最大输入流量/(L·rain )最高转速/(r·min )最大流量/(L·min )最大扭矩/(N·m)3 结束语对 CTW100伸缩臂履带起重机行走机构的液压系统进行了分析设计，作为目前国内最大吨位的伸缩臂履带起重机，在设计时吸收了中小吨位伸缩臂履带起重机的成功经验，同时为了更好地发挥履带起重机的优势，在原有基础上进行了改进，进行了复杂的行走阻力计算，以确保该机可以在各种工况下良好运行，使其具有更好的市场前景和竞争力。