浅析基于二次增力机构的高压小流量手动液压泵

2014-10-20潘豪

科技资讯 2014年22期

潘豪

高压小流量手动液压泵是当前野外无电源条件下进行大设备安装调试的重要组成工具，也可以作为螺纹紧固件的拉紧设备，同时还可以作为千斤顶的动力源、液压调整器的动力源等。高压小流量手动液压泵以其安全性高、可靠性强、方便性好、操作简单、体积较小且压力较高等特点，在机械工业中广泛使用。对于每一个手动液压泵来说，随着负载的不断升高，其工作压力甚至可以达到70～100 MPa，此时对其进行操作的手柄上会需要更大的操作力，对劳动者的劳动强度提出了更高的要求。本文中，笔者提出一种铰杆-杠杆的串联设计，形成二次增力机构，以缩减操作手柄上需要的力量，提升了同等情况下操作手柄的输出能力，对劳动者劳动强度的减少有很大帮助。

1 高压小流量手动液压泵的工作原理

常见的高压小流量手动液压泵是由油箱、组合阀和轴向柱塞泵，在结构上看可以分为两种，即双级和单级结构，其集成度较高，所有部件均集中在一个构建上。具体如图1所示。

图1所示的就是单级柱塞泵的结构原理，在手柄1运动的带动下，柱塞腔的容积变大，油液在单向阀和过滤器的引导下进入柱塞缸2的下腔，之后在手柄1向下运动的带动下，柱塞缸2向系统供油，溢流阀设定了手动泵的最高工作压，6为卸荷阀。

图2所示的双级增压缸式泵中，9为手柄，在手柄运动过程中油液经单向阀和过滤器进入A、B腔，下压时区分高低压工作状态，手动泵在不同压力工作状态下油流量随着变化，这一结构对低压大流量和高压小流量都有着很好的适应能力。双级手动液压泵在恒定功率下，能够对双泵供油实现高压小流量和低压大流量的两种不同工作状态，对系统地工作要求满足较好，同时在工作效率提升和工作时间节省方面有较大的优越性。

2 杠杆-铰杆串联的二次增力机构

当手动液压泵处在高压工作状态时，在减少劳动者工作强度和手柄操作力的目的下，可以在手柄和柱塞泵之间设置二次增力机构，通过铰杆-杠杆的串联达到相应的二次增力效果。具体工作原理如图3所示。

当操作者在手柄上施力FO时，机构通过手动液压泵的柱塞泵将Fi力量输出，二次增力机构中进行了三次放大。

整个增力机构的放大效果为：

整个增力机构的理论输出力为：

从这两组结果中能够发现，如果a1和a2较小，其整体的放大倍数可能达到60倍，效果显著。

3 带二次增力机构的高压小流量手动液压泵

将上述的二次增利机构运用在高压小流量手动液压泵上便得到如图4。

如图4所示，在对卸荷阀进行关闭之后，通过要动手兵可以将压力油在高压软管上进行输送，完成千斤顶或其他元件的作业。打开卸荷阀便能够实现系统的卸载。在卸载时应当做到缓慢旋转卸荷阀开关，观察压力表，以免卸荷过快造成的对压力表的冲击至其损坏。

对于单级柱塞式手动液压泵，尽管说结构相对简单，但是对低压大流量的要求难以满足，因此在使用中往往采用效率更高的双泵供油手动液压泵。特别是在加入了二次增力机构之后，对其的操作更是减小了劳动者的强度，在减少投入的情况下提高了整体的工作效率。

4 结语

高压小流量手动液压泵是日常生活和工业生产中常用的液压动力源，有着广泛的应用环境，对铰杆-杠杆的二次增力机构研究能够有效的改善手动液压泵的使用效果，减少劳动投入和劳动强度，提升工作效率，具有重要意义。