千斤顶技术的研究现状与展望

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1、千 斤 顶 技 术 的 研 究 现 状 与 展 望华南理工大学机电工程系 (510640) 陈 燕 欧阳加强使 用上的原因 ,其尺寸较大 ,承载量较 低 。 后 来 随 着社 会需求量的增 大 以 及 千 斤 顶 本 身 技 术 的 发 展 ,在90 年代初国 外 绝 大 部 分 用 户 已 以 卧 式 千 斤 顶 替 代 了立式千斤顶 。在 90 年代后 期 国 外 研 制 出 了 充 气 千 斤 顶 2 和 便携式液压千斤顶等新型千斤顶 。 充气千 斤 顶 是 由 保 加利亚一汽车 运 输 研 究 所 发 明 的 ,它 用 有 弹 性 而 又 非常坚固的 橡 胶 制 成 。 使 用 时 ,

2、用 软 管 将 千 斤 顶 连 在汽车的排 气 管 上 , 经 过 15 20 秒 , 汽 车 将 千 斤 顶 鼓起 ,成为圆 柱 体 。 这 种 千 斤 顶 可 以 把 115t 重 的 汽 车 顶 起 70cm。 Power- Riser 型 便 携 式 液 压 千 斤【 摘 要 】 本 文 论 述 了 千 斤 顶 的 种 类 、 应 用 及其 技术的发展 ,并 重 点 对 汽 车 千 斤 顶 作 了 较 为 详 尽 的描述 。关键词1 引言在 生 产 实 践 中 我 们 经 常 会 遇 到 一 些 将 重 物 如 机 床 、 笨 重 的 箱 子 、 井 下 的 轨 道 等 在 没 有 起

3、 吊 设 备 的 情 况 下 移 动 或 抬 起 ,仅 靠 人 工 操 作 是 很 困 难 的 ,这 就 需 要 用 到 千 斤 顶 来 帮 助 我 们 。 千 斤 顶 与 我 们 的 生 活 密 切 相 关 ,在 建 筑 、 铁 路 、 汽 车 维 修 等 部 门 均 得 到 广 泛 的 应 用 ,因 此 千 斤 顶 技 术 的 发 展 将 直 接 或 间 接 影 响 到 这 些 部 门 的 正 常 运 转 和 工 作 。千斤顶 分类 应用 发展顶 3 则可用于所 有 类 型 的 铁 道 车 辆 ,包 括 装 运 三 层汽车的货车 、 联 运 车 以 及 高 车 顶 车 辆 。 同 时 它

4、具 有一个将负载定位的机械锁定环 ,一个三维 机 械 手 ,一 个 全封闭构架以及一个用于防止杂质进入 液 压 系 统 的 外置过滤器 。 另 外 一 种 名 为 Truck J ack 的 便 携 式 液 压千斤顶 4 则可用于对已断裂的货车 转 向 架 弹 簧 进行快速的现场维修 。 该千斤顶能在现 场 从 侧 面 对 装 有 70 125t 级 转 向 架 的 大 多 数 卸 载 货 车 进 行 维 修 ,并能完全由 转 向 架 侧 架 支 撑 住 。 它 适 用 于 车 间或轨道上无需使用钢轨道碴或轨枕作承 。312 国内发展情况我国千斤顶技术起步较晚 ,由于历史 的 原 因 ,直 到

5、 1979 年才接 触 到 类 似 于 国 外 卧 式 千 斤 顶 这 样 的 产 品 。 但是经过全面改进和重新设计 ,在 外 形 美 观 , 使 用方便 ,承载 力 大 ,寿 命 长 等 方 面 ,都 超 过 了 国 外 的同类产品 ,并 且 迅 速 打 入 欧 美 市 场 。 经 过 多 年 设 计 与制造的实 践 ,除 了 卧 室 千 斤 顶 以 外 , 我 国 还 研制 出了新型折叠 式 液 压 千 斤 顶 、 快 速 升 降 千 斤 顶 等多 种千斤顶 。 目 前 我 国 出 口 的 千 斤 顶 已 达 到 门 类 、 规格齐全 ,形成系列产品 。313 千斤顶的分类及工作原理31

6、311 立式千斤顶和卧式千斤顶 从 千 斤 顶 的 外 形 看 ,可 分 为 立 式 千 斤 顶 和 卧 式千斤顶 。 传 统 的 手 动 立 式 千 斤 顶 技 术 成 熟 且 轻 巧 价 廉 ,但在送入车下起顶部位和起顶时 ,操作不 方 便 ;卧 式千 斤顶则是一种 油 压 千 斤 顶 ,它 可 以 让 用 户 在 车 外 方便地操作 ,同时它的起顶高度低 ,可达高度高 ,上2 千斤顶的应用目前在生产实践中使用着各种各样的千斤顶 : (a) . 在建筑领域中应用的 千 斤 顶 主 要 有 钢 绞 线千 斤顶 、 松卡 式 千 斤 顶 、 穿 心 式 千 斤 顶 、 掩 护 支 架 平衡 千

7、斤顶 、 预 应 力 前 卡 式 千 斤 顶 、 预 应 力 张 拉 千 斤 顶 、 窄空间小吨位千斤顶等等 ;( b) . 在汽车运输维修部门应用的 千 斤 顶 有 螺 旋千斤顶 、 液压千斤顶 、 充气千斤顶等许多种类 ;(c) . 在医疗卫生部门应用的有 X 线刀机械 微 调 千斤顶 。(d) . 除 此 以 外 还 有 应 用 在 其 他 领 域 的 一 些 千 斤 顶 。3 汽车千斤顶的国内外发展概况汽 车 千 斤 顶 是 汽 车 保 养 、 维 修 不 可 缺 少 的 主 要 举 升工具 。 随着 我 国 国 民 经 济 和 汽 车 工 业 的 发 展 , 小 轿车的产量逐 年 递

8、 增 ,轿 车 普 遍 进 入 平 民 百 姓 的 家 庭生活将成为 社 会 发 展 的 趋 势 ,这 使 得 千 斤 顶 的 需 求量 日 益 增 大 。 因 此 对 千 斤 顶 技 术 的 进 一 步 研 究 ,生产出外 形 美 观 、 安 全 可 靠 、 使 用 方 便 的 高 性 价 比产品显得尤为重要 。311 国外发展情况早 在 20 世 纪 40 年 代 ,卧 式 千 斤 顶 就 已 经 开 始 在 国外的汽车 维 修 部 门 使 用 1 ,但 由 于 当 时 设 计 和59 千斤顶技术的研究现状与展望 陈 燕 欧阳加强升速度较快 。 其 组 成 为 油 泵 、 工 作 油 缸

9、、 顶 举 臂 、 承力 盘 、 手柄 、 侧 板 和 轮 子 ( 如 图 1) 。 使 用 时 握 住 手 柄 ,借助四只轮子将千斤顶推入车下 ,待承 力 盘 对 准 所顶部位后 ,即可上下掀动手柄 ,使液压油 进 入 工 作 油缸 ,此时油缸活塞杆前伸 ,推动顶臂向 上 举 升 而 抬 起汽车 。星减速机械和开式减速机构组成 。 整个系 统 包 括 电机 、 减速机构 、 升 降 机 构 、 轮 子 机 构 和 机 座 。 升 降 机 构 的顶头丝杆靠 近 顶 头 一 端 设 有 手 动 扳 手 位 ,轮 子机构设在机座底部 。 工作时利用自备长手 把 千 斤 顶 推至车底 ,把千斤顶插头

10、插在汽车吸烟点 火 器 上 ,遥控 操作使千斤顶 升 降 ,而 操 作 者 无 需 钻 进 汽 车 底 进 行操作 ,因而自动化程度高 ,安全 、 可靠 、 方便 。电 动手动两用千斤顶采用特殊的拨叉 装 置 来 实现 千斤顶电动 与 手 动 的 转 换 。 整 个 系 统 由 电 机 、 减 速箱 、 上下举 臂 、 定 位 板 和 底 座 组 成 。 电 动 时 ,电 机 转 动 ,通过一组 外 啮 合 圆 柱 齿 轮 减 速 后 带 动 丝 杆 转 动 ,从而实现千斤 顶 的 顶 起 、 回 落 过 程 ( 此 过 程 由 电 机 的正反转实现 ) 。 手动时 ,用拨叉将 小 齿 轮 拨

11、 离 啮 合 ,从而实现电动与手动的方便转换 。31313 机械传动千斤顶和液压传动千斤顶 根 据 传 动 类 型 的 不 同 ,可 分 为 机 械 传 动 千 斤 顶和液压传动千斤顶 。螺 旋千斤顶 作 为 一 种 传 统 的 机 械 式 千 斤 顶 ( 如 图 2) ,广泛 应 用 于 起 重 、 运 输 、 装 卸 、 安 装 及 某 些 特 殊 的工艺操作 。 它通过齿轮传动 ,使螺 杆 旋 转 ,带 动套 筒或举臂升 降 ,从 而 达 到 起 重 或 顶 压 的 目 的 。 其特点为 :起重高度小 ,起重量大 。 例 如锥齿 轮 螺 旋 千 斤 顶 7 ,它 打 破 了 传 统 的

12、螺旋 式机械千斤顶采用螺杆作螺旋运动而螺 母 固 定 的 传 统方式 。 在工作时 ,手柄或手轮转动 ,通 过 一 对 锥齿 轮传动 ,使螺 母 作 水 平 转 动 ,带 动 螺 杆 上 下 移 动 。由 于螺母在垂直 方 向 上 受 底 座 的 定 位 限 制 ,因 此 手 轮 或者手柄始终 在 垂 直 面 内 旋 转 ,且 旋 转 中 心 位 置 不随螺杆上下而改变 ,从而保证了系统的稳定性 。直 接传动式电动千斤顶也属于机械传 动 式 千 斤图 131312 电动千斤顶 、 手动 千 斤 顶 和 电 动 手 动 两 用 千斤顶根据动力装置的不同 ,可分为电动千 斤 顶 、 手 动 千斤顶

13、和电动手动两用千斤顶 。手动千斤顶制造简单 ,价格低廉 ,但使 用 时 必 须 用手不断操作才能升降套筒或举臂 ,所以 费 时 费 力 , 使用不方便 ;电动千斤顶相对提高了工作 效 率 ,避 免 了 繁重的体力 劳 动 ,为 司 机 创 造 出 一 种 方 便 、 高 效 、 省力的修车环境和条件 。 因此现在用户 大 多 使 用 遥 控电动或电动手动两用千斤顶 。遥 控电动千斤顶可以实现一定距离内 的 遥 控 操作 5 。 整个系统 由 电 机 、 电控 装 置 、 红 外 线 接 收 器 、 减速箱 、 螺旋传动 离 合 装 置 以 及 机 座 组 成 。 其 工 作 原 理 为 用 红

14、 外 线 发 射 器 和 千 斤 顶 上 的 接 收 装 置 来 控 制 千 斤 顶 上 的 电 机 运 转 。 电 机 转动 ,通过一组 外 啮 合 圆 柱 齿 轮 减 速 后 带 动 两 级 螺 旋传动机器上下 运 动 ,从 而 安全 迅 速 地 将 车 辆 或 重 物 举 起 。另一 种 遥 控 千 斤 顶 的 减 速装置有 所 不 同 6 ,由 行图 2 图 311 电 机 21 上 举 臂 31 传 动 螺 杆41 下 举 臂 51 底 座 61 减 速 箱60 现代机械 2002 年 第 4 期顶 ,整个装置包括一具有传动螺杆的千斤 顶 、 一 配 备减 速齿轮箱的电 动 马 达

15、、 一 套 设 于 传 动 螺 杆 上 的 轴 承 、 一由操作者操作的电源开关 8 ,其特征 在 于 电 动马 达与千斤顶之 间 设 置 一 扭 力 释 除 装 置 ,且 它 们 的 动 力输出轴位于同一中心线上 。 它能 够 稳 定 、 安 全 、 迅 速的将车辆或 重 物 举 起 ,尤 其 可 让 女 士 单 人 使 用 与 操作 ,可以作为 各 种 车 辆 的 修 车 必 备 工 具 而 随 车 携带 (图 3) 。液 压千斤顶是一种将密封在油缸中的 液 体 作 为 介 质 ,把液压能转 换 为 机 械 能 从 而 将 重 物 向 上 顶 起的 千斤顶 9 。 它 结 构 简 单 ,体

16、 积 小 ,重 量 轻 ,举 升 力大 ,易于维修 ,但 同 时 制 造 精 度 要 求 较 高 ,若 出 现 泄 漏现象将引起举升汽车的下降 ,保险系数 降 低 ,使 用 其举升时易受部位和地方的限制 。传 统液压千斤顶由于手柄 、 活塞 、 油 缸 、 密 封 圈 、 调节螺杆 、 底座 和 液 压 油 组 成 。 它 利 用 了 密 闭 容 器 中 静止滚体的压力以同样大小向各个方向 传 递 的 特 性 。 优点 :输出推力大 ;缺点 :效率低 。对传统液压千斤顶作一些改造而成的 新 型 液 压 千 斤顶 (工作原 理 见 图 4) 10 ,它 与 传 动 液 压 千 斤 顶的 不 同 之 处 在 于 柱 塞 内 腔 中 还 设 计 了 一 个 空 腔 A , 该 空腔的截面积 与 柱 塞 的 截 面 积 相 近 , 因 此 柱 塞 在 空 行程段作快 速 上 升 。 而 与 此 同 时