为提高轮式起重机伸缩吊臂的承载能力和减轻其自重，提出对吊臂截面形状进行协同优化研究。针对于现有协同优化方法中松弛因子取值不当导致的优化效率低下、精度不高的问题，提出了基于系统级和学科级不一致性的松弛因子自适应计算和动态罚函数协同优化算法。该方法将协同优化过程分为三个阶段，并视系统级和各学科级的差异大小，自适应动态确定松弛因子值，且在接近收敛阶段在系统级引入动态罚函数。通过典型耦合非线性数值算例和减速器多学科优化标准算例对该方法的性能进行验证，并与标准协同算法和恒定松弛因子协同算法进行比较，结果表明该方法能够随优化进程对松弛因子作自适应计算，消除了现有动态松弛法中松弛因子取值震荡问题, 具有较好的鲁棒性和较高的收敛速度。为解决初始点选择不当导致协同优化陷入局部最优解的问题，提出了融入试验设计和梯度优化的混合协同优化算法。将基于试验设计和梯度优化的初始点选择策略与自适应松弛因子计算和动态罚函数的协同优化算法进行混合，形成混合协同算法，通过实例验证，表明混合协同算法无需初始值，且用最少的迭代次数就可获取全局最优解。表明混合协同算法具有良好的收敛性、精度和稳健性。在上述协同优化方法研究基础上，以优化时综合考虑伸缩吊臂强度、刚度和局部稳定性角度出发，按照协同优化机制，将复杂的吊臂优化问题分解为系统级以及强度和局部稳定性两个子系统级的优化问题。采用NURBS曲线构建吊臂截面下部承压边形状，进一步建立了伸缩吊臂的三维参数化实体模型、强度和吊臂局部稳定性有限元分析模型，建立了强度子系统级、局部稳定性子系统级和系统级协同优化数学模型，应用上述所研究协同优化的改进算法，并采用商用多学科优化软件集成有限元分析软件进行迭代求解，最终获得最优解，达到了吊臂局部稳定性和强度刚度同等水平，材料的承载性能得到了充分发挥，吊臂的自重得到有效降低。通过将实物模型的应力测试和理论计算值进行比较，验证了优化结果的可靠性。

随着起重机向大型化发展，设计自重轻和高承载能力的伸缩吊臂是实现其起重性能优越的必要保证。而减轻伸缩吊臂自重和提高承载能力的关键，就是合理地确定其截面形状，进行截面的形状优化设计。但其截面形状优化属于一种含有静动态耦合模型、多种性态函数以及多工况的综合优化问题，传统优化方法难以获得最优解。为此，以满足吊臂强度及局部稳定性具有大致相等的安全储备为出发点，提出对吊臂的截面形状协同优化理论进行研究，给出综合考虑结构组成、性能要求及计算模型的子系统分解方法，提出基于商用分析软件为分析器的改进半解析静、动态灵敏度计算方法。提出在一致性不等式约束中，视子系统间不一致性信息的动态调整松弛因子方法。提出基于物理规划的系统级优化方法。并提出从有效减少协同变量数量、将系统优化目标分解到子系统中等途径来提高协同优化效率、降低协同难度，从而获得更加高效的协同优化求解方法。

控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机专利目的

《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》的目的在于提出一种控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机，该液控系统操作简单，能够控制吊臂机构在较重负载工况下顺序伸缩，且伸缩顺序安全可靠。

控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机技术方案

《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》提供了一种控制三缸顺序伸缩的液控系统，包括伸缩控制联、平衡阀、第一伸缩油缸、第二伸缩油缸、第三伸缩油缸、第一单向阀组及第二单向阀组。

伸缩控制联用于切换压力油方向，实现对第一伸缩油缸、第二伸缩油缸、第三伸缩油缸伸缩动作的控制。

平衡阀用于保证吊臂在载荷下平稳缩回。

第一伸缩油缸、第二伸缩油缸、第三伸缩油缸为被控的伸缩油缸。

第一单向阀组，用于控制第一伸缩油缸和第二伸缩油缸之间的动作顺序，实现伸出时第一伸缩油缸完全伸出后第二伸缩油缸方能伸出，缩回时第二伸缩油缸完全缩回后第一伸缩油缸方能缩回。

第二单向阀组，用于控制第二伸缩油缸和第三伸缩油缸之间的动作顺序，实现伸出时第二伸缩油缸完全伸出后第三伸缩油缸方能伸出，缩回时第三伸缩油缸完全缩回后第二伸缩油缸方能缩回。

伸缩控制联、平衡阀、第一伸缩油缸通过油路依次顺序相连通，第一单向阀组与第一伸缩油缸固定连接，同时第一单向阀组与第一伸缩油缸之间通过油路连通；第二伸缩油缸通过油路与第一伸缩油缸、第一单向阀组相连通，第二伸缩油缸与第二单向阀组固定连接，同时第二伸缩油缸与第二单向阀组通过油路相连通，第三伸缩油缸通过油路与第二伸缩油缸、第二单向阀组连通。

伸缩控制联包括第一单向阀、换向阀、A侧次级溢流阀、B侧次级溢流阀。

平衡阀包括第一溢流阀、第二单向阀和节流阀。

第一伸缩油缸为内置芯管的结构形式，第一伸缩油缸包括第一活塞杆、第一有杆腔、第一无杆腔和第一缸体。

第二伸缩油缸为内置芯管的结构形式，包括第二活塞杆、第二有杆腔、第二无杆腔、第二缸体。

第三伸缩油缸包括第三活塞杆、第三有杆腔、第三无杆腔、第三缸体。

第一单向阀组包括第三单向阀，第一压力补偿阀、第二压力补偿阀和第四单向阀。

第二单向阀组包括第五单向阀，第三压力补偿阀、第四压力补偿阀和第六单向阀。

平衡阀、第一伸缩油缸、第二伸缩油缸、第三伸缩油缸均包括第一工作油口、第二工作油口、第三工作油口和第四工作油口；第一、第二伸缩油缸还包括第五工作油口、第六工作油口、第七工作油口。

第一单向阀组、第二单向阀组均设置有单向阀组第一工作油口、单向阀组第二工作油口、单向阀组第三工作油口。

换向阀上设置有压力油口、回油口、换向阀第一工作油口、换向阀第二工作油口和中位回油口；换向阀的压力油口与进油管路连通，第一单向阀设置在进油管路上，第一单向阀的出油口与换向阀的压力油口连通；换向阀的回油口与油箱连通，换向阀第一工作油口与平衡阀的第一工作油口连通，换向阀第二工作油口与平衡阀的第二工作油口连通；在换向阀第一工作油口与平衡阀的第一工作油口C连通的油路上旁接A侧次级溢流阀，A侧次级溢流阀的出油口与油箱连通，换向阀第二工作油口与平衡阀的第二工作油口连通的油路上旁接B侧次级溢流阀，B侧次级溢流阀的出油口与油箱连通；

伸缩控制联中的换向阀具有换向阀第一工作油口A和换向阀第二工作油口B，换向阀第二工作油口B与第一伸缩油缸的第一有杆腔连通，换向阀第一工作油口A通过第一伸缩油缸内置的芯管与第一单向阀组的单项阀组第一工作油口D连通，第一单向阀组的单项阀组第二工作油口D通过第一伸缩油缸的第一无杆腔以及第二伸缩油缸内置的芯管与第二单向阀组的单项阀组第一工作油口D连通。

第二伸缩油缸的有杆腔与第一伸缩油缸的第一有杆腔连通，第二单向阀组的单项阀组第二工作油口通过第二伸缩油缸的第二无杆腔以及第三伸缩油缸内置的芯管与第三伸缩油缸的第三无杆腔连通。

第三伸缩油缸的第三有杆腔与第二伸缩油缸的第二有杆腔连通。

换向阀具有第一工作位、第二工作位和第三工作位，换向阀在第一工作位时，压力油口、回油口、换向阀第一工作油口、换向阀第二工作油口相互之间均不连通，通过压力油口进入的压力油通过中位回油口回油箱；换向阀在第二工作位时，压力油口与换向阀第一工作油口连通，回油口与换向阀第二工作油口连通；换向阀在第三工作位时，压力油口与换向阀第二工作油口连通，回油口与第一工作油口连通；换向阀的压力油口与进油管路连通，换向阀的回油口与油箱连通，换向阀第一工作油口与第一伸缩油缸内置的芯管连通，换向阀第二工作油口与第一伸缩油缸的有杆腔连通。

进一步的，换向阀第一工作油口与第一伸缩油缸内置的芯管连通的油路上旁接有第一次级溢流阀，第一次级溢流阀的出油口与油箱连通。

进一步的，换向阀第二工作油口与第一伸缩油缸的有杆腔连通的油路上旁接有第二次级溢流阀，第二次级溢流阀的出油口与油箱连通。

进一步的，第一伸缩油缸包括第一活塞杆和第一缸体，第一活塞杆内置一芯管，芯管的一端位于第一活塞杆的杆段的空腔内，且与伸缩控制联连通；芯管的另一端固定设置在第一缸体的缸底，且与第一单向阀组的单向阀组第一工作油口连通；第一活塞杆的杆段上内置一有杆腔油道，连通伸缩控制联第二工作油口与第一伸缩油缸的有杆腔，第一缸体的缸底设置一油道，连通第一无杆腔与第一单向阀组的单向阀组第二工作油口。

进一步的，第二伸缩油缸包括第二活塞杆和第二缸体，第二活塞杆内置一芯管，芯管的一端位于第二活塞杆的杆段的空腔内，且与第一伸缩油缸无杆腔连通；芯管的另一端固定设置在第二缸体的缸底，且与第二单向阀组第一油口连通；第二活塞杆的杆段上内置一有杆腔油道，连通第一伸缩油缸有杆腔与第二伸缩油缸的有杆腔，第二缸体的缸底设置一油道，连通第二无杆腔与第二单向阀组的第二油口。

进一步的，第三伸缩油缸包括第三活塞杆和第三缸体，第三活塞杆内置一芯管，芯管的一端位于第三活塞杆的杆段的空腔内，且与第二伸缩油缸无杆腔连通；第三无杆腔油道的另一端与第三伸缩油缸的无杆腔连通；第三活塞杆的杆段内内置一有杆腔油道，连通第二伸缩油缸的有杆腔与第三伸缩油缸的有杆腔。

进一步的，伸缩控制联与第一伸缩油缸之间的油路上设置一平衡阀。

进一步的，平衡阀包括第一工作油口、第二工作油口、第三工作油口、第四工作油口，平衡阀的第一工作油口与伸缩控制联的第一工作油口连通，平衡阀的第二工作油口与伸缩控制联的第二工作油口连通，平衡阀的第三工作油口与第一伸缩油缸内置的芯管连通，平衡阀的第四工作油口与第一伸缩油缸的有杆腔连通。

进一步的，第一单向阀组包括第三单向阀、第一压力补偿阀、第四单向阀、第二压力补偿阀，设置在第一伸缩油缸的缸体底部；

进一步的，第二单向阀组包括第五单向阀、第三压力补偿阀、第六单向阀、第四压力补偿阀，设置在第二伸缩油缸的缸体底部；

进一步的，第一单向阀组第一压力补偿阀开启压力大于第一伸缩油缸与第二伸缩油缸伸出阻力差值，伸出时，第四单向阀打开，第一无杆腔进油，第一伸缩油缸伸出，此时第一压力补偿阀关闭，待第一伸缩油缸伸出到位后，压力油继续进入第一无杆腔，第一无杆腔油液压力升高至第一压力补偿阀开启压力与第二伸缩油缸伸出阻力之和，第一压力补偿阀打开，压力油开始进入第二伸缩油缸无杆腔，第二伸缩油缸开始伸出；

进一步的，第二单向阀组第三压力补偿阀开启压力大于第二伸缩油缸与第三伸缩油缸伸出阻力差值，第二伸缩油缸伸出到位之前第三压力补偿阀关闭，待第二伸缩油缸伸出到位之后，压力油继续进入第二无杆腔，第二无杆腔油液压力升高至第三压力补偿阀开启压力与第三伸缩油缸伸出阻力之和，第三压力补偿阀打开，压力油开始进入第三伸缩油缸无杆腔，第三伸缩油缸开始伸出，直至第三伸缩油缸伸出到位，切断压力油；

进一步的，第四压力补偿阀开启压力大于第三伸缩油缸与第二伸缩油缸缩回阻力差值，第二压力补偿阀开启压力大于第二伸缩油缸与第一伸缩油缸缩回阻力差值，第一、第二、第三无杆腔通过管路直接连通，第三伸缩油缸缩回到位之前，第二、四压力补偿阀关闭，第一、二伸缩油缸无杆腔回油路被切断，此时只有第三伸缩油缸缩回，待第三伸缩油缸缩回到位后，第三有杆腔继续进入压力油使该腔压力升高，压力升高至第三伸缩油缸与第二伸缩油缸缩回阻力差值与第四压力补偿阀开启压力之和时，第四压力补偿阀打开，第二无杆腔回油路被打开，第二伸缩油缸开始缩回，但第一单向阀组第二预压阀开启压力大于第二单向阀组第四预压阀开启压力，此时第二压力补偿阀仍关闭，第一无杆腔回油路仍被切断，待第二伸缩油缸缩回到位后，第二有杆腔持续进入压力油使该腔压力升高，直至达到第二伸缩油缸与第一伸缩油缸缩回阻力差值与第二压力补偿阀开启压力之和时，第二压力补偿阀打开，第一无杆腔回油路被打开，第一伸缩油缸开始缩回，直至缩回到位，切断压力油。

伸缩控制联为换向阀，当在第一工作位，压力油口进油，压力油经第一工作油口、平衡阀、第一工作油口以及第一伸缩油缸内置芯管和缸筒底部油道进入第一单向阀组，打开第二单向阀，压力油进入第一无杆腔，第一伸缩油缸伸出；

第一伸缩油缸伸出到位，第一无杆腔油液压力升高，达到第一压力补偿阀的设定压力与第二伸缩油缸伸出阻力之和，打开第一压力补偿阀，压力油经第七工作油口、第二伸缩油缸的第一工作油口及内置芯管和缸筒底部油道进入第二单向阀组，第四单向阀打开，压力油进入第二无杆腔，第二伸缩油缸伸出；

第二伸缩油缸伸出到位，第二无杆腔油液压力升高，达到第三压力补偿阀的开启压力，第三压力补偿阀打开，压力油经第二单向阀组第三工作油口、第二伸缩油缸的第七工作油口以及第三伸缩油缸的第一工作油口进入第三伸缩油缸的第三无杆腔，第三伸缩油缸伸出；

第三有杆腔的回油经其第四工作油口、第三工作油口、第二伸缩油缸的第六工作油口、第二有杆腔、第二伸缩油缸的第四工作油口、第二伸缩油缸的第二工作油口、第一伸缩油缸的第六工作油口、第一有杆腔、第一伸缩油缸的第四工作油口、第一伸缩油缸的第二工作油口、平衡阀、换向阀的第二工作油口、回油口T回油箱。

如上，三缸依次伸出，带动各节臂相应伸出，完成顺序伸出。

伸缩控制联切换到换向阀的第二工作位，通过换向阀的压力油口P进油，压力油经换向阀的第二工作油口、平衡阀、第一伸缩油缸的第二工作油口、第一伸缩油缸的第四工作油口、第一有杆腔、第一伸缩油缸的第六工作油口、第二伸缩油缸的第二工作油口、第二伸缩油缸的第四工作油口、第二有杆腔、第二伸缩油缸的第六工作油口、第三伸缩油缸的第三工作油口、第三伸缩油缸的第四工作油口进入第三有杆腔，第三无杆腔的回油经第三伸缩油缸的第二工作油口、第三伸缩油缸的第一工作油口、第二伸缩油缸的第七工作油口、第二单向阀组的第三工作油口、第五单向阀、第二单向阀组的第一工作油口、第二伸缩油缸的第三工作油口、第二伸缩油缸的第一工作油口、第一伸缩油缸的第七工作油口、第一单向阀组的第三工作油口、第三单向阀、第一单向阀组的第一工作油口、第一伸缩油缸的第三工作油口、第一伸缩油缸的第一工作油口、平衡阀、伸缩控制联中换向阀的第一工作油口、回油口T回油箱，第三缸体在压力油的作用下缩回，此时，由于第四压力补偿阀开启压力大于第三伸缩油缸与第二伸缩油缸缩回阻力差值，第二压力补偿阀开启压力大于第二伸缩油缸与第一伸缩油缸缩回阻力差值，第二、四压力补偿阀未被打开，第一、二伸缩油缸的无杆腔回油路被切断，只有第三伸缩油缸缩回；

第三缸体缩回到位，第三有杆腔油液压力升高，当油液压力达到第三伸缩油缸与第二伸缩油缸的缩回阻力差值与第四压力补偿阀设定的开启压力值之和时，第四压力补偿阀打开，第二无杆腔的回油经第二伸缩油缸的第五工作油口、第二单向阀组的第二工作油口、第四预压阀、第二单向阀组的第一工作油口、第二伸缩油缸的第三工作油口、第二伸缩油缸的第一工作油口、第一伸缩油缸的第七工作油口、第一单向阀组的第三工作油口、第三单向阀、第一单向阀组的第一工作油口、第一伸缩油缸的第三工作油口、第一伸缩油缸的第一工作油口、平衡阀、换向阀的第一工作油口、回油口回油箱，第二缸体在压力油的作用下缩回，此时，由于第二压力补偿阀开启压力大于第二伸缩油缸与第一伸缩油缸缩回阻力差值，且其开启压力大于第四压力补偿阀开启压力，第二压力补偿阀暂时关闭，第一伸缩油缸无杆腔回油路被切断，只有第二伸缩油缸缩回；

第二缸体缩回到位，第二有杆腔油液压力升高，当油液压力达到第二伸缩油缸与第一伸缩油缸的缩回阻力差值与第二压力补偿阀开启压力之和时，第三压力补偿阀打开，第一无杆腔的回油经第一伸缩油缸的第五工作油口、第一单向阀组的第二工作油口、第二压力补偿阀、第一单向阀组的第一工作油口、第一伸缩油缸的第三工作油口、第一伸缩油缸的第一工作油口、平衡阀、伸缩控制联中换向阀的第一工作油口、回油口回油箱，第一缸体在压力油的作用下缩回；

如上，三缸依次缩回，带动各节臂相应缩回，完成顺序回缩。

为实现上述目的，《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》还提供了一种吊臂机构，固定臂、多节伸缩臂、回缩拉索和多组伸出拉索机构，还包括，上述的控制三缸顺序伸缩的液控系统；

所述多节伸缩臂设置在固定臂内，并且能够伸出固定臂），所述回缩拉索用于回缩伸缩臂，所述伸出拉索机构用于伸出伸缩臂；

所述第一伸缩油缸的第一活塞杆与固定臂固定连接，第一伸缩油缸的第一缸体与多节伸缩臂的第一节伸缩臂固定连接；

第二伸缩油缸的第二活塞杆与多节伸缩臂的第一节伸缩臂固定连接，第二伸缩油缸的第二缸体与多节伸缩臂的第二节伸缩臂固定连接；

第三伸缩油缸的第三活塞杆与多节伸缩臂的第二节伸缩臂固定连接，第三伸缩油缸的第三缸体与多节伸缩臂的第三节伸缩臂固定连接。

多节伸缩臂包括n节伸缩臂，分别为第一节伸缩臂、第二节伸缩臂、第三节伸缩臂、四节伸缩臂、第五节伸缩臂……第n节伸缩臂；当n=3时，包括固定臂和三节伸缩臂（第一节伸缩臂、第二节伸缩臂、第三节伸缩臂），不包括伸出拉索机构，第一伸缩油缸、第二伸缩油缸、第二伸缩油缸分别控制三节伸缩臂。

多组伸出拉索机构包括n-3组伸出拉索机构，n大于等于3，分别为第一组伸出拉索机构、第二组伸出拉索机构……第n-3组伸出拉索机构.

控制三缸顺序伸缩的液控系统中的第一伸缩油缸的活塞杆与固定臂固定连接，第一伸缩油缸的缸体与第一节伸缩臂固定连接，控制三缸顺序伸缩的液控系统中的第二伸缩油缸的活塞杆与第一节伸缩臂固定连接，第二伸缩油缸的缸体与第二节伸缩臂固定连接，控制三缸顺序伸缩的液控系统中的第三伸缩油缸的活塞杆与第二节伸缩臂固定连接，第三伸缩油缸的缸体与第三节伸缩臂固定连接；第一伸缩油缸带动第一节伸缩臂伸出和缩回；第二伸缩油缸带动第二节伸缩臂伸出和缩回；第三伸缩油缸通过多组伸出拉索机构和回缩拉索机构带动第三节伸缩臂以及第三节伸缩臂以上的伸缩臂伸出和缩回。

控制三缸顺序伸缩的液控系统中的第一伸缩油缸的作用为：带动第一节伸缩臂伸出和缩回；

控制三缸顺序伸缩的液控系统中的第二伸缩油缸的作用为：带动第二节伸缩臂伸出和缩回；

控制三缸顺序伸缩的液控系统中的第三伸缩油缸的作用为：带动第三节伸缩臂伸出和缩回；

第三伸缩油缸通过两组及以上伸出拉索机构和回缩拉索带动第三节伸缩臂以及第三节以上伸缩臂的同步伸出和缩回。

为实现上述目的，《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》还提供了一起重机，它包括上述的吊臂机构。

控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机有益效果

1、三缸伸缩，与双缸相比，加大了中大幅度的作业能力，满足大幅度重载的作业要求；

2、《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》通过伸缩控制联控制切换压力油的方向，能够实现伸出、缩回和停止工作位的控制，当伸缩控制联切换到伸出工作位时，通过第一单向阀组第一压力补偿阀的压力控制可靠的保证了第一伸缩油缸及第一节伸缩臂伸出到位后第二伸缩油缸及第二节伸缩臂方能伸出，通过第二单向阀组第三压力补偿阀的压力控制可靠地保证了第二伸缩油缸及第二节伸缩臂伸出后第三伸缩油缸及第三节以上的伸缩臂方能伸出，从而保证了三缸的顺序伸出；当伸缩控制联切换到缩回工作位时，通过第二单向阀组的第四压力补偿阀的压力控制可靠地保证了只有在第三伸缩油缸完全缩回后第二伸缩油缸方能缩回，通过第一单向阀组第二压力补偿阀的压力控制可靠地保证了只有在第二伸缩油缸完全缩回后第一伸缩油缸方能缩回，从而保证了顺序缩回。

因此，《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》提供的控制三缸顺序伸缩的液控系统在三缸顺序伸出和顺序缩回时均依靠液压控制，避免了背景技术中提及的依靠单向阀和撞块等机液综合技术带来的因结构微变形导致的顺序伸缩无序故障，原理简单、操作方便、可靠性高，且单向阀组通过板式连接方式固定于缸筒底部，适用于直臂随车起重机伸缩臂内部空间小、结构紧凑的特点，从而保证了起重机起重性能更好地发挥。

2、通过第一伸缩油缸特有的芯管结构结合第一单向阀组，第二伸缩油缸特有的芯管结构结合第二单向阀组使所有需要连接的油口之间两两相对静止，从而避免了管道伸缩的问题；且平衡阀、第一伸缩油缸与第二伸缩油缸、第二伸缩油缸与第三伸缩油缸之间的管道连接无长度变动；因此，无须使用卷筒或拖链等输送油液，具有易于布置、占用空间小、可靠性高等特点，可广泛应用于吊臂内部安装空间小、维修装卸工作量大的直臂随车起重机。

3、《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》适用于直臂随车起重机中的吊臂机构在三缸控制下顺序伸缩，特别是空载就位，带载工作的工况吊臂的顺序伸缩及带载伸缩。

4、在伸缩控制联设置A侧次级溢流阀，有效地保护了第一伸缩油缸，避免了伸缩油缸内置芯管在过高的油液压力作用下纵向弯曲破坏，同时又能够满足带载伸缩的压力需求。

5、在伸缩控制联设置B侧次级溢流阀，从而可利用负载及吊臂自重缩回，极大降低缩回压力，并提高运动平稳性、降低能耗、延长工作时间，同时又能够满足空载缩回的压力需求。

6、运用了三缸顺序伸缩带多节臂混合伸缩的方式：伸出时，第一压力补偿阀开启压力设定值大于第一伸缩油缸伸出阻力差值，第三压力补偿阀开启压力设定值大于第二伸缩油缸伸出阻力差值，保证了三缸的顺序伸出；缩回时，第四压力补偿阀的开启压力设定值大于第二伸缩油缸的回缩阻力差值，第二压力补偿阀的开启压力设定值大于第一伸缩油缸的回缩阻力差值，第二压力补偿阀开启压力设定值大于第四压力补偿阀开启压力设定值，可靠地保证了只有第三伸缩油缸完全缩回后第二伸缩油缸方能缩回，且只有第二伸缩油缸完全缩回后第一伸缩油缸方能缩回。因此，三缸的顺序伸缩均依靠液压控制，原理简单、可靠高，性能稳定，不会出现伸缩缸缩回后再次伸出的现象。

7、第一伸缩油缸、第二伸缩油缸结合第一单向阀组、第二单向阀组，使所有需要连接的油口之间两两相对静止，从而避免了管道伸缩的问题。平衡阀、第一伸缩油缸、第二伸缩油缸和第三伸缩油缸之间的管道连接无长度变动。因此，无须使用卷筒或拖链等输送油液，具有易于布置、占用空间小、可靠性高等特点，可广泛应用于吊臂内部安装空间小、维修装卸工作量大的直臂随车起重机的结构特点。

8、第一单向阀组安装于第一缸体的底部、第二单向阀组安装于第二缸体的底部，均通过板式连接的方式，避免了控制阀与油缸一体式结构带来的结构复杂、成本高及维修困难等问题。

9、需特别说明《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》的伸缩特点：性能稳定，不会出现伸缩缸缩回后再次伸出的现象。

截至2014年11月，直臂随车起重机的吊臂伸缩多为同步伸缩，其方法为一根伸缩液压缸根据伸缩臂总节数拖带相应套数绳排，继而带动各节伸缩臂同步伸缩。但当吊臂拖动一定负载、伸缩臂节数多于三节时，臂架变形、单绳负载过大容易导致钢丝绳断裂，存在安全问题。

随着市场、技术的发展，双缸甚至三缸等多缸完成吊臂伸缩技术成为发展的趋势。直臂式随车起重机吊臂的顺序伸缩是指各节伸缩臂按一定顺序完成伸出与缩回动作。为了使各节伸缩臂伸缩后的起重能力与起重机起重特性相匹配，伸出顺序为从外到内，依次伸出，顺序缩回为从内到外，依次缩回。因直臂式随车起重机外形尺寸相关标准的要求及外观的考虑，一般将伸缩液压缸布置于伸缩臂架内。直臂式随车起重机臂体截面较小，为满足市场随车起重机带载伸缩需求，进一步提升中小幅度的起重能力，在较重负载工况下伸缩的直臂式随车起重机伸缩液压缸数目多数为三个。第一根伸缩液压缸拖动第一节伸缩臂，第二根伸缩液压缸拖动第二节伸缩臂，第三根伸缩液压缸根据伸缩臂总节数拖带相应套数绳排，继而带动除第一、二节伸缩臂以外的各节伸缩臂同步伸缩。

2014年11月之前研究技术中对双缸带动多节臂顺序伸缩进行了大量阐述，如专利CN201818571U提出的一种控制两个油缸顺序伸缩的液压系统，采用两个换向阀及两个平衡阀，分别控制两个液压缸，原理简单，但是操作复杂，元件数量较多，安装尺寸大，通用性较差；专利《直臂式随车起重机吊臂实现双缸顺序伸缩》的方法还在两根伸缩液压缸之间的油路上安装一片电磁阀，第一根伸缩液压缸完成动作后，再操纵电磁阀使第二根液压缸开始动作，此方法成本高且结构复杂，电磁阀和卷线装置的可靠性不高、增加了整个机构的失效概率。

随车起重机是安装在载货卡车上，受整车长度的限制，单节吊臂的长度受到限制，也及油缸的长度受到限制，双缸只能解决中小幅度的作用能力。为进一步加强中大等幅度的作用性能，尤其是带载伸缩能力，必须发展三缸以上的多缸顺序伸缩。论文《三级伸缩缸外伸无序故障分析》中提出了一种三级伸缩油缸控制多节臂顺序伸缩装置，其工作原理是：在第一、二级伸缩油缸缸底安装单向阀和撞块，第一级伸缩油缸伸出到位后，缸筒底部安装的撞块撞击第二级伸缩油缸上的撞块并打开底部的单向阀使第二级伸缩油缸无杆腔进油，第二级伸缩油缸伸出，第三级伸缩油缸伸出原理亦然，从而实现第一、二、三级伸缩油缸顺序伸出；反之，缩回时，第三级伸缩油缸首先缩回到位后，缸筒底部的撞块撞击第二级伸缩油缸上的撞块并打开底部的单向阀，使第二级伸缩油缸回油路打通，第二级伸缩油缸开始缩回，第三级伸缩油缸缩回原理亦然，从而实现第三、二、一级伸缩油缸顺序缩回。但是，此方法对伸缩油缸加工过程中的同轴度要求非常高，结构件的微小机械变形等问题极容易导致伸缩无序的故障出现，可靠性不高。

图1为《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》提供的控制三缸顺序伸缩的液控系统的原理示意图；

图1-1为《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》伸缩控制联结构示意图；

图1-2为《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》平衡阀结构示意图；

图1-3为《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》第一伸缩油缸和第一单向阀组结构示意图；

图1-4为《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》第二伸缩油缸和第二单向阀组结构示意图；

图1-5为《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》第三伸缩油缸结构示意图；

图2为《控制三缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机》提供的吊臂机构（六节臂）的结构示意图。

图中：1－伸缩控制联；11－第一单向阀；12－换向阀；13－A侧次级溢流阀；14－B侧次级溢流阀；P－换向阀的压力油口；T－换向阀的回油口；A－换向阀第一工作油口；B－换向阀第二工作油口；a－第一工作位、b－第二工作位、c－第三工作位；

2－平衡阀；21－第一溢流阀；22－第二单向阀；23－节流阀；C1－平衡阀的第一工作油口；C2－平衡阀的第二工作油口；C3－平衡阀的第三工作油口；C4－平衡阀的第四工作油口；

3－第一伸缩油缸；31－第一活塞杆；32－第一有杆腔；33－第一无杆腔；34－第一缸体；A1－第一伸缩油缸的第一工作油口；B1－第一伸缩油缸的第二工作油口；A2－第一伸缩油缸的第三工作油口；B2－第一伸缩油缸的第四工作油口；A3－第一伸缩油缸的第五工作油口；B3－第一伸缩油缸的第六工作油口；A4－第一伸缩油缸的第七工作油口；

4－第二伸缩油缸；41－第二活塞杆；42－第二有杆腔；43－第二无杆腔；44－第二缸体；A5－第二伸缩油缸的第一工作油口；B4－第二伸缩油缸的第二工作油口；A6－第二伸缩油缸的第三工作油口；B5－第二伸缩油缸的第四工作油口；A7－第二伸缩油缸的第五工作油口；B6－第二伸缩油缸的第六工作油口；A8－第二伸缩油缸的第七工作油口；

5－第三伸缩油缸；51－第三活塞杆；52－第三有杆腔；53－第三无杆腔；54－第三缸体；A9－第三伸缩油缸的第一工作油口；A10－第三伸缩油缸的第二工作油口；B7－第三伸缩油缸的第三工作油口；B8－第三伸缩油缸的第四工作油口；

6－第一单向阀组；61－第三单向阀；62－第一压力补偿阀；63－第二压力补偿阀；64－第四单向阀；D1－第一单向阀组的单向阀组第一工作油口；D2－第一单向阀组的单向阀组第二工作油口；D3－第一单向阀组的单向阀组第三工作油口；

7－第二单向阀组；71－第五单向阀；72－第三压力补偿阀；73－第六单向阀；74－第四压力补偿阀；D4－第二单向阀组的单向阀组第一工作油口；D5－第二单向阀组的单向阀组第二工作油口；D6－第二单向阀组的单向阀组第三工作油口；

8－回缩拉索；9－第一组伸出拉索；10－第二组伸出拉索；Ⅰ－固定臂；Ⅱ－第一节伸缩臂；Ⅲ－第二节伸缩臂；Ⅳ－第三节伸缩臂；Ⅴ－第四节伸缩臂；Ⅵ－第五节伸缩臂。