超薄液壓舉升設計新思路

(哈爾濱工程大學 機電工程學院，哈爾濱 150001)

0 引 言

超薄液壓舉升工具在工業生產中是普遍會用到的，比如大型設備的安裝，橋梁的安裝等等，因為被安裝的設備往往都比較重，甚至重達數百噸，而且往往又受到安裝空間的限制，因此不得不采用超薄液壓舉升工具來實現就位要求。

1 常規超薄液壓舉升工具

常規超薄液壓舉升工具通常都會用薄型液壓缸來實現，如圖1所示。它的特點是體積小、重量輕，但也有非常不利的方面，那就是由于其追求了體積小就不得不使用超高壓來滿足舉升力的要求，因此，油泵和閥都需要特殊加工，給設計和制造帶來了無數的困難，故很難大面積推廣，另外由于薄型液壓缸為柱塞缸，無法實現回程控制，特別是控制系統無法使用通用控制元器件，因此要想實現精確控制幾乎是不可能的。

圖1 薄型液壓缸

2 超薄液壓舉升機構設計思路

其設計思路主要圍繞二大原則，一是確保縱向高度滿足在狹窄空間內可靠工作的同時，能夠實現雙向精確控制，二是控制壓力能夠在常規壓力下得以實現，以確保在現有市場上的控制閥就能夠得到滿足。

根據以上二條原則，本設計的承力構件采用橫向移動的楔形結構；控制油缸則采用多缸橫向布置結構，如圖2所示。楔形承力結構結構不僅可以將常規壓力下油缸輸出的力加以放大，同時也對單位高度行程下的油缸行程加以放大，這極大地有利于對行程實現精確控制，與此同時再將位移控制傳感器集成在油缸內，就完全可以實現了閉環控制，其控制精度可以達到微米級[1]。

圖2 超薄液壓舉升機構1.下承；2.上承；3.楔形塊；4.同步梁；5.墊塊；6.油缸；7.對稱支承軸；8.滑塊組件

3 與薄型油缸比較之優缺點

與薄型油缸比較優點主要表現為一是用油缸對數的不同能夠實現系列化，二是常規壓力下實現控制，控制元器件可以在市場上輕松得到，三是可以實現升與降的雙向控制，四是控制精度可以做得非常高，完全可以達到微米級。

其缺點主要表現在體積大、重量重，搬運得借助工具，這時唯一不能與薄型油缸相提并論的。

4 結束語

經過在大型船舶的柴油機的安裝使用證明，此設計思路完全正確，應用效果非常理想，特別是對控制精度上遠比薄型油缸要高得多，再加上是用數控方式配套操作，勞動強度也得以大大地降低，用反應非常好。

[1] 尹千才，朱洪前.長螺旋鉆機液壓動力頭箱體靜動力學分析[J].森林工程，2013(3)：97-99+104.