CN2319390Y - 轻型空心张拉千斤顶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻型空心张拉千斤顶,它主要由缸体、活塞、内筒以及两端的端盖和挡环组成,其特点在于它的缸体经过预应力超压处理,强度及疲劳寿命增加,缸体壁厚变薄,质量减小,同时还采用了新型复合动、静密封结构,进一步提高高压下的密封效果,使结构更加紧凑、合理,质量比现有千斤顶降低40%,长度缩短20%,大大改善了高空险要环境下的工作条件,工艺简单,成本低,广泛适用于混凝土预应力施工及重物提升等工程。

Description

轻型空心张拉千斤顶

本实用新型涉及一种建筑用液压机构，特别是一种轻型空心张拉千斤顶。空心张拉千斤顶广泛用于混凝土预应力施工，如桥梁、堤坝、高层建筑等的张拉钢绞线、起吊重物等。由于工作条件苛刻，即一般多在高空作业、工作空间狭窄，所以要求其质量应尽可能的小，目前国内外此类千斤顶的质量(千克)同其张拉力(千牛)之比为0.1左右。典型产品如YCW-150型千斤顶，其结构主要由缸体、活塞、内筒以及两端的挡环和端盖组成，其缸体设计采用传统的弹性理论公式及相应的安全系统方法，将缸体的壁厚设计较大，故使其质量相应也较大(193千克)，如果要将缸体减薄，其径向变形就会加大，造成活塞及端部密封失效；另外，这种千斤顶的缸体动静密封多采用的是传统的O型圈或丫型圈加挡环的方案，它们难以在大变形及高压下工作；其三，它的结构设计也不尽合理，主要是它的轴向尺寸大，这也是造成质量大的一个原因。

本实用新型的目的是在保证工作性能不变的条件下，提供一种采用复合动、静密封组合以及结构优化设计的轻型空心张拉千斤顶。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的，轻型空心张拉千斤顶，它是由缸体、活塞、内筒、大小端盖和大小挡环组成，大小挡环分别通过大小端盖固定在缸体的两端，活塞置于缸体与内筒之间的环形空腔内，其前端面与大挡环配合，并在活塞运动时，使其间形成正向张拉工作腔，活塞杆从后端的小挡环和小端盖中穿出，活塞与活塞杆分别与缸体及小挡环的内表面形成动配合，并保持动密封，其特征在于，缸体是经过预应力超压处理的薄壁缸体，且两端结构对称；大小挡环与缸体之间的静密封件采用O型圈、三角垫圈及大小挡环外壁上的锥面组合而成，此密封结构能保证在内压增长时配合面的可靠密封；活塞与缸体之间的动密封及导向采用内外层式格来组合圈和两边的导向环组合而成，它们分别位于活塞头的外壁凹槽内，这种动密封结构可以在相当大的缸体变形范围内保证可靠的滑动密封，大挡环与内筒之间通过O型圈密封，由于外压下内筒外壁收缩量小，所以采用此种密封即能保证效果，又使轴向尺寸缩小；活塞与内筒之间的动密封与现有技术相同，即采用丫形密封圈加挡圈的组合密封；在活塞与大挡环的相对面上分别开有凹槽空腔，该空腔通过活塞上的径向槽与缸体的一个注油孔连通，它有利于活塞正向行程的起动，同时还有利于减少千斤顶的质量。另一注油孔在缸体末端，与活塞杆与缸体内表面之间形成的空腔连通，该空腔作为活塞收缩时的油腔。本实用新型所述的轻型空心张拉千斤顶，其正向工作张拉过程是这样的，活塞杆的端部与张拉夹具配合，在缸体的前端注油孔施加高压油，此油处于大挡环同活塞头之间，在油压作用下，部分油通过径向槽流入大挡环与活塞头形成的空腔内，随着油压的加大，活塞便沿缸体与内筒的环形空间移动，活塞杆则沿小挡环及小端盖的内表面相对于缸体向外移动，这样处于大端盖与活塞杆端头夹具之间的钢索就得到了张拉，从而完成预应力的钢索预紧或吊重物的提升工作。此种动作借助于活塞收缩及夹具卡瓣夹紧、松张，得以各次反复进行。在活塞向外移动过程中，缸体承受其中的油压作用，而内筒承受此油压的外压作用，由于缸体是经过预应力超压处理的，所以缸体有较高的强度。活塞回程时，在缸体的末端的油孔注入压力油，此时在活塞头的后端面与小挡环之间空间形成压力腔，在此压力作用下，活塞向收缩方向移动直至大挡环，再进行下一循环的张拉过程。在活塞伸张和收缩过程中，利用大端盖及活塞杆头夹具卡瓣的夹紧、松张自动办调工作配合，可使千斤顶进行连续多次张拉和起吊工作。

本实用新型与现有技术相比，其显著的积极效果是：(1)由于对缸体进行了超压预处理，使缸体壁内产生了有利的预应力(或称残余应力)，大幅度提高了缸体的强度、疲劳寿命及可靠性，因此在同样材料及工作压力下，缸体的壁厚可以做的更薄些，以减少质量；(2)采用新型复合动、静密封结构，进一步提高了结构在高压下的密封效果，同时为结构的更加优化设计提供了良好的条件；(3)本实用新型的结构更加紧凑、合理，并由于新的密封结构的采用，使千斤顶的轴向尺寸大为缩短，同时还加长了导向段的长度，另外，活塞杆与内筒的优化设计，使质量又进一步得到减少，本实用新型所述的千斤顶，在性能、工作压力不变前提下，质量可减少40％，长度可缩短20％以上；(4)能节约大量原材料及工艺时间，并使生产成本得到降低，由于本实用新型千斤顶的质量大幅度减少，使其在高空及险要的环境下工作的条件得到了极大的改善；(5)由于长度的缩短，又使大端盖及活塞杆间的钢铰线缩短，因而使每次张拉所需工艺消耗的钢铰线减少，费用降低。

本实用新型的具体结构由以下附图和实施例给出。

附图是本实用新型所述轻型空心张拉千斤顶的剖面结构示意图。

下面结合附图，以1500千牛张拉千斤顶为例，对本实用新型做进一步详细描述。

附图所示，轻型空心张拉千斤顶是由缸体1、活塞2、内筒3、大端盖4、大挡环5、小端盖6、小挡环7组成，缸体1上开有两个油孔(1-1)和(1-2)，缸体1采用40Cr材料制成，壁厚为18mm，内径为240mm，缸体1两端内开有相同的内螺纹和凸台，大小挡环5、6分别在轴向抵住大小端盖4、7的内侧，并通过大小端盖4、7与缸体1两端的螺纹连接将大小挡环5、6轴向定位在两端的凸台处，大挡环5的外径上开有锥面，对轴线倾角可在30°～75°的范围选择，采用O形圈8和三角形垫圈9与大挡环槽内锥面的紧密配合来完成端盖与缸体之间的静密封，小挡环6与缸体1之间的静密封结构与上述结构相同，其中O型圈8采用耐油橡胶或聚氨脂材料制成，三角垫圈9采用黄铜、紫铜或工程塑料如尼龙等制成，为保证可靠密封，要求配合的一对锥面及三角圈的外圆表面有较高的光洁度(均方根值3.2μm以上)，大挡环5与内筒3之间的O型密封圈12采用耐曲橡胶，小挡环6与活塞杆(2-1)之间的密封采用O型橡胶密封圈17加挡环18组合完成，16为铜制导向圈；活塞2由40Cr铜制成，活塞头长50mm，内筒3由40Cr材料制成，内筒3在缸体内与缸体之间形成活塞2的运动空间，活塞头(2-2)在缸体1内与大挡环5的后端面间形成张拉动作的工作腔，径向槽(2-3)与注油孔(1-1)连通，以保证活塞起始张拉工作可靠，活塞杆(2-1)从后端的小挡环6和小端盖7中穿出，并与它们的内表面动配合，小端盖7的内孔同活塞杆保持一定的间隙；活塞2与缸体1内表面的动密封由格来圈10完成，此圈由内层的橡胶O形圈及外层的混有铜粉的聚四氟乙烯滑环组成，它可在相当大的缸体变形范围内保证可靠的滑动密封。活塞头(2-2)的两端外壁设置由耐磨工程塑料制成的导向圈11，两导向圆11之间的长度为44mm，活塞头内径与内筒3之间的密封由丫形密封圈1 3及相应的挡环14组成，在活塞头与内筒之间、小端盖7与活塞杆之间分别设有防尘圈15和19，为理一步减轻质量，在保证强度及外表面正常导向及密封条件下，活塞杆(2-1)段尽量减薄壁厚，另外，为保证缸体1在工作时大端盖4的螺纹不承受轴向力，因此，在结构设计及工艺装配中要保证大端盖外台肩的侧面高出缸体端面1～3mm，以保证张拉时缸体1不承受轴向作用力。

本实用新型所述千斤顶的缸体在制作时，一定要经超压处理，对缸体1的内径保持有2mm左右的裕量条件下进行超压处理，其处理的压力为工作压力两倍以上，以工作压力50MPa的千斤顶为例，其处理压力为110MPa以上，以保证在壁内产生有利的残余变形以及进行超压考核，此处理，可以使缸体的强度得到充分保证，成倍提高其工作疲劳寿命，同时大大减轻缸体的壁厚，减小其质量。

Claims (3)

1、一种轻型空心张拉千斤顶，它是由缸体[1]、活塞[2]、内筒[3]、大小端盖[4、7]和大小挡环[5、6]组成，大小挡环[5、6]分别通过大小端盖[4、7]固定在缸体[1]的两端，活塞[2]置于缸体[1]与内筒[3]之间的环形空腔内，其前端面与大挡环[5]配合，活塞杆从后端的小挡环[6]和小端盖[7]中穿出，活塞头与活塞杆分别与缸体及小挡环的内表面形成动配合，其特征在于，缸体[1]是经过预应力超压处理的薄壁缸体，且两端结构对称；大小挡环[5、6]与缸体[1]之间的静密封采用0型圈[8]、三角形垫圈[9]及大小挡环[5、6]外壁的锥面组合而成，活塞[2]与缸体[1]之间的动密封及导向采用内外层式格来组合圈[10]和两边的导向环[11]组合而成，它们分别置于活塞头外壁的凹槽中，大挡环[5]与内筒[3]之间通过O型圈[12]]密封，小挡环[6]与活塞杆之间采用导向环[16]加O型圈[17]和挡环[18]的组合密封，活塞[2]与内筒[3]之间采用丫形密封圈[13]加挡圈[14]组合密封，在活塞[2]与大挡环[5]的相对面上分别开有凹槽空腔，该空腔通过活塞[2]顶端的径向槽[2-3]与缸体[1]的一个注油孔[1-1]连通。

2、根据权利要求1所述的轻型空心张拉千斤顶，其特征在于大端盖[4]外台肩轴向上突出缸体[1]端部1～3mm。

3、根据权利要求1或2所述的轻型空心张拉千斤顶，其特征在于缸体[1]在进行预应力超压处理时，其压力应为工作压力的两倍以上。

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