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1、北京電子科技職業(yè)學院機械工程學院高職機電09-2王嘉慶 液壓千斤頂的設計液壓千斤頂的設計 手動式液壓千斤頂的原理及結構手動式液壓千斤頂的原理及結構l 本文從液壓千斤頂結構與工作原理的分析,按要求對參數進行選擇,按參數進行設計、校核,四個方面,層層推進,步步為營,逐步闡述液壓千斤頂設計的全過程.尤其在原理、結構,液壓缸、手柄、油路,常見的故障及維修的設計中,運用已掌握的液壓結構原理知識,機械設計與制造理論及計算公式,機械加工工藝,確定了整個液壓系統(tǒng)各個零件的幾何尺寸,確保了液壓千斤頂的質量和強度。l 該液壓千斤頂額定起重量為19600N,極限為15Mpa,當超過5.5T時自動卸荷,保證千斤頂不會
2、因為超負荷而損壞。該液壓千斤頂系統(tǒng)簡單,實用性強,成本低,使用維護方便,抗拉性強,運行穩(wěn)定可靠,手柄的靈活設計及低強度運行,更增加了千斤頂使用的普遍性。主要內容主要內容l1 液壓技術的發(fā)展及應用液壓技術的發(fā)展及應用 l2 千斤頂的分類及用途千斤頂的分類及用途l3 液壓千斤頂的總體設計方案及原理液壓千斤頂的總體設計方案及原理 l4 液壓千斤頂的結構設計液壓千斤頂的結構設計 l5 液壓油的選用液壓油的選用 l6 液壓千斤頂常見的故障與維修液壓千斤頂常見的故障與維修 、 液壓技術的發(fā)展及應用液壓技術的發(fā)展及應用l自18世紀末英國制成世界上第一臺水壓機算起,液壓傳動技術已有兩三百年的歷史。直到20世紀
3、30年代它才較為普遍的用于起重機,機床及工程機械。在第二次世界大戰(zhàn)期間,由于戰(zhàn)爭需要,出現了由響應迅速,精度高的液壓控制機構所裝備的各種軍事武器。第二次世界大戰(zhàn)結束后,液壓技術迅速轉向民用工業(yè),液壓技術不斷應用于各種自動機械及自動生產線。l 本世紀60年代以后,液壓技術隨著原子能,空間技術,計算機技術的發(fā)展而迅速發(fā)展,因此,液壓傳動真正的發(fā)展也就是近三四十年的事,當前液壓技術正向迅速,高壓,大功率,高效,低噪聲,經久耐用,高度集成化的方向發(fā)展,同時,新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助設計,計算機輔助測試,計算機直接控制,機電一體化技術,可靠性技術等方面也是當前液壓傳動及控制技術發(fā)展和研究的方向
4、。我國的液壓技術最初應用于機床和鍛壓設備上,后來用于拖拉機和工程機械?,F在,我國的液壓元件隨著從國外引進一些液壓元件,生產技術以及進行自行設計,現已形成了系列,并在各種機械設備上得到廣泛的使用。 千斤頂的分類及用途千斤頂的分類及用途 l 千斤頂是一種起重高度小(小于1m)的最簡單的起重設備,它主要用于礦,交通運輸等部門作為車輛維修及其他起重,支撐等工作。其結構輕巧堅固,靈活可靠,一人即可攜帶操作。千斤頂是用剛性頂舉件作為工作裝置,通過頂部托座或底部托爪在小行程內頂升重物的,輕小起重設備它有機械式和液壓式兩種。機械式千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種,由于起重量小,操作費力,一般只用于機械維修工作,在
5、維修過程中不適用,液壓千斤頂結構緊湊,工作平穩(wěn),有自鎖作用,故使用廣泛。其缺點是起重高度有限,起升高度有限,起升速度慢。l液壓千斤頂分為通用和專用兩類。l專用液壓千斤頂使專用的張拉機具,在制作預應力混凝土構件時,對預應力鋼筋施加張力。專用液壓千斤頂多為雙作用式。常用的用穿心式和錐錨式兩種。l穿心式千斤頂適用于張拉鋼筋束或鋼絲束,它主要由張拉缸,頂壓缸,頂壓活塞及彈簧等部分組成。它的特點是:沿拉伸軸心有一穿心孔道,鋼筋(或鋼絲)穿入后由尾部的工具錨固。液壓千斤頂設計方案示意圖液壓千斤頂結構圖1所示,工作時通過上移6手柄使7小活塞向上運動從而形成局部真空,油液從油箱通過單向閥9被吸入小油缸,然后下
6、壓6手柄使7小活塞下壓,把小油缸內的液壓油通過10單向閥壓入3大油缸內,從而推動2大活塞上移,反復動作頂起重物。通過1調節(jié)螺桿可以調整液壓千斤頂的起始高度,使用完畢后扭轉4回油閥桿,連通3大油缸和油箱,油液直接流回油箱,2大活塞下落,大活塞下落速度取決于回油閥桿的扭轉程度。 液壓千斤頂原理圖 液壓千斤頂的工作原理如圖1-1所示,大缸體3和大活塞4組成舉升缸;杠桿手柄6、小缸體8、活塞7、單向閥5和9組成手動液壓泵。活塞和缸體之間保持良好的配合關系,又能實現可靠的密封。當抬起手柄6,使小活塞7向上移動,活塞下腔密封容積增大形成局部真空時,單向閥9打開,油箱中的油在大氣壓力的作用下通過吸油管進入活
7、塞下腔,完成一次吸油動作。當用力壓下手柄時,活塞7下移,其下腔密封容積減小,油壓升高,單向閥9關閉,單向閥5打開,油液進入舉升缸下腔,驅動活塞4使重物G上升一段距離,完成一次壓油動作。反復地抬、壓手柄,就能使油液不斷地被壓入舉升缸,使重物不斷升高,達到起重的目的。如將放油閥2旋轉90(在實物上放油閥旋轉角度是可以改變的),活塞4可以在自重和外力的作用下實現回程。這就是液壓千斤頂的工作過程。液壓千斤頂結構設計 l 1、內管設計內管設計 l 2、外管設計外管設計 l 3、活塞桿設計活塞桿設計 l 4、導向套的設計導向套的設計 (如圖) 活塞桿導向套裝在內管的有桿側端蓋內,用以對活塞桿進行導行,內裝
8、有密封裝置以保證缸筒有桿腔的密封,導向套采用非耐磨材料時,內圈可設導向環(huán),用以作活塞桿的導向。 液壓千斤頂活塞部位的密封 l在大活塞與大油缸配合部位采用的尼龍碗形密封件與O形密封圈組合而成的組合密封裝置,由于橡膠具有良好的彈性,受力時迫使尼龍碗的唇邊與缸壁貼合,起良好的密封作用。 液壓千斤頂裝配圖 液壓油的選擇 l為了更好地傳動運動和動力,液壓油應具備如下性能:l (1)潤滑性能好;l (2)純潔度好,雜質少;l (3)合適的粘度和良好的粘溫特性;l (4)抗泡沫性,抗乳化性和防銹性好,腐蝕性?。籰 (5)對熱,氧化,水解都有良好的穩(wěn)定性,使用壽命長;l (6)比熱和傳熱系數打,體積膨脹系數小
9、,閃點和燃點高,流動點和凝固點;l (7)對液壓系統(tǒng)所用金屬及密封件材料等有良好的相容性; 液壓千斤頂常見的故障與維修 液壓千斤頂常見故障及處理方法問 題原 因解 決 方 式千斤頂無法頂升、頂升緩慢或急速泵浦油箱油量太少依照泵浦型號添加所需液壓油泵浦洩壓閥沒有上緊上緊洩壓閥油壓接頭沒有上緊確實上緊油壓接頭負載過重依照千斤頂額定負載使用油壓千斤頂組內有空氣將空氣排出千斤頂柱塞卡死不動分解千斤頂檢修內壁及油封千斤頂頂升但無法持壓油路間沒有鎖緊漏油上緊油路間所有接頭從油封處漏油更換損壞油封泵浦內部漏油檢修油壓泵浦千斤頂無法回縮、回縮緩慢及不正常泵浦洩壓閥沒有打開打開泵浦洩壓閥泵浦油箱油量過多依照泵浦
10、型號存放所需液壓油油壓接頭沒有上緊確實上緊油壓接頭油壓千斤頂組內有空氣將空氣排出油管內經太小使用較大內經油管千斤頂回縮彈彈簧損壞分解千斤頂檢修電動油壓泵浦無法起動電源沒接或開檢查電源、開關繼電器、開關 或碳刷可能損壞檢查更換損壞零件電源安培數不夠增加另一個電源回路馬達電流安培數過高馬達損壞更換馬達洩壓閥設定不當重新設定洩壓閥壓力齒輪泵浦內部損壞檢修齒輪泵浦液壓油流入馬達部位齒輪泵浦軸心油封損壞拆開馬達及齒輪泵浦更換損壞油對泵浦連轉有異音齒輪泵浦柱塞卡住或彈簧、拆開齒輪泵浦更換損壞零件鋼珠移位或損壞液壓油流入馬達部位齒輪泵浦軸心油對損壞拆開馬達及齒輪泵浦更換損壞油封泵浦無法輪油、使千斤頂柱塞完全
11、伸出或柱塞伸出有抖動現象泵浦油箱油量太少在千斤頂完全縮回時,依照泵浦型號添加所需液壓油泵浦油位內有異物阻塞或過濾器檢查并清潔過濾器阻塞從洩壓閥沒有上緊油壓接頭沒有上緊確實上緊油壓接頭液壓油溫度太低或黏度太高更換適當液壓油油壓千斤頂組內有空氣將空氣排出釋壓放洩閥松動檢查并上緊泵浦無法建壓或持壓釋壓放洩閥漏油清潔檢修鋼珠及油封釋壓放洩閥設定壓力太低設定正確壓力泵浦過濾器阻塞清潔過濾器更換液壓油 結論l 畢業(yè)設計是大學學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的學習機會,通過這次對液壓千斤頂理知識和實際設計的相結合,鍛煉了我的綜合運用所學專業(yè)知識,解決實際工程問題的能力,同時也提高了我查閱文獻資料、設計
12、手冊、設計規(guī)范能力以及其他專業(yè)知識水平,而且通過對整體的掌控,對局部的取舍,以及對細節(jié)的斟酌處理,都使我的能力得到了鍛煉,經驗得到了豐富,并且意志品質力,抗壓能力以及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在,提高是有限的但卻是全面的,正是這一次畢業(yè)設計讓我積累了許多實際經驗,使我的頭腦更好的被知識武裝起來,也必然讓我在未來的工作學習中表現出更高的應變能力,更強的溝通力和理解力。l 順利如期的完成本此畢業(yè)設計給了我很大的信心,讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心,但同時也發(fā)現了自己的許多不足與欠缺,留下了些許遺憾,不過不足與遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行,今后我更會關注新科技新設備新工藝的出現,并爭取盡快的掌握這些先進知識,更好的為祖國做貢獻。