摘要：千斤顶是一种常用的用来提升装置的机械设备，一般利用液体作为工作介质。千斤顶的结构也比较简单，主要由主体部分、动力传输装置和液压装置构成。其中动力装置主要是用来将液体加工到高压的状态，以及在使用完成后对降压的液体进行回收。动力系统的功能还有过滤以及使液体冷却的作用，这种特性使得千斤顶内的液体一直处于初始状态，即拥有最好的性能。本论文中主要针对千斤顶的结构和使用的环境进行说明，随后又提出了当前千斤顶的不足之处，并通过计算校核，设计出了改进的方法。
关键词：千斤顶；液压系统；部件
第一章 绪论
随着各种各样复杂的机械结构逐渐产生，以及科技水平的提高使得现在的建筑高度一直增长，各式各样的跨海大桥已经投入使用；以及水泥生产工艺水平的优化等因素，都让锚具的距离缩小很多。现在的施工过程中，可利用的空间越来越小，这就使得工人在作业时候使用的各式各样工具尽量做到简单并且占地面积小。而千斤顶作为汽车行业以及建筑行业应用很普遍的工具，它的体积势必要进一步缩小，以满足现在机械建筑行业的特点。在欧美一些国家，千斤顶的生产商已经将产品的大小视为最重要的参数，因为面向于要求更高的客户，只有进一步提升产品的竞争力才能有更多的客户选择下单。为了适应这一趋势，我国的生产商也开始在如何减小千斤顶的占地空间方面下功夫，改进的方法有很多种，比如说可以选取一些比较轻但是强度大的金属材料，或者是对于整个设备的结构进行重新设计，以减小体积。对于千斤顶上的一些零件应当选择最为合适的。综合来说，我国千斤顶的发展起步较晚但是面对欧美国家的技术垄断，我们应当加快研发速度，尽快追上甚至赶超他们的工艺水准。
第二章 千斤顶的介绍
千斤顶是一种常用的用来提升装置的机械设备，一般利用液体作为工作介质。千斤顶的结构也比较简单，主要由主体部分、动力传输装置和液压装置构成。其中动力装置主要是用来将液体加工到高压的状态，以及在使用完成后对降压的液体进行回收。动力系统的功能还有过滤以及使液体冷却的作用，这种特性使得千斤顶内的液体一直处于初始状态，即拥有最好的性能。液压装置的作用是把升压后的液体运送到预先设置好的位置，在工作完成后将低压的液体在返回回去。
千斤顶的特点有：
（1）工作的压力通常为50-80MPa，液压系统的压力采取35MPa以下。因为在千斤顶的使用过程中，需要使用很大的压力，为了保证设备的安全性能所以应该采取耐压强度比较大的材料 生产。
（2）在整体零件布局方面，因为储存液体的缸的体积比较大，并且使用过程中由于压力的变化引起的体积收缩膨胀比较明显。所以在活塞端的密封操作应当进行优化，以达到缩小体积的目的。
（3）重力分布：千斤顶的零部件主要有缸体和活塞装置、以及盖子和密封措施等。在所以的零件中缸体的重量最重，然后重量相当的是活塞以及穿心套。所以，千斤顶的设计中缸体因为占得比重最大，所以应该从缸体的优化过程开始。
第三章 YCW千斤顶关键零件的强度计算
3.1环境条件
液体采用的是工业油，因为工业用油的适用温度高并且黏度高，而且工业级的油防生锈能力强，在应对恶略的环境时候，有巨大的优势。同时对于液压系统的密封装置，应当采取一定的防潮措施。
3.2使用性能
（1）千斤顶的允许误差。
表3.1 行程及其允许误差（mm）
（2）空载运行性能
千斤顶在不使用的时候应该处于稳定状态，避免液体外露；
千斤顶的压力应当小于油压的百分之四
（3）千斤顶的满负荷运行能力
测量内泄漏能力主要有两种办法：第一是，对于千斤顶的外泄露采用压降的测量办法，标准为在五分钟内压力降小的值是否在百分之五以内；第二种办法是采用活塞法，即在过程中活塞的差距不得大于0.5mm。在实际过程中，两种办法的效果基本没有差别。
外泄漏性能：这种办法指的是观察在使用的过程中有没有液体泄露。
（4）在超载条件的性能测试
千斤顶在超载的过程中应该不发生泄露和或者气缸发生形变，还应当做到在压力恢复正常化，不发生变形。在加压的过程中，缸体的直径一般是随着压力的变化成正比的。
（5）长期运行性能
拉速度为 0.20mm/s～1.0mm/s，回程速度不小于 0.9mm/s。
千斤顶的长期运行能力可以利用实验进行测试。具体的测试办法是，设置好千斤顶的工作距离，为了保证接近实际使用情况，千斤顶的拉伸距离不小于三分之二最大行程。测试的时常至少200小时。在测试中的办法为：
当使用的油压小于600KN应该在往复一万次以后检验设备的性能；
当使用的油压处在600-1200KN的范围内，至少应当重复5000次进行评估；
当时使用12000-15000KN的压力时，应该重复至少3000个来回。
（6）设备的负载效率不能太低，一般以百分之九十为限度。
（7）制造的关键
对于缸体和活塞等零部件应当采用较为光滑的材料，一般外部表面粗糙度不大于0.4。内部表面粗糙度不大于0.8um。
液压处进油的螺丝选用尺寸为 M16×1.5。
由于千斤顶一般都在室外使用，不排除在一些恶略条件下使用，所以应该涂抹防锈漆。
在安装过程中避免忘记安装密封塞。
第四章 关键零件的优化设计策略
最优化设计是系统工程中一门很重要的课程，优化整个设计过程中的步骤可以在各种不同的设计方法中找到最好的一种，这门学科的应用避免了许多弯路，帮助我们找到最合适的办法。在机械装置的设计中，加以应用最优化设计的办法，可以降低成本并且使整体设备结构简化，以及筛选出更合适的材料在提高机械的强度的同时还减轻整体重量。
在整个过程中，参数的设置一般是参考设备的要求进行的。相关的参数包括重量，成本以及机械效率等。传统的设计方法都是以实际的调研后进行的，对于各种产品的类型进行总结对比之后确定最佳的设计方案。然后根据设计的方法进行生产，然后对成品进行测试。这种方法的优点是成本比较低，也没有太大的风险。依据与这种传统经验的设计方法，虽然也有一定的科学依据，但是在设计的过程中可变的因素太多，比如不同次的设计过程中产生的数据处理方式不同，会使得设计过程的变量太多，最终无法确定出哪种是最佳的方法。
最优化方法的范畴指的是把设计中各种各样的影响因素进行综合考虑，主要的参数都可以被归纳为设计方案的优化或者是模型的构建问题。怎么样把一个实际中的问题转化为模型进行分析，然后得出结论是最优化方法中需要解决的问题。在对实际问题进行抽象化建模时，应当根据理论方法和实际的情况进行衡量，经过综合分析后，设计出数学模型，并且依据专业的知识进行处理。另外在对模型的运算时候应当考虑到实际情况和理论之间的误差，以及如何缩小这些误差。对于建立的数学模型进行不断的改进，使得模型更贴合于实际，这样所设计的产品才有实际的价值。
结论
本文主要论述的是千斤顶的设计过程中存在的问题，针对问题的产生以及解决方案和目前的进展进行了解释说明，并且给出了部分的解决方法。对于千斤顶这种应用广泛的机械设备，我们应当进一步优化设计的步骤。
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作者简介：
杨正进，男，民族：彝族，籍贯：贵州省六盘水市，学历：大学本科，毕业院校：贵州大学明德学院，研究方向：机械设计制造及其自动化。
论文作者:杨正进
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/9
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