电动汽车液压千斤顶设计

贾辉

摘要：电动液压千斤顶本质上是一个典型的液压设备，和普通的液压千斤顶明显的区别之处就是在其中科学合理的增加的电机设备。本文主要研究的就是电动汽车液压千斤顶的设计，运用电能驱动液压千斤顶，将传统液压千斤顶的机械工作变成电动工作，在千斤顶设计中中将其使用的安全可靠和轻便灵活的特征体现出现，更好的满足用户使用的需求，为以后液压千斤顶的设计提供一定的参考借鉴。

关键词：电动;液压;千斤顶

1 电动机液压千斤顶概述

1.1 液压千斤顶的工作原理

液压千斤顶的工作原理如图1所示。从图中可以看出，液压缸是8和9共同组成的（其中用数字编号代表液压千斤顶工作的各个部分，下同）手动液压油泵是由1、2、3共同组成的。将1提出向上移动3，其下端油腔的溶剂增大，造成局部真空，这时候将4打开，5会从12中吸油;之后用力压下1，会使3下移，其下腔压力升高，将4关闭，打开7，将6下腔的油液会输入举升9的下腔中，关闭11上的大活塞向上移动顶起重物。再次将1提起吸油的时候，自动关闭7，油液不能形成倒流，这时候就可以保障重物不会发生自行下落的情况。将手柄不断的往复扳动，就能够将油液不断的压人液压缸的下腔中，将重物升到合适的高度和位置。如果将11打开，那么液压缸下腔的油液就会经过10和11流回油箱，重物下移。以上就是液压千斤顶的工作原理。

1.2 确定总体方案

其中液压泵是由电动机和柱塞缸共同组成的，然后运用电动机进行带动使得偏心轮对于柱塞泵进行驱动实现工作的运行。吸油行程中通过单向阀2从油箱2吸油，而压油行程中单向阀2具备单向性，因此油液的回流不能通过单‘向阀2。打开单向阀1之后，液压油输出到液压缸，将重物顶起。当重物仁升到合适的位置之后，断开电源使柱塞泵停止运动。这个时候二位二通电磁换向阀是关闭的，因此只要打开控制台的响应开关就会将其打开，油液就可以流回油箱。

2 液压机基础设计参数确定

2.1 底板油路设计

在进行底板油路设计的时候要注重其机械加工的可行性。柱塞杆右移时柱塞缸内的油压会减小，而油箱内拥有较高的油压，之后就会顶开弹簧小球。将柱塞缸内和两级伸缩式套筒油缸中的油压相比较，可以发现后者的油压比较高，弹簧小球就会堵塞联结的管道，液压油会进入柱塞缸内。柱塞杆左移时柱塞缸内的压力会增大，油箱内的油压反而不高，弹簧小球就会堵塞油路。

2.2 柱塞缸设计

如图3所示是柱塞缸的结构示意图。这次设计中柱塞妇J是由密封工作腔体、柱塞i如十组成的，为了使液压缸千斤顶更加容易携带，就要将其外形尺寸进行减小，所以本次设计采用了两级活塞驱动。第一级活塞缸的活塞由第二级活塞的缸体充当，因此在工作时候伸出就会具备较长的行程，而在缩回的时候也能较好的保持小巧的外形结构。当液压油输入无杆腔中，开始伸出的是拥有最大有效面积的活塞缸，在其完全运行之后，有效面积排在第二位的缸筒也会开始伸出。

2.3 电机选择

依据电动液压千斤顶设计使用的相关要求，查找对照机械类设计手册，确定系统工作的最大力为F=2.0×104N;系统的压力p=25.0Mpa。

设第二级液压缸的上升速度v=0.01m/s;选用原则依据GB2324-80标准中的标准值，取d=32mm，系统流量Q=8.038×10^-4m³。

这个时候液压缸用来支撑汽车的功率就为：p_电机=pQ/η_m²η_v

式子中，p_电机——电机的额定功率，单位W;

η_m——机械损失，通常去0.9;

η_v_容量损失，通常取1。

代人数据进行计算，电机的额定功率为250W。查询相关知识及机械设计手册，选用电压24V、直流、额定功率250W、转速为n=60r/min的电动机。

2.4 确定顶升液压缸的参数

这次设计中液压缸的实际伸缩量要求达到200mm。所以经过考虑和推算，最终决定运用伸缩式套筒液压缸。查阅相关的机械手册之后，在课题设计中将液压缸的第一级和第二级行程进行了确定，分别是h₁=110mm，h₂=110mm。在運动过程中伸缩式液压缸缸体在输出力和运动速度一直都在发生变化。

基于液压千斤顶的基本工作原理，经过设置基础设计目标，然后可以通过一系列的计算，一步步完成电动液压千斤顶设计，包括其电动机的选用、利矛顶的液压缸缸体外形和相应部位的零件结构外型设计，以及材料的选用，最后才可以刘设计的液压千斤顶的主要零件结构进行一系列的校核计算，完成电动汽车液压千斤顶的设计。

参考文献

[1]张虹.液压与气压传动[M].电子工业出版社，2016.

[2]湛从昌，傅连东，陈新元.液压可靠性与故障诊断[M].冶金工业出版社，2009.