6up手动式液压千斤顶的原理及结构

  北京电子科技职业学院机械工程学院 高职机电09-2 王嘉庆 手动式液压千斤顶的原理及结构 本文从液压千斤顶结构与工作原理的分析,按要求对参数进行选择,按参数进行设计、校核,四个方面,层层推进,步步为营, 逐步阐述液压千斤顶设计的全过程.尤其在原理、结构,液压缸、 手柄、油路,常见的故障及维修的设计中,运用已掌握的液压结 构原理知识,机械设计与制造理论及计算公式,机械加工工艺, 确定了整个液压系统各个零件的几何尺寸,确保了液压千斤顶的 质量和强度。 该液压千斤顶额定起重量为19600N,极限为15Mpa,当超过5.5T时自动卸荷,保证千斤顶不会因为超负荷而损坏。该液压千 斤顶系统简单,实用性强,成本低,使用维护方便,抗拉性强, 运行稳定可靠,手柄的灵活设计及低强度运行,更增加了千斤顶 使用的普遍性。 自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,液压传动技术已有两三百年的历史。直到20世纪30年代它才较为普遍的用于起重 机,机床及工程机械。在第二次世界大战期间,由于战争需要, 出现了由响应迅速,精度高的液压控制机构所装备的各种军事武 器。第二次世界大战结束后,液压技术迅速转向民用工业,液压 技术不断应用于各种自动机械及自动生产线年代以后,液压技术随着原子能,空间技术,计算机技术的发展而迅速发展,因此,液压传动真正的发展也就是近三 四十年的事,当前液压技术正向迅速,高压,大功率,高效,低 噪声,经久耐用,高度集成化的方向发展,同时,新型液压元件 和液压系统的计算机辅助设计,计算机辅助测试,计算机直接控 制,机电一体化技术,可靠性技术等方面也是当前液压传动及控 制技术发展和研究的方向。我国的液压技术最初应用于机床和锻 压设备上,后来用于拖拉机和工程机械。现在,我国的液压元件 随着从国外引进一些液压元件,生产技术以及进行自行设计,现 已形成了系列,并在各种机械设备上得到广泛的使用。 千斤顶是一种起重高度小(小于1m)的最简单的起重设备,它主要用于矿,交通运输等部门作为车辆维修及其他起重,支撑等工作。 其结构轻巧坚固,灵活可靠,一人即可携带操作。千斤顶是用刚 性顶举件作为工作装置,通过顶部托座或底部托爪在小行程内顶 升重物的,轻小起重设备它有机械式和液压式两种。机械式千斤 顶又有齿条式与螺旋式两种,由于起重量小,操作费力,一般只 用于机械维修工作,在维修过程中不适用,液压千斤顶结构紧凑, 工作平稳,有自锁作用,故使用广泛。其缺点是起重高度有限, 起升高度有限,起升速度慢。 专用液压千斤顶使专用的张拉机具,在制作预应力混凝土构件时,对预应力钢筋施加张力。专用液压千斤顶多为双作用式。常用的 用穿心式和锥锚式两种。 穿心式千斤顶适用于张拉钢筋束或钢丝束,它主要由张拉缸,顶压缸,顶压活塞及弹簧等部分组成。它的特点是:沿拉伸轴心有 一穿心孔道,钢筋(或钢丝)穿入后由尾部的工具锚固。 液压千斤顶设计方案示意图 液压千斤顶结构图1所示,工作时 通过上移6手柄使7小活塞向上运 动从而形成局部真空,油液从油 箱通过单向阀9被吸入小油缸,然 后下压6手柄使7小活塞下压,把 小油缸内的液压油通过10单向阀 压入3大油缸内,从而推动2大活 塞上移,反复动作顶起重物。6up,通 过1调节螺杆可以调整液压千斤顶 的起始高度,使用完毕后扭转4回 油阀杆,连通3大油缸和油箱,油 液直接流回油箱,2大活塞下落, 大活塞下落速度取决于回油阀杆 的扭转程度。 液压千斤顶原理图 液压千斤顶的工作原理如图1-1所示,大 缸体3和大活塞4组成举升缸;杠杆手柄6、 小缸体8、活塞7、单向阀5和9组成手动液 压泵。活塞和缸体之间保持良好的配合关 系,又能实现可靠的密封。当抬起手柄6, 使小活塞7向上移动,活塞下腔密封容积 增大形成局部线打开,油 箱中的油在大气压力的作用下通过吸油管 进入活塞下腔,完成一次吸油动作。当用 力压下手柄时,活塞7下移,其下腔密封 容积减小,油压升高,单向阀9关闭,单 向阀5打开,油液进入举升缸下腔,驱动 活塞4使重物G上升一段距离,完成一次 压油动作。反复地抬、压手柄,就能使油 液不断地被压入举升缸,使重物不断升高, 达到起重的目的。如将放油阀2旋转90 (在实物上放油阀旋转角度是可以改变 的),活塞4可以在自重和外力的作用下 实现回程。这就是液压千斤顶的工作过程。 液压千斤顶结构设计 4、导向套的设计(如图) 活塞杆导向套装在内管的有杆侧端盖内,用以对活塞杆进行导 行,内装有密封装置以保证缸筒有杆腔的密封,导向套采用非耐 磨材料时,内圈可设导向环,用以作活塞杆的导向。 液压千斤顶活塞部位的密封 在大活塞与大油缸配合部位采用的尼龙碗形密 封件与O形密封圈组合 而成的组合密封装置, 由于橡胶具有良好的弹 性,受力时迫使尼龙碗 良好的密封作用。液压千斤顶装配图 液压油的选择 (6)比热和传热系数打,体积膨胀系数小,闪点和燃点高,流动点和凝固点; (7)对液压系统所用金属及密封件材料等有良好的相容性;液压千斤顶常见的故障与维修 液压千斤顶常见故障及处理方法 千斤顶无法顶升、顶升缓慢或急速泵浦油箱油量太少 依照泵浦型号添加所需液压油 泵浦洩压阀没有上紧 上紧洩压阀 油压接头没有上紧 确实上紧油压接头 负载过重 依照千斤顶额定负载使用 油压千斤顶组内有空气 将空气排出 千斤顶柱塞卡死不动 分解千斤顶检修内壁及油封 千斤顶顶升但无法持压 油路间没有锁紧漏油 上紧油路间所有接头 从油封处漏油 更换损坏油封 泵浦内部漏油 检修油压泵浦 千斤顶无法回缩、回缩缓慢及不正常 泵浦洩压阀没有打开 泵浦油箱油量过多依照泵浦型号存放所需液压油 油压接头没有上紧 确实上紧油压接头 油压千斤顶组内有空气 将空气排出 油管内经太小 使用较大内经油管 千斤顶回缩彈弹簧损坏 分解千斤顶检修 电动油压泵浦无法起动 电源没接或开 检查电源、开关 继电器、开关 或碳刷可 能损坏 检查更换损坏零件 电源安培数不夠 增加另一个电源回路 马达电流安培数过高 马达损坏 更换马达 洩压阀设定不当 重新设定洩压阀压力 齿轮泵浦内部损坏 检修齿轮泵浦 液压油流入马达部位 齿轮泵浦轴心油封损坏 拆开马达及齿轮泵浦更换损 泵浦连转有异音齿轮泵浦柱塞卡住或弹 拆开齿轮泵浦更换损坏零件钢珠移位或损坏 液压油流入马达部位 齿轮泵浦轴心油对损坏 拆开马达及齿轮泵浦更换损 坏油封 泵浦无油、使千斤顶柱塞完全伸出 或柱塞伸出有抖动现象 泵浦油箱油量太少 在千斤顶完全缩回时,依照 号添加所需液压油泵浦油位内有異物阻塞 或过滤器 检查并清洁过滤器 阻塞从洩压阀没有上紧 油压接头没有上紧 确实上紧油压接头 液压油温度太低或黏度 太高 更换適当液压油 油压千斤顶组内有空气 将空气排出 清洁检修钢珠及油封释压放洩阀设定压力太 设定正确压力泵浦过滤器阻塞 清洁过滤器更换液压油 结论 毕业设计是大学学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的学习机会,通过这次对液压千斤顶理知识和实际设计的相结合,锻炼了我的综 合运用所学专业知识,解决实际工程问题的能力,同时也提高了我查阅 文献资料、设计手册、设计规范能力以及其他专业知识水平,而且通过 对整体的掌控,对局部的取舍,以及对细节的斟酌处理,都使我的能力 得到了锻炼,经验得到了丰富,并且意志品质力,抗压能力以及耐力也 都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业 设计的目的所在,提高是有限的但却是全面的,正是这一次毕业设计让 我积累了许多实际经验,使我的头脑更好的被知识武装起来,也必然让 我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力,更强的沟通力和理解力。 顺利如期的完成本此毕业设计给了我很大的信心,让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心,但同时也发现了自己的许多不 足与欠缺,留下了些许遗憾,不过不足与遗憾不会给我打击只会更好的 鞭策我前行,今后我更会关注新科技新设备新工艺的出现,并争取尽快 的掌握这些先进知识,更好的为祖国做贡献。