油管液力錨的工作原理(千斤頂抬起重物的原理是什么)

千斤頂抬起重物的原理是什么

1 引言

液壓千斤頂是機動車輛的必備工具，它具有結構簡單、體積小、重量輕、自潤滑性能好、舉升力大、便于維修等優點，但其效率低，操作不當時支點易滑脫,存在不安全因素。本文通過對傳統的液壓千斤頂工作原理的分析，對其結構和油路進行了改進,設計了一種高效安全的液壓千斤頂。

2 傳統液壓千斤頂的工作原理

傳統液壓千斤頂的工作原理如圖1所示，當手柄向上抬起時，帶動活塞上行，單向閥1關閉，活塞缸的工作容積擴大形成真空，在大氣壓的作用下，油箱中的液體經油管打開單向閥2流入活塞缸中；當壓下手柄時帶動活塞下行，單向閥2關閉，活塞缸中的油液推開單向閥1，油液進入柱塞缸，使柱塞上升，頂起重物做功。當需柱塞停止時，停止壓桿運動，柱塞缸中的油壓使單向閥1關閉，柱塞自鎖不動；需要柱塞向下返回時，打開截止閥，在一向下的外力作用下，柱塞即可復位。此即傳統液壓千斤頂的工作原理。

從上述工作原理分析可知柱塞在上升H段的空行程中，其上升速度與其接觸到車輛底盤后頂起機動車的速度一樣慢，如圖2所示，很顯然在H段效率太低。

從工作原理分析還可知道柱塞在頂起重物的過程中，如出現支點滑脫，在瞬間失去較大負載的情況下，壓力油推動柱塞會以很大的加速度向上運動，釋放能量，柱塞一旦飛出，液壓千斤頂殼體被打碎易傷及人員。

為克服以上缺點，可對傳統液壓千斤頂的結構與油路進行改進設計，使其既高效又安全。

3 高效安全液壓千斤頂的工作原理

如圖3所示，當手柄向上抬時，單向閥1關閉，活塞缸的工作容積擴大形成真空，在大氣壓的作用下，油箱中的液體經油管打開單向閥2流入活塞缸中，此時液控單向閥不起作用，此過程和傳統液壓千斤頂的吸油過程一樣。

當壓下手柄時，帶動活塞下行，單向閥2關閉，活塞缸中的液體推開單向閥1，此時，液控單向閥的控制油口有油壓，液控單向閥反向被打開，壓力油經單向閥1、液控單向閥到達柱塞內的A腔，由于A腔的截面積與活塞的截面積相近，因此柱塞在空行程段快速上升，與此同時，柱塞的下部與B腔（柱塞缸內）的工作容積擴大，形成真空，在大氣壓作用下，油箱中液體推開單向閥3流入柱塞缸中，當柱塞的頂部接觸到載荷后，A腔內油液壓力升高，液體推開單向閥4，油液分兩路同時進入A腔和柱塞缸中，單向閥3被壓力油關閉。

此時千斤頂和傳統千斤頂在克服重物做功的效果上一樣。當需柱塞停止時，停止壓桿運動，柱塞缸中的油壓通過液控單向閥，使單向閥1關閉，柱塞就自鎖不動；需要柱塞向下返回時，打開截止閥，在一向下的外力作用下，柱塞缸中的液體直接回油箱，而A腔中的油液推開單向閥4后回油箱，使柱塞復位。

從以上分析可看出此千斤頂效率比較高。在頂起重物的過程中，如果出現支點滑脫，此時，液控單向閥的控制油口無壓力，此閥迅速反向關閉，使千斤頂的壓油腔迅速形成負壓，吸住柱塞不能向上運動，從而避免事故發生，安全可靠性更高。

當然在使用此液壓千斤頂時仍需嚴格操作，注意以下兩點：

（1）充分估計被舉升的物體的重量，選擇合適的液壓千斤頂以保證可靠的工作；

（2）對單向閥4中的彈簧剛度有一定的要求，即剛度應大于柱塞自重、柱塞上升的摩擦力和打開單向閥3這三者之和，但必須小于使用者壓下柱塞時的外力。

4 結束語

液壓系統實施合理設計，只有很好地了解與掌握液壓元件的構造與工作特性，綜合分析系統的工作過程，才能設計出高效安全、合理的液壓系統。

參考文獻

1 雷天覺． 液壓工程手冊． 北京：機械工業出版社

2 李芳民． 工程機械液壓與液力傳動．北京：人民交通 出版社，2000

3 馬蕓． 高效液壓千斤頂． 機床與液壓．2000（4）

4 任海軍． 液壓千斤頂油路系統的改進． 液壓與氣動．1999（3）

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