一種斜楔式液壓頂升裝置的製作方法

2023-05-18 15:56:56 1

本實用新型涉及柔性頂升領域，特別是關於一種斜楔式液壓頂升裝置。

背景技術：

現有柔性頂升領域，由於空間狹小，大型設備無法及時進入，且全部採用上下液壓頂升形式，上下形式的液壓頂升不但所提供的力不夠大，而且極易容易造成液壓缸損壞。

技術實現要素：

本實用新型為了解決現有技術中存在的不足，本實用新型的目的是提供一種斜楔式液壓頂升裝置，以解決柔性頂升場合中所提供的力不夠大，而且極易容易造成液壓缸損壞的問題。

為達到上述目的，本實用新型主要提供如下技術方案：一種斜楔式液壓頂升裝置，其特徵在於：它包括一個下座板、兩個第一側板、兩個第二側板、十個內六角螺釘、兩個圓柱銷、六個液壓缸、十二個中間式擋塊、六個下墊板、六個斜楔、六個頂板、六個導油板和一個上座板；其中，所述下座板上表面周邊設置有兩個所述第一側板和兩個所述第二側板，且所述下座板和所述上座板之間採用十個所述內六角螺和兩個所述圓柱銷固定成一體；所述下座板上表面間隔設置六組凹槽，每一組所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，且所述第一凹槽和所述第二凹槽之間設置有阻隔檔；所述第一凹槽用於設置所述液壓缸，所述第二凹槽為所述液壓缸的液壓杆活動區域，該所述阻隔檔上具有與所述液壓缸的液壓杆相適應的凹槽；所述第一凹槽內中間間隔設置有兩個凹槽，該凹槽上設置所述中間式擋塊，兩所述中間式擋塊之間卡設所述液壓缸的中間腰形部位；所述第二凹槽上設置所述下墊板；所述液壓缸的液壓杆上連接所述斜楔，所述斜楔的平面在下，傾斜面在上，所述斜楔上設置所述頂板，所述頂板的傾斜面在下，與所述斜楔的傾斜面相互配合；所述液壓缸的腔體連通所述導油板；所述上座板上具有大於所述頂板的通孔。

所述斜楔與所述頂板長度尺寸相同，均採用200mm和寬度82mm。

本實用新型由於採取以上技術方案，其具有以下優點：1、本實用新型相較於現有的液壓缸中推力通過活塞杆推動頂塊豎直方向上下運動，從而實現推力放大，豎直方向的推力需要較大的空間，從而採用本實用新型中的水平方向的推力所佔用的空間相對較小，從而液壓缸不易損壞，本實用新型適用於較窄的空間內放置液壓缸，考慮液壓缸的外部結構尺寸因素。2、本實用新型採用多個頂板獨立控制升降，實現複雜作業不同高度的需求提高了靈活機動性，並有效地解決了現有產品適用於空間狹小、大型設備無法及時進入的柔性頂升場合，從而整體減輕整個設備的質量。3、本實用新型利用穩定的行程控制開關與電磁換向閥，實現不卸荷情況下自動、連續增加墊鐵墊鐵是為了實現設備減振、減少振動力外傳等功能，實現連續頂升功能。通過上述計算可知，頂升同樣重物，斜楔裝置所需推力較普通千斤頂所需力減少6-8倍多，所需液壓缸尺寸減少6-8倍，既可節省空間又可節省費用。4、本實用新型對於直接接觸的斜楔、頂板等部件選用T優質工具鋼，淬火處理，對於與之接觸的下墊板選擇#鋼調質處理，下墊板硬度低於斜楔與頂板，以便提高零件的使用壽命。鑑於以上理由，本實用新型可以廣泛用於液壓頂升領域。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型整體裝配圖；

圖2是圖1的側視圖；

圖3是本實用新型的下座板示意圖；

圖4是本實用新型的液壓缸示意圖；

圖5是斜楔頂升原理示意圖；

圖6是控制機構的示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

如圖1和圖2所示，本實用新型包括一個下座板1、兩個第一側板2、兩個第二側板3、十個內六角螺釘4、兩個圓柱銷5、六個液壓缸6、十二個中間式擋塊7、六個下墊板8、六個斜楔9、六個頂板10、六個導油板11和一個上座板12。

其中，下座板1上表面周邊設置有兩個第一側板2和兩個第二側板3，且下座板1和上座板12之間採用十個內六角螺4和兩個圓柱銷5固定成一體。

如圖3和圖4所示，下座板1上表面間隔設置六組凹槽13，每一組凹槽13包括第一凹槽131和第二凹槽132，且第一凹槽131和第二凹槽132之間設置有阻隔檔(圖中未示出)，第一凹槽131用於設置液壓缸6，第二凹槽132為液壓缸6的液壓杆61活動區域，該阻隔檔上具有與液壓缸6的液壓杆61相適應的凹槽，以便液壓缸6的液壓杆61運動在同一平面。第一凹槽131內中間間隔設置有兩個凹槽，該凹槽上設置中間式擋塊7，兩中間式擋塊7之間卡設液壓缸6的中間腰形部位，以便在液壓缸6工作時不從第一凹槽131內移，從而影響工作效果。第二凹槽132上設置下墊板8。

液壓缸6的液壓杆61上連接斜楔9，斜楔9的平面在下，傾斜面在上，斜楔9上設置頂板10，頂板10的傾斜面在下，與斜楔9的傾斜面相互配合。液壓缸6的腔體連通導油板11，實現液壓缸6的出油直接進入導油板11，壓力很低，節能卸荷後的壓力基本為零。

上座板12上具有大於頂板10面積的通孔(圖中未示出)，通過該通孔頂板10從通孔中頂升其上的重物，且由上座板12限制水平方向運動。

本實用新型工作時：

當導油板11中的液壓油進入液壓缸6時，推動液壓杆61伸出液壓缸6，液壓缸61向水平方向的移動，帶動與之螺紋連接的斜楔9，斜楔9在水平運動過程中，推動與之連接的頂板10，將水平方向的力轉換成垂直方向的推力，從而將水平下的推力轉換為垂直方向的力，利用斜楔原理實現推力的放大，實現複雜作業不同高度的需求提高了靈活機動性。

本實用新型採用水平放置液壓缸6，利用斜楔-滑塊機構，將水平方向的力轉換為豎直方向，實現力的轉換。利用斜楔9原理，可以實現力的放大，即利用小的液壓缸6提供的推力實現大的頂升力，其結構原理如圖5所示：

以斜楔9受水平方向力F為例，根據受力分析，列平衡方程

∑X＝0＝F-f1*cos a-N*sin a

∑Y＝0＝N*cos a-f1*sin a-T

其中，f1＝μN，μ為摩擦係數，查資料可知μ鋼潤滑滑動＝0.05，μ鋼潤滑滾動＝0.01，以滑動潤滑摩擦方式為例帶入公式可知，

取傾斜角a＝6°為例，帶入公式可知T＝6.52F，以滾動潤滑摩擦方式為例帶入公式可知，

取傾斜角a＝6°為例，帶入公式可知T＝8.6F。

通過上述計算可知，頂升同樣重物，斜楔9裝置所需推力較普通千斤頂所需力減少6-8倍多，所需液壓缸6尺寸減少6-8倍，既可節省空間又可節省費用。

採用本實用新型預計總頂升力1000KN，根據上述計算可知，需要的水平斜楔9總推力為153KN(以滑動潤滑摩擦方式)安裝設計要求，在窄空間內水平放置液壓缸6，則液壓缸6缸徑不能超過40mm，查相關技術資料可知，液壓系統提供壓強最大可達30MPa，經濟壓強為20MPa(使用增壓器)，所以選擇20MPa壓強則直徑40mm液壓缸6可提供壓力25.2KN，為了達到要求需選用6個液壓缸6共同作用；如果選用30MPa，則需4個液壓缸6共同作用。在較窄的空間內放置液壓缸6，考慮液壓缸6的外部結構尺寸因素，市場現有的液壓缸6均外形不能滿足要求，只能選擇合適的液壓缸6後進行機械加工，在滿足缸體強度及安裝固定要求的情況下進行切削加工，為了節省安裝空間選擇板式連接方式。

進一步地，在零部件工作過程中，在大壓力下運動，即使潤滑亦會產生一定的磨損，為了提高零件的使用壽命，在本實用新型中應設置一個「易損件」，在工作過程中保護其他零件，提高本實用新型的使用壽命。對於直接接觸的斜楔9、頂板10等部件選用T8優質工具鋼，淬火處理，對於與之接觸的下墊板8選擇45#鋼調質處理，下墊板8硬度低於斜楔9與頂板10。

進一步地，液壓缸6固定採用中間式擋塊7固定，即採購的液壓缸6經過切削加工滿足裝配要求後安裝在裝置下座板1的下墊板8上、中間式擋塊7在液壓缸6兩側腰形位置安裝，注意其中一側的中間式擋塊7為了避開導油板11，需在導油板11處變薄處理，斜楔9與液壓缸6的液壓杆61螺紋連接，在下墊板8處由於液壓杆61直徑原有需加工出槽型，以免幹涉液壓杆61。選擇液壓缸6液壓杆61伸出100mm，在6°傾斜角作用下斜楔9的行程在100mm才能產生10mm的頂升距離，經過強度校核選擇斜楔9長度選擇200mm、寬度82mm，下墊板8長度取300mm。為了滿足大壓力、摩損等情況，選擇T8優質工具鋼淬火處理，其餘選擇45號鋼。

上述實施例中，斜楔9與頂板10長度尺寸相同，均採用200mm和寬度82mm。

進一步地，為了滿足非平整作業面的應用要求，設計各個頂板10能夠獨立運動並根據位置要求適當增加墊鐵，各個頂板10對應的液壓缸9由單獨的電磁換向閥使控制，並在液壓缸9的液壓杆61始末端位置設置行程控制開關控制換向閥的啟閉。在頂升過程中，當某一行程控制開關發出信號轉換時，所在液壓缸9回程-頂板10下降，可知上方加墊鐵墊高，回程終止後重新啟動電磁換向閥繼續頂升，當達到所需頂升高度後，人工控制電磁總閥實現自鎖保壓，施工、作業操作結束後，啟動頂升功能並實現逐個撤去墊塊完成頂升裝置下降工作。具體控制過程如圖6所示，可以增加一控制機構200，該控制機構200包括一個液壓泵201、一個溢流閥202、一個單向閥203、一個增壓器204、一個壓力繼電器205、六個電磁換向閥206和六個液壓缸6。液壓泵201依次連接溢流閥202、單向閥203和增壓器204的出氣口，液壓泵201還通過電磁換向閥連通增壓器204的進油口和出油口，增壓器204的出口還連接壓力繼電器205，壓力繼電器205分別通過電磁換向閥206，電磁換向閥206分別連接液壓缸6。

綜上所述，為了適應狹小空間內支複雜撐面頂升需要，使同一作業面多個受力點交替、連續工作，設計了一種柔性連續液壓頂升裝置，利用斜楔-滑塊裝置，將水平推力轉換為豎直方向推力，並且實現了力的成倍增大，依靠行程開關、電磁換向閥實現不卸荷連續增加墊塊持續提高頂升高度，為工程技術人員進行柔性連續頂升裝置的設計提供一定的技術參考。

以上所述僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。