CN105057980B - 千斤顶主体的制造方法以及千斤顶的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供制造能够监视升力的千斤顶主体的方法。在被一对承压板夹持并根据注入材料的注入状态而膨胀以及收缩的千斤顶主体的制造方法中，具有通过对平板状的钢板进行旋压加工而成型一对加工件的工序；和通过使一对加工件的端面相互接触并对上述一对加工件的端面进行焊接而加工千斤顶主体的工序。钢板的厚度为0.8mm以上且2.6mm以下。通过这样设定钢板的厚度，易于使千斤顶主体的升力相对于千斤顶主体的内部的压力上升而变化，从而易于监视千斤顶主体的升力。另外，通过对上述的厚度的钢板进行旋压加工，从而能够制造千斤顶主体。

Description

千斤顶主体的制造方法以及千斤顶的制造方法

技术领域

本发明涉及千斤顶主体的制造方法以及千斤顶的制造方法。

背景技术

专利文献1、2记载了千斤顶(所谓扁型的千斤顶)的构造。该千斤顶具有供注入材料注入的千斤顶主体和一对夹持千斤顶主体的承压板。通过将注入材料注入千斤顶主体的内部，使千斤顶主体的内部的压力上升，来使千斤顶产生升力。

使用图6A～图6D来说明以往的千斤顶的制造方法。

通过对钢板进行冲压拉伸加工(press drawing；プレス絞り加工)，制造具有图6A所示的形状的加工件110。当从箭头D2的方向观察加工件110时，加工件110形成为圆形。图6A是将加工件110沿径向剖切时的剖视图。加工件110的弯曲部111沿加工件110的周向形成。

接下来，如图6B所示那样配置两个加工件110，将一个加工件110的外边缘部112与另一个加工件110的外边缘部112焊接。由此，制造千斤顶主体120。在制造了图6B所示的千斤顶主体120后，为了确认千斤顶主体120的品质，将注入材料注入千斤顶主体120的内部，由此确认注入材料是否从千斤顶主体120泄漏。

接下来，通过对图6B所示的千斤顶主体120的中央部R1进行冲压拉伸加工，形成具有图6C所示的形状的千斤顶主体120。在图6C所示的千斤顶主体120中，中央部R1相互接触，千斤顶主体120的外周部R2膨胀。

接下来，如图6D所示，相对于图6C所示的千斤顶主体120配置一对承压板130。由此，可得到专利文献1、2所公开的千斤顶100。一对承压板130配置于夹持千斤顶主体120的位置，各承压板130具有沿着千斤顶主体120的外表面的形状。

专利文献1：日本特公昭48-019671号公报

专利文献2：日本专利第5425291号

如使用图6A～6D所说明那样，当进行冲压拉伸加工时，需要充分地确保构成千斤顶主体120的钢板的厚度。这是因为钢板的厚度越薄，在进行钢板的冲压拉伸加工时，将钢板弯曲加工后的部分的厚度变得越薄，千斤顶主体120的疲劳强度可能会降低。

另一方面，在使用千斤顶时，在直到使千斤顶的升力达到目标值为止的期间，需要监视千斤顶的升力的变化。根据本申请的发明者等可了解到：构成千斤顶主体的钢板的厚度变得越薄，千斤顶的升力越容易相对于千斤顶主体的内部的压力上升而变化。因此，在监视千斤顶的升力的变化时，优选将构成千斤顶主体的钢板的厚度变薄。

然而，在如以往那样进行冲压拉伸加工的情况下，由于必须充分地确保构成千斤顶主体的钢板的厚度，因此无法监视千斤顶的升力的变化。

发明内容

本发明是一种被一对承压板夹持并根据注入材料的注入状态而膨胀以及收缩的千斤顶主体的制造方法。该制造方法具有：通过对平板状的钢板进行旋压加工而成型一对加工件的工序；和通过使一对加工件的端面相互接触并对上述加工件的端面进行焊接而加工千斤顶主体的工序。这里，钢板的厚度为0.8mm以上且2.6mm以下。

通过使钢板的厚度为0.8～2.6mm，当在千斤顶主体的内部注入注入材料使千斤顶主体的内部的压力上升时，易于使千斤顶主体的升力随着千斤顶主体的内部的压力上升而变化。由此，在直到使千斤顶主体的升力达到目标值为止的期间，易于把握千斤顶主体的升力的变化，能够进行升力的监视。

另外，若对上述的厚度的钢板进行冲压拉伸加工，则一对加工件的焊接易于变得不充分。因此，在本发明中，对上述的厚度的钢板进行旋压加工，从而能够制造加工件。并且，通过使用上述的厚度的钢板，能够对一对加工件进行充分的焊接。

钢板的厚度能够为1.2mm以上且2.6mm以下。当使用千斤顶主体时，会重复千斤顶主体的膨胀以及收缩。另外，当利用千斤顶支撑构造物，将千斤顶的行程量维持为规定值时，作用于千斤顶的负载会变化。这里，通过使钢板的厚度为1.2～2.6mm，即使重复千斤顶主体的膨胀以及收缩的次数增加，并且即使重复对于千斤顶的负载变化的次数增加，也能够轻松抑制千斤顶主体的疲劳强度的降低。

在制造千斤顶时，如上所述制造千斤顶主体并且制造一对承压板。通过相对于千斤顶主体设置一对承压板，可得到千斤顶。

附图说明

图1是千斤顶的俯视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3A是对本实施方式的千斤顶的制造方法进行说明的图。

图3B是对本实施方式的千斤顶的制造方法进行说明的图。

图3C是对本实施方式的千斤顶的制造方法进行说明的图。

图4是表示千斤顶主体的钢板的厚度、与千斤顶重复膨胀以及收缩时直至疲劳破坏的次数的关系的图。

图5是表示千斤顶主体的钢板的厚度、与边将千斤顶的行程量维持为规定值边使千斤顶主体的内部的压力变化时直至疲劳破坏的次数的关系的图。

图6A是对以往的千斤顶的制造方法进行说明的图。

图6B是对以往的千斤顶的制造方法进行说明的图。

图6C是对以往的千斤顶的制造方法进行说明的图。

图6D是对以往的千斤顶的制造方法进行说明的图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。

图1是本实施方式的千斤顶的俯视图，图2是图1的A-A剖视图。图1以及图2表示向千斤顶1注入后述的注入材料之前的状态(称为初始状态)。如图1所示，当从上方或者下方观察千斤顶1时，千斤顶1形成为近似圆形。

千斤顶1具有千斤顶主体10以及一对承压板21。千斤顶主体10具有沿着千斤顶主体10(千斤顶1)的外周形成为环状的曲面部11。另外，千斤顶主体10在曲面部11的内侧具有一对平坦部12。曲面部11与一对平坦部12连接。

千斤顶主体10由具有规定厚度的钢板形成。作为形成千斤顶主体10的钢板，能够使用冷轧钢板，特别是能够使用由JISG3141所规定的SPCE(种类的符号)或者SPCD(种类的符号)。

当千斤顶1处于初始状态时，曲面部11相对于一对平坦部12沿图2的上下方向膨胀。利用曲面部11以及平坦部12，形成容纳注入材料的空间(封闭空间)。

如图1所示，在千斤顶主体10的曲面部11分别连接有注入管31以及排出管32。注入管31用于向千斤顶主体10的内部注入注入材料。注入材料可以是具有固化性的流体(称为固化性流体)，也可以是不具有固化性的流体(称为非固化性流体)。作为固化性流体，能够使用例如水泥浆、合成树脂砂浆。另外，作为非固化性流体，能够使用例如油、水。

当向千斤顶主体10注入注入材料时，能够一边对注入材料进行加压一边注入注入材料。具体而言，若将加压泵连接于注入管31，则能够利用由加压泵产生的压力，将注入材料注入千斤顶主体10。作为加压泵，存在例如使用水压的泵、使用油压的泵。

排出管32用于从千斤顶主体10排出注入材料、气体。在将注入材料注入千斤顶主体10的内部前，由于在千斤顶主体10的内部存在气体(空气等)，因此需要使该气体从千斤顶主体10的内部排出。因此，若使用排出管32，则伴随着将注入材料注入千斤顶主体10的内部，能够使存在于千斤顶主体10的内部的气体从排出管32排出。

另外，必须用注入材料填满千斤顶主体10的内部。因此，通过确认注入材料从排出管32排出，能够确认千斤顶主体10的内部被注入材料填满。

若将注入材料注入千斤顶主体10的内部，则能够使千斤顶主体10膨胀。在使千斤顶主体10膨胀时，使用例如设置于排出管32的断流阀(未图示)，堵塞排出管32的排出路径即可。由此，注入材料不会从排出管32排出，能够继续将注入材料注入千斤顶主体10的内部。

若继续将注入材料注入千斤顶主体10的内部，则能够使千斤顶主体10膨胀。当千斤顶主体10膨胀时，一对平坦部12向相互分离的方向移位。具体而言，一对平坦部12沿图2的上下方向分离。另一方面，若不向千斤顶主体10的内部注入注入材料，而是使注入材料从千斤顶主体10的内部排出，则能够使千斤顶主体10收缩。这样，通过使千斤顶主体10膨胀、或收缩，能够调整千斤顶1的升力。

千斤顶1在图2的上下方向，在夹着千斤顶主体10的位置具有一对承压板21。承压板21与千斤顶主体10的曲面部11以及平坦部12接触。另外，承压板21例如能够由砂浆(mortar)形成。

在各承压板21的内部配置有金属制网格22。金属制网格22用于加强承压板21。此外，若能够加强承压板21，则可以为任何结构，也可以不使用金属制网格22。例如，能够在承压板21的内部埋设玻璃纤维。此外，也可以省略金属制网格22等而不加强承压板21。

使用图3A～图3C对千斤顶1的制造方法，主要是对千斤顶主体10的制造方法进行说明。

首先，通过对具有厚度t的平板状的钢板进行旋压加工，制造具有图3所示的形状的两个加工件10A、10B。加工件10A、10B具有相同的形状。当从图3A所示的箭头D1的方向观察各加工件10A、10B时，各加工件10A、1OB形成为圆形。在加工件10A、10B的外周部分别形成有弯曲部11A、11B。弯曲部11A、11B构成上述的曲面部11。在加工件10A、10B的中央部形成有平坦部12A、12B。平坦部12A、12B相当于图2所示的平坦部12。

接下来，如图3B所示，重叠配置两个加工件10A、10B，并对加工件10A的外边缘部(端面)10A1与加工件10B的外边缘部(端面)10B1进行焊接。具体而言，从加工件10A、10B的外侧对使外边缘部10A1、10B1接触的部分加热，使外边缘部10A1、10B1熔融。由此，两个加工件10A、10B一体化，而得到千斤顶主体10。图3B是与图2相对应的图，是将千斤顶主体10沿径向剖切时的千斤顶主体10的剖视图。此外，当由加工件10A、10B制造千斤顶主体10时，在千斤顶主体10连接有注入管31以及排出管32。

接下来，如图3C所示，相对于千斤顶主体10配置一对承压板21。例如，如专利文献2(段落0059等)所记载，能够通过向千斤顶主体10的外表面浇注形成承压板21的材料，制造承压板21。另一方面，能够事先准备具有形状与千斤顶主体10的外表面相同的铸模，通过向铸模浇注形成承压板21的材料，制造承压板21。

在上述的千斤顶1的制造中，能够进行辨别是否能够确保千斤顶主体10的强度的试验。具体而言，在制造了图3B所示的千斤顶主体10后，将注入材料(例如，试验用的水或者油)注入千斤顶主体10的内部，使千斤顶主体10膨胀，通过确认注入材料是否从千斤顶主体10泄漏，能够确认是否能够确保千斤顶主体10的强度。在确认了能够确保千斤顶主体10的强度后，通过从千斤顶主体10排出注入材料，千斤顶主体10恢复图3所示的形状。

在本实施方式中，使形成千斤顶主体10的钢板的厚度t为0.8[mm]以上且2.6[mm]以下。

若钢板的厚度t比0.8[mm]薄，则即使欲焊接外边缘部10A1、10B1，焊接部分的钢板的厚度也会不足，从而无法确保千斤顶主体10的强度。另外，在焊接时，在焊接部分容易产生孔，无法使千斤顶主体10的内部为封闭状态。

若钢板的厚度t比2.6[mm]厚，则难以通过上述的旋压加工来制造加工件10A、10B。在如以往一样进行冲压拉伸加工时，优选将钢板的厚度t变厚，但在进行旋压加工时，优选将钢板的厚度t变薄。因此，在进行旋压加工时，优选使钢板的厚度t为2.6[mm]以下。

若钢板的厚度t比2.6[mm]厚，则难以使外边缘部10A1、10B1的一部分熔融，从而基于千斤顶1的使用方法，外边缘部10A1、10B1的焊接部分的强度会不足够。

这里，若仅仅使千斤顶主体10膨胀，则即使对厚度t大于2.6[mm]的钢板进行焊接，也能够确保外边缘部10A1、10B1的焊接部分的强度。另一方面，基于千斤顶1的使用方法，不仅仅使千斤顶主体10膨胀，还会重复千斤顶主体10的膨胀以及收缩，以便调整千斤顶1的升力。即使在这种情况下，若尽可能地限制重复千斤顶主体10的膨胀以及收缩的次数，则即使对厚度t大于2.6[mm]的钢板进行焊接，也能够确保外边缘部10A1、10B1的焊接部分的强度。

然而，当重复千斤顶主体10的膨胀以及收缩的次数增加时，在对厚度t大于2.6[mm]的钢板进行焊接的情况下，难以确保外边缘部10A1、10B1的焊接部分的强度。即，由于重复千斤顶主体10的膨胀以及收缩，在外边缘部10A1、10B1的焊接部分，疲劳强度容易降低，导致注入材料可能向千斤顶主体10的外部泄漏。在注入材料泄漏的情况下，无法使用千斤顶1。

如上所述，若考虑重复千斤顶主体10的膨胀以及收缩，则优选使钢板的厚度t为2.6[mm]以下。更加优选能够使钢板的厚度t为1.2[mm]以上且2.6[mm]以下。

当利用千斤顶1支撑构造物时，千斤顶1的行程量维持为恒定。这里，在桥梁等构造物中，由于车辆等在构造物上移动，因此作用于千斤顶1的负载变化。通过使钢板的厚度t为1.2[mm]以上且2.6[mm]以下，即使上述的负载变化持续产生，也能够抑制千斤顶主体10的疲劳强度降低。

另一方面，当千斤顶主体10的内部的压力恒定时，若使钢板的厚度t为0.8～2.6[mm]，则与厚度t大于2.6[mm]时相比，能够使千斤顶1所能产生的升力LF上升。

这里，不论钢板的厚度t如何，通过使千斤顶主体10的内部的压力上升，能够使千斤顶1的升力LF达到目标值。然而，通过使钢板的厚度t为0.8～2.6[mm]，与厚度t大于2.6[mm]时相比，易于使千斤顶1的升力LF相对于千斤顶主体10的内部的压力上升而上升。

当使用千斤顶1时，在直到使千斤顶1的升力LF达到目标值为止的期间，会监视千斤顶1的升力LF。如上所述，若易于使千斤顶1的升力LF相对于千斤顶主体10的内部的压力上升而上升，则在直到使千斤顶1的升力LF达到目标值为止的期间，易于监视千斤顶1的升力LF。若千斤顶1的升力LF难以相对于千斤顶主体10的内部的压力上升而上升，则即使使千斤顶主体10的内部的压力上升，也难以把握千斤顶1的升力LF的上升，无法监视千斤顶1的升力LF。

此外，在将千斤顶主体10的内部的压力设定为恒定的条件下，即使使厚度t在大于2.6[mm]的范围内不同，千斤顶1的升力LF也难以上升。即，当钢板的厚度t大于2.6[mm]时，难以使千斤顶1的升力LF相对于千斤顶主体10的内部的压力上升而上升。因此，当使用千斤顶1时，无法监视千斤顶1的升力LF。

实施例

在实施例1～7以及比较例中，使千斤顶主体10的钢板的厚度t不同。在下述表1表示实施例1～7以及比较例中的钢板的厚度t。

表1

使用实施例1～7以及比较例的千斤顶1，边在1～20[MPa]之间改变千斤顶主体10的内部的压力(即，注入注入材料后的压力)P，边测定使千斤顶1的行程量(扬程量)为15[mm]时的千斤顶1的升力(负载)LF(单位：kN)。

此外，所谓千斤顶1的行程量是指处于初始状态(图2所示的状态)的千斤顶1的厚度(图2的上下方向的千斤顶1的尺寸)、与由于注入材料的注入而膨胀后的千斤顶1的厚度之差。换言之，在图2所示的千斤顶1中，一对承压板21的各自的位移量(移动量)的合计值为千斤顶1的行程量。

在各压力P(1～20[MPa])下，将比较例的升力LF作为基准值(＝1.00)，计算各实施例1～7的升力LF除以作为基准值的升力LF而得的值(比率)R。在下述表2表示其结果。

表2

从上述表2可知，当压力P为恒定值时，在实施例1～7中，比率R高于1.00。这里，厚度t越薄，越能够提高比率R。

由于比率R是各实施例1～7的升力LF除以比较例的升力LF而得的值，因此当压力P为恒定值时，各实施例1～7的升力LF大于比较例的升力LF。由此，在实施例1～7中，与比较例相比，当使压力P从0[MPa]上升至恒定值[MPa]时，易于使升力LF随着压力P的上升而上升。

如上所述，由于易于使升力LF随着压力P的上升而上升，从而在直到使千斤顶1的升力LF达到目标值(例如，15[MPa])为止的期间，易于监视千斤顶1的升力LF。

比率R越低，升力LF的上升越难以追随压力P的上升。因此，在直到使千斤顶1的升力LF达到目标值为止的期间，难以监视千斤顶1的升力LF。不论厚度t如何，都能够通过使压力P上升，而使千斤顶1的升力LF达到目标值，但在直到使升力LF达到目标值为止的期间，在监视升力LF时，需要使厚度t为0.8[mm]以上且2.6[mm]以下。

在实施例1～7中，与比较例相比，厚度t变薄。这里，在以往的冲压拉伸加工中，厚度t越薄，越难边保证千斤顶主体10的疲劳强度边制造千斤顶主体10。另一方面，在旋压加工中，厚度t越薄，越易于制造千斤顶主体10。因此，通过使厚度t为0.8[mm]以上且2.6[mm]以下，易于利用旋压加工制造千斤顶主体10，并且易于监视千斤顶1的升力LF。

另一方面，使用实施例1～7以及比较例的千斤顶1，重复膨胀以及收缩，测定直至千斤顶主体10疲劳破坏的次数Na。所谓千斤顶主体10的疲劳破坏，是指注入材料(例如，试验用的水或者油)从千斤顶主体10泄漏的状态。

这里，在使压力P从0[MPa]变为15[MPa]使千斤顶1膨胀后，使压力P从15[MPa]变为0[MPa]使千斤顶1收缩。此时，千斤顶1的行程量在压力P为0[MPa]时的值(即，零)到压力P为15[MPa]时的值之间变化。进行一次该处理，测定直至千斤顶主体10疲劳破坏的次数Na。在图4表示该测定结果。在图4中，横轴为厚度t，纵轴为次数Na。

从图4可知，当厚度t为2.0[mm]时，次数Na最多。另外，厚度t越小于2.0[mm]，次数Na越降低，并且厚度t越大于2.0[mm]，次数Na越降低。若厚度t为1.2[mm]以上且2.6[mm]以下，则能够增加次数Na。因此，厚度t优选为1.2[mm]以上且2.6[mm]以下。

另一方面，使用实施例1～7以及比较例的千斤顶1，边将行程量维持为规定值，边使压力P在8～12[MPa]之间变化，来测定直至千斤顶主体10疲劳破坏的次数Nb。

这里，在使压力P从10[MPa]上升至12[MPa]后，将压力P恢复至10[MPa]。接下来，在使压力P从10[MPa]降低至8[MPa]后，将压力P恢复至10[MPa]。进行一次该处理，测定直至千斤顶主体10疲劳破坏的次数Nb。在图5表示该测定结果。在图5中，横轴为厚度t，纵轴为次数Nb。

从图5可知，当厚度t为2.0[mm]时，次数Nb最多。另外，厚度t越小于2.0[mm]，次数Nb越降低，并且厚度t越大于2.0[mm]，次数Nb越降低。若厚度t为1.2[mm]以上且2.6[mm]以下，则能够增加次数Nb。因此，厚度t优选为1.2[mm]以上且2.6[mm]以下。

Claims (3)

1.一种千斤顶主体的制造方法，千斤顶主体被一对承压板夹持，并根据注入材料的注入状态而膨胀以及收缩，

所述千斤顶主体的制造方法的特征在于，

具有：通过对平板状的钢板进行旋压加工而成型分别具有平坦部以及弯曲部的一对加工件的工序；和

通过使所述一对加工件的在所述弯曲部处的端面相互接触并对所述一对加工件的在所述弯曲部处的端面进行焊接而加工所述千斤顶主体的工序，

所述钢板的厚度为0.8mm以上且2.6mm以下。

2.根据权利要求1所述的千斤顶主体的制造方法，其特征在于，

所述钢板的厚度为1.2mm以上且2.6mm以下。

3.一种千斤顶的制造方法，其特征在于，具有：

权利要求1或2所述的千斤顶主体的制造方法；和

制造所述承压板并相对于所述千斤顶主体配置所述一对承压板的工序。