施工升降机液压缓冲器的设计压缩机
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施工升降机液压缓冲器的设计
施工升降机液压缓冲器的设计 2011年12月09日 来源： 随着施工升降机在建筑施工中的广泛应用，施工升降机的使用安全问题日益受到重视，国家和行业有关部门相应出台了一系列有关施工升降机的技术标准和安全标准，其中GB10054—1996《施工升降机技术条件》及GB10055—1996《施工升降机安全规则》均要求施工升降机必须在吊笼底部安装缓冲器。目前缓冲器的种类很多，其中弹簧式缓冲器以其结构简单最为常见，液压缓冲器因其缓冲性能良好日益受到重视，但有关其设计计算方法介绍不多，本文针对液压缓冲器的结构特点和设计方法作较为详细的分析。1 液压缓冲器的结构型式和工作原理 图1为一种节流小孔式液压缓冲器，它的节流缓冲作用是通过设置在缸套6上的一系列特殊设计排列的节流小孔而实现的。设计时使参加节流的小孔数目随缓冲位移加大而减少，从而达到匀速缓冲。由于缓冲油压力很高，可达10MPa以上，因此要求液压缓冲器结构紧凑、缓冲容量大，必要时可用多个缓冲器，并将其压力油腔连通，以使压力均衡、缓冲效果平稳。图2所示为一种环形节流式液压缓冲器结构，当吊笼撞击活塞时，活塞3迫使缸体6内油液经过心棒4与活塞间的圆环形间隙经阻尼孔7流入储油室中。由于环形间隙的阻尼作用，运动体的动能将转化为缓冲器的节流发热。合理地设计心棒的形状，可使油缸体内缓冲压力在缓冲过程中保持不变，从而实现匀减速缓冲。回位弹簧5的作用是使活塞完成缓冲作用后回位；弹簧2是在撞头1与活塞3之间起缓冲加速作用，并保证撞头1不致因频繁撞击而损坏。1.撞头 2.活塞杆 3.弹簧 4.缸盖5.活塞 6.缸套 7.缸体 8.底板图 1 小孔节流式缓冲器1.撞头 2.弹簧 3.活塞杆 4.心棒5.弹簧 6.缸体 7.阻尼孔 8.储油室图 2 环形节流式缓冲器2 液压缓冲器的设计计算 2.1 缓冲器设计的原始数据2.1.1 运动部件的碰撞质量m 碰撞质量主要包括升降机吊笼质量P（kg)和载荷质量Q(一般取为额定起重量，kg)。2.1.2 缓冲前的撞击速度v0 撞击速度对正常吊装时取吊笼下降额定速度v，但当吊笼(断绳)坠落时，应考虑取最危险情形，v0＝1.35v。2.1.3 最大缓冲减速度amax 根据GB10055中10.2.3条规定吊笼作用在缓冲器上时平均减速度应不大于1g，且2.5g以上的减速度作用时间不得大于0.04s。有关实验表明，一般取最大允许减速度［amax］＝2g为宜，否则冲击太大，可能对人体产生伤害。 2.2 缓冲器基本性能参数的确定 液压缓冲器一般尽量设计成恒力缓冲器，这既可保证其良好的缓冲效果，又可使其结构紧凑。2.2.1 缓冲器的容量WW＝1/2mv022.2.2 缓冲作用力FF=W/S2.2.3 缓冲行程S 根据：1/2mv02＝F.S ＝m.amax.S 可得： 2.3 缓冲器的设计计算2.3.1 缓冲活塞面积A式中：n——缓冲活塞数；pH——缓冲压力，Pa。2.3.2 缓冲过程中活塞速度vx 缓冲活塞行程为x时，速度2.3.3 缓冲过程中节流口面积AH2.3.3.1 对节流小孔缓冲器 根据小孔节流流量公式，可求得刚开始缓冲时节流孔面积为：式中： K——流量系数，一般K＝0.6～0.73；γ——油液重度，N／m3，γ＝9000N／m3。 缓冲活塞位移为x时，节流孔面积2.3.3.2 对圆环形节流口缓冲器