Устройство гидравлического домкрата и принцип его работы: разбираем во всех подробностях

 

 

 

Для подъема грузов на небольшую высоту нет необходимости использовать специальное оборудование. Для этой задачи особенно подходит специальный тип инструмента - домкрат. Гидравлические модели имеют самую высокую грузоподъемность и отличаются не только надежностью, но и долговечностью.

 

Назначение гидравлического домкрата

Гидравлический подъемник - это стационарное, переносное или мобильное устройство для подъема тяжелых предметов. Они используются в ремонтных и строительных работах, а также в составе кранов, прессов и подъемников.

Современные конструкции гидравлического оборудования используются в нефтеперерабатывающей промышленности, на объектах энергетического сектора, в сельском хозяйстве. Высокий уровень показателей производительности и эффективности, простота эксплуатации и обслуживания позволяют использовать гидравлические домкраты в бытовой сфере.

Этот вид оборудования может легко работать как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, что нашло свое применение на монтажных и строительных площадках. Устройство используется для натяжения арматурных конструкций из предварительно напряженного бетона.

 

Конструкция гидравлического домкрата

 

Давайте подробнее рассмотрим структуру лифта.

 

Наиболее важными компонентами домкрата являются рычаг 1, плунжер насоса 2, поршень 3, шток 4, обратные клапаны 5 и 6, перепускной клапан 7 и резервуар рабочей жидкости 8.

Давайте шаг за шагом рассмотрим принцип работы ручного гидравлического домкрата.

Во время движения вверх рычаг 1 тянет за собой поршень насоса 2, создавая небольшое разрежение в полости 8. Это разрежение вызывает открытие клапана 5 и закрытие клапана 6. Увеличившийся объем полости под поршнем заполняется жидкостью из резервуара 8, которая проходит через обратный клапан 5.

Движущийся вниз рычаг 1 воздействует на плунжер 2, который также движется вниз, уменьшая объем рабочей камеры и увеличивая давление, преобладающее в ней. Под давлением клапан 5 закрывается, клапан 6 открывается, и рабочая жидкость заливается в полость под поршнем 3, заставляя его подниматься вверх.

Цикл повторяется, рычаг движется вверх, вызывая заполнение полости насоса, вниз - жидкость вытесняется под поршнем.

В этих условиях жидкость несжимаема, поэтому величина перемещения поршня 3 будет зависеть от объема, вытесненного поршнем 2. На рисунке видно, что объем, вытесненный поршнем, мал, поэтому поршень будет перемещаться на небольшую величину. Однако сила, действующая на поршень 3 с присоединенным к нему штоком 4, будет во много раз больше приложенной силы.

Если необходимо переместить шток домкрата вниз, открывается перепускной клапан, поршень под действием силы тяжести перемещается вниз, и жидкость из-под него поступает в резервуар 8.

За счет чего происходит увеличение усилия в гидравлическом домкрате

Как отмечалось ранее, усилие в гидравлическом домкрате увеличивается с помощью механических и гидравлических рычагов, рассмотрим это на нашем примере.

В соответствии с принципом рычага: F2=F1*l1/l2

Это означает, что если плечо l1 в три раза больше, чем l2, то сила, приложенная к приводу F2, будет в три раза больше, чем сила, приложенная к рукоятке. Однако это только первый этап укрепления гидравлического домкрата.

Вторая ступень основана на принципе гидравлического рычага, в соответствии с которым: F3=F2*Spor/Splung

Где Spor и Splung - поверхности поршня и плунжера соответственно. То есть, если диаметр плунжера в 4 раза меньше диаметра плунжера, то сила, действующая на плунжер с плунжером, будет в 4^2=16 раз больше, чем сила, приложенная к плунжеру. В результате первоначальная сила увеличилась в 16*3=48 раз. И это не ограничение, увеличивая разницу в длине рычага или соотношение поршня насоса и выходного поршня, можно увеличить соотношение сил.

 

Виды гидравлических домкратов

Современный рынок инструментов предлагает широкий выбор гидравлических домкратов. Каждый из них имеет свои особенности и характеристики, с которыми необходимо ознакомиться перед выбором подъемного устройства:

1.  

   

    

   Шагающий гидравлический домкрат. Визуально она напоминает обычную тележку с ручкой, катящуюся под каким-нибудь тяжелым предметом. Это устройство приводится в действие вручную с помощью рукоятки, которая также используется для перемещения тележки с грузом с помощью домкрата. Среди гидравлических домкратов очень хорошо зарекомендовал себя домкрат Matrix грузоподъемностью 3 тонны, который широко используется в гаражах и на складах. Однако для этого требуется достаточно твердая и ровная поверхность. Гидравлический тележечный домкрат часто изготавливается на собственном производстве.
2. Гибридные гидравлические домкраты. Эта конструкция сочетает в себе разновидность домкрата и бутылочный домкрат. Управление осуществляется с помощью ножной педали или рычага. Гибридные домкраты стали очень популярны в гаражах.
3. Домкрат имеет грузоподъемность около 2 тонн и, как и гибридная версия, широко используется в гаражах. Он состоит из двух жестких рам, соединенных шарнирами. Во время работы рамы поднимаются и образуют ромбовидную структуру - отсюда и название.

Домкраты могут быть с механическим или электрическим приводом. При ручном управлении жидкость перекачивается из резервного бака в рабочий бак с помощью механического рычага, а при электроприводе она подается естественным образом с помощью электронасоса.

Гидроподъемник бутылочного типа

 

 

 

Это самый распространенный инструмент для подъема тяжелых грузов, и конструкция домкрата самая простая, но это не мешает ему поднимать более 100 тонн.

 

Инструмент имеет большую опорную базу и довольно компактный корпус. Бутылочный домкрат может поставляться в двух вариантах - с одной подъемной штангой или с двумя.

Одноштанговые подъемники используются в строительстве, автомобильных и гаражных мастерских и других промышленных областях, где может потребоваться вертикальный подъем грузов. Инструмент с двойной штангой очень универсален и может использоваться как для вертикального, так и для горизонтального подъема.

Устройство бутылочного домкрата

 

В настоящее время гидравлический домкрат есть почти в каждой автомастерской, поскольку старый тип 5-тонного домкрата можно использовать для подъема автомобилей на определенную высоту для ремонта. Домкрат бутылочного типа популярен благодаря своей высокой грузоподъемности и простоте использования.

 

 

 

 

Гидравлический бутылочный домкрат

 

Пятьдесят лет назад поднять автомобиль или другой груз можно было только с помощью механического устройства, но с годами специалисты обнаружили, что эта грузоподъемность ограничена. Механические лифты не могли создавать высокое давление, даже когда лифт использовался на пределе своих возможностей. В результате был изобретен современный лифт, для которого требовался лифт на нефтяной основе. Рабочая жидкость помогает создать необходимое давление, и домкрат постепенно поднимает груз на нужную высоту.

Стоит отметить, что гидравлические подъемники используются не только работниками автозаправочных станций, но и на крупных нефтеперерабатывающих заводах. Эти сооружения незаменимы на гидроэлектростанциях, а за последние 10 лет они приглянулись большинству мотолодок, как опытным, так и начинающим. Для обеспечения оптимальной производительности устройство подходит как для вертикального, так и для горизонтального применения, что делает его популярным выбором даже в строительной отрасли.

 

 

Принцип работы гидравлического домкрата

Ознакомившись с основными элементами подъемного механизма и получив представление об их взаимодействии, следует изложить общую суть инструмента в целом. Начнем с нескольких слов о жидкости, самом важном компоненте, без которого невозможна конструкция гидравлического домкрата и подобных устройств. Масла с низкой вязкостью (гидравлические, веретенные, индустриальные) используются в качестве наполнителя для обеспечения мощной подъемной силы. Поскольку корпус домкрата полностью изготовлен из металла, подверженного коррозии, заполнение его водой строго запрещено.

 

 

 

 

Устройство работает в соответствии с законом плавучести. Жидкость закачивается в большую цилиндрическую канавку в герметичном резервуаре с подвижным штоком (основание поршня), который плотно прилегает к стенкам. Когда в этом резервуаре слишком много нефти, она начинает оказывать давление на всю окружающую поверхность. Металлический корпус и обратный клапан выдерживают огромное давление, и единственным способом увеличить пространство для поступающей жидкости является перемещение поршня вверх. Таким образом, постепенно накачивая смесь, поршень выталкивается.

 

 

 

 

Поскольку масло, в отличие от газов, не обладает сжимающими свойствами, груз удерживается на месте, как если бы он стоял на твердой поверхности. В целом, не нужно быть экспертом, чтобы понять, как работает гидравлический домкрат. Концепция, лежащая в основе этого мощного инструмента, столь же гениальна, сколь и изобретательна.

 

Схемы гидравлических домкратов

 

Наиболее подробная и, в некотором смысле, наиболее наглядная схема любого устройства содержится в его принципиальной схеме. Это технологическое изображение в одной или нескольких плоскостях, максимально подробно показывающее структуру объекта. Приведенный ниже чертеж гидравлического подъемника, представленный в нескольких вариантах, поможет вам дополнить свои знания об устройстве и работе этого вида оборудования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку в семействе гидравлических подъемников существует более одного типа, мы обсудим и другие модели. На следующем чертеже гидравлического автомобильного домкрата показаны основные компоненты без указания размеров. Она достаточно наглядна для общего понимания концепции инструмента.

 

 

 

 

 

 

 

Причины поломок домкратов гидравлического типа

Демонтаж гидравлического бутылочного домкрата

Существует несколько объективных причин, по которым подъемное устройство не работает полностью или частично. Чаще всего они возникают из-за неправильной эксплуатации. Бутылочный подъемник может подвергаться воздействию сил, превышающих технические характеристики. В этом случае необходимо провести ремонт.

Наиболее распространенными неисправностями гидравлического бутылочного домкрата являются

• Перепад давления. Требуется ремонт или полная замена клапана.
• тянуть время. Чаще всего это вызвано недостатком масла или засорением фильтра. Чтобы определить причину, разберите и отремонтируйте устройство или заполните резервуар рабочей жидкостью;
• медленный или рывковый подъем. Медленный или рывковый подъем вызван наличием воздуха в системе и его воздействием на поршень;
• поршень не поднимается. Объясняется недостаточным объемом рабочей жидкости;

Чаще всего проблема становится очевидной сразу после разборки кузова. Если причиной проблемы является механическое повреждение корпуса или поршня, лучше всего купить новый домкрат, а не ремонтировать старый.

На видео показано, как работает гидравлический бутылочный домкрат:

 

Ремонт подкатного гидродомкрата своими руками

 

 

 

Ремонт гидравлического домкрата начинается с разборки поршня домкрата и осмотра на предмет коррозии или деформации. При обнаружении этих дефектов рекомендуется заменить поршень на новый.

 

Перепускной клапан, через который масло подается под поршень, затем промывается и проверяется. Если на нем появляются признаки деформации или другие дефекты, клапан просто заменяется на новый из комплекта клапанов.

Седельный клапан предотвращает перетекание жидкости из-под поршня обратно в подъемный резервуар и должен быть тщательно очищен от мусора, а отверстие клапана должно быть герметично закрыто.

После осмотра и очистки все детали промываются в парафине, поврежденные детали заменяются новыми и собираются. Все уплотнения и манжеты также заменяются. Когда подъемник полностью собран, необходимо долить свежее масло.

Прокачка системы от воздуха

 

 

 

Если подъемник используется в течение длительного времени, в рабочей жидкости постепенно накапливаются пузырьки воздуха, снижая скорость движения поршня.

 

Для этого откройте клапан, который пропускает рабочую жидкость из рабочей камеры элеватора в резервный бак.

Затем, сняв крышку с резервуара, быстро прокачайте масло несколько раз. После нескольких прокачек рабочая камера будет полностью удалена, и инструмент вернется к нормальной работе. Если откачка не удалась, масло необходимо откачать снова.

Заливка масла

 

 

 

Она состоит из двух операций - промывки и заливки. После слива старого масла на его место необходимо залить промывочную жидкость. Его можно приобрести в специализированных магазинах.

 

Затем прокачайте домкрат не менее 3-4 раз, а после долейте жидкость еще несколько раз. Слейте промывочную жидкость таким же образом, как и отработанное масло.

При заполнении поршень должен быть полностью опущен в корпус домкрата. Масло заливается под самый верхний край отверстия масляного бака. Затем, закрыв крышку бака, прокачайте механизм около 5 раз, уровень масла в баке упадет, поэтому его необходимо доливать после каждой прокачки.

Когда уровень жидкости перестанет снижаться после прокачки, откройте перепускной клапан и прокачайте домкрат еще несколько раз, пока в залитом масле не появятся пузырьки воздуха.

 

Достоинства и недостатки гидродомкратов

Физические свойства жидкости позволяют плавно поднимать, опускать и закреплять груз на определенной высоте. Гидравлические домкраты характеризуются высоким коэффициентом полезного действия до 80% . Эффективность устройства обусловлена высоким соотношением площадей поперечного сечения насосного и рабочего цилиндров и плунжера.

 

 

 

 

Гидравлические домкраты необходимо регулярно промывать, менять и прокачивать масло.

Гидравлические домкраты имеют ряд недостатков. Во-первых, следует отметить, что каждая модель этого оборудования имеет определенную начальную высоту подъема груза, ниже которой устройство эксплуатировать нельзя. Еще одним недостатком является невозможность точной настройки высоты опускания. Рекомендуется постоянно контролировать чистоту, качество и уровень масла в баке элеватора для обеспечения бесперебойной работы. Правильное функционирование агрегата обеспечивается герметичностью клапанов и сальников, используемых в конструкции агрегата. Транспортировка и хранение устройства должны осуществляться только в вертикальном положении, в противном случае возможна утечка рабочей жидкости из бака устройства.

Одним из недостатков является медлительность агрегатов во время работы. К недостаткам также относятся вес, большие размеры и высокая стоимость устройства. Кроме того, однопоршневые агрегаты имеют короткий ход поршня, что является их недостатком.

 

Ремонт и обслуживание

 

 

 

 

 

 

Гидравлические бутылочные домкраты

Для обслуживания бутылочного домкрата необходимо его разобрать. Нет необходимости беспокоиться о том, что масло будет разбрызгиваться под высоким давлением. Вполне возможно выполнить операцию самостоятельно. Первое, что необходимо сделать, это слить масло.  Слив осуществляется через заливное отверстие или, если заливного отверстия нет, через перепускной клапан, для этого необходимо открутить верхнюю шестигранную гайку и полностью открутить нижний кран. Снимите кожух, проверьте его герметичность и оцените состояние нижнего резинового кольца. Эти детали не несут никакой нагрузки, это просто резервуар для жидкости. Затем открутите рабочий цилиндр и извлеките поршень. Все тщательно проверено на наличие ржавчины. Если вы его обнаружили, избавьтесь от него как можно тщательнее. Открутите поршень и проверьте его работу, осмотрите уплотнительные кольца. Внутри уплотнительных колец не должно быть железных осколков или вмятин. Изношенные уплотнения следует заменить новыми. Не забудьте тщательно промыть все клапаны от грязи и различных отложений. Сложите, все ремонтные работы закончены.

 

Советы по эксплуатации

Чтобы продлить срок службы домкрата, рекомендуется соблюдать следующие советы:

1.  

   

    

   Рекомендуется менять масло в домкрате два раза в год. Если домкрат используется ежедневно, рекомендуется менять масло не реже одного раза в месяц и ежедневно промывать его.
2. Масло можно заменить любым маслом. Однако для зимней эксплуатации мы рекомендуем использовать синтетические масла.
3. Инструмент необходимо хранить в теплом и сухом месте, чтобы предотвратить загустевание масла в зимний период.
4. При подъеме зимой помните, что если инструмент постоянно используется на сильном холоде, он может сломаться. Поэтому рекомендуется работать с ним в крайнем случае и в течение ограниченного времени.

Лучший "ремонт" для подъемного механизма - это предотвращение поломок, то есть постоянный уход и своевременная замена насосной жидкости. Ведь для устранения любой неисправности вам придется потратить время, а иногда и деньги. Поэтому обязательно следуйте всем советам по обслуживанию гидравлических подъемных инструментов, чтобы обеспечить долгий срок службы.

Как залить масло, и прокачать домкрат?

 

Масло выливается из горлышка в боковую часть тела. Эта шея также является уровнем. Залейте масло, а затем накачайте домкрат.

 

Накачайте подъемник:

• На последнем цикле увеличьте нагрузку и, если домкрат не держится, повторите процедуру.
• Поднимите домкрат в верхнее ненагруженное положение с помощью рычага
• Закройте крышку и поднимите и опустите домкрат 10-15 раз с грузом 40-45 кг.
• Затем положите его набок так, чтобы загрузочная пробка была сверху.
• Пробка ослабляется, и шток поршня плотно вдвигается в цилиндр. Эта операция выполняется для того, чтобы воздух вышел из рабочей камеры.