支腿液压系统的结构与工作原理

一、汽车起重机底盘液压系统元件介绍

起重机底盘配置的液压系统是起重机液压系统的一部分，主要功能是满足起重作业部分的活动支腿伸缩，同时为上车其他功能执行机构提供驱动液压能。

底盘液压系统主要部件有：高压齿轮泵、液压油箱、支腿操纵阀、液压双向锁、四个水平液压缸、四个垂直液压缸和中心回转体。液压油箱安装了吸油过滤器、回油过滤器、油标温度计和空滤器。通过相应的钢管、高压胶管、各种接头将以上部件按要求连接起来，即构成了起重机专用底盘液压回路。

1.高压齿轮泵

高压齿轮泵的作用是将发动机的机械能转变成液体压力能，为液压系统提供动力。

国内汽车起重机使用的液压泵一般是多联齿轮泵，如图3-1所示。高压泵从变速器取力器取力，通过传动轴连接实现动力输入，高压泵从油箱吸进低压油，输出高压油，其中一联齿轮泵供下车多路阀控制支腿操纵和上车回转，其他齿轮泵同时通过中心回转体，把高压油输送至上车，供上车变幅、伸缩、起升和先导控制，以实现上车四大功能。

2.液压油箱

液压油箱的作用是：储存工作介质；散发系统工作中产生的热量；分离液压油中混入的空气；沉淀污染物及杂质。汽车起重机使用的液压油箱能满足本产品液压系统停止工作时容纳系统的液压油，而在工作时又能保持一定的液位，满足液压油散热，如图3-2所示。液压油箱还设置了吸油过滤器、回油过滤器和空气过滤器。

图3-1 多联齿轮泵

图3-2 液压油箱

（1）吸油过滤器 吸油过滤器（图3-3）安装在液压泵吸油口处，用以保护液压泵及其他液压元件，以避免吸入污染杂质，有效地控制系统污染，提高液压系统的清洁度。

图3-3 吸油过滤器

（2）回油过滤器 回油过滤器（图3-4）用来滤除液压系统中元件磨损产生的金属颗粒以及密封件的橡胶杂质等污染物，使流回油箱的油液保持清洁。

图3-4 回油过滤器

图3-5 空气过滤器

（3）空气过滤器 在系统中它是一件非常重要的附件，直接影响液压油的使用周期，如图3-5所示。

（4）油位计 可显示液压油的实际温度和油面高度。

多数产品液压油箱配置的进、回油过滤器设有自封阀，当更换、清洗滤芯或维修系统时，只要旋开过滤器端盖，自封阀就会自动关闭来隔绝油路，使油箱内油液不向外流，使清洗、更换滤芯或维修系统变得非常方便。

3.支腿操纵阀总成

支腿操纵阀总成（图3-6）是下车液压回路的控制部件，作用是通过支腿换向阀的操作，来完成水平液压缸、垂直液压缸的伸出和缩回动作，从而实现将活动支腿伸出或缩回，将整车支起或落下。国内多数汽车起重机采用的支腿换向阀多为五联换向阀，带第五支腿的采用六联换向阀。

支腿操纵阀总成内设有支腿油路系统调压阀（溢流阀）和水平液压缸伸出压力调压阀（溢流阀），可实现各活动支腿同时或单独伸缩。在下车液压系统不工作时，液压油通过阀内通道供上车回转机构工作。

图3-6 支腿操纵阀总成

a）外形图 b）工作原理图

4.液压双向锁

液压双向锁（图3-7）用于液压汽车起重机和液压高空作业车液压系统中。当支腿放下后，液压双向锁能防止因油液渗漏而造成支腿自行收缩；在油管发生破裂意外情况下，可防止支腿失去作用而造成事故；在液压汽车起重机或液压高空作业车行驶或停止时，可防止支腿受自重的影响而下落。(www.xing528.com)

图3-7 液压双向锁

a）职能符号 b）内部结构图c）外形图

5.液压缸

液压缸的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载做直线往复运动。起重机专用底盘的活动支腿的伸缩和底盘的垂直升降采用了两种液压缸，如图3-8所示。

图3-8 液压缸

a）垂直液压缸 b）水平液压缸

6.中心回转体

中心回转体（图3-9）是工程机械常用的专有部件，主要功用是在两个相对转动部件之间不间断地传递各种介质及各类通信信息。起重机专用底盘上安装的中心回转体主要将下车油液的压力能、电源传递到上车供起重作业各部件使用，同时可在上、下车之间传递各类电信号。

7.无缝钢管

无缝钢管（图3-10）普遍用于液压系统连接中较为固定的区段，成本相对低于高压胶管。

8.高压胶管

高压胶管（图3-11）是由钢丝编织或尼龙编织与橡胶合成制作的胶管，根据编织层数不同，分为高、中、低压，根据使用要求选用。

图3-9 中心回转体

a）外形图 b）套筒 c）固定体

图3-10 无缝钢管

图3-11 高压胶管

9.各类接头

焊接式接头已淘汰，很少采用。现阶段主要采用卡套式接头，使用方便，可预装。

二、底盘支腿机构液压回路工作原理

图3-12所示为支腿液压系统工作原理图。该机构用四个三位四通手动换向阀实现水平支腿与垂直支腿的伸出选择，用一个三位六通的手动换向阀实现水平和垂直支腿的伸出和收回，由于水平伸出时压力较小，故在伸出时采用了二次溢流阀进行安全保护，以防损坏液压缸。除此之外，该回路中还增加了第五支腿，以实现汽车起重机的360°作业。下车多路阀为六联多路阀组，其中第一片（从左到右）为总控制阀，第二片～第六片为选择阀，分别选择水平或垂直位置（操作杆上抬为水平，下压为垂直）。

当选择阀处于水平（垂直）位置操作第一片阀时，可以实现水平（垂直）液压缸的伸出与缩回（上抬为缩回，下压为伸出）。支腿操作可以联动，也可以单独操作，实现动作的微调。多路阀中设有溢流阀RB1、RB2及RB3。RB1的设定压力为20MPa，其作用是限制液压泵的最高压力，对系统起保护作用；RB2的作用是限制水平液压缸伸出的最高压力，以防损坏液压缸；RB3的作用是限制第五支腿伸出的最高压力，保护底盘大梁，防止其受力过大而变形损坏。

当操作阀在中位时，32泵通过V口向上车回转供油。

在垂直液压缸上装有双向液压锁，作用是防止汽车起重机在行驶时由于重力作用伸出活塞杆以及在作业时液压缸回缩。

图3-12 支腿液压系统工作原理图