新记录QTZ25型塔式起重机液压系统的改进

四川机电职业技术学院蒋祖信〈《起重某建筑公司的QTZ25型塔式起重机（以下简称塔机）在工作中要求满足：（1）有足够的举升力；（2）当换向阀处于中位时，泵泄荷，液压缸锁紧；（3）在下降工况时，活塞及负载较平稳地下降。多数情况下，液压起重机构都是靠重力下降的，因此选用单作用缸就能满足要求。该机采用活塞式双作用液压缸，以保证在动力不足时也能顺利下降。针对这种液压系统在工作中存在的问题，本文进行了分析研究，并提出了改进措施。

　　1原液压系统存在的问题如所示，该系统完全可以满足塔机的使用要求。但其在下降过程中经常发生振动现象，而且不易消除。当阀处于中位时，液压缸不能有效地锁紧。

　　2原因分析系统中的液控单向阀工作不稳定是产生振动的原因，换向阀的选择不当是锁紧不可靠的原因。

　　2.产生振动的原因从中可知，液控单向阀反向开启的条件为一-B腔的油压力FKm一-控制活塞的摩擦阻力FM一——锥阀芯的总摩擦阻力W―阀芯重量Ak控制活塞面积则式C）可以简化为从上式可以看出，在选定液控单向阀后，A和Ak就是确定的值，F也可以看成是定值。所以其反向开启控制压力Pk主要取决于反向流动时的进口压力Pb和出口压力Pa.该系统中反向流动时的进口压力Pb就是液压缸有杆腔的压力，即Pk一——液压缸的大腔压力（即控制压力）K一——液压缸大小腔的面积比该系统在上升过程中，如果Pb大于Pw和摩擦阻力就可以提升起重物，假设在设计时系统的最高压力取1.5Pw……，这也是控制压力的高压力；液压缸大小腔面积比为1.5：1，则液压缸下腔的高压力（大负载下的压力）为该系统在大负载时的下降过程中，由于Pa=0，此时所需的控制压力为带卸荷阀的液控单向阀此时的开启压力为PK>0.05PB而系统此时能够满足反向开启条件。

　　由于该系统没有单向节流阀，活塞及负载下降时无背压，在液控单向阀打开后，活塞将会因负载及自重加速下降，使液压缸上腔失压，于是液控单向阀关闭，活塞停止运动，直到进油路重新建立起压力时，液控单向阀再被打开，上述过程被重复，使活塞断续地向下跃动，产生激烈振动。

　　若在液控单向阀的反向出口加一个单向节流阀，从可知，其出口压力Pa的加使得控制压力Pk加，其极限状态为PA=PB=3.25Pw此时控制压力己不能满足的要求，这样使得液控单向阀处在开口时忽大忽小的不稳定状态，从而使整个机构产生振动。以上是在大负载下分析的情况，若在负载小于大负载时，满足式（）的要求，也会产生振动。

　　2.2不能有效锁紧的原因在换向阀处于中位时，液控单向阀控制油压不为零，其阀芯开启，不具有锁紧功能，而换向阀的泄漏量较大，因此不能实现有效的锁紧。

　　3改进措施根据上述分析，针对具体原因进行相应的改进，并得出新的液压系统（见），从而消除了上述问题。

　　改进后的液压回路，在液压缸下腔出口与液控单向阀之间加设一个单向节流阀，在液压缸上腔出口与液控单向阀之间加一单向顺序阀，使活塞不会因负载和自重快速下滑，控制压力不受下降速度的影响，这样系统在下降过程中液控单向阀的开口能始终处于大开口状态，系统就不会产生振动。将M型换向阀改为H型换向阀，使换向阀处于中位时，控制油压为零，液控单向阀关闭，实现有效的锁紧功能。