超薄液壓舉升設(shè)計(jì)新思路

2014-08-15 03:09:14

應(yīng)用能源技術(shù) 2014年11期

(哈爾濱工程大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，哈爾濱 150001)

0 引言

超薄液壓舉升工具在工業(yè)生產(chǎn)中是普遍會(huì)用到的，比如大型設(shè)備的安裝，橋梁的安裝等等，因?yàn)楸话惭b的設(shè)備往往都比較重，甚至重達(dá)數(shù)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(shí)現(xiàn)就位要求。

1 常規(guī)超薄液壓舉升工具

常規(guī)超薄液壓舉升工具通常都會(huì)用薄型液壓缸來實(shí)現(xiàn)，如圖1所示。它的特點(diǎn)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(shè)計(jì)和制造帶來了無數(shù)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(shí)現(xiàn)回程控制，特別是控制系統(tǒng)無法使用通用控制元器件，因此要想實(shí)現(xiàn)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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思路

其設(shè)計(jì)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(nèi)可靠工作的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)雙向精確控制，二是控制壓力能夠在常規(guī)壓力下得以實(shí)現(xiàn)，以確保在現(xiàn)有市場(chǎng)上的控制閥就能夠得到滿足。

根據(jù)以上二條原則，本設(shè)計(jì)的承力構(gòu)件采用橫向移動(dòng)的楔形結(jié)構(gòu)；控制油缸則采用多缸橫向布置結(jié)構(gòu)，如圖2所示。楔形承力結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)不僅可以將常規(guī)壓力下油缸輸出的力加以放大，同時(shí)也對(duì)單位高度行程下的油缸行程加以放大，這極大地有利于對(duì)行程實(shí)現(xiàn)精確控制，與此同時(shí)再將位移控制傳感器集成在油缸內(nèi)，就完全可以實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制，其控制精度可以達(dá)到微米級(jí)[1]。

圖2 超薄液壓舉升機(jī)構(gòu)1.下承；2.上承；3.楔形塊；4.同步梁；5.墊塊；6.油缸；7.對(duì)稱支承軸；8.滑塊組件

3 與薄型油缸比較之優(yōu)缺點(diǎn)

與薄型油缸比較優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為一是用油缸對(duì)數(shù)的不同能夠?qū)崿F(xiàn)系列化，二是常規(guī)壓力下實(shí)現(xiàn)控制，控制元器件可以在市場(chǎng)上輕松得到，三是可以實(shí)現(xiàn)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(dá)到微米級(jí)。

其缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在體積大、重量重，搬運(yùn)得借助工具，這時(shí)唯一不能與薄型油缸相提并論的。

4 結(jié)束語

經(jīng)過在大型船舶的柴油機(jī)的安裝使用證明，此設(shè)計(jì)思路完全正確，應(yīng)用效果非常理想，特別是對(duì)控制精度上遠(yuǎn)比薄型油缸要高得多，再加上是用數(shù)控方式配套操作，勞動(dòng)強(qiáng)度也得以大大地降低，用反應(yīng)非常好。