作业帮请教油压千斤顶的工作原理!
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/04/28 04:22:54
请教油压千斤顶的工作原理!
1 引言
液压千斤顶是机动车辆的必备工具,它具有结构简单、体积小、重量轻、自润滑性能好、举升力大、便于维修等优点,但其效率低,操作不当时支点易滑脱,存在不安全因素.本文通过对传统的液压千斤顶工作原理的分析,对其结构和油路进行了改进,设计了一种高效安全的液压千斤顶.
2 传统液压千斤顶的工作原理
传统液压千斤顶的工作原理如图1所示,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；需要柱塞向下返回时,打开截止阀,在一向下的外力作用下,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,如图2所示,很显然在H段效率太低.
从工作原理分析还可知道柱塞在顶起重物的过程中,如出现支点滑脱,在瞬间失去较大负载的情况下,压力油推动柱塞会以很大的加速度向上运动,释放能量,柱塞一旦飞出,液压千斤顶壳体被打碎易伤及人员.
为克服以上缺点,可对传统液压千斤顶的结构与油路进行改进设计,使其既高效又安全.
3 高效安全液压千斤顶的工作原理
如图3所示,当手柄向上抬时,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.
当压下手柄时,带动活塞下行,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）的工作容积扩大,形成真空,在大气压作用下,油箱中液体推开单向阀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.
此时千斤顶和传统千斤顶在克服重物做功的效果上一样.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,在一向下的外力作用下,柱塞缸中的液体直接回油箱,而A腔中的油液推开单向阀4后回油箱,使柱塞复位.
从以上分析可看出此千斤顶效率比较高.在顶起重物的过程中,如果出现支点滑脱,此时,液控单向阀的控制油口无压力,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.
当然在使用此液压千斤顶时仍需严格操作,注意以下两点：
（1）充分估计被举升的物体的重量,选择合适的液压千斤顶以保证可靠的工作；
（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这三者之和,但必须小于使用者压下柱塞时的外力.
4 结束语
液压系统实施合理设计,只有很好地了解与掌握液压元件的构造与工作特性,综合分析系统的工作过程,才能设计出高效安全、合理的液压系统.
参考文献
1 雷天觉． 液压工程手册． 北京：机械工业出版社
2 李芳民． 工程机械液压与液力传动．北京：人民交通 出版社,2000
3 马芸． 高效液压千斤顶． 机床与液压．2000（4）
4 任海军． 液压千斤顶油路系统的改进． 液压与气动．1999（3）
液压千斤顶是机动车辆的必备工具,它具有结构简单、体积小、重量轻、自润滑性能好、举升力大、便于维修等优点,但其效率低,操作不当时支点易滑脱,存在不安全因素.本文通过对传统的液压千斤顶工作原理的分析,对其结构和油路进行了改进,设计了一种高效安全的液压千斤顶.
2 传统液压千斤顶的工作原理
传统液压千斤顶的工作原理如图1所示,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；需要柱塞向下返回时,打开截止阀,在一向下的外力作用下,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,如图2所示,很显然在H段效率太低.
从工作原理分析还可知道柱塞在顶起重物的过程中,如出现支点滑脱,在瞬间失去较大负载的情况下,压力油推动柱塞会以很大的加速度向上运动,释放能量,柱塞一旦飞出,液压千斤顶壳体被打碎易伤及人员.
为克服以上缺点,可对传统液压千斤顶的结构与油路进行改进设计,使其既高效又安全.
3 高效安全液压千斤顶的工作原理
如图3所示,当手柄向上抬时,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.
当压下手柄时,带动活塞下行,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）的工作容积扩大,形成真空,在大气压作用下,油箱中液体推开单向阀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.
此时千斤顶和传统千斤顶在克服重物做功的效果上一样.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,在一向下的外力作用下,柱塞缸中的液体直接回油箱,而A腔中的油液推开单向阀4后回油箱,使柱塞复位.
从以上分析可看出此千斤顶效率比较高.在顶起重物的过程中,如果出现支点滑脱,此时,液控单向阀的控制油口无压力,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.
当然在使用此液压千斤顶时仍需严格操作,注意以下两点：
（1）充分估计被举升的物体的重量,选择合适的液压千斤顶以保证可靠的工作；
（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这三者之和,但必须小于使用者压下柱塞时的外力.
4 结束语
液压系统实施合理设计,只有很好地了解与掌握液压元件的构造与工作特性,综合分析系统的工作过程,才能设计出高效安全、合理的液压系统.
参考文献
1 雷天觉． 液压工程手册． 北京：机械工业出版社
2 李芳民． 工程机械液压与液力传动．北京：人民交通 出版社,2000
3 马芸． 高效液压千斤顶． 机床与液压．2000（4）
4 任海军． 液压千斤顶油路系统的改进． 液压与气动．1999（3）