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千斤顶结构与油路的改进设计

千斤顶结构与油路的改进设计
液压千斤顶具有结构简单、体积小、质量轻、自润滑性能好、举升力大、便于维护修理等优点,但其效率低、操作不当支点易滑脱、不安全等缺点也是存在的。本文通过对传统的液压千斤顶的工作原理进行分析,提出了一种从结构和油路两方面进行改进设计的高效、安全的液压千斤顶,供大家交流参考。
1.传统液压千斤顶的工作原理
当手柄向上抬起时,带动活塞上行,单向阀1关闭,活塞缸的工作容积扩大形成真空,在大气压力的作用下,油箱中的液体经油管打开单向阀2流入活塞缸中。当压下手柄时带动活塞下行,单向阀2关闭,活塞缸中的油液推开单向阀1,油液进入柱塞缸,使柱塞上升,顶起重物做功。当需柱塞停止时,停止压杆运动,柱塞缸中的油压使单向阀1关闭,柱塞自锁不动。当需要柱塞向下返回时,打开截止阀,在重力作用下,柱塞即可复位。此即传统液压千斤顶的工作原理。
从上述工作原理分析可知,柱塞在上升H段的空行程中。其上升速度与其接触到车辆底盘后顶起机动车的速度一样慢,很显然,在H段行程效率太低。
从上述工作原理分析还可知道,柱塞在顶起重物的过程中,如果出现支点滑脱,在瞬间失去较大负载的情况下,压力油会以很大的加速度向上推动柱塞,以释放能量。柱塞一旦飞出,液压千斤顶壳体被打碎,极易伤及人员。
通过以上分析,在传统液压千斤顶的结构与油路上进行改进设计,可使液压千斤顶既高效又安全。
2.高效安全液压千斤顶的工作原理
当手柄向上抬起时,单向阀1关闭,活塞缸的工作容积扩大形成真空,在大气压力的作用下,油箱中的液体经油管打开单向阀2流入活塞缸中,此时液控单向阀不起作用,此过程和传统液压千斤顶的吸油过程一样。当压下手柄带动活塞下行时,单向阀2关闭,活塞缸中的液体推开单向阀1,此时液控单向阀的控制油口有油压,液控单向阀反向被打开,压力油经单向阀1、液控单向阀到达柱塞内的A腔,由于A腔的截面积与活塞的截面积相近,因此柱塞在空行程段快速上升。与此同时,柱塞的下部与B腔(柱塞缸内)的工作客积扩大,形成真空,在大气压力作用下,油箱中的液体推开单向阀3流入柱塞缸中,当柱塞的顶部接触到载荷后,A腔内油液压力升高,液体推开单向阀4,油液分两路同时进入A腔和柱塞缸中,单向阀3被压力油关闭。此时与传统千斤顶克服重力做功的效果一样。当需柱塞停止时,停止压杆运动,柱塞缸中的油压通过液控单向阀,使单向阀1关闭,柱塞就自锁不动。需要柱塞向下返回时,打开截止阀,在重力作用下,柱塞缸中的油液直接回油箱,而A腔中的油液推开单向阀4后回油箱,使柱塞复位。
从以上可看出,此千斤顶效率比较高。在顶起重物的过程中,液控单向阀的控制油口无压力,如果出现支点滑脱,此阀迅速反向关闭,使千斤顶的压油腔迅速形成负压,吸住柱塞不能向上运动,从而避免事故发生,安全可靠性更高。
在使用此液压千斤顶时需注意以下2点:
1)充分估计被举升的物体的质量,选择合适的液压千斤顶,以保证安全可靠地工作。
2)对单向阀4中的弹簧刚度有一定的要求,即刚度应大于柱塞自重、柱塞上升的摩擦力和打开单向阀3的力三者之和,但必须小于使用者压下柱塞时的外力。
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