连续式液压提升器关键结构设计

连续式液压提升器由上、下穿心式主液压缸和各自的锚具机构组成。其中，顶锚机构的脱锚方式和主液压缸与锚具液压缸活塞杆之间的安装定位方式至关重要。将锚具结构设计成锚片加套筒式改善了锚片的受力状况，有利于锚片均匀脱离锚环；锚具液压缸活塞杆利用定位销和卡键与主液压缸固定，克服了螺纹连接定位不准确、容易松动的缺点。
　　1、脱锚机构
　　1.1间歇式液压提升器的脱锚机构
　　图1为间歇式液压提升器的脱锚组件构成。

　　锚具液压缸的活塞杆与主液压缸的活塞杆是用螺纹连接在一起，由两者止口定位并承压，用紧定螺钉加铜衬防松。锚具缸缸筒与压锚板用螺栓连成一体，其间弹簧、弹簧座和锚片螺钉紧紧相扣。
　　每个锚片螺钉连着1块锚片，3块锚片成一组插在锚环的锥形孔中，锚环置于锚具缸活塞杆中并固定。紧锚时，锚具液压缸缸筒带动压锚板将锚片压入锚环，压锚力很有限，它只是将锚片与钢绞线抱住，最终锚片锁紧钢绞线是靠负载的作用，负载带钢绞线和锚片一起嵌入锚环，锚片的锥面与锚环孔的锥面如斜锲一样，负载越大，锲得赶紧；松锚时，锚具缸已处于浮动状态，钢绞线顶开或拨开锚片，接着压锚组件上升，锚片螺钉将锚片悬吊在压锚板上，维持松锚状态。压锚弹簧通过弹簧座维持一个使锚片压向锚环的力。
　　从以上锚具机构的紧、脱锚作用原理可以看出，该结构较为复杂，要求每组锚片螺钉位置高低一致，以保证一组锚片同步压下或脱开。在脱锚过程中，若出现某组锚片卡住锚环脱不开的意外情况，这组螺钉就容易被拉断。有弯曲缺陷的钢绞线在压锚过程中往往使3片锚片不能同步压下，导致锚片卡在锚环中因受力不均而被挤坏。
　　1.2连续式液压提升器的脱锚机构
　　连续式液压提升器的脱锚机构见图2所示。

　　锚具液压缸缸筒8直接与压锚板3固定，压锚弹簧4与锚片6分别嵌入弹簧座5上下两端的槽中，套筒7置于锚环2中，套筒底部的台阶卡在压板19的止口中，由顶板18压住。压板与压锚板间通过专用连接螺栓12保持一定距离并固定，顶板与压板用螺钉13连成一体。锚具液压缸活塞杆9与主液压缸活塞杆10用定位销17和卡键16结合在一起。
　　该脱锚机构在紧锚时，缸筒带动压锚板以及与之连在一体的压板和顶板一起向下运动，锚片插入锚环，压锚弹簧受压，最终负载通过钢绞线将锚片锁紧。为保证锚片充分压入，锚片锁紧后，套筒与锚片根部仍留有一定的间隙。脱锚时，将锚具缸的进出油口联通，使锚具缸呈浮动状态，钢绞线拨松或顶开锚片后，锚具缸上油口进油，使锚具机构维持松锚状态。
　　改进设计后的脱锚机构由于去掉锚片螺钉并设置套筒，不仅减少了锚片压入和顶出时受力的不均匀性，而且还提高了钢绞线在其中的稳定性，因此工作可靠。
　　2、活塞杆连接定位方式
　　2.1螺纹联接存在的问题
　　提升器的设计中至关重要的一个问题是锚具液压缸活塞杆与主液压缸活塞杆的连接定位问题。在间歇式液压提升器中，锚具缸活塞杆和主液压缸活塞杆是螺纹连接，由紧定螺钉加护衬防松。在安装锚具机构时，锚具缸缸筒与活塞杆先装好再连到主液压缸活塞杆上，接着将锚环孔与多孔隔板的孔对齐后再分别用压环固定，最后把压锚组件配上，还要保证锚具液压缸缸筒的油口位置处于规定位置。以上结构在实际使用中存在一些问题：
　　（1）重物升降时，由于主液压缸缸筒内表面在珩磨加工时不可避免地留下了螺旋形纹路，而紧定螺钉的防松能力十分有限，导致活塞在往复运动过程中会沿着螺旋线轨迹运动，很容易使螺栓连接逐渐松动，结果锚具缸活塞杆与主液压缸活塞杆由原先的面接触变成了螺纹连接面接触，受力状况十分不利。如果不采取措施任其发展，会使螺纹连接遭到破坏，甚至会使锚具缸与主活塞杆分离而脱落。
　　（2）现场需要更换锚具机构时，由于螺纹旋合使早先已调整好的部件不能准确回到原位，必须重新拆卸对中，互换性较差。
　　（3）因螺纹的公称直径在200mm左右，需要配备专用工具，且操作十分不便。
　　2.2改进后的连接方式
　　锚具液压缸活塞杆与主液压缸活塞杆的连接改成定位销和卡键的连接。
　　如图3所示。锚具液压缸活塞杆1与主液压缸活塞杆4用2个定位销2进行圆周方向的定位，使用三瓣卡键连接进行轴向固定。每个卡键占118°，因其外径与主液压缸活塞杆沟槽内径相同，内外径为同心圆，为使装配时不产生干涉现象，两端部的外圆在切削一部分（见图4中卡键的平面部分）。卡键上有2个螺孔，拆卸时用螺钉使卡键脱离主缸活塞杆。

　　图4中内六角紧定螺钉前端的圆柱直径略小于卡键的螺纹孔内径，拧动该紧定螺钉，可将卡键压入主活塞杆的沟槽部位。

　　锚具液压缸活塞杆的相应位置所加工的形状如图5。在锚具液压缸活塞杆1的连接位置加工环槽2，该环槽深度略大于卡键的径向厚度，在环槽的周向有6个安装紧定螺钉的螺孔。锚具液压缸活塞杆端面上的2个定位销孔安装定位销，用于锚具液压缸活塞杆与主液压缸活塞杆的周向定位，在主液压缸活塞杆的相应位置有相