提升千斤顶主顶密封结构探讨

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重庆青草背长江大桥在桥梁施工中，由于受施工过程中封航时间影响，需要尽量减少封航时间，因此对提升速度提出了更高要求，其瞬时速度达1.30mm/s。提升千斤顶原来活塞的密封结构已不能满足高速提升的要求，需要更改密封结构。

2提升千斤顶工作原理及密封件作用2.1千斤顶工作原理提升千斤顶是缆载吊机主要吊装的执行元件，其结构简图如图1。通过液压泵站向提升千斤顶提供压力油，推动提升千斤顶活塞作伸、缩缸运动，伸缸时设置在活塞顶端的上夹持器卡紧承载钢绞线使提升的钢桁梁随之-同向上移动，缩缸时与油缸相连的下夹持器卡紧承载钢绞线保证提升重物安全可靠的停留在新的位置，同时设置在活塞顶端的上夹持器放松承载钢绞线，活塞回程准备下-行程的提升。当提升到位后，千斤顶活塞在近乎完全伸缸的位置处上夹持器卡紧承载钢绞线，下夹持器放松承载钢绞线，活塞缩缸带动重物下降。在接近完全缩缸的位置处下夹持器卡紧承载钢绞线，上夹持器放松承载钢绞线后活塞空载伸缸，在近乎完全伸缸的位置处上夹持器再次卡紧承载钢绞线，下夹持器又放松承载钢绞线，如此依次循环直至钢桁梁准确可靠地在设计位置就位。

2.2密封件作用液压千斤顶的这种可靠性，在很大程度上取决于液压千斤顶密封结构的设计和密封件的选国择。密封结构用来防止工作介质的泄漏及外界灰尘和异物的侵入，避免由于泄漏而引起事故。

外漏会造成工作介质的浪费，污染机器和环境，甚至引起机械操作失灵及设备人身事故。

内漏会引起液压系统容积效率急剧下降，达不到所需要的工作压力，甚至不能进行工作。

侵入系统中的微幸尘颗粒，会引起或加剧液压元件摩擦副的磨损，进-步导致泄漏。

因此，密封结构是液压设备的-个重要组成部分。它的工作可靠性和使用寿命，是衡量液压系统好坏的-个重要指标。 。

图1 提升千斤顶结构简图3常规千斤顶主顶密封结构分析3.1常规千斤顶密封结构 (如图2)早期由于受密封材质的限制，为了安全、可靠起见，通常采用了图2结构，在活塞大端采用PRESTRESS TECHN0L0GY 同遑撂讨 《j5i左 技末》2013年第3期总第98期扣压铜环作导向，两侧用格莱圈密封，使用这种结构-般提升速度都不高，其瞬时速度1 5mm/s；两道格莱圈之间液压油可从有杆腔侧的格莱圈泄漏-部分，不容易形成高压，其密封件也就不致于损坏。但对于桥梁施工，由于受施工过程中封航时间影响，-般河道管理方要求尽量减少封航时间，因此对提升速度就提出了更高要求，其瞬时速度达到30mm/s。采用图2结构已不能满足高速提升需求。

1 2 3 41导 向铜环 2挡 圈 3格莱圈 4活塞图2 常规千斤顶密封结构3.2原因分析在活塞大端上设置双层格莱圈，虽然其格莱圈具有双向密封，但也存在泄漏。当无杆腔高压进油时，活塞处于伸缸过程中，由于高压侧泄漏少量的高压油进入到两道格莱圈之间，时间长了，两道格莱圈之间油液增多，其压力开始升高，但在结构设计时考虑到导向是靠中间铜环起作用，为了防止活塞刮碰油缸，格莱圈两侧挡圈与油缸设计有间隙，当两道格莱圈之间的油压增到-定压力时，其格莱圈就可能从该间隙挤出，损坏密封件。早期由于提升千斤顶速度慢，两道格莱圈之间液压油可从有杆腔侧的格莱圈泄漏-部分，不容易形成高压，其密封件也就不致于损坏。但对高速提升来说，其两道密封圈之间经过连续运行1小时，其压力就足以将格莱圈挤出导致损坏。后来通过试验也得到证明，如果连续工作0.5小时，休息0.54'时，让两道密封圈之间的高压油自然泄掉后，再接着施工就不致于使密封件损坏。

4解决方案根据上面对密封结构及现场工况的分析，决定取消原两道格莱圈密封结构，采用1道格莱圈密封酚醛夹布导向带的密封结构 (如图3)。

1 2 31格莱圈 2酚醛夹布导向带 3活塞图3 采用酚醛夹布导向带装配图(1)从材质本身特征上：格莱圈：材料主要是四氟乙烯类丁腈橡胶或氟胶，超高硬度聚氨酯丁腈橡胶。具有摩擦力低，抗挤压，无爬行等优点。

酚醛夹布导向带优点：1)良好的耐磨特性； 2)避免金属间的接触；3)能抑制机械震动。

(2)从结构上看，导向带的作用是为在液压缸内运行的活塞提供精确的导向支撑，并可吸收径向力，使装配在两个导向带中间的格莱圈密封效果得到更好的保证，减少了液压缸金属部件损伤，设备运行更平稳。除此外，还有如下优点：1)简化零件加工步骤；2)拆装更换方便，工艺简单，提高工作效率；3)低维修成本；4)沟槽简单 ，易于安装。

根据以上分析，我们设计了用于重庆青草背桥缆载吊机的提升千斤顶，主顶结构如图哳 示。