CN108584830A - 一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶及控制方法 - Google Patents

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耿希明
陈明华
陶然
袁练
刘应
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黄文权
胡志芳
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Abstract

本发明公开了一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶及控制方法，它包括机械自锁保护装置和千斤顶；所述机械自锁保护装置包括固定支架，所述固定支架固定安装在千斤顶的缸筒外壁上，所述固定支架上安装有伺服电机和减速器，所述伺服电机的输出轴与减速器相连，所述减速器的输出轴安装有小齿轮，所述小齿轮与齿形螺母构成齿轮啮合传动，齿形螺母套装在千斤顶的活塞杆顶部，限位卡扣通过螺栓安装在千斤顶的缸筒外壁上。以解决上述背景技术中提出的问题，进而提高千斤顶的安全性。

Description

一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶及控制方法
技术领域
本发明涉及一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶，属于千斤顶装置领域，应用于大型设备升降施工等领域。
背景技术
液压千斤顶广泛应用于大型设备的起重、支撑，对于保障大型设备的升降施工安全意义重大。由于传统的液压千斤顶在升降施工时，需靠油压长时间支撑重物，存在千斤顶突然失效引起载荷物失稳的安全风险，且升降过程通常选配机械螺旋千斤保顶，故而耗费大量的人力和设备资源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶，以解决上述背景技术中提出的问题，进而提高千斤顶的安全性。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶，它包括机械自锁保护装置和千斤顶；
所述机械自锁保护装置包括固定支架，所述固定支架固定安装在千斤顶的缸筒外壁上，所述固定支架上安装有伺服电机和减速器，所述伺服电机的输出轴与减速器相连，所述减速器的输出轴安装有小齿轮，所述小齿轮与齿形螺母构成齿轮啮合传动，齿形螺母套装在千斤顶的活塞杆顶部，限位卡扣通过螺栓安装在千斤顶的缸筒外壁上。
所述千斤顶采用单作用液压千斤顶，它包括底座，底座上安装有缸筒，所述缸筒内部安装活塞杆，在活塞杆的顶部安装有压头，所述缸筒的顶部安装有上端盖，在缸筒的外壁上固定有阀块，所述阀块上安装有电磁截止阀，千斤顶的底部安装有防爆阀。
所述齿形螺母内孔加工有内螺纹结构，所述活塞杆为螺杆结构，齿形螺母通过梯形螺纹套装在活塞杆上。
所述齿形螺母与小齿轮为直齿圆柱齿轮结构，通过齿轮啮合的方式传动。
所述限位卡扣顶端台阶设置于齿形螺母凹槽内，限位卡扣下端设置有紧定螺丝，通过螺母固定在缸筒上。
所述缸筒的外壁中部安装有支架，所述支架上固定有吊耳。
采用任意一项带机械自锁保护装置的液压千斤顶的控制方法，它包括以下步骤：
步骤1：限位调整，旋转限位卡扣下端的固定螺纹，调整限位卡扣与齿形螺母的间隙；
步骤2：顶升操作，开启电磁截止阀，给千斤顶供油，千斤顶的活塞杆上升，伺服电机驱动小齿轮转动，带动齿形螺母围绕活塞杆顺时针旋转向下运动；
步骤3：顶升到位锁紧，顶升到目标位置后，关闭电磁截止阀，切断千斤顶供油油路，千斤顶处于封闭保压状态，伺服电机驱动小齿轮转动，带动齿形螺母围绕活塞杆顺时针旋转向下运动直至紧贴千斤顶的上端盖，千斤顶的机械自锁保护装置锁紧；
步骤4：下落前解锁，解锁千斤顶的机械自锁保护装置，开启电磁截止阀，给液压千斤顶供油，千斤顶的活塞杆上升，机械自锁保护装置的齿形螺母与千斤顶的上端盖产生间隙并接触限位卡扣，关闭电磁截止阀并停止给液压千斤顶供油；
步骤5：下落操作，开启电磁截止阀，在负载作用下千斤顶内油液流出，千斤顶的活塞杆下落，伺服电机驱动小齿轮转动，带动齿形螺母围绕活塞杆逆时针旋转向上运动；
步骤6：下落到位锁紧，下落到目标位置后，关闭电磁截止阀，千斤顶处于封闭保压状态，伺服电机驱动小齿轮转动，带动齿形螺母围绕活塞杆顺时针旋转向下运动直至紧贴千斤顶的上端盖，千斤顶的机械自锁保护装置锁紧。
本发明有如下有益效果：
1）本发明采用一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶，该技术能够实现液压千斤顶的机械锁紧和解锁。
2）本发明采用机械自锁保护装置驱动同步控制策略，实现了机械自锁保护装置与液压千斤顶的同步跟随。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为带机械自锁保护装置的液压千斤顶结构图。
图2为一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶的控制方法流程图。
图中：1-机械自锁保护装置，2-液压千斤顶，3-伺服电机，4-减速器，5-固定支架，6-小齿轮，7-齿形螺母，8-限位卡扣，9-压头，10-活塞杆，11-上端盖，12-缸筒，13-阀块，14-测压接头，15-底座，16-电磁截止阀，17-防爆阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
如图1，一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶，它包括机械自锁保护装置1和千斤顶2；
进一步的，所述机械自锁保护装置1包括固定支架5，所述固定支架5固定安装在千斤顶2的缸筒12外壁上，所述固定支架5上安装有伺服电机3和减速器4，所述伺服电机3的输出轴与减速器4相连，所述减速器4的输出轴安装有小齿轮6，所述小齿轮6与齿形螺母7构成齿轮啮合传动，齿形螺母7套装在千斤顶2的活塞杆10顶部，限位卡扣8通过螺栓安装在千斤顶2的缸筒12外壁上。工作过程中，通过机械自锁保护装置1与液压千斤顶通过工作，进而提高了其运行的安全性。工作过程中，通过伺服电机3带动减速器4，通过减速器4带动小齿轮6，通过小齿轮6带动齿形螺母7同步旋转，同时齿轮螺母7在活塞杆10上同步旋转，而且通过齿形螺母7上的梯形螺纹和活塞杆10上梯形螺纹构成螺纹自锁机构，起到来了机械保护的目的。
进一步的，所述千斤顶2采用单作用液压千斤顶，它包括底座15，底座15上安装有缸筒12，所述缸筒12内部安装活塞杆10，在活塞杆10的顶部安装有压头9，所述缸筒12的顶部安装有上端盖11，在缸筒12的外壁上固定有阀块13，所述阀块13上安装有电磁截止阀16，千斤顶2的底部安装有防爆阀17。
进一步的，所述齿形螺母7内孔加工有内螺纹结构，所述活塞杆10为螺杆结构，齿形螺母7通过梯形螺纹套装在活塞杆10上。通过梯形螺纹结构构成螺纹自锁进而起到了机械保护的目的。
进一步的，所述齿形螺母7与小齿轮6为直齿圆柱齿轮结构，通过齿轮啮合的方式传动。通过小齿轮6能够同步带动齿形螺母7旋转。
进一步的，所述限位卡扣8顶端台阶设置于齿形螺母7凹槽内，限位卡扣8下端设置有紧定螺丝，通过螺母固定在缸筒12上。
进一步的，所述缸筒12的外壁中部安装有支架6，所述支架6上固定有吊耳5。
进一步的，所述缸筒12上、下两个端面各设置有28个螺纹孔，共56个，所述底座15和上端盖11都通过螺栓与缸筒12固定相连。
实施例2：
如图2所示，采用任意一项带机械自锁保护装置的液压千斤顶的控制方法，它包括以下步骤：
步骤1：限位调整；
松开限位卡扣8固定螺母，旋转限位卡扣8下端的固定螺纹，调整限位卡扣8与齿形螺母7的间隙，利用钢板尺测得间隙达到设定值0.4mm后，紧固限位卡扣8螺母。
步骤2：顶升操作；
顶升操作前，驱动千斤顶2活塞杆10顶紧载荷物。设定液压千斤顶2的顶升行程为300mm，开启电磁截止阀16，给液压千斤顶2供油，千斤顶2活塞杆10上升，伺服电机3驱动小齿轮6转动，带动齿形螺母7围绕活塞杆10顺时针旋转向下运动，保持齿形螺母7下平面与千斤顶2上端盖11间隙0.4mm不变。
步骤3：顶升到位锁紧；
顶升到达300mm位置后，关闭电磁截止阀16，切断千斤顶2供油油路，千斤顶2处于封闭保压状态，伺服电机3驱动小齿轮6转动，带动齿形螺母7围绕活塞杆10顺时针旋转向下运动直至紧贴千斤顶2上端盖11，千斤顶2机械自锁保护装置1锁紧；
步骤4：下落前解锁；
解锁千斤顶2机械自锁保护装置1：开启电磁截止阀16，给液压千斤顶2供油，千斤顶2活塞杆10上升，机械自锁保护装置1的齿形螺母7与千斤顶2上端盖11产生间隙并接触限位卡扣8，关闭电磁截止阀16并停止给液压千斤顶2供油；
步骤5：下落操作；
设定液压千斤顶2的下落行程为300mm，开启电磁截止阀16，在负载作用下千斤顶2内油液流出，千斤顶2活塞杆10下落，伺服电机3驱动小齿轮6转动，带动齿形螺母7围绕活塞杆10逆时针旋转向上运动；
步骤6：下落到位锁紧；
下落到达300mm位置后，关闭电磁截止阀16，千斤顶2处于封闭保压状态，伺服电机3驱动小齿轮6转动，带动齿形螺母7围绕活塞杆10顺时针旋转向下运动直至紧贴千斤顶2上端盖11，千斤顶2机械自锁保护装置1锁紧。
这种带机械自锁保护装置的液压千斤顶的控制方法可以根据施工需要，在任意位置实现液压千斤顶的机械锁紧和解锁。在顶落载荷物过程中，机械自锁保护装置与液压千斤顶同步跟随，且跟随精度控制在2mm内。
通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (7)

1.一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶，其特征在于：它包括机械自锁保护装置（1）和千斤顶（2）；
所述机械自锁保护装置（1）包括固定支架（5），所述固定支架（5）固定安装在千斤顶（2）的缸筒（12）外壁上，所述固定支架（5）上安装有伺服电机（3）和减速器（4），所述伺服电机（3）的输出轴与减速器（4）相连，所述减速器（4）的输出轴安装有小齿轮（6），所述小齿轮（6）与齿形螺母（7）构成齿轮啮合传动，齿形螺母（7）套装在千斤顶（2）的活塞杆（10）顶部，限位卡扣（8）通过螺栓安装在千斤顶（2）的缸筒（12）外壁上。
2.根据权利要求1所述的一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶，其特征在于：所述千斤顶（2）采用单作用液压千斤顶，它包括底座（15），底座（15）上安装有缸筒（12），所述缸筒（12）内部安装活塞杆（10），在活塞杆（10）的顶部安装有压头（9），所述缸筒（12）的顶部安装有上端盖（11），在缸筒（12）的外壁上固定有阀块（13），所述阀块（13）上安装有电磁截止阀（16），千斤顶（2）的底部安装有防爆阀（17）。
3.根据权利要求1所述的一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶，其特征在于：所述齿形螺母（7）内孔加工有内螺纹结构，所述活塞杆（10）为螺杆结构，齿形螺母（7）通过梯形螺纹套装在活塞杆（10）上。
4.根据权利要求1所述的一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶，其特征在于：所述齿形螺母（7）与小齿轮（6）为直齿圆柱齿轮结构，通过齿轮啮合的方式传动。
5.根据权利要求1所述的一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶，其特征在于：所述限位卡扣（8）顶端台阶设置于齿形螺母（7）凹槽内，限位卡扣（8）下端设置有紧定螺丝，通过螺母固定在缸筒（12）上。
6.根据权利要求1所述的一种带机械自锁保护装置的液压千斤顶，其特征在于：所述缸筒（12）的外壁中部安装有支架（6），所述支架（6）上固定有吊耳（5）。
7.采用权利要求1-6任意一项带机械自锁保护装置的液压千斤顶的控制方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤1：限位调整，旋转限位卡扣（8）下端的固定螺纹，调整限位卡扣（8）与齿形螺母（7）的间隙；
步骤2：顶升操作，开启电磁截止阀（16），给千斤顶（2）供油，千斤顶（2）的活塞杆（10）上升，伺服电机（3）驱动小齿轮（6）转动，带动齿形螺母（7）围绕活塞杆（10）顺时针旋转向下运动；
步骤3：顶升到位锁紧，顶升到目标位置后，关闭电磁截止阀（16），切断千斤顶（2）供油油路，千斤顶（2）处于封闭保压状态，伺服电机（3）驱动小齿轮（6）转动，带动齿形螺母（7）围绕活塞杆（10）顺时针旋转向下运动直至紧贴千斤顶（2）的上端盖（11），千斤顶（2）的机械自锁保护装置（1）锁紧；
步骤4：下落前解锁，解锁千斤顶（2）的机械自锁保护装置（1），开启电磁截止阀（16），给液压千斤顶（2）供油，千斤顶（2）的活塞杆（10）上升，机械自锁保护装置（1）的齿形螺母（7）与千斤顶（2）的上端盖（11）产生间隙并接触限位卡扣（8），关闭电磁截止阀（16）并停止给液压千斤顶（2）供油；
步骤5：下落操作，开启电磁截止阀（16），在负载作用下千斤顶（2）内油液流出，千斤顶（2）的活塞杆（10）下落，伺服电机（3）驱动小齿轮（6）转动，带动齿形螺母（7）围绕活塞杆（10）逆时针旋转向上运动；
步骤6：下落到位锁紧，下落到目标位置后，关闭电磁截止阀（16），千斤顶（2）处于封闭保压状态，伺服电机（3）驱动小齿轮（6）转动，带动齿形螺母（7）围绕活塞杆（10）顺时针旋转向下运动直至紧贴千斤顶（2）的上端盖（11），千斤顶（2）的机械自锁保护装置（1）锁紧。
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