什么是液压缸

发布时间:2019-07-23

第一节液压缸的类型及特点
       活塞式液压缸:活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构形式,其安装又有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。
       双杆活塞液压缸:双活塞杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆,分为缸体固定和活塞杆固定两种安装形式。
       单活塞杆液压缸:单活塞杆液压缸的活塞仅一端带有活塞杆,活塞双向运动可以获得不同的速度和输出力
第四节液压缸的结构
       液压缸一般由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成;为防止油液向液压缸外泄或由高压腔向低压腔泄漏,在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置,在前端盖外?,还装有防尘装置;为防止活塞快速退回到行程终端时撞击后缸盖,液压缸端部还设置缓冲装置;有时还需设置排气装置
       缸筒与端盖的连接:
      (1)法兰式连接,结构简单,加工方便,连接可靠,但是要求缸筒端部有足够的壁厚,用以按装螺栓或旋入螺钉。缸筒端部一般用铸造、镦粗或焊接方式制成粗大的外径,它是常用的一种连接形式。
      (2)半环式连接,分为外半环连接和内半环连接两种连接形式,半环连接工艺性好,连接可靠,结构紧凑,但削弱了缸筒强度。半环连接应用十分普遍,常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。
      (3)螺纹式连接,有外螺纹连接和内螺纹连接两种,其特点是体积小,重量轻,结构紧凑,但缸筒端部结构较复杂,这种连接形式一般用于要求外形尺寸小,重量轻的场合。
      (4)拉杆式连接,结构简单,工艺性好,通用性强,但端盖的体积和重量较大,拉杆受力后会拉伸变长,影响密封效果。只适用于长度不大的中、低压液压缸。
      (5)焊接式连接,强度高,制造简单,但焊接时易引起缸筒变形。
       缸筒是液压缸的主体,其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造,要求表面粗造度在0.1mm~0.4mm,使活塞及其密封件、支承件能顺利滑动,从而保证密封效果,减少磨损;缸筒要承受很大的液压力,因此,应具有足够的强度和刚度。

      端盖装在缸筒两端,与缸筒形成封闭油腔,同样承受很大的液压力,因此,端盖及其连接件都应有足够的强度。设计时既要考虑强度,又要选择工艺性较好的结构形式。
      导向套对活塞杆或柱塞起导向和支承作用,有些液压缸不设导向套,直接用端盖孔导向,这种结构简单,但磨损后必须更换端盖。
     活塞组件的密封:
     活塞装置主要用来防止液压油的泄漏。对密封装置的基本要求是具有良好的密封性能,并随压力的增加能自动提高密封性,除此以外,摩擦阻力要小,耐油,抗腐蚀,耐磨,寿命长,制造简单,拆装方便。油缸主要采用密封圈密封,密封圈有O形、V形、Y形及组合式等数种,其材料为耐油橡胶、尼龙、聚氨脂等。

      (1)O形密封圈
      O形密封圈的截面为圆形,主要用于静密封。O形密封圈安装方便,价格便宜,可在的温度范围内工作,但与唇形密封圈相比,运动阻力较大,作运动O形圈密封的原理
      O形圈装入密封槽后,其截面受到压缩后变形。在无液压力时,靠O形圈的弹性对接触面产生预接触压力,实现初始密封,当密封腔充入压力油后,在液压力的作用下,O形圈挤向槽一侧,密封面上的接触压力上升,提高了密封效果。任何形状的密封圈在安装时,必须保证适当的预压缩量,过小不能密封,过大则摩擦力增大,且易于损坏,因此,安装密封圈的沟槽尺寸和表面精度必须按有关手册给出的数据严格保证。在动密封中,当压力大于10MPa时,O形圈就会被挤入间隙中而损坏,为此需在O形圈低压侧设置聚四氟乙烯或尼龙制成的挡圈,其厚度为1.25~2.5mm,双向受高压时,两?都要加挡圈,密封时容易产生扭转,故一般不单独用于油缸运动密封(可与其它密封件组合使用)。
       (2)V形密封圈:
       形圈的截面为V形,V形密封装置是由压环,V形圈和支承环组成。当工作压力高于10MPa时,可增加V形圈的数量,提高密封效果。安装时,V形圈的开口应面向压力高的一侧
       V形圈密封性能良好,耐高压,寿命长,通过调节压紧力,可获得最佳的密封效果,但V形密封装置的摩擦阻力及结构尺寸较大,主要用于活塞杆的往复运动密封,它适宜在工作压力为P>50MPa,温度的条件下工作。
      3)Y(Yx)形密封圈:
      Y形密封圈的截面为Y形,属唇形密封圈。它是一种密封性、稳定性和耐压性较好、摩擦阻力小、寿命较长的密封圈,故应用也很普遍。Y形圈主要用于往复运动的密封,根据截面长宽比例的不同,Y形圈可分为宽断面和窄断面两种形式,图3.12所示为宽断面Y形密封圈
       形圈的密封作用依赖于它的唇边对藕合面的紧密接触,并在压力油作用下产生较大的接触压力,达到密封目的。当液压力升高时,唇边与藕合面贴得更紧,接触压力更高,密封性能更好。
       Y形圈安装时,唇口

       端面应对着液压力高的一侧,当压力变化较大,滑动速度较高时,要使用支承环,以固定密封圈,。

       宽断面Y形圈一般适用于工作压力P<20MPa的场合;窄断面Y形圈一般适用于工作压力P<32MPa下工作

       4缓冲装置:(c)可变节流槽式(d)可调节流孔试
        当液压缸带动质量较大的部件作快速往复运动时,由于运动部件具有很大的动能,因此当活塞运动到液压缸终端时,会与端盖碰撞,而产生冲击和噪声。这种机械冲击不仅引起液压缸的有关部分的损坏,而且会引起其它相关机械的损伤。为了防止这种危害,保证安全,应采取缓冲措施,对液压缸运动速度进行控制

       当活塞移至其端部,缓冲柱塞开始插入缸端的缓冲孔时,活塞与缸端之间形成封闭空间,该腔中受困挤的剩余油液只能从节流小孔或缓冲柱塞与孔槽之间的节流环缝中挤出,从而造成背压迫使运动柱塞降速制动,实现缓冲。目前普遍采用在缸进出口设单向节流阀可调节缓冲效果。
       5排气装置:

       液压传动系统往往会混入空气,使系统工作不稳定,产生振动,爬行或前冲等现象,严重时会使系统不能正常工作。因此,设计液压缸时,必须考虑空气的排除。
       对于要求不高的液压缸,往往不设计专门的排气装置,而是将油口布置在缸筒两端的最高处,这样也能使空气随油液排往油箱,再从油箱溢出,对于速度稳定性要求较高的液压缸和大型液压缸,常在液压缸的最高处设置专门的排气装置,如排气塞,排气阀等。

       当松开排气塞或阀的锁紧螺钉后,低压往复运动几次,带有气泡的油液就会排出,空气排完后拧紧螺钉,液压缸便可正常!