第四章液压缸介绍

1、2021/7/41 液压缸是液压系统的执行元件液压缸是液压系统的执行元件, ,它是将液体的它是将液体的 压力能转换成工作机构的机械能压力能转换成工作机构的机械能, ,用来实现直线往复用来实现直线往复 运动或小于运动或小于360360的摆动。液压缸结构简单、配制灵的摆动。液压缸结构简单、配制灵 活、设计、制造比较容易、使用维护方便活、设计、制造比较容易、使用维护方便, ,所以得到所以得到 了广泛的应用。了广泛的应用。 2021/7/42 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 液压缸的类型液压缸的类型 名称名称图型图型说明说明 活活 塞塞 式式 液液 压

2、压 缸缸 单单 杆杆 单作用单作用 活塞单向作用活塞单向作用, ,依靠弹簧使依靠弹簧使 活塞复位活塞复位 双作用双作用 活塞双向作用活塞双向作用, ,左、右移动左、右移动 速度不等速度不等, ,差动连接时差动连接时, ,可提可提 高运动速度高运动速度 双双 杆杆活塞左、右运动速度相等活塞左、右运动速度相等 2021/7/43 柱柱 塞塞 式式 液液 压压 缸缸 单柱塞单柱塞 柱塞单向作用柱塞单向作用, ,依靠外力依靠外力 使柱塞复位使柱塞复位 双柱塞双柱塞 双柱塞双向作用双柱塞双向作用 摆摆 动动 式式 液液 压压 缸缸 单叶片单叶片 输出转轴摆动角度小于输出转轴摆动角度小于 300300 双

3、叶片双叶片 输出转轴摆动角度小于输出转轴摆动角度小于 150150 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 2021/7/44 其其 他他 液液 压压 缸缸 增力液压缸增力液压缸 当液压缸直径受到限制而当液压缸直径受到限制而 长度不受限制时长度不受限制时, ,可获得可获得 大的推力大的推力 增压液压缸增压液压缸 由两种不同直径的液压缸由两种不同直径的液压缸 组成组成, ,可提高可提高B B腔中的液压腔中的液压 力力 伸缩液压缸伸缩液压缸 由两层或多层液压缸组成由两层或多层液压缸组成, , 可增加活塞行程可增加活塞行程 多位液压缸多位液压缸 活塞活塞A

4、A有三个确定的位置有三个确定的位置 齿条液压缸齿条液压缸 活塞经齿条带动小齿轮活塞经齿条带动小齿轮, , 使它产生旋转运动使它产生旋转运动 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 2021/7/45 活塞式液压缸活塞式液压缸 活塞式液压缸由缸筒、活塞和活塞杆、端盖等活塞式液压缸由缸筒、活塞和活塞杆、端盖等 主要部件组成。主要部件组成。 活塞式液压缸通常有单杆和双杆两种形式。又活塞式液压缸通常有单杆和双杆两种形式。又 有缸筒固定、活塞移动与活塞杆固定、缸筒移动两有缸筒固定、活塞移动与活塞杆固定、缸筒移动两 种运动方式。种运动方式。 4.1 4.1 液压缸

5、的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 2021/7/46 1.1.单杆活塞式液压缸单杆活塞式液压缸 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 单杆活塞式液压缸有缸体固定和活塞杆固单杆活塞式液压缸有缸体固定和活塞杆固 定两种形式定两种形式, ,但它们的工作台移动范围都是活塞但它们的工作台移动范围都是活塞 运动行程的两倍。由于单杆液压缸左右两腔的运动行程的两倍。由于单杆液压缸左右两腔的 活塞有效作用面积活塞有效作用面积A A1 1和和A A2 2不相等不相等, ,所以所以, ,这种液压这种液压 缸具有三种连接方式缸具有三种连接方式, ,

6、如图所示。如图所示。 2021/7/47 D d D d D d v1 A1 A2 A2 A1 F1 q q p2 p1 p2 p1 v2 F2 v3 F3 A1 A2 q q q q q+q q q 单杆活塞式液压缸单杆活塞式液压缸 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 1.1.单杆活塞式液压缸单杆活塞式液压缸 2021/7/48 (1) 当无杆腔进油、有杆腔回油时当无杆腔进油、有杆腔回油时 F1推力；推力； 1 运动速度；运动速度； p1进油压力；进油压力； p2回油压力。回油压力。 式中式中 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压

7、缸的类型、特点和基本参数计算 222 1112212 () 44 Fp Ap ApDpDd 1 2 1 4 qq AD 若回油腔直接接油箱，若回油腔直接接油箱，p20，则：，则： 2 1111 4 Fp ApD 2 1111 4 Fp ApD 2021/7/49 (2) 当有杆腔进油、无杆腔回油时当有杆腔进油、无杆腔回油时 若回油腔直接接油箱，若回油腔直接接油箱，p20，则：，则： 1 22 221 () 4 Fp ApDd F1推力；推力； 运动速度；运动速度； p1进油压力；进油压力； p2回油压力。回油压力。 式中式中 2 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特

8、点和基本参数计算 1 222 222112 () 44 Fp Ap ApDdpD 2 22 2 4 () qq ADd 1 22 221 () 4 Fp ApDd 2021/7/410 与与 之比称为液压缸的速度比之比称为液压缸的速度比 , ,即即: : 2 v 1 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 2 v 2 1 1 1 d D (3) 液压缸左右两腔同时进入压力油液压缸左右两腔同时进入压力油,即差动连接即差动连接 在差动连接时在差动连接时, ,液压缸左右两腔同时进入压力油液压缸左右两腔同时进入压力油, ,但因为但因为 两腔的有效作用面积不等两

9、腔的有效作用面积不等, ,故活塞向右运动。故活塞向右运动。 2021/7/411 在差动连接时，在差动连接时， 差动缸活塞推力差动缸活塞推力F3和运动速度和运动速度 3 为：为： 整理得整理得: 由上述可知由上述可知,差动连接比非差动连接时的推力小而运动速度快差动连接比非差动连接时的推力小而运动速度快, 所以所以,这种连接形式是以减小推力为代价而获得快速运动的。这种连接形式是以减小推力为代价而获得快速运动的。 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 2 31121 () 4 Fp AApd 22 3 3 2 1 () 4 4 qDd qq A D 3

10、2 4 q d 2021/7/412 2.2.双杆活塞式液压缸双杆活塞式液压缸 llll l v F A v F v F v F A A A q p2 p1 q p1 q q p2 双杆活塞式液压缸及其安装形式双杆活塞式液压缸及其安装形式 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 2021/7/413 双杆活塞式液压缸双杆活塞式液压缸,活塞两侧都装有活塞杆活塞两侧都装有活塞杆,由于两腔的有效面由于两腔的有效面 积相等积相等,故活塞往返的作用力和运动速度都相等故活塞往返的作用力和运动速度都相等,即即 : 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压

11、缸的类型、特点和基本参数计算 此种形式的液压缸在机床中常用。此种形式的液压缸在机床中常用。 22 1212 ()()() 4 FA ppDdpp 22 4 () qq ADd 2021/7/414 柱塞式液压缸柱塞式液压缸 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 活塞式液压缸的内壁要求精加工活塞式液压缸的内壁要求精加工, ,当液压缸较当液压缸较 长时加工就显得比较困难长时加工就显得比较困难, ,因此在行程较长时多采因此在行程较长时多采 用柱塞缸。柱塞缸的内壁不需要精加工用柱塞缸。柱塞缸的内壁不需要精加工, ,只需要对只需要对 柱塞杆进行精加工柱塞杆进行

12、精加工, ,它结构简单它结构简单, ,制造方便制造方便, ,成本低。成本低。 2021/7/415 pq v F v F v F 柱塞式液压缸示意图柱塞式液压缸示意图 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 柱塞缸的结构如图所示。它由缸体、柱塞、导套、密封圈、压盖柱塞缸的结构如图所示。它由缸体、柱塞、导套、密封圈、压盖 等零件组成。等零件组成。 2021/7/416 摆动式液压缸摆动式液压缸 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 摆动式液压缸又称为摆动液压电动机或回转液压缸摆动式液压缸又称为摆动液压电动机或回

13、转液压缸, ,它把油液它把油液 的压力能转变为摆动运动的机械能。常用的摆动式液压缸有单叶片的压力能转变为摆动运动的机械能。常用的摆动式液压缸有单叶片 和双叶片两种。和双叶片两种。 单叶片摆动式液压缸单叶片摆动式液压缸 22 1212 () d()() 2 R r b Tbpp r rRrpp 转矩转矩 22 2 2 () q n b Rr 角速度角速度 2021/7/417 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 1 1隔板隔板 2 2缸体缸体 3 3转动轴转动轴 4 4叶片叶片 (a) (a) 单叶片式单叶片式 (b) (b) 双叶片式双叶片式 摆动

14、式液压缸结构图摆动式液压缸结构图 2021/7/418 其他液压缸其他液压缸 D pq d 增力缸结构图增力缸结构图 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 1.1.增力缸增力缸 2021/7/419 图示为由两个单杆活塞缸串联在一起的增力缸图示为由两个单杆活塞缸串联在一起的增力缸, ,当压力油通入两缸当压力油通入两缸 左腔时左腔时, ,串联活塞向右运动串联活塞向右运动, ,两缸右腔的油液同时排出两缸右腔的油液同时排出, ,这种油缸的推这种油缸的推 力等于两缸推力的总和。由于增加了活塞的有效面积力等于两缸推力的总和。由于增加了活塞的有效面积, ,因而使

15、活塞杆因而使活塞杆 上的推力或拉力得到增加。设进油压力为上的推力或拉力得到增加。设进油压力为p p, ,活塞直径为活塞直径为D D, ,活塞杆直活塞杆直 径为径为d d, ,不考虑摩擦损失不考虑摩擦损失, ,增力缸的牵引力为增力缸的牵引力为 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 22222 ()(2) 444 FpDpDdpDd 2021/7/420 D d p2 q2 p1 q1 增压缸结构图增压缸结构图 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 2.2.增压缸增压缸 2021/7/421 图示为由活塞缸和柱

16、塞缸组合而成的增压缸图示为由活塞缸和柱塞缸组合而成的增压缸, ,用以使液压用以使液压 系统中的局部区域获得高压。在这里活塞缸中活塞的有效工作系统中的局部区域获得高压。在这里活塞缸中活塞的有效工作 面积大于柱塞的有效工作面积面积大于柱塞的有效工作面积, ,所以向活塞缸无杆腔送入低压所以向活塞缸无杆腔送入低压 油时油时, ,可以在柱塞缸那里得到高压油可以在柱塞缸那里得到高压油, ,它们之间的关系为它们之间的关系为: : 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 2.2.增压缸增压缸 其中其中:D、d活塞、柱塞的直径活塞、柱塞的直径; K增压比增压比K=D2/

17、d2 22 12 44 D pd p 2 211 D ppKp d 2021/7/422 1 2 3 B A 伸缩式液压缸示意图伸缩式液压缸示意图 1 1活塞活塞 2 2活塞活塞 3 3缸体缸体 4.1 4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算液压缸的类型、特点和基本参数计算 3. 3. 伸缩式液压缸伸缩式液压缸 2021/7/423 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 图示为单杆液压缸的结构图图示为单杆液压缸的结构图, ,它主要由缸筒它主要由缸筒4 4、活塞、活塞6 6、活塞杆、活塞杆7 7、 前后端盖前后端盖8 8、1 1、密封件、密封件5 5等主要部件组成。缸筒与端盖用螺栓

18、连接等主要部件组成。缸筒与端盖用螺栓连接, , 活塞与缸筒活塞与缸筒, ,活塞杆与端盖之间有两种密封形式活塞杆与端盖之间有两种密封形式, ,即为橡塑组合密封即为橡塑组合密封 与唇形密封与唇形密封; ;该液压缸具有双向缓冲功能该液压缸具有双向缓冲功能, ,工作时压力油经进油口工作时压力油经进油口, , 单向阀进入工作腔单向阀进入工作腔, ,推动活塞运动推动活塞运动, ,当活塞临近终点时当活塞临近终点时, ,缓冲套切断缓冲套切断 油路油路, ,排油只能经节流阀排出排油只能经节流阀排出, ,起节流缓冲作用。起节流缓冲作用。 从上面所述的液压缸典型结构中看出从上面所述的液压缸典型结构中看出, ,液压缸

19、的结构基本上可液压缸的结构基本上可 以分为缸体组件、活塞组件、密封装置、缓冲装置和排气装置等五以分为缸体组件、活塞组件、密封装置、缓冲装置和排气装置等五 部分。部分。 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 2021/7/424 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 单杆液压缸结构图单杆液压缸结构图 1 1后端盖后端盖 2 2缓冲节流阀缓冲节流阀 3 3进出油口进出油口 4 4缸筒缸筒 5 5密封件密封件 6 6活塞活塞 7 7活塞杆活塞杆 8 8前端盖前端盖 9 9导向套导向套 1010单向阀单向阀 1111缓冲套缓冲套 1212导向环导向环 1313无杆端缓冲套无杆端缓冲套 1414

20、螺栓螺栓 2021/7/425 缸体组件缸体组件 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 缸体组件与活塞组件构成密封的容腔缸体组件与活塞组件构成密封的容腔, ,承受油压。因此缸体组件承受油压。因此缸体组件 要有足够的强度、较高的表面精度和可靠的密封性。缸体组件指得要有足够的强度、较高的表面精度和可靠的密封性。缸体组件指得 是缸筒与缸盖是缸筒与缸盖, ,其使用材料、连接方式与工作压力有关其使用材料、连接方式与工作压力有关, ,当工作压力当工作压力p p 1010MPa时使用铸铁缸筒时使用铸铁缸筒, ,当工作压力当工作压力1010MPap p2020MPa时使用无时使用无 缝钢管缝钢管,

21、 ,p p20MPa时使用铸钢或锻钢。时使用铸钢或锻钢。 2021/7/426 (a) (b) (c) 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 缸筒和端盖结构图缸筒和端盖结构图 2021/7/427 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 采用法兰连接采用法兰连接( (图图a a所示所示),),结构简单、加工方便、连接可靠结构简单、加工方便、连接可靠, ,但要但要 求缸筒端部有足够的壁厚求缸筒端部有足够的壁厚, ,用以安装螺栓或旋入螺钉。缸筒端部一般用以安装螺栓或旋入螺钉。缸筒端部一般 用铸造、镦粗或焊接方式制成粗大的外径。用铸造、镦粗或焊接方式制成粗大的外径。 采用半环连

22、接采用半环连接( (图图b b所示所示) ), ,工艺性好、连接可靠、结构紧凑工艺性好、连接可靠、结构紧凑, ,但削但削 弱了缸筒强度。这种连接常用于无缝钢管缸筒与缸盖的连接中。弱了缸筒强度。这种连接常用于无缝钢管缸筒与缸盖的连接中。 采用螺纹连接采用螺纹连接( (图图c c所示所示) ), ,特点体积小、重量轻、结构紧凑特点体积小、重量轻、结构紧凑, ,但缸但缸 筒端部结构复杂。常用于无缝钢管或铸钢的缸筒上。筒端部结构复杂。常用于无缝钢管或铸钢的缸筒上。 拉杆连接结构简单、工艺性好、通用性强拉杆连接结构简单、工艺性好、通用性强, ,但端盖的体积和重量但端盖的体积和重量 较大较大, ,拉杆受力

23、后会变形拉杆受力后会变形, ,影响密封效果影响密封效果, ,适用于长度较小的中低压缸适用于长度较小的中低压缸 。 焊接式连接强度高焊接式连接强度高, ,制造简单制造简单, ,但焊接时易引起缸筒变形但焊接时易引起缸筒变形, ,且无法且无法 拆卸。拆卸。 2021/7/428 活塞组件活塞组件 (a) (a) 螺纹式连接结构螺纹式连接结构 (b) (b) 半环式连接结构半环式连接结构 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 活塞组件由活塞、活塞杆和连接件等组成。活塞和活塞杆的连活塞组件由活塞、活塞杆和连接件等组成。活塞和活塞杆的连 接方式很多接方式很多, ,但无论采用哪种连接方式但无论采

24、用哪种连接方式, ,都必须保证连接可靠。都必须保证连接可靠。 2021/7/429 密封装置密封装置 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 密封装置的作用是用来阻止有压工作介质的泄漏密封装置的作用是用来阻止有压工作介质的泄漏; ;防止外界空防止外界空 气、灰尘、污垢与异物的侵入。其中起密封作用的元件称密封件。气、灰尘、污垢与异物的侵入。其中起密封作用的元件称密封件。 通常在液压系统或元件中通常在液压系统或元件中, ,存在工作介质的内泄漏和外泄漏存在工作介质的内泄漏和外泄漏, ,内泄漏内泄漏 会降低系统的容积效率会降低系统的容积效率, ,恶化设备的性能指标恶化设备的性能指标, ,甚至

25、使其无法正常工甚至使其无法正常工 作。外泄漏导致流量减少作。外泄漏导致流量减少, ,不仅污染环境不仅污染环境, ,有可能引起火灾有可能引起火灾, ,严重时严重时 可能引起设备故障和人身事故。所以为了保证液压设备工作的可靠可能引起设备故障和人身事故。所以为了保证液压设备工作的可靠 性及提高工作寿命性及提高工作寿命, ,密封装置与密封件不容忽视。液压缸的密封主密封装置与密封件不容忽视。液压缸的密封主 要指活塞、活塞杆处的动密封和缸盖等处的静密封。要指活塞、活塞杆处的动密封和缸盖等处的静密封。 2021/7/430间隙密封示意图间隙密封示意图 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 间隙密

26、封间隙密封 1. 间隙密封间隙密封 2. 密封圈密封密封圈密封 常用的密封方法有：常用的密封方法有： 2021/7/431 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 密封圈密封密封圈密封 O形密封圈是由耐油橡胶制成的截面为圆形的圆环形密封圈是由耐油橡胶制成的截面为圆形的圆环, ,它具有它具有 良好的密封性能良好的密封性能, ,且结构紧凑且结构紧凑, ,运动件的摩擦阻力小、装卸方便、运动件的摩擦阻力小、装卸方便、 容易制造、价格便宜容易制造、价格便宜, ,故在液压系统中广泛应用。故在液压系统中广泛应用。 (1) O形密封圈形密封圈 2021/7/432 O形密封圈形密封圈 4.2 4.2

27、 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 O形密封圈结构图形密封圈结构图 2021/7/433 V V形密封圈形密封圈 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 V形密封圈由纯耐油橡胶或多层夹织物橡胶压制而成形密封圈由纯耐油橡胶或多层夹织物橡胶压制而成, ,通常由支承环、通常由支承环、 密封环和压环组成。当压环压紧密封环时密封环和压环组成。当压环压紧密封环时, ,支撑环使密封环产生变形而支撑环使密封环产生变形而 起密封作用。起密封作用。 (2) V形密封圈形密封圈 2021/7/434 Y形密封圈形密封圈 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 Y形密封圈主要用于往复运动的密封。是

28、一种密封性、稳定性和耐压性形密封圈主要用于往复运动的密封。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。较好、摩擦阻力小、寿命较长的密封圈。Y形圈的密封作用依赖于它的唇边形圈的密封作用依赖于它的唇边 对偶合面的紧密接触对偶合面的紧密接触, ,并在压力油作用下产生较大的接触应力并在压力油作用下产生较大的接触应力, ,达到密封目达到密封目 的。的。 (3) Y形密封圈形密封圈 2021/7/435 缓冲装置缓冲装置 缓冲装置的工作原理缓冲装置的工作原理:利用活塞或缸筒在其走向行程终端时利用活塞或缸筒在其走向行程终端时,在活在活 塞和缸盖之间封住一部分油液塞和缸盖之间封住一部分油

29、液,强迫它从小孔或缝隙中挤出强迫它从小孔或缝隙中挤出,以产生很以产生很 大的阻力大的阻力,使工作部件受到制动逐渐减慢运动速度使工作部件受到制动逐渐减慢运动速度,达到避免活塞和缸达到避免活塞和缸 盖相互撞击的目的。盖相互撞击的目的。 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 2021/7/436 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 固定节流缓冲固定节流缓冲 图图a a是缝隙节流是缝隙节流, ,当活塞移动到其端部当活塞移动到其端部, ,活塞上的凸台进入缸盖的凹腔活塞上的凸台进入缸盖的凹腔, , 将封闭在回油腔中的油液从凸台和凹腔之间的环状缝隙将封闭在回油腔中的油液从凸台和凹腔

30、之间的环状缝隙中挤压出去中挤压出去, ,从从 而造成背压而造成背压, ,迫使运动活塞降速制动迫使运动活塞降速制动, ,实现缓冲。这种缓冲装置结构简单实现缓冲。这种缓冲装置结构简单, , 缓冲效果好缓冲效果好, ,但冲击压力较大。但冲击压力较大。 2021/7/437 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 可变节流缓冲可变节流缓冲 可变节流缓冲油缸有多种形式可变节流缓冲油缸有多种形式, ,图图b b在活塞上开有横截面为三在活塞上开有横截面为三 角形的轴向斜槽角形的轴向斜槽, ,当活塞移近液压缸缸盖时当活塞移近液压缸缸盖时, ,活塞与缸盖间的油液活塞与缸盖间的油液 需经三角槽流出需经三

31、角槽流出, ,从而在回油腔中形成背压从而在回油腔中形成背压, ,达到缓冲的目的。达到缓冲的目的。 2021/7/438 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 可调节流缓冲可调节流缓冲 图图c c在缸盖中装有针形节流阀在缸盖中装有针形节流阀1 1和单向阀和单向阀2 2。当活塞移近缸盖时。当活塞移近缸盖时, ,凸台凸台 进入凹腔进入凹腔, ,由于它们之间间隙较小由于它们之间间隙较小, ,所以回油腔中的油液只能经节流阀流所以回油腔中的油液只能经节流阀流 出出, ,从而在回油腔中形成背压从而在回油腔中形成背压, ,达到缓冲的目的。调节节流阀的开口大小达到缓冲的目的。调节节流阀的开口大小,

32、, 就能调节制动速度。就能调节制动速度。 2021/7/439 排气装置排气装置 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 气体的来源气体的来源 气体对液压系统的影响气体对液压系统的影响 液压系统在安装过程中或长时间停止工作液压系统在安装过程中或长时间停止工作 之后会渗入空气，另外，密封不好会有空之后会渗入空气，另外，密封不好会有空 气进去，况且油液中也含有气体气进去，况且油液中也含有气体( (无论何无论何 种油液，本身总是溶解有种油液，本身总是溶解有3%3%10%10%的空气的空气) )。 空气积聚使得液压缸运动不平稳，低速时空气积聚使得液压缸运动不平稳，低速时 产生爬行。由于气体有

33、很大的可压缩性，产生爬行。由于气体有很大的可压缩性， 会使执行元件产生爬行。压力增大时还会会使执行元件产生爬行。压力增大时还会 产生绝热压缩而造成局部高温，有可能烧产生绝热压缩而造成局部高温，有可能烧 坏密封件。启动时引起振动和噪声，换向坏密封件。启动时引起振动和噪声，换向 时降低精度。时降低精度。 2021/7/440 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 一般利用空气比重较油轻的特点一般利用空气比重较油轻的特点, ,在液压缸内腔的最高部位设置排在液压缸内腔的最高部位设置排 气孔或专门的排气装置。气孔或专门的排气装置。 下图采用排气塞和排气阀下图采用排气塞和排气阀: :当松开排气

34、阀螺钉时带着空气的油液当松开排气阀螺钉时带着空气的油液, , 便通过锥面间隙经小孔溢出便通过锥面间隙经小孔溢出, ,待系统内气体排完后待系统内气体排完后, ,便拧紧螺钉便拧紧螺钉, ,将锥将锥 面密封面密封, ,也可在缸盖的最高部位处开排气孔也可在缸盖的最高部位处开排气孔, ,用长管道向远处排气阀用长管道向远处排气阀 排气。所有的排气装置都是按此基本原理工作的。排气。所有的排气装置都是按此基本原理工作的。 2021/7/441 4.2 4.2 液压缸的典型结构液压缸的典型结构 排气装置示意图排气装置示意图 排气装置排气装置 2021/7/442 4.3 4.3 液压缸的设计计算液压缸的设计计算

35、 主要尺寸计算主要尺寸计算 液压缸的主要尺寸包括缸的内径液压缸的主要尺寸包括缸的内径D、活塞杆直径、活塞杆直径d、液压缸的长、液压缸的长 度和活塞杆的长度等。度和活塞杆的长度等。 液压缸的内径和活塞杆的直径的确定方法与使用的液压缸设备类液压缸的内径和活塞杆的直径的确定方法与使用的液压缸设备类 型有关型有关, ,通常根据液压缸的推力通常根据液压缸的推力(牵引力牵引力)和液压缸的有效工作压力来和液压缸的有效工作压力来 决定。决定。 本节主要介绍液压缸的主要尺寸的计算及结构强度、刚度的验算本节主要介绍液压缸的主要尺寸的计算及结构强度、刚度的验算 方法。方法。 2021/7/443 对于单出杆的液压缸

36、而言对于单出杆的液压缸而言 : 无杆腔进油并且不考虑机械效率时无杆腔进油并且不考虑机械效率时: 有杆腔进油并且不考虑机械效率时有杆腔进油并且不考虑机械效率时: 液压缸内径液压缸内径D和活塞杆直径和活塞杆直径d可根据液压系统中的最大总负载和可根据液压系统中的最大总负载和 选取的工作压力来确定。选取的工作压力来确定。 4.3 4.3 液压缸的设计计算液压缸的设计计算 主要尺寸计算主要尺寸计算 对于对于单出杆的液压缸而言单出杆的液压缸而言 2 12 1212 4 Fd p D pppp 2 21 1212 4 Fd p D pppp 2021/7/444 上式中上式中,一般选取回油背压一般选取回油背

37、压p2=0,于是便可简化于是便可简化,即无杆腔、有杆腔进即无杆腔、有杆腔进 油时分别为油时分别为: 或或 上式中的活塞杆直径上式中的活塞杆直径d可根据工作压力或设备类型选取可根据工作压力或设备类型选取,也可查机也可查机 械设计手册。械设计手册。 4.3 4.3 液压缸的设计计算液压缸的设计计算 主要尺寸计算主要尺寸计算 1 1 4 F D p 22 1 4 F Dd p 2021/7/445 液压缸缸筒长度由活塞最大行程液压缸缸筒长度由活塞最大行程L、活塞长度、活塞杆导向长度、活塞长度、活塞杆导向长度H 和特殊要求的其他长度确定和特殊要求的其他长度确定,如图。如图。 导向长度导向长度 4.3 4.3 液压缸的设计计算液压缸的设计计算 主要尺寸计算主要尺寸计算 2021/7/446一般液压缸的钢筒长度不应大于内径的一般液压缸的钢筒长度不应大于内径的2030倍。倍。 4.3 4.3 液压缸的设计计算液压缸的设计计算 主要尺寸计算主要尺寸计算 必要时可在导向套和活塞之间装一隔套必要时可在导向套和活塞之间装一隔套K, 其中其中 活塞长度活塞长度B=(0.61.0)D 导向套长度导向套长度 A=(0.61.5)D 隔套的长度为隔套的长度为 1 () 2 CHAB 2021/7/447 液压缸的校核液压缸的校核 在