20～25TM自升式塔式起重机液压系统设计.doc

1、前言3第一章 设计任务书41设计题目42设计任务4第二章 液压缸各部分尽寸计算和结构设计5第一节：计算液压缸的主要结构尺寸5第二节：缸筒壁厚计算10第三节：液压缸结构设计141缸体缸的连接形式142.活塞杆与活塞的连接结构163.活塞与活塞杆处密封选用164.液压缸的缓冲装置175.液压缸的排气装置17第三章 液压系统主要参数分析计算19第一节：工况分析191、液压缸载荷的组成与计算19第二节:初选系统工作压力20第四章 液压元件的选择22第一节：液压泵工作压力的泵定22第二节：计算液压缸或液压马达所需流量22第五章 拟定液压系统回路29第一节:调速方案拟定291、进油节流调速回路292、回油

2、节流调速回路303、旁路节流调速30第二节:方向控制回路拟定32第三节:液压动力源选择33第四节:液压系统的组合34第五节:绘制液压系统图35第六章、液压系统主要性能估算36第一节：液压系统压力损失36第二节：液压系统发热温升计算39参考文献45中文摘要本设计是依据现场收集的数据资料而进行的液压系统设计，针对原始数据对液压系统的工况进行了分析，并确定了系统的工作压力和主要元件的结构参数。对液压元件进行了选择，拟定了液压系统图。对液压缸各部分尺寸进行了计算，各部分结构进行了设计。 关键词：液压系统，工况分析，元件选择，系统图确定，液压缸尺寸计算，结构设计前言现在液压技术在现代工程机械中应用日益广

3、泛，我国的液压工业开始于20世纪50年代，其产品最初应用于机床和锻压设备，后来又用于拖垃机动机和工程机械。自1964年开始从国外引进液压元件生产技术，同时自行设计液压产品以来，我国的液压元件生产以形成系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。目前，我国机械工业在认真消化，推广从国外引进的先进液压技术的同时，大力研制开发国产液压元件新产品。加强产品可靠性和新技术应用的研究，积极采用国际标准的和执行新的国家标准。合理调整产品结构。对一些性能差的不符合国家标准的液压件产品，采取逐步淘汰的措施，可以看出，液压传动技术在我国的应用与发展已进入了一个崭新的历史阶段。液压传动相对于机械传动来说，是一门新技术

4、。如果从1795年世界上第一台水压机诞生算起，液压传动已有200多年的历史，然而液压传动的真正推广使用却是近50多年的事，特别是20世纪60年代以后，随着原子能科学，计算机技术的发展，液压系统也得到了很大的发展，渗透至国民经济的各个邻域之中，在工程机械，冶金，军工，农机，汽车，轻纺，船舶，石油，航空和机床工业中，液压技术得到了普遍的应用，当前液压系统正向高压，高速，大功率，高效率，低噪声，低能耗，经久耐用，高度集成化等方向发展，同时，新型液压元件的应用，液压系统的计算机辅助设计，计算机仿真和优化，微机控制等工作，也日益取得了显著的成果。通过对液压系统的设计，使我们对液压缸的结构，液压元件的选择

5、，液压回路有了更深刻的理解，同时也使我们对液压系统甚至一般机械系统的设计有了初步的了解。由于设计水平有限，在设计过程中错误在所难免，望老师指正。 第一章 设计任务书1设计题目2025TM自升式塔式起重机液压系统设计1、工作原理在建筑施工中塔式起重机用于提升和下放重物，随着建筑物的升高，起重机的塔身逐步升高，起重机的塔身是由一节一节的塔身标准节通过螺栓连接起来的，在塔身升高接入标准节时，需要将标准节接入即起重机上部顶升起来，标准节接入并连接好后，再将顶升起来的起重机上部落下，该任务是由液压系统来完成的。2、主要参数顶升力：150KN190KN工作行程：1600mm顶升速度：0.30.5m/min

6、2设计任务1、进行设计计算，确定设计方案，内容包括：1）确定执行元件（液压缸）的主要结构尺寸2）绘制液压系统图3）选择各类元件及辅助元件的型号和规格4）确定系统的主要参数5）设计整机布局第二章 液压缸各部分尽寸计算和结构设计第一节：计算液压缸的主要结构尺寸液压缸主要设计参数如图（21）图a为液压缸活塞杆工作在受压状态，图b为活塞杆工作在受拉状态。A1A2V1DdFW P1 P2图（a）V1 A1 A2 FWDd P2 P1图（b）图21 液压缸主要设计参数活塞杆受压时 F = = P1A1 P2A2 活塞杆受拉时 F = = P1A2 P2A1 式中 A1 = 无杆腔活塞有效作用面积（m2）

7、A2 = 有杆腔活塞有效作用面积(m2) P1 液压缸工作腔压力（Pa） P2 液压缸回油腔压力（Pa）即背压力，其值根据回路具体情况而定初算时可参考表21取值，差动连接时另行考虑。D 活塞直径（m）d 活塞杆直径（m）表21执行元件背压力系统类型背压力/MPa简单系统或轻载节流调速系统0.20.5回油路带调速阀的系统0.40.6回油路设置有背压阀的系统0.51.5用补油泵的闭式回路0.81.5回油路较复杂的工程机械1.23回油路较短，且直接回油箱不忽略不计本设计方案取背压力为0.5MPa。一般液压缸在受压状态下工作，其活塞面积为A1 = 试用上式须事先确定A1和A2的关系或是活塞杆径d与活塞

8、直径D的关系，令杆径比=d/D 可按表22、23选取表22按工作压力选取d/D工作压力/MPa5.05.07.07.0d/D0.550.550.620.700.7表23按速比要求确定d/DV1/V21.151.251.331.461.612d/D0.30.40.50.550.620.7本设计方案取= d/D = 0.7D = = = = 155.8mm液压缸直径D和活塞直径d的计算要按国标规定的有关标准时行圆整，如与标准 液压缸参数相近，最好选用国产相当规模准液压缸，免于自行加工，常用液压缸 内径及活塞杆直径见表24、表25表24常用液压缸内径D（mm）40506380901001101251

9、40160180200220250表25 活塞杆直径d(mm)速比 缸径40506380901001101.462222835454550506055706383速比缸径1251401601802002202501.46270908010090110100125110140125140 故按表进行圆整本设计取D = 160 mm d = 110 mm 当工作速度很低时，还必须按最低速度要求验算液压缸尺寸 A 式中A液压缸有效工作面积(m2)qmin系统最小稳定流量（m2/S）在节流调速中取决于回路中所设调速阀的最小稳定流量，容积调速中决定于变量泵的最小稳定流量 Vmin运动机构要求的最小工作速

10、度（m/s） 从液压元件手册中查qmin = 0.05L/min Vmin 为0.3 m/min A = = 16.7 cm2 而有杆腔有效作用面积为105.98cm2 无杆腔有效作用面积为200.96cm2 故 A A2A2 满足稳定性要求a) 压杆稳定性校核对行程与活塞杆直径比L/d 10的确 受压柱塞或活塞杆，需要做压杆稳定性验算本设计方案中 L = 1600mm d = 110 mm = =14.610故需做压杆稳定性校核稳定性验算如下1 = 式中E 为活塞杆材料的弹性模量一般取p为材料的许用应力，查材料手册p取280MPa 故1 = = 86活塞杆可简化成两端铰支杆= 1（一端自由，

11、一端刚性固定=2、两端铰接=1）截面为圆形 i = = = = = = 58.2 i为惯性半径 是安装导向系数由于1所以不能用欧拉公式计算临界压力，若用直线公式由表26查得优质钢的a和b 分别是a = 461MPa b = 2.568MPa表26 直线公式的系数a和b 材料（bs的单位为MPa）a(MPa)B(MPa)A3钢b372s2353041.12优质碳钢b471s3064612.568硅钢b510s3535873.744铬钼钢98075.296铸铁332.21.454强铝3732.15松木28.70.19 s为材料屈服强度查材料手册s取350MPa 2 = = = 43.2 由上述计算

12、可见活塞杆的柔度介于1和2之间(21)是中性柔度压杆,由直线公式求出临界应力为 cr = a b =4612.56858.2=311.5MPa 临界压力是Pcr=crA= (110103)2311.5106 =2958.8MPa 活塞杆的工作这安全系数为 n= = =15.6 nst安全系数一般nst取 3.55 本设计取 nst =5 nnst 因此活塞杆满足稳定性要求第二节：缸筒壁厚计算= Pmax为试验压力x,当P16MPa时 Pmax一般取1.25P=1.2520=25MPa 是材料许用应力=b为材料抗拉强度，查机械设计手册45号钢b=600n为安全系数 n=3.55 一般取5故=12

13、0=16.7mm参考表27额定压力（MPa）缸筒内径/mm材料40506380100125140160180200缸筒外径/mm2.555658097124铸铁6.3607086100124165060769512114616819421924520钢205060769512114616819421924540钢25506083102121152168194219245325463.583102127152168194219245固此径圆整后取缸外径为194mm=17mm1、缸底厚度计算t（m）一般情况下液压缸多为平底缸盖，其有效厚度t按强度要求可用下式进行近拟计算无孔时 t 0.433D2有

14、孔时 t 0.433D2本设计为无孔D2为缸底内孔孔径（m）式中P为试验压力 图2-2t 0.433110 21.7故t取22mm2、最小导向长度的确定 当活塞全部外伸时，从活塞支撑面中点到缸盖，滑动支承面中点的距离H称为最小导向长度，如果最小导向长度过小时将便液压缸的初始挠度（间隙引起的挠度）增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一定的最小导向长度，对于一般液压缸最小导向长度H应满足以下要求H+ 式中L为液压缸最大行程 D 为液压缸的内径 H += 160mm3、缸盖滑动支撑面长度确定一般当缸筒内径D80mm时导向滑动面长度取 （0.61.0）D 当缸筒内径D80mm时，导向滑动面的

15、长度取（0.61.0）d其中d为活塞杆直径本设计取b=0.6d=0.6110=66mm4、活塞密度确定活塞密度一般为活塞外径的0.61.0倍，但也要根据密封材料，导向环的安装沟槽尺寸来决定对长行程的液压缸为了避免负载引起的侧向力，要考虑加长活塞宽度本设计方案中B取0.7DB=0.7X160=112mm 图2-3为保证最小导向长度H，若过他增大b和B，都是不合适的，必要时可在缸盖与活塞之间增加一隔套来增加H的值，隔套宽度由最小导向长度决定，隔套不仅能保证最小导向长主，还可以提高导向套和活塞的通用性C = H-（b+B）= 160-（66+112）= 71mm5.缸体内部长度的确定液压缸缸体内部长

16、度应等于活塞行程和活塞宽度，以及导向套长度之和，缸体外形长度还要考虑两端盖的厚度，一般液压缸缸体长度不应大于内径的2030倍即缸体内部长度为L内=1600+112+160+71 =1943mm第三节：液压缸结构设计1缸体缸的连接形式由于要求设计的结构较为简单故采用对焊方式，如图2-4 图2-4 焊接处的拉应力为 = 106 （ MPa） 式中F液压缸输出的最大推力N F = AL2P AL液压缸直径 mP 系统最大工作压力 PaD1 液压缸外径D2焊缝底径m焊接效率通常0.7 式中F即 F=PA =20MP0.02009m2 =402KN =106 =60.8MPa 查b取600MPa n取安

17、全系数5= = 120MPa60.8MPa 故该方案可行2.活塞杆与活塞的连接结构 活塞杆与活塞的连接有几种常见的连接方式，分整体式结构和组合式结构，组合式结构又分为螺纹连接，半环连接和锥销连接。本设计方案采用螺纹式连接：该连接方式加工容易应用较多，如组合机床与工程机械上的液压缸如图25图2-53.活塞与活塞杆处密封选用活塞杆处密封圆形有O型、Y型、V型和YX型密封圆等。为了清除活塞杆处外露部分沾附的飞尘，保证油液清洁及减少磨损，在端盖外侧增加防尘圈，常用的有无骨架防尘圈和j型橡胶防尘圈，也可用毛毡圈防尘，活塞及活塞杆处的密封圈选用、应根据密封部位使用压力，温度，运动速度的范围不同而选择不同类

18、型的密封圈。如图2-6，2-7图2-6 图2-74.液压缸的缓冲装置 液压缸带动工作部件运动时，固运动的质量较大，速度高，则在到在行程终点时会产生液压冲击，甚至使活塞与缸筒端盖之间产生机械碰撞，为防止此现象发生，在行程末端，设置缓冲装置。 由于本设计方案的液压回路中使用回油调速，故在时油时，回油路上有背压，所以不会产生冲动现象，进油稳定，既在设计液压缸是缓冲装置可以省略。5.液压缸的排气装置对于运动速度稳定性要求较高的机床液压缸和大型液压缸，则需要设置排气装置，如排气阀等。 排气阀一般安装在液压缸两端的最高处，双作用液压缸需设两个排气阀，当液压缸需要排气时，打开相应的排气阀，空气连同油液过锥部

19、缝隙和小孔排出缸外，直至连续排油时（不易气）就将排气阀关闭。如图2-8图2-8第三章 液压系统主要参数分析计算第一节：工况分析 通过工况分析，可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况，为确定系统各执行的参数提供依据。 液压系统的主要参数是压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷。流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。1、液压缸载荷的组成与计算液压缸的载荷包括三种类型（1） 工作载荷Fg 常见的工作载荷有作用于活塞杆轴线上的重力、切削力、挤压力等，这些作用力的方向与活塞运动方向相同学负，相反为正。本设计中Fg为150190KN 本方案选fg=180

20、KN（2） 导轨摩擦载荷Ff 由于本设计中塔式起重机的液压系统中无需导轨，故在此不做考虑，但对于机床而言平导轨道 Ff = G+Fn对于V型导轨 Ff = 式中 G运动部件所承受重力 FN外载荷作用于导轨上的正压力 摩擦系数 V型导轨的夹角，一般为900。（3） 惯性载荷FaFa=ma=式中 g重力加速度 g=9.8m/s2 V速度变化量（m/s） t起动或制动时间（s）一般机械 t=0.10.5s，对载低速运动部件取小值，对重载高速部件取大值，行走机械一般取V/t = 0.51.5m/s2 以上三种载荷之和称为液压缸的外载荷Fw起动加速时 Fw=Fg+Ff+Fa稳态运行时 Fw=Fg+Ff减

21、速制动时 Fw=Fg+Ff-Fa工作载荷Fa并非每阶段都存在，如该阶段没有工作，则Fg = 0除外载荷外，作用于活塞上的载荷F 还包括液压缸密封处的摩擦阻力Fm。由于各种缸口密封材质和密封形成不同，密封阻力难以精确计算，一般估算为：Fm=(1-m) F式中？m液压缸的机械效率，一般取0.900.95F=由于塔式起重机本身质量就很大，而液压缸所占部分质量对整体的影响不大，故在本设计中惯性载荷部分可以忽略不计。由于无加、减速运行，本设计中 Fw=Fg 取180KN 故 F= =因为塔式起重机是液压缸的密封性能要求较高，相对而言密封阻力应取大值 本设计取 m = 0.95 所以F=189.5KN故作

22、用于活塞杆的载荷为189.5第二节:初选系统工作压力压力的选择要根据载荷的大小和设备的类型而定，还要考虑到执行元件的装配空间，经济条件及元件供应情况的限制，在载荷一定的情况下，工作压力低，要加大执行元件的结构尺寸，对某些设备来说，尺寸要受到限制，从材料消耗角度看也不经济，反之，压力选得太高，对泵缸，阀等元件的材质，密封制造精度也要求很高，必然要提高设备成本，一般来说对于固定的尺寸不太受限制的设备，压力可以选低一些，行走机械重载设备要选得高一些，具体可以参考表31和32表31按载荷选择工作压力载荷/KN551010202030305050工作压力0.811.522.5334455表32各种机械常

23、用的系统工作压力机械类型机床农业机械小型机械建筑机械液压机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力/MPa0.82352881010182030 本设计是起重机械，根据经验数据，本设计方案取工作压力为： Pa =20 MPa 第四章 液压元件的选择第一节：液压泵工作压力的泵定 PPP1+p 式中P1液压缸或液压马达的最大工作压力 P从液泵出口到液压马达入口之间总的管路损失，P的准确计算要待执行元件选定并给出管路图时才能进行，初算时可按经验数据选取。 简单管路，流速不大的取P=(0.20.5)MPa 复杂管路，进口有调速阀的取P=（0.51.5）MPa 本设计方案取

24、P=0.5MPa PP20+0.5=20.5MPa1确定液压泵的流量qp 多液压缸或液压马达同时工作时，液压泵的输出流量应为 qpKqmax 式中K系统泄漏系数，一般取K=1.11.3 qmax同时动作的液压缸或液压马达的最大总流量，对于在工作过程中用节流调速的系统，还必须加上溢流阀的最小溢流量一般取0.5104m3/s第二节：计算液压缸或液压马达所需流量 1、液压缸工作时所需流量 q=AV式中A液压缸有效作用面积（m2） V活塞与缸体相对速度（m/s） (1)、计算无杆腔排量 A= /4D2=/4（0.16）2=0.020096m2 以V=0.5m/min 即(0.00833m/s)时 q=

25、AV =0.020096 0.00833m/s =0.000167466m3/s =10L/min以V=0.3m/min即(0.005m/s)时q=AV=0.020096 0.005=0.00010048m3/s=6.03L/min（2）、计算有杆腔排量A= (D2d2) = (0.1620.112)=0.01m2当V=0.5m/min即（0.00833m/s）时q=VA=0.008330.01=0.0000833m3/s=4.998L/min当V=0.3m/min即(0.005m/s)时q=VA=0.0050.01=0.00005m3/s=3L/min 故qmax = 10 L/min qp

26、K（qmax）计算K取 1.2qP1.2(10+0.05)12.1L /min 2、选择液压泵规格 根据上述计算得PP=20.5MPa qp =12.1L/min按系统中拟定的液压泵形式，从产品样本中选择相应的液压泵，为使液压泵有一定的压力储备，所选泵的额定压力一般要比最大工作大25%60% 查机械设计手册稳定MCY141B型斜盘式轴向柱塞泵 排量为15L/min 额定压力32MPa 额定转速1500r/min 驱动功率10Kw 容积效率92% 最高压力40MPa3、电动机的选择 P=式中PP液压泵最大工作压力Paqp液压泵流量m3/sP液压泵总效率见表51表41液压泵总效率液压泵类型齿轮泵螺

27、杆泵叶片泵柱塞泵总效率0.60.70.650.80.600750.80085 本设计方案采用的是柱塞泵故P在0.800.85中取选本方案采用P=0.8P= = 12.5Kw考虑到25%的过载能力 P=1.2512.5=15.6Kw查机械设计手册选择电机 YR200L14型封闭绕组型三相异步电动机额定功率队 18.5Kw转速 1465r/min效率 89%功率因数 COS=0.86最大转矩/额定转矩 = 3.0该型电动机由于结构型式为封闭式，因此在尘土飞扬，水土飞溅的建筑工地中使用很合适4、液压阀的选择阀的规格根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量选择有定型产品的阀件，溢流阀按液压泵最大流量

28、选取，选择节流阀和调速阀时要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低速度要求控制阀的流量一般要选的比实际通过的流量大一些，必要时，也允许有20%以内的短时间过流量。选择阀的型号见表42表42液压阀型号规格元件名称型号工作压力(MPa)通过流量（L/min）数量液控单向阀2AYF10DAB31.540I三位四通阀34SML10HT2120I单向节流阀LAF10DAB31.540I溢流阀Y2Ha103240I滤油器3XUB4810048I压力计开关KFL8/EI压力计Y100TI5、确定油管尺寸管道内径计算d=2式中q通过管道的流量(m3/s)V管道内允许的流速（m/s）见表43表43管道液压泵吸油管道

29、液压系统压油管道液压系统回油管道推荐流速0.51.5一般取以下36压力高管道短，粘度大取小值1.526在本设计方案中取油泵吸油管道流速为1m/s，压油管道流速为4.5m/s 回油管道流速为2m/s则进油管道直径d= 2 =2 = 17.8mm查液压传动设计手册取d=20mm无缝钢管，钢管外径为28mm油泵回油管径d=2= 2 = 12.6mm查液压传动设计手册d=15mm无缝钢管外径为22mm油泵压油管径 d=2=2=8.4查液压传动设计手册取d=12无缝钢管，外径为18mm。6、确定油箱容积初始计算设计，先按下式确定油箱容量，待系统确定后，再按散垫要求进行校核，油箱容积的经验公式为 V =

30、aqv式中 qv 为液压泵每分钟排出动压力油的容积为m3 a 经验系数系统类型行走机械低压系统中压系统锻压机械冶金机械a12245761210本设计方案a取12 V=aqv =1215103m3 =180L在确定油箱尺寸时，一方面满足系统供油需求，还要保证执行元件全部排油时，油箱不可能溢出，以及系统中最大可能充满油时，油箱的油位不能低于最低限度。第五章 拟定液压系统回路第一节:调速方案拟定液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题，速度控制是指通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现的控制方法，相应的调速方式有节流调速，容积调速以及二者

31、结合容积节流调速节流调速是指靠改变定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度，此种调速方式结构简单。而容积调速是靠改变液压泵或液压马达的排量来达到调速的目的，其优点是没有溢流损失和节流损失，效率高，但为了散热和补充泄露，需要有辅助泵，此种调速方案适用于功率大运动速度高的液压系统。本设计本着满足控制要求，经济，结构简单可行的原则，综合考点选择节流调速而节流调速又分别有进油节流调速，回油节流调速和旁路节流调速三种形式。1、进油节流调速回路节流阀串接在进油路上，改变其通流面积，可以调节液压缸运动速度，如图（51）这种调速方式起动冲击小，平稳。 图5-12、回油节流调速回路节流

32、阀串接在回油路上，改变节流口通流面积调节液压缸的运动速度，常用于有负载的场合，如图（52）所示图5-23、旁路节流调速 节流阀与液压缸并联调节节流阀的通流面积可以控制液压缸的运动速度，这种回路结构简单，价格低廉，效率高，但调速范围小，承载能力受速度变化影响，多用于高速，不能承受负载，如图（5-3）图5-3故综合上述三种节流调速方式，本设计采用回油节流调速 如图（54）图5-4第二节:方向控制回路拟定本设计自升式塔式起重机随着建筑物层的增高，需不断调整自身的塔高，在调速塔身高度时，需将塔帽部分顶升，并能停止在一定的位置，液压缸的顶升，进退，需改变液压油的方向。采用三位四通阀，利用其中间机能，当某

33、个工作状态执行元件需停止，以保证塔身标准节的安装工作完成。本设计方案拟采用M型三位四通阀，因为处于中间位置时它能使液压缸能够锁紧，且液压泵此时处于卸荷状态，从节约能源角度和满足控制要求，经济实用几个方面综合考虑，M型三位四通阀均能满足要求。M型如图（55）、（56） 图5-5图5-6第三节:液压动力源选择液压系统的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵，节流调速系统一般采用定量泵供油，在无其它辅助油的情况下，液压泵供油量要大于系统的需油量，多余的经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用，容积调速度系统多数是采用变量泵供油，用安全阀限定系统的最高压力。为节省能源提高效率

34、，液压泵供油量要尽量与系统所需流量相匹配，对工作循环各阶段中系统所需油量相差较大的情况一般采用多泵供油或变量泵供油，对长时间所需流量较小的情况，可增设蓄能器做辅助油源。液压泵分定量泵与变量泵两类，在这基础上又分齿轮泵，叶片泵，柱塞泵三种：1、齿轮泵：它的主要优点是：结构简单，工作可靠，自吸能力强，对油液的污染不敏感；其缺点是：流量和压力的脉动大，噪声大和排量不可变，存在泄漏，困油现象和径向力不平衡等问题。2、叶片泵：其流量脉动小，工作平稳，噪声较小，寿命较长，所以被广泛应用于机械制造中的专用机床，自动线等中低压系统中，但其结构复杂，吸油特性不太好，对油液的污染也比较敏感。3、柱塞泵：是靠柱塞在

35、缸中工作住复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵，与齿轮泵和叶片泵相比，这种泵有许多优点，首先，构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加工方便可得到较高的配合精度，密封性能好，在高压下工作仍有较高的容积效率；其次，只需改变柱塞的工作行程就能改变流量，易于实现变量，再者柱塞泵主要零件均受压应力，材料强度性能可以得到充分利用，由于柱塞泵压力高，结构紧凑，效率高，流量调节方便，故在需要高压，大流量，大功率的系统中和流量需要调节的场合，如龙门刨床、拉床、液压机、工程机械，矿山冶金机械，船舶上得到广泛应用。柱塞泵按柱塞的排列和运动的方向不同，可分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两大类。 本设计方案综

36、合上述因素考虑选项取轴向柱塞泵。第四节:液压系统的组合因为塔式起重机本身工作过程中需要速度稳定（即流量、压力稳定）尽量避免冲击，在定量泵节流调速回路中，要保证进口压力比较恒定系统压力不再升高，故要采用溢流阀将系统中多余的油液送回油箱并保持压力稳定。由于塔式起重机有很大的自重，三位四通阀在中位地受重压，长期工作造成磨损，可能会存在漏油的情况，导致系统锁紧不好，故在该液压回路中应增双向液压锁，当三位四通阀中位时，液压泵卸荷活塞杆伸出，由于塔帽自重，有一定的压力，此时液控单向阀（即液压锁）锁紧油液回路，使之不能下行，液控单向阀密封性好，锁紧可靠，不会因部件的自重而导致下行。此外由于建筑工地灰尘很大，

37、当这些杂质进入液压系统后，会导致泵，阀液压缸等元件早期磨损，不但增加了维修，管理工作，同时也缩短了液压元件的寿命。因此还需增加滤油器。第五节:绘制液压系统图工作原理：当液压缸顶升时，此时液压泵供油，通过三位时通阀（此时阀处于连通状态）向上，经单向节流阀和液压控单向阀进入液压缸的下端，随着缸内液压油的增加，推动活塞向上移动，将塔帽部分顶起，当活塞杆顶升到一定程度以后（即满足塔身标准节安装高度）用手动换向阀的中位机能将供油路线切断，使得液压缸的上下两腔压力平衡再加上液控单向阀的作用，实现液压自锁回路，使得活塞不能压缩液压油回油中，仍保持顶升状态。待塔式起重机的标准节安装完成以后，活塞在塔帽自重的压力下，开始向下压油，此时在液控单向阀的控制油口通入压力油，使阀芯打开，再将手动换向阀打到通路状态，