汽车起重机是现代工程施工中极其重要的设备,具有机动性能好、转移方便等特点,被广泛应用。汽车起重机主要采用液压传动,液压系统主要包括起升系统、伸缩系统、变幅系统、回转系统和支腿系统等子系统。其中变幅子系统控制着起重臂架的变幅,承担着液压缸、起重臂自重和负载,是汽车起重机液压系统中主要的子系统之一,在整个液压系统中起到了关键作用。在变幅液压系统工作过程中,液压缸承受负载下行时容易出现超速、稳定性能差等现象,不能够准确到位。本文对变幅液压系统进行研究分析及其优化,主要完成以下研究工作:(1)分析了汽车起重机变幅系统的工况和工作原理,通过对变幅系统的力学分析和载荷分析,结合对多种液压平衡回路的研究,设计出汽车起重机变幅液压系统,同时对液压缸等液压元件进行计算,并详细阐述插装平衡阀的优点和工作原理。(2)基于仿真软件AMESIM对平衡阀和变幅系统进行建模和仿真,进而对液压缸负重、平衡阀弹簧刚度及预紧力、控制阻尼孔和阀口锥角等主要参数对平衡阀及变幅系统的动态特性的影响进行了分析,为平衡阀和变幅系统的优化设计提供了有力的依据。(3)根据插装平衡阀的结构图和工作原理,通过三维建模软件Pro/E对内部流场进行建模,在FLUENT软件中进行对其内部流场仿真模拟,观察分析在不用锥角和不同开口量的情况下的速度云图和压强云图。结合正交实验法,得到影响平衡阀性能的重要因素的最佳的组合,进而对平衡阀和变幅系统的性能进行了优化。