1 前言

    汽车起重机是一种起重机械部分安装在通用或专用载重汽车底盘上，具有载重汽车行驶性能的起重机。由于在通用的汽车底盘上改装起重机较为经济，因而市场前景较好。经市场调研，6～12t的中小吨位汽车起重机在农村地区颇受欢迎。

    汽车起重机主要由起升机构、变幅机构、回转机构、伸缩机构和汽车底盘组成。起重机的起升、变幅、伸缩、回转等操作及支腿的升降动作均采用液压传动。因此，液压配管的设计在整车的设计中占有很重要的位置。

    2 整车结构总成装配

    由于整车较为复杂，故应用SolidWorks软件模拟装配，模拟时可根据各部件的关系建立逐级装配顺序。

    2.1 部件装配

    首先，调取零件，建立小装配件，然后完成各结构件总成的装配，包括吊臂总成、转台总成及副车架总成。转台总成如图1所示。

    图1 转台总成

    2.2 执行部件建模

    将各执行部件（变幅油缸、回转机构、起升机构及齿圈等）按1：1比例绘制三维图。起升机构装配图如图2所示。

    图2 起升机构

    在SolidWorks软件中新建装配体设计，调取各部件总成和各执行部件，完成整车结构总成装配。整车装配总成如图3所示。在此不赘述整车的布局与结构设计。

    图3 整车装配总成

    3 液压元件的空间布局

    汽车起重机液压系统涉及许多液压元件，其中包括上车操纵阀、下车操纵阀、变幅平衡阀、伸缩平衡阀、起升平衡阀、带梭阀的单向节流阀及支腿锁阀等。由于本文仅简述液压配管的装配过程，故不阐述液压系统的工作原理和液压传动系统的设计计算过程。

    液压元件的空间布局应遵循以下要点：

    a.便于安装及拆卸维修。保证与阀相连的管道能够自由拆卸，而不影响其他元件。

    b.阀到执行机构的距离本着就近原则，若连接阀到执行机构的钢管或软管过长，可能会引起系统发热，既不经济，也不美观。

    c.阀应由支架或阀卡固定，而不能仅依靠与阀相连的钢管支承阀的总质量。

    3.1 液压阀的三维建模

    将所用阀的实物（或外供图）按1：1比例绘制成三维模型，尤其应准确测量油口位置及油口大小，以保证下一步配管的精准。

    3.2 液压阀的固定小装配

    建装配体，插入阀、支架（阀卡）、螺栓等，形成各类小装配总成。小装配体示意图如图4所示，起升平衡阀小装配体如图5所示。最后在整车结构总成装配体中插入各类阀的小装配体，并选择合适的位置配合固定。


    图4 小装配体示意图


    图5 起升平衡阀小装配体图

    4 管件建模

    管件包括管道和管接头，管件的选用原则是要保证管中油液能够做层流流动，管路应尽量短，以减少损失，同时，要根据工作压力及安装位置确定管材与连接结构。

    液压密封形式种类繁多，诸如卡套式、焊接式、扩口式等。接头体形式也有多种，如DIN卡套式、GB、JB、英制等。虽然SolidWorks软件本身有Routing插件，但其自带的零件库不适用于生产设计。因此，选用目前起重机械常用的公制螺纹24。锥面加O形圈密封形式，将各型号接头体实物按1：1比例绘制三维图，建立零件库。

    经过长期积累，笔者已将目前产品中常用的各类管件（包括DIN标准、SN标准等）建立三维模型数据库，可在使用时直接调取，提高了设计效率。M22接头M18零件图如图6所示，M16组合式直角管接头零件图如图7所示。