汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2015-05-27是否引證：否206071412郭云龍0.7%（92） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-05-28是否引證：否307-2012071529-張曉東0.7%（85） 張曉東 - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2016-06-23是否引證：否4機(jī)設(shè)1206吳文杰0.7%（85） 吳文杰 - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2016-06-03是否引證：否507-2009071416-韓國(guó)風(fēng)0.4%（58） 韓國(guó)風(fēng) - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2013-06-26是否引證：否“中國(guó)知網(wǎng)”大學(xué)生論文檢測(cè)系統(tǒng)- 2 -606071516尉越嘯0.4%（58） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-05-28是否引證：否707+08071515+高海寶0.4%（58） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-06-20是否引證：否807+08071629+魚(yú)展0.4%（58） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-06-20是否引證：否907-2009071605-郭冠群0.4%（55） 郭冠群 - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2013-06-26是否引證：否1005071616王久法0.4%（55） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-05-28是否引證：否1106071101梁迎彬0.4%（55） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-05-28是否引證：否1206071430李宇0.4%（55） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-05-28是否引證：否1307+08071306+賈瑞棟0.4%（55） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-06-20是否引證：否1407+08071401+王得成0.4%（55） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-06-20是否引證：否1507+08071416+范國(guó)棟0.4%（55） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-06-20是否引證：否1607+08071418+王浩0.4%（55） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-06-20是否引證：否1707+08071521+張?jiān)雒?.4%（55） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-06-20是否引證：否1807+08071616+谷靜靜0.4%（55） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-06-20是否引證：否1907+2008071116+李麗0.4%（55） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-06-20是否引證：否2006071311劉立剛0.4%（50） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-05-28是否引證：否2106071427鄒松0.4%（50） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-05-28是否引證：否2206071517姜朋0.4%（50） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-05-28是否引證：否2307+08071311+程迪迪0.4%（50） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-06-20是否引證：否2407+08071324+劉星0.4%（50） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-06-20是否引證：否2507+08071714+李照遠(yuǎn)0.3%（38） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-06-20是否引證：否26頂驅(qū)鉆機(jī)由液壓動(dòng)力卡瓦代替?zhèn)鹘y(tǒng)液壓動(dòng)力鉗的可行性研 - 豆丁網(wǎng)0.3%（35） - 互聯(lián)網(wǎng)文檔資源（http:/）- 2012是否引證：否2707+08071325+王青山0.3%（34） - 大學(xué)生論文聯(lián)合比對(duì)庫(kù)- 2012-06-20是否引證：否 原文內(nèi)容 -66675-97790 學(xué)號(hào): 2013040191227 密級(jí): 1218565382905“中國(guó)知網(wǎng)”大學(xué)生論文檢測(cè)系統(tǒng)- 3 - 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 院（系）名稱：機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)名稱 ： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 ： 楊文沁 指導(dǎo)教師 ： 陸全龍 2017年5月10日 BACHELORS DEGREE THESIS OF WUHAN DONGHU UNIVERSITY Design of Hydraulic System for Truck Crane Candidate：Yang Wen Qin Supervisor：Prof. Lu Quan Long May. 10th,2017 鄭重聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 論文作者簽名： 日期： 年月日 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘要 隨著科技的進(jìn)步，高科技和大型設(shè)備成為各國(guó)爭(zhēng)相研發(fā)的領(lǐng)域，隨著中國(guó)“智能制造”的提出，猶如給華夏民族的制造業(yè)打了一針強(qiáng)心劑，尤其是針對(duì)基建的大型施工設(shè)備，成為各制造業(yè)爭(zhēng)相研發(fā)的熱門(mén)領(lǐng)域。汽車起重機(jī)是基建中必不可少的起重設(shè)備，為了進(jìn)一步提高起重機(jī)的效率及操作靈活性，有必要對(duì)汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以獲得更好的性能。 本設(shè)計(jì)主要對(duì)起重機(jī)和其液壓系統(tǒng)進(jìn)行了深度了解，并分析了各種液壓回路，如起升回路，變幅回路等；列出了汽車起重機(jī)在實(shí)際作業(yè)中的典型工況，并對(duì)液壓系統(tǒng)主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)的一些參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。變幅機(jī)構(gòu)是起重機(jī)的關(guān)鍵部分，因此，本文對(duì)變幅液壓缸進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和相關(guān)分析，計(jì)算出了變幅液壓缸的尺寸及加工材料選取。 通過(guò)本設(shè)計(jì)的相關(guān)優(yōu)化，可以進(jìn)一步的提升汽車起重機(jī)的作業(yè)效率和操作靈活性，對(duì)工程建設(shè)中的起重作業(yè)，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。 關(guān)鍵詞:汽車起；液壓系統(tǒng)；變幅液壓缸；起重機(jī) Design of Hydraulic System for Truck Crane ABSTRACT With the progress of science and technology, high-tech and large-scale equipment to become the field of research anddevelopment, with Chinas smart manufacturing put forward, as if to the Chinese nations manufacturing industry shot atonic, especially for large-scale construction equipment , Become the manufacturing industry competing R & D hot areas. Inorder to further improve the efficiency and operational flexibility of the crane, it is necessary to optimize the hydraulic systemof the truck crane to obtain better performance. The design of the crane and its hydraulic system for a deep understanding, and analysis of a variety of hydraulic circuits,such as lifting circuits, amplitude loop, etc .; lists the actual operation of the truck crane in the typical conditions, and thehydraulic system Some of the parameters of the main implementing agencies were calculated. The variable frame is a keypart of the crane. Therefore, the detailed design and correlation analysis of the variable speed hydraulic cylinder are carriedout, and the size and processing material of the variable speed hydraulic cylinder are calculated. Through the optimization of the design, it can further improve the working efficiency and operational flexibility of the crane,which is of great practical significance to the lifting operation in the project construction. Keywords：Car Starting；Hydraulic System；Luffing Hydraulic Cylinder；Crane 目錄 1 前言 1 1.1 汽車起重機(jī)簡(jiǎn)介 1 1.2液壓系統(tǒng)在汽車起重機(jī)上的應(yīng)用及特點(diǎn) 1 1.3汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的發(fā)展情況 2 2 液壓系統(tǒng)性能分析與原理設(shè)計(jì) 3 2.1液壓系統(tǒng)關(guān)鍵回路的分析 3“中國(guó)知網(wǎng)”大學(xué)生論文檢測(cè)系統(tǒng)- 4 - 2.1.1 起升回路 3 2.1.2回轉(zhuǎn)回路 4 2.1.3 臂桿變幅回路 4 2.1.4 臂桿伸縮回路 4 2.1.5 支腿回路 6 2.2汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)類型的擬定 6 2.2.1各機(jī)構(gòu)組合情況 6 2.2.2液壓系統(tǒng)的工作原理分析 7 3 液壓系統(tǒng)計(jì)算 8 3.1 汽車起重機(jī)各機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的初定 8 3.1.1 起升機(jī)構(gòu) 8 3.1.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 8 3.1.3 變幅機(jī)構(gòu) 8 3.1.4 伸縮機(jī)構(gòu) 9 3.1.5 支腿機(jī)構(gòu) 9 3.2 液壓系統(tǒng)主要工作參數(shù)的初定 9 4 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)相關(guān)元件的計(jì)算 11 4.1 副卷?yè)P(yáng)回路 11 4.1.1 副卷?yè)P(yáng)馬達(dá)的相關(guān)計(jì)算 11 4.1.2 副卷?yè)P(yáng)馬達(dá)排量的相關(guān)計(jì)算 11 4.1.3 起升機(jī)構(gòu)副卷?yè)P(yáng)泵的相關(guān)計(jì)算 12 4.2 主卷?yè)P(yáng)回路 13 4.2.1. 主卷?yè)P(yáng)馬達(dá)的相關(guān)計(jì)算 13 4.2.2 主卷?yè)P(yáng)泵的相關(guān)計(jì)算 14 4.3 回轉(zhuǎn)回路 15 4.3.1 回轉(zhuǎn)馬達(dá)的相關(guān)計(jì)算 15 4.3.2 回轉(zhuǎn)油泵的相關(guān)計(jì)算 15 4.4 支腿回路 16 4.4.1 垂直支腿油缸的計(jì)算 16 4.4.2 油箱計(jì)算 16 5 變幅液壓缸設(shè)計(jì) 17 5.1變幅油路相關(guān)計(jì)算 17 5.2 伸縮油缸的選擇 17 5.3 伸縮油路 18 5.4 變幅液壓缸的受力分析 19 5.5 變幅液壓缸的機(jī)械設(shè)計(jì) 21 5.6 變幅液壓缸主要幾何參數(shù)的計(jì)算 22 6 結(jié)論 25 參考文獻(xiàn) 26 致謝 28 附錄 29 1 前言 1.1 汽車起重機(jī)簡(jiǎn)介 汽車起重機(jī)可以簡(jiǎn)單地理解為起重裝置與特制拖車的組合，該機(jī)通過(guò)組合，促使整機(jī)性能更加優(yōu)化，操作靈活、作業(yè)快捷、穩(wěn)定性及安全性更高，因此成為常用起重機(jī)械之一。 1.2液壓系統(tǒng)在汽車起重機(jī)上的應(yīng)用及特點(diǎn) 汽車起重機(jī)作為土木工程的重要機(jī)械之一，主要由起升裝置、變幅裝置、回轉(zhuǎn)裝置、起重臂和汽車底盤(pán)組成。21世紀(jì)，各項(xiàng)技術(shù)高速發(fā)展，液壓技術(shù)也不斷發(fā)展與優(yōu)化，智能電子工業(yè)，高強(qiáng)度材料和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展以及土木工程的快速發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)了汽車起重機(jī)的發(fā)展。自重大、操作性差、移動(dòng)性差和工作準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)的老式機(jī)械傳動(dòng)式汽車起重機(jī)已經(jīng)被市場(chǎng)淘汰。目前市場(chǎng)上的液壓式汽車起重機(jī)具有如下優(yōu)勢(shì)： 1.行動(dòng)自由靈活，在它的起重范圍內(nèi)及物理尺寸容許條件下，能夠在整個(gè)施工區(qū)內(nèi)承擔(dān)絕大部分的起重任務(wù)?！爸袊?guó)知網(wǎng)”大學(xué)生論文檢測(cè)系統(tǒng)- 5 - 2.它除了起重功能之外，可以與其它裝置進(jìn)行搭配使用來(lái)實(shí)現(xiàn)其它的功能，如：在液壓式汽車起重機(jī)的伸縮臂上配裝各種鏟子、鉆頭、抓斗、挖溝器等裝置進(jìn)行其它工作。 3.該起重機(jī)無(wú)需架空軌道等固定結(jié)構(gòu)，因此具有很多優(yōu)勢(shì)，如：操作平穩(wěn)、轉(zhuǎn)移快速、方便靈活、安全系數(shù)高、起重速度快等優(yōu)點(diǎn)，因此，可用于基建起重施工、能最大程度的降低生產(chǎn)成本或維修費(fèi)用。 4.該起重機(jī)本身具有獨(dú)立的動(dòng)力裝置，無(wú)需裝設(shè)接觸導(dǎo)電裝置。 5.該起重機(jī)可把起重物放置在地面上、地面下或者更高的地方。 基于上述優(yōu)勢(shì)，在運(yùn)輸、基建、礦山、筑路工程及重物裝卸中，液壓式汽車起重機(jī)成為了首選的起重設(shè)備。 液壓汽車起重機(jī)的起升回轉(zhuǎn)、變幅、起重臂伸縮及支腿伸縮等一系列動(dòng)作，既可單獨(dú)動(dòng)作，也可組合動(dòng)作，這些動(dòng)作需用液壓泵、定量或變量馬達(dá)相互配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。 汽車起重機(jī)采用液壓傳動(dòng)，在主要機(jī)構(gòu)中由于液壓油的存在，沒(méi)有劇烈的干摩擦副，從而減少了維修和施工準(zhǔn)備時(shí)間。 液壓汽車起重機(jī)的產(chǎn)品特點(diǎn)： 1. 起重機(jī)的操縱室具有現(xiàn)代設(shè)計(jì)風(fēng)格，舒適性強(qiáng)； 2.油耗小，功率大，噪音低； 3. 起重機(jī)的整體布局為全覆蓋式臺(tái)板，在車上就可完成很多事項(xiàng)：如：工作與檢修。 4. 起重機(jī)的支腿系統(tǒng)采用雙面操縱，操作穩(wěn)定性高，方便實(shí)用； 起重機(jī)屬于中型起重機(jī)械，傳統(tǒng)起重機(jī)移動(dòng)緩慢，體型笨重，而汽車起重機(jī)經(jīng)過(guò)不斷的革新，使其結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊，因此，整機(jī)重量輕，起重性能提高。同時(shí)很巧妙的把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠揭七\(yùn)動(dòng)，巧妙的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)易于實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的變幅和伸縮。由于各機(jī)構(gòu)通過(guò)操作可以稍微調(diào)動(dòng)，故作業(yè)更平穩(wěn)，安全、快速。 1.3汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的發(fā)展情況 隨著李克強(qiáng)總理提出的全面創(chuàng)新，以及國(guó)家為了振興傳統(tǒng)制造業(yè)出臺(tái)的“工藝4.0”以及“中國(guó)智造”等一系列政策，促進(jìn)了中國(guó)汽車起重機(jī)產(chǎn)業(yè)的新一輪改革，近幾年中國(guó)汽車式起重機(jī)產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)水平和制造水平得到了顯著提高，促使中國(guó)汽車起重機(jī)在國(guó)際市場(chǎng)上獲得了一席之地，也得到了國(guó)際市場(chǎng)的高度肯定，這些都為中國(guó)液壓式汽車起重機(jī)行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和高速發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)像徐州重工等重量級(jí)的汽車起重機(jī)制造廠家，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的自主研發(fā)與創(chuàng)新，已經(jīng)成熟掌握了全路面液壓式汽車起重機(jī)的核心技術(shù)，成功地制造出了200噸級(jí)（包括200噸級(jí)）以上的超大型液壓式汽車起重機(jī)，可以與國(guó)外先進(jìn)的液壓式汽車起重機(jī)相媲美，中國(guó)的液壓式汽車起重機(jī)行業(yè)已經(jīng)接近國(guó)際最先進(jìn)水平。 2 液壓系統(tǒng)性能分析與原理設(shè)計(jì) 2.1液壓系統(tǒng)關(guān)鍵回路的分析 液壓式汽車起重機(jī)（見(jiàn)圖2-1）液壓系統(tǒng)一般由改變吊臂角度的機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置、拉升和下降的裝置、吊臂改變長(zhǎng)度的裝置、支腿全伸及單伸的裝置等組成。 圖2-1 汽車起重機(jī)各動(dòng)作示意 2.1.1 起升回路 18611851220470重物的升降依靠起升回路（見(jiàn)圖2-2）。起升回路的液壓系統(tǒng)能夠快速的實(shí)現(xiàn)合分流方式轉(zhuǎn)換，通過(guò)液壓泵提供動(dòng)力，調(diào)節(jié)三位四通換向閥來(lái)帶動(dòng)雙向定量馬達(dá)，進(jìn)而帶動(dòng)圈揚(yáng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)起吊重物的升降，并通過(guò)制動(dòng)液壓缸（彈簧復(fù)位缸）來(lái)制動(dòng)雙向定量馬達(dá)，實(shí)現(xiàn)起吊重物的極速制動(dòng)。保證了作業(yè)的安全性。 1-三位四通換向閥；2-雙向定量馬達(dá)；3-彈簧復(fù)位缸 圖2-2 起升回路 2.1.2回轉(zhuǎn)回路 汽車起重機(jī)的有限臂長(zhǎng)，使吊起重物水平移動(dòng)的范圍受吊臂的限制，根據(jù)查閱相關(guān)資料及計(jì)算分析可知，因回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作所需功率小，故絕大多數(shù)汽車起重機(jī)采用全回轉(zhuǎn)式的設(shè)計(jì)。 汽車起重機(jī)的回轉(zhuǎn)回路是在液壓泵提供的動(dòng)力下，通過(guò)調(diào)節(jié)三位四通換向閥來(lái)控制雙向定量馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)吊臂工作轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。 221424520320 1-三位四通換向閥；2-雙向定量馬達(dá) 圖2-3 回轉(zhuǎn)回路 2.1.3 臂桿變幅回路 絕大部分液壓式汽車起重機(jī)為了更大程度的滿足重物裝、卸工作位置的要求，采用臂桿與臂桿的幅度變換設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。變幅回路（見(jiàn)圖2-4）是在液壓泵提供的動(dòng)力下，通過(guò)調(diào)節(jié)三位四通換向閥來(lái)控制雙作用單活塞桿液壓缸的液壓油，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)吊臂幅度的變化；回路圖中單向閥的作用是防止無(wú)桿腔中的液壓油倒流，吊臂幅度不會(huì)因?yàn)楣收隙鴾p小，保障了作業(yè)的安全性。 203771561595 1-三位四通換向閥；2-節(jié)流閥；3-單向閥；4-雙作用單活塞桿液壓缸 圖2-4 臂桿變幅回路 2.1.4 臂桿伸縮回路“中國(guó)知網(wǎng)”大學(xué)生論文檢測(cè)系統(tǒng)- 6 - 汽車起重機(jī)的伸縮回路是臂架伸縮機(jī)構(gòu)的核心部分，伸縮回路的成熟應(yīng)用，使臂桿無(wú)需接臂和拆臂，縮短了作業(yè)時(shí)間，提高了起重效率。在不作業(yè)狀態(tài)時(shí)，吊臂全部縮回，整機(jī)物理尺寸最小，提高了汽車起重機(jī)的機(jī)動(dòng)性和通過(guò)性。臂架設(shè)計(jì)為液壓式伸縮機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步的拓展了各類型起重機(jī)在實(shí)際施工環(huán)境下的使用性能。 本設(shè)計(jì)優(yōu)化了伸縮回路（如圖2-5），其原理類似于變幅回路，在此不再贅述。 2184400100330 圖2-5 伸縮回路 目前，絕大部分汽車起重機(jī)的吊臂采用3節(jié)（受結(jié)構(gòu)的限制等因素），吊臂伸縮的基本形式大致分為二類：1.順序伸縮。2.同步伸縮。 87630074295 （a）順序伸縮 （b）同步伸縮 圖2-6 吊臂伸縮方式 如圖2-6所示。顯而易見(jiàn)，獨(dú)立伸縮機(jī)構(gòu)按不同的操作配合，也能實(shí)現(xiàn)順序或同步伸縮的動(dòng)作。綜合考慮各種作業(yè)因素，本文設(shè)計(jì)的吊臂伸縮選擇使用最為普遍的順序伸縮方式。 為了使汽車起重機(jī)各節(jié)伸縮臂伸展后的載荷（標(biāo)準(zhǔn)載荷，非最大載荷）與該汽車起重機(jī)的起重量特性相適應(yīng)，起重機(jī)作業(yè)時(shí)，吊臂的伸縮順序?yàn)槎?jié)臂（2）三節(jié)臂（3）的順序伸出1為基本臂，而縮回則按相反的順序，即三節(jié)臂二節(jié)臂的順序縮回。 2.1.5 支腿回路 汽車起重機(jī)設(shè)置支腿有二個(gè)主要作用： 1.對(duì)起重機(jī)起固定作用，防止作業(yè)時(shí)，發(fā)生移動(dòng)。 2.支撐地面，分擔(dān)重物載荷，提高起重機(jī)的起重能力。 起重機(jī)屬于中型設(shè)備，在施工中，決不能出現(xiàn)事故，因而，需要充分考慮起重機(jī)的安全性及穩(wěn)定性，故支腿要求堅(jiān)固可靠、液壓系統(tǒng)安全自鎖（防止油管破裂，造成液壓是機(jī)構(gòu)作用，造成安全事故）、操作靈活、伸縮方便。在行駛或閑置時(shí)收回，作業(yè)時(shí)外伸撐地。支腿回路如下（圖2-7）所示，液壓系統(tǒng)中兩個(gè)單向閥互通，起鎖存作用，液壓分析同上原理。 124904512065 1-單向閥；2-雙作用單活塞桿液壓缸；3-三位四通換向閥 圖2-8 支腿液壓回路 2.2汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)類型的擬定 2.2.1各機(jī)構(gòu)組合情況 各機(jī)構(gòu)組合情況如圖（見(jiàn)圖2-8）所示。 為了確保汽車起重機(jī)施工過(guò)程中的安全，液壓支腿在起重機(jī)作業(yè)時(shí)，要求鎖死。由圖可知，回轉(zhuǎn)、變幅、伸縮機(jī)構(gòu)是并列執(zhí)行的，均可獨(dú)立動(dòng)作，之間也無(wú)相互干涉。最后一步（起身機(jī)構(gòu)）在前述的機(jī)構(gòu)執(zhí)行之后動(dòng)作。 1471930-215265 圖2-8 各機(jī)構(gòu)動(dòng)作組合情況 2.2.2液壓系統(tǒng)的工作原理分析 通過(guò)大學(xué)期間所學(xué)的液壓方面知識(shí)，設(shè)計(jì)了如下（見(jiàn)圖2-13）液壓系統(tǒng)的工作原理，優(yōu)化的液壓系統(tǒng)支腿分兩步（1）全伸；（2）單伸。單伸是為了進(jìn)一步支撐地面，使整機(jī)作業(yè)時(shí)，不發(fā)生移動(dòng)。 5429253175 圖2-14 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)圖 3 液壓系統(tǒng)計(jì)算 3.1 汽車起重機(jī)各機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的初定 3.1.1 起升機(jī)構(gòu) 起升機(jī)構(gòu)中，主卷?yè)P(yáng)相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)如下表（見(jiàn)表3-1）。 表3-1 主卷?yè)P(yáng)相關(guān)參數(shù)初定值 1397026035 起升機(jī)構(gòu)中，副卷?yè)P(yáng)相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)如下表（見(jiàn)表3-2）。 表3-2 副卷?yè)P(yáng)相關(guān)參數(shù)初定值 15303581915 3.1.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)速度 1.5 r/min 回轉(zhuǎn)阻力矩 104 K.Nm 減速器速比 1423.08 3.1.3 變幅機(jī)構(gòu) 最大行程 2842mm“中國(guó)知網(wǎng)”大學(xué)生論文檢測(cè)系統(tǒng)- 7 - 變幅油缸最大軸向阻力 1320KN 變幅時(shí)間 60Sec 3.1.4 伸縮機(jī)構(gòu) 吊臂伸縮機(jī)構(gòu)中，各級(jí)液壓缸的相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)如下表（見(jiàn)表3-3）。 表3-3 起升機(jī)構(gòu)中各級(jí)液壓缸的相關(guān)參數(shù)初定 14097026035 3.1.5 支腿機(jī)構(gòu) 垂直支腿： 吊重時(shí)支腿油缸最大反力 700 KN.m 行程 335mm 速比 2.78 3.2 液壓系統(tǒng)主要工作參數(shù)的初定 汽車起重機(jī)中，起升機(jī)構(gòu)的主卷?yè)P(yáng)機(jī)的主要工作參數(shù)初定(見(jiàn)表3-4)。 表3-4 起升機(jī)構(gòu)中，主卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作參數(shù)初定設(shè)定 324485153670 汽車起重機(jī)中，起升機(jī)構(gòu)的副卷?yè)P(yáng)機(jī)的主要工作參數(shù)初定(見(jiàn)表3-5)： 汽車起重機(jī)中，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的主要工作參數(shù)初定(見(jiàn)表3-6)。 表3-5 起升機(jī)構(gòu)中，副卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作參數(shù)初定設(shè)定 271145-154940 表3-6 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的主要工作參數(shù)初定設(shè)定 31369086995 汽車起重機(jī)中，變幅、伸縮和支腿機(jī)構(gòu)的主要工作參數(shù)初定(見(jiàn)表3-7)。 表3-7 變幅、伸縮和支腿機(jī)構(gòu)的主要工作參數(shù)初定設(shè)定 31686559690 4 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)相關(guān)元件的計(jì)算 4.1 副卷?yè)P(yáng)回路 4.1.1 副卷?yè)P(yáng)馬達(dá)的相關(guān)計(jì)算 1.副起升卷筒扭矩 415798033020 （4-1） （4-1）false 式中: false副卷?yè)P(yáng)MAX拉力（28KN）； 卷筒直徑。 false 鋼絲繩直徑，dj2 17mm false卷筒機(jī)械效率,查相關(guān)數(shù)據(jù)表得： false false 2.起升機(jī)構(gòu)的副卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)的馬達(dá)扭矩計(jì)算 415290056515 （4-2） （4-2）false 符號(hào)說(shuō)明: false副卷?yè)P(yáng)傳動(dòng)比(51.4)； false馬達(dá)輸出端機(jī)械效率0.93； false 4.1.2 副卷?yè)P(yáng)馬達(dá)排量的相關(guān)計(jì)算 416115553340 （4-3） （4-3）false 符號(hào)說(shuō)明: false馬達(dá)最大工作壓差。 false馬達(dá)機(jī)械效率(下文出現(xiàn)此符號(hào)都取值0.95)； false false 4.1.3 起升機(jī)構(gòu)副卷?yè)P(yáng)泵的相關(guān)計(jì)算 1.副起升卷筒的轉(zhuǎn)速“中國(guó)知網(wǎng)”大學(xué)生論文檢測(cè)系統(tǒng)- 8 - 415607566675 （4-4） （4-4） false 符號(hào)說(shuō)明: false副卷?yè)P(yáng)單繩MAX速度f(wàn)alse=50m/min。 false 2.副卷?yè)P(yáng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速 false 3.副卷?yè)P(yáng)馬達(dá)輸入流量 415099546355 （4-5） （4-5） false 符號(hào)說(shuō)明: false馬達(dá)容積效率（取值0.89）。 4.副卷?yè)P(yáng)泵輸出流量 管路液壓油泄露忽略不計(jì) false 5.副卷?yè)P(yáng)泵的排量 415290052070 （4-6） （4-6） false 符號(hào)說(shuō)明: false泵工作轉(zhuǎn)速（每分取值 2300轉(zhuǎn)） false油泵容積效率（取值0.95）。 4.2 主卷?yè)P(yáng)回路 4.2.1. 主卷?yè)P(yáng)馬達(dá)的相關(guān)計(jì)算 1.分析得主卷?yè)P(yáng)卷筒力矩計(jì)算公式如下： 415417069215 （4-7） （4-7）false 符號(hào)說(shuō)明： false主卷?yè)P(yáng)單繩最大拉力 （設(shè)定最大值為36KN）； false卷繞鋼絲繩j層時(shí)的卷筒直徑。 卷繞鋼絲繩4層時(shí)，主卷?yè)P(yáng)的卷筒直徑為： false 符號(hào)說(shuō)明： false鋼絲繩直徑（設(shè)定直徑為21毫米）； false卷筒機(jī)械效率,查相關(guān)起重機(jī)的卷筒機(jī)械效率參數(shù)表，分析后取值0.99。 false 2.主卷?yè)P(yáng)機(jī)馬達(dá)扭矩 416814072390 （4-8） （4-8）false 符號(hào)說(shuō)明： false主卷?yè)P(yáng)減速器速比（綜合分析后，設(shè)定為36.5）； false馬達(dá)輸出機(jī)械效率（查相關(guān)起重機(jī)的主卷?yè)P(yáng)馬達(dá)的機(jī)械效率參數(shù)表，分析后取值0.93）。 3.主卷?yè)P(yáng)機(jī)馬達(dá)排量 416242548260 （4-9） （4-9）false false 符號(hào)說(shuō)明： false馬達(dá)進(jìn)出口MAX壓力差： false主卷?yè)P(yáng)馬達(dá)機(jī)械效率（查相關(guān)起重機(jī)的主卷?yè)P(yáng)馬達(dá)的機(jī)械效率參數(shù)表，分析后取值0.95）。 4.2.2 主卷?yè)P(yáng)泵的相關(guān)計(jì)算 1.主卷?yè)P(yáng)卷筒的轉(zhuǎn)速 415099536195 （4-10） （4-10）false 符號(hào)說(shuō)明： false主卷?yè)P(yáng)MAX速度，（考慮安全因素之后，設(shè)定取值最大false=110m/min） 2.主卷?yè)P(yáng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速 false 3.主卷?yè)P(yáng)馬達(dá)流量 415290058420 （4-11） （4-11） false 符號(hào)說(shuō)明：“中國(guó)知網(wǎng)”大學(xué)生論文檢測(cè)系統(tǒng)- 9 - false主卷?yè)P(yáng)馬達(dá)容積效率，查馬達(dá)容積參數(shù)表得false； 4.主卷?yè)P(yáng)泵輸出流量 液壓油泄露暫不考慮，則總流量計(jì)算式： false false 符號(hào)說(shuō)明： 4167505258445 （4-12） （4-12） false副卷?yè)P(yáng)泵流量， false false 5.主卷?yè)P(yáng)泵排量 415544083185 （4-13） （4-13） false 符號(hào)說(shuō)明： false主卷?yè)P(yáng)泵工作轉(zhuǎn)速（綜合考慮起重機(jī)的安全及穩(wěn)定性因素，取值2760rpm）； false主卷?yè)P(yáng)泵容積效率，查表后，得false； 4.3 回轉(zhuǎn)回路 4.3.1 回轉(zhuǎn)馬達(dá)的相關(guān)計(jì)算 1.回轉(zhuǎn)馬達(dá)阻力矩 4150360146050 （4-14） （4-14）false 符號(hào)解釋： false回轉(zhuǎn)總阻力矩，設(shè)定為104KN.m； i回轉(zhuǎn)減速器速比，綜合考慮計(jì)算得i=1423.08； 回轉(zhuǎn)機(jī)械傳動(dòng)效率，查馬達(dá)參數(shù)表，取值=0.90。 2.回轉(zhuǎn)馬達(dá)的排量 415163068580 （4-15） （4-15）false 符號(hào)解釋： false馬達(dá)工作壓差； 4.3.2 回轉(zhuǎn)油泵的相關(guān)計(jì)算 1.馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速 falsefalse 符號(hào)說(shuō)明：false回轉(zhuǎn)速度，false =01.5r/min,取回轉(zhuǎn)速度MAX值1.5r/min。 2.回轉(zhuǎn)馬達(dá)流量 415290059690 （4-16） （4-16）false 符號(hào)解釋： false回轉(zhuǎn)馬達(dá)容積效率，查馬達(dá)相關(guān)參數(shù)表，綜合后取值為0.95。 3.回轉(zhuǎn)油泵的輸出流量 忽略液壓油泄露量，則輸出流量為 false 4.回轉(zhuǎn)油泵排量 416052073025 （4-17） （4-17）false 符號(hào)說(shuō)明： false回轉(zhuǎn)油泵工作轉(zhuǎn)速，綜合穩(wěn)定性等因素后，取值2760轉(zhuǎn)/分； false回轉(zhuǎn)油泵容積效率，查油泵相關(guān)參數(shù)后，取值=0.95。 4.4 支腿回路 4.4.1 垂直支腿油缸的計(jì)算 1.無(wú)桿腔油壓作用面積 false 符號(hào)說(shuō)明：F1支腿油缸MAX軸向阻力，F(xiàn)1=700KN； P支腿油缸MAX工作壓力， P=28Mpa； 2.無(wú)桿腔缸徑 416179099060 （4-18） （4-18）false 4.4.2 油箱計(jì)算 1.液壓系統(tǒng)差流量 416306040005 （4-19） （4-19）falsefalse“中國(guó)知網(wǎng)”大學(xué)生論文檢測(cè)系統(tǒng)- 10 - 2.油箱有效容積 false 5 變幅液壓缸設(shè)計(jì) 5.1 變幅油路相關(guān)計(jì)算 1.變幅油缸平均伸縮速度 false 符號(hào)含義： S變幅油缸工作時(shí)MAX行程，為了作業(yè)安全性，取值略低于最大值，取值為S=2842mm； false升臂變幅時(shí)間（初步設(shè)定為60sec） 2.變幅油缸平均輸入流量 415798052070 （5-1） （5-1）false 符號(hào)含義： false油缸容積效率， 當(dāng)容積效率取值為V=1時(shí)，則雙缸流量為： false (3)油泵輸出流量 413258050800 （5-2） （5-2）false 符號(hào)含義：false管路容積效率，查油泵相關(guān)參數(shù)表后，取值：false =0.95。 5.2 伸縮油缸的選擇 1.無(wú)桿腔油壓作用面積 false false false 符號(hào)含義： F第級(jí)油缸的MAX軸向反力； F第級(jí)油缸的MAX軸向反力； F第級(jí)油缸的MAX軸向反力； P各級(jí)液壓缸的工作壓力，假設(shè)各級(jí)P相等。 取值為：P=28Mpa ，falseKN，falseKN，falseKN。 2.無(wú)桿腔缸徑 416687095885 （5-3） （5-3）false false false 5.3 伸縮油路 1.伸縮缸平均伸出速度 false 符合解釋： false缸工作行程；S1=S2= S3 =8000mm； false缸工作行程； false缸工作行程； false吊臂油缸全程伸出時(shí)間。 設(shè)定各缸的工作行程相等，設(shè)為false ； 假定吊臂伸展達(dá)到最大行程的時(shí)間為false。 2.各級(jí)伸縮缸平均輸入流量 缸輸入流量： false 缸輸入流量： false 缸輸入流量： false 符號(hào)說(shuō)明：false油缸容積效率，查表取值false。 平均輸入流量： false“中國(guó)知網(wǎng)”大學(xué)生論文檢測(cè)系統(tǒng)- 11 - （3）液壓泵輸出流量 415544058420 （5-4） （5-4） false （4）變幅伸縮油泵輸出流量為： false （5）液壓泵的排量 416306080010 （5-5） （5-5） false 符號(hào)說(shuō)明：false油泵工作轉(zhuǎn)速，設(shè)定為false r/min； false油泵容積效率，查表得false 18097504121155.4 變幅液壓缸的受力分析 圖5-1 變幅液壓缸的作業(yè)示意圖 如圖5.1所示，為汽車起重機(jī)作業(yè)時(shí)吊臂變幅的幾種代表性狀態(tài)。下文的主要工作是對(duì)變幅液機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模，進(jìn)而簡(jiǎn)化為幾何圖形進(jìn)行相關(guān)受力分析。 110109084455圖5-2 變幅液壓缸的幾何示意圖 起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)相關(guān)建模之后，得出上圖（如圖5.2）所示的幾何示意圖。可將三鉸點(diǎn)建模之后，簡(jiǎn)化為三角形ABC。將油缸簡(jiǎn)化為線段AB，起重機(jī)的變幅裝置在轉(zhuǎn)臺(tái)和由各級(jí)液壓缸組成的吊臂上的鉸點(diǎn)，抽象建模為點(diǎn)A，點(diǎn)B，液壓式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)中心線為false。 當(dāng)汽車起重機(jī)作業(yè)時(shí)，吊臂幅度（R）吊起重物（Q）時(shí)，對(duì)鉸點(diǎn)C列平衡方程式得： 415099545720 （5-6） （5-6）false 符號(hào)含義說(shuō)明： false變幅油缸推力； Q作業(yè)負(fù)載的重量； h油缸推力對(duì)C點(diǎn)的力臂； e起升繩到鉸點(diǎn)C的距離（作業(yè)過(guò)程中變化）。 false吊臂的仰角； S起升繩的拉力； false吊臂的長(zhǎng)度； false吊臂的重心距點(diǎn)C的距離； false吊臂的重量； 4165600259715 （5-7） （5-7）因false，式(5-1)進(jìn)一步簡(jiǎn)化得： false 分析式（5-2）可知，當(dāng)汽車起重機(jī)的起吊重物Q確定后，false是和h的函數(shù)，與h成反比。由函數(shù)關(guān)系知，false和h是三角形決定的，也就是說(shuō)，false取決于三角形ABC的形狀。 17240254146555.5 變幅液壓缸的機(jī)械設(shè)計(jì) 圖5-3 額定功率下液壓缸的各參數(shù)圖 液壓缸受到的推力false： 415353567310 （5-8） （5-8）false 符號(hào)含義說(shuō)明：false變幅軸線與水平線的夾角； false工作臂長(zhǎng)； false吊臂自重； false吊臂重心到C點(diǎn)的距離； false液壓缸與AC的夾角； R起重機(jī)工作幅度； aC點(diǎn)與回轉(zhuǎn)中心的距離。 C與回轉(zhuǎn)中心的距離a3,6米，滿足這個(gè)距離的false=67；汽車起重機(jī)在額定功率下，起重量為falseN。 設(shè)定汽車起重機(jī)的最大起重量為10000kg。根據(jù)中國(guó)國(guó)內(nèi)制造業(yè)起重機(jī)生產(chǎn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，吊臂的質(zhì)量取值最大起重量的0.150.20，出于作業(yè)安全性考慮，取參數(shù)0.15。因?yàn)椴捎玫氖侨?jié)伸縮臂，故false； 工作繩拉力falseN； 吊臂基本臂長(zhǎng)falsem； 距離AC=947mm； 夾角false=62； false=1800mm； false=2800mm?！爸袊?guó)知網(wǎng)”大學(xué)生論文檢測(cè)系統(tǒng)- 12 - 由（5-3）得： 415544036830 （5-9） （5-9）false 5.6變幅液壓缸主要幾何參數(shù)的計(jì)算 1.液壓缸壓力false 設(shè)定false，考慮到液壓缸中的其它力的干擾，因而取falsefalse。 2.液壓缸內(nèi)徑Db 工作腔為無(wú)桿腔，計(jì)算公式如下： 415671090805 （5-10） （5-10）131127571755false 3.活塞桿直徑d 由于false=22false7false，所以d=0.7D=0.7false160mm=112mm。參考GB2348-80的液壓活塞桿系列，選取d=140mm。 4.活塞桿理論推力計(jì)算 下圖為液壓缸簡(jiǎn)化后的，活塞桿受力圖（見(jiàn)圖5-4）。 a.活塞桿伸出時(shí)false false b.活塞桿回縮時(shí)拉力false false 符號(hào)釋義： false無(wú)桿腔的受力面積； false有桿腔的受力面積。 false液壓缸的工作壓力（false）。 159512071120 圖5-4 活塞桿受力分析圖 5.活塞桿行程S 液壓缸全伸時(shí)S最大： false=2800mm 液壓缸全縮時(shí)S最?。?false=1800mm 得到行程S： S=falsefalse=1000mm 查相關(guān)參數(shù)系列表，選取行程S=1000mm。 6.缸筒壁厚falseb的計(jì)算 查表可知，液壓缸false，缸體選用45號(hào)鋼。故，false。 7.缸底厚度hb 假定為平行缸底，計(jì)算公式 415226551435 （5-11） （5-11）false 符號(hào)解釋： hb缸底厚度（m）； false液壓缸內(nèi)徑（m）； false試驗(yàn)壓力（false）； false缸底材料的許用應(yīng)力（false）。 材料選用45鋼，查材料的強(qiáng)度相關(guān)參數(shù)表，可知該鋼false600MPa， false355MPa，伸長(zhǎng)率false16。則false。 缸的工作壓力false，取。 false 設(shè)計(jì)變幅液壓缸如下圖所示： 12192059055 1-缸體端部耳環(huán)；2-缸底；3-螺母；4-墊圈；5-排氣閥；6-Y型密封圈；7-活塞；8-活塞桿；9-缸體；10-接頭；11、12-O型密封圈；13、16-六角螺釘；14-缸蓋；15-防塵圈；16-活塞桿端部耳環(huán) 圖5-5 變幅液壓缸裝配圖 6 結(jié)論 通過(guò)接近半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多書(shū)寫(xiě)論文的方法與技巧，感覺(jué)畢業(yè)設(shè)計(jì)其實(shí)是對(duì)我們大學(xué)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，也是一次檢閱，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我鞏固了大學(xué)期間學(xué)習(xí)的知識(shí)，也懂得了把各種知識(shí)總結(jié)在一起，靈活運(yùn)用。雖然設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了很多自己從沒(méi)想過(guò)的問(wèn)題，但是通過(guò)查閱相關(guān)資料，以及在老師和同學(xué)的幫助下，解決了“中國(guó)知網(wǎng)”大學(xué)生論文檢測(cè)系統(tǒng)- 13 -大部分的問(wèn)題。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用最多的就是液壓知識(shí)，要對(duì)一種重型機(jī)械的液壓系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，對(duì)于初次寫(xiě)論文的我來(lái)說(shuō)，挑戰(zhàn)性很大。最終通過(guò)各方面努力，克服了一些困難。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對(duì)汽車起重機(jī)有了全新的認(rèn)識(shí)與理解，明白了一個(gè)個(gè)機(jī)器背后的復(fù)雜性，從一個(gè)個(gè)想法的碰撞，到一個(gè)完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì)書(shū)，以及設(shè)計(jì)后的選材及加工工藝等等，都是要在設(shè)計(jì)之初就要考慮到的問(wèn)題。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，從毫無(wú)思路，到完成設(shè)計(jì)，其中有很多艱險(xiǎn)，但最終完成設(shè)計(jì)的那一刻，莫名的有一種自豪感。感謝所有在論文設(shè)計(jì)中，幫過(guò)我的人。 參考文獻(xiàn) 1 孫恒，陳作模.機(jī)械原理M. 第七版. 北京：高等教育出版社，2006：15-205. 2 濮良貴 ,紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)M.第八版. 北京：高等教育出版社，2006: 06-302. 3 楊家軍. 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)M. 北京：科學(xué)出版社，2008. 4 紀(jì)名剛.理論力學(xué)M. 黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.高等教育 出版社,2009. 5 王玉新.機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法學(xué)M（第一版）.天津大學(xué)出版社，2006. 6 馬香峰. 機(jī)器人結(jié)構(gòu)學(xué)B M . 機(jī)械工業(yè)出版社，2010. 7 吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)M. 機(jī)械工業(yè)出版社， 2012. 8 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)M. 化學(xué)工業(yè)出版社， 2012. 9 鄒慧君機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)M 北京：高等教育出版社，2008. 10陳奎生.液壓與氣壓傳動(dòng)M.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2011. 11 朱才新.液壓傳動(dòng)與控制M.重慶大學(xué)出版社，2008. 12 上海煤礦機(jī)械研究所編.液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)S.上海人民出版社，2014. 13 德國(guó)曼勒斯曼公司編寫(xiě).曼勒斯曼公司液壓元件手冊(cè)S,2010. 14 劉新德.袖珍液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)S.武漢：機(jī)械工業(yè)出版社,2007. 15 YuanS.High Voltage Circuit Breaker with Hydraulic Operating Mechanism (in Chinese). Beijing: China Machine Press,2008 16 ShiW Y. Hydraulic Mechanism of Switchgear in Chinese). Beijing:China Machine Press, 2009. 17 Yoshio Y K, Life M. Present status of power circuit breaker and its future. 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