2-5 液压执行元件认知（二）

项目二

液/气压传动基本元件认知、拆装与维护任务2-5液压执行元件认知（二）《液压与气压传动》课前回顾A液压马达与液压缸的区别？B常见的液压缸形式？导言缸体组件活塞组件密封件连接件缓冲装置排气装置缸体、端盖等活塞、活塞杆等液压缸的结构一、液压缸典型结构举例外圆磨床空心双杆活塞缸工作性能随工作压力的升高而提高起导向作用一般缸筒较长多用无缝钢管制成液压缸的结构一、液压缸典型结构举例外圆磨床空心双杆活塞缸进油回油液压缸的结构一、液压缸典型结构举例外圆磨床空心双杆活塞缸回油进油排除液压缸中的空气液压缸的结构二、液压缸端部与端盖的连接缸筒和缸盖的连接和其使用的材料有关。工作压力P<10MPa时，使用铸铁工作压力P<20MPa时，使用无缝钢管工作压力P>20MPa时，使用铸钢或锻钢液压缸的结构二、液压缸端部与端盖的连接外圆磨床空心双杆活塞缸液压缸的结构二、液压缸端部与端盖的连接法兰式应用：铸铁、铸钢、锻钢制造的缸体特点：易于加工和装配；缺点是外形尺寸较大半环式应用：无缝钢管制作的缸筒

特点：结构紧凑，重量轻；但须在缸筒上加工环形槽，削弱缸筒的强度

液压缸的结构二、液压缸端部与端盖的连接拉杆式应用：较短的液压缸特点：便于加工、装配；但外廓尺寸和重量较大螺纹式应用：无缝钢管制作的缸筒

特点：结构紧凑，重量轻；但须在缸筒上加工螺纹，端部的结构比较复杂，装拆时需要专门的工具，拧紧端盖时有可能将密封圈拧扭液压缸的结构外圆磨床空心双杆活塞缸三、活塞与活塞杆的连接液压缸的结构三、活塞与活塞杆的连接锥销连接结构简单，拆装方便，多用于中低压轻载液压缸螺纹式连接装卸方便，连接可靠，适用尺寸范围广，缺点是加工和装配时都要用可靠的方法将螺母锁紧半环式连接拆装简单，连接可靠，但结构比较复杂。适合高压大负载的场合，特别是振动比较大的场合液压缸的结构四、液压缸的密封装置不允许有尽可能小要求密封装置有良好的密封性能，摩擦阻力小，制造简单，装拆方便，成本低，寿命长。活塞与缸筒、活塞杆与端盖之间的动密封+缸筒和端盖之间的静密封密封装置设计的好坏直接影响液压缸的工作性能和效率。液压缸的结构四、液压缸的密封装置间隙密封通过精加工，使相对运动零件的配合之间有极微小的间隙(0.02~0.05)，进而实现密封。环形小槽油在槽中形成涡流，减缓漏油速度，还能使两配合件同轴，降低摩擦阻力和避免因偏心而增加漏油量。也叫压力平衡槽液压缸的结构四、液压缸的密封装置间隙密封优点：结构简单，摩擦阻力小，能耐高温，是最简单而紧凑的密封方式，在液压泵、液压马达和各种液压阀中得到了广泛的应用缺点：密封效果差，加工精度要求较高，仅用于尺寸较小、压力较低、运动速度较高的活塞与缸体内孔间的密封液压缸的结构四、液压缸的密封装置密封圈密封—O形密封圈结构简单，密封性能好，摩擦阻力较小，制造容易，成本低，体积小，安装沟槽尺寸小，使用方便适用：动密封、静密封、外径密封、内径密封、端面密封使用工作压力70MPa，工作温度-40~120℃液压缸的结构四、液压缸的密封装置密封圈密封—O形密封圈预压缩量δ1和δ2保证良好的密封性不会因摩擦力过大加快磨损O形密封圈受油压作用变形时能紧贴横槽和缸的内壁，从而起到密封的作用，密封性能随压力的增加而提高液压缸的结构四、液压缸的密封装置密封圈密封—O形密封圈压力较高或沟槽尺寸选择不妥密封圈被挤出一侧设置挡圈工作压力大于10MPa两侧加挡圈双向受高压液压缸的结构四、液压缸的密封装置密封圈密封—Y形密封圈面向压力高的一侧工作时，在压力油的作用下唇边张开，贴紧在密封表面，密封能力随压力的升高而提高，并在磨损后有一定的自动补偿能力特点及应用：密封可靠，寿命较长，摩擦力小，常用于轴、孔做相对移动，且速度较高的场合，如活塞与液压缸之间、活塞杆与液压缸端盖之间密封，使用工作温度-30~80℃，工作压力20MPa液压缸的结构四、液压缸的密封装置密封圈密封—Yx形密封圈宽度较大，不易发生翻转现象结构紧凑，密封性、耐磨性、耐油性等方面都比Y形密封圈好液压缸的结构四、液压缸的密封装置密封圈密封—Yx形密封圈工作压力可达32MPa最高使用温度可达100℃液压缸的结构四、液压缸的密封装置密封圈密封—V形密封圈利用压环压紧密封环时，支承环使密封环变形而实现密封，故需三环叠合联用当要求密封压力高于10MPa时，可增加密封环的数量V形密封圈耐高压，密封可靠，但摩擦阻力较大，主要用于移动速度不高的液压缸中面向压力油腔密封圈为标准件液压缸的结构五、液压缸的缓冲装置当液压缸驱动的工作部件质量较大、运动速度较高或换向平稳性要求较高时，应在液压缸中设置缓冲装置。液压缸的结构五、液压缸的缓冲装置环状间隙式缓冲装置圆柱形环隙式圆锥形环隙式当柱塞运行至液压缸端盖上的圆柱光孔内时，密封在缸筒内的油液只能从环形间隙δ处挤出。这时活塞受到一个很大的阻力而减速制动，从而减缓了冲击缓冲柱塞加工成圆锥体（锥角约为10°），环形间隙δ将随柱塞伸入端盖孔中距离的增长而减小，从而获得更好的缓冲效果液压缸的结构五、液压缸的缓冲装置可变节流式缓冲装置在其圆柱形的缓冲柱塞上开有几个均布的三角形节流沟槽。随着柱塞伸入孔中距离的增长，节流面积减小，使缓冲作用均布，冲击压力小，制动位置精度高液压缸的结构五、液压缸的缓冲装置可调节流式缓冲装置可调节流阀单向阀液压缸的结构五、液压缸的缓冲装置可调节流式缓冲装置当缓冲柱塞伸入端盖上的内孔后，活塞与端盖间的油液须经节流阀流出。由于节流阀的大小可根据液压缸负载及速度的不同进行调整，因此能获得最理想的缓冲效果当活塞反向运动时，压力油可经单向阀进入活塞端部，使其迅速启动液压缸的结构六、液压缸的排气装置液压系统中混入空气后会使其工作不稳定，产生振动、噪声、低速爬行及启动时突然前冲击等现象，因此，在设计液压缸时必须考虑空气的排除。对要求不高的液压缸可以不设专门的排气装置，而将油口布置在缸筒两端的最高处，由流出的油液将缸中的空气带往油箱，再从油箱中逸出液压缸的结构六、液压缸的排气装置液压系统中混入空气后会使其工作不稳定，产生振动、噪声、低速爬行及启动时突然前冲击等现象，因此，在设计液压缸时必须考虑空气的排除。对速度稳定性要求高的液压缸和大型液压缸，则需在其最高部位设置排气孔并用管道与排气阀相连排气，或在其最高部位设置排气塞排气液压缸的结构六、液压缸的排气装置调整方法STEP3当活塞到达行程末端，压力升高的瞬间打开排气阀，而在开始返回之前立即关闭STEP2活塞往复运动的同时，打开排气阀或松开排气阀的螺钉STEP1将缸内工作压力降低到0.5~1MPa，使原来溶解在油液中的空气分离出液压缸的结构六、液压缸的排气装置调整方法听嘘嘘气声→无声音看白浊色泡沫状油液→澄清色油液一般空行程往复8~10次即可将液压缸的空气排除干净，随后关闭排气阀或拧紧排气塞螺钉，液压缸便可进入正常工作液压缸的结构七、液压缸的拆装液压缸常见故障分析一、爬行周期性时停时走或时慢时快的运动现象液压缸常见故障分析一、爬行产生原因混入空气（重要原因之一）排除方法排除空气产生原因密封摩擦力过大(或密封件装配过紧)活塞杆与导向套采用H8/f8的配合,密封圈槽的深度和宽度严格按尺寸公差做出(调整密封圈使之松紧适当)排除方法产生原因活塞杆与活塞不同轴校正、修改或更换排除方法液压缸常见故障分析一、爬行产生原因导向套与缸筒不同轴排除方法修正调整产生原因活塞杆过长或局部弯曲校正活塞杆；卧式安装液压缸的活塞杆伸出长度过长时应加支承排除方法产生原因液压缸安装与导轨不平行调整或重新安装(行程长可加装万向节)排除方法液压缸常见故障分析一、爬行产生原因液压缸运动件之间间隙过大排除方法减小配合间隙产生原因液压缸内径直线性差(鼓形、锥形等)镗磨修复，然后根据镗磨后缸筒的孔径配活塞或增装O形橡皮封油环排除方法产生原因缸内腐蚀、拉毛去锈蚀和毛刺，严重时应镗磨排除方法液压缸常见故障分析一、爬行产生原因活塞杆两端螺母拧得过紧，使其同轴度降低排除方法松螺母，使活塞杆处于自然状态(一般手旋紧即可)产生原因活塞杆刚性太差加大活塞直径，适当提高刚度，减小弹性变形排除方法产生原因相对运动件间摩擦力变化太大在相对运动表面之间涂一层防爬油（如二硫化钼润滑油），并保证良好的润滑条件排除方法液压缸常见故障分析二、冲击活塞运动速度和方向突然改变液压缸常见故障分析二、冲击缓冲间隙过大减小缓冲间隙缓冲装置中的单向阀失灵修理单向阀液压缸常见故障分析三、推力不足或工作速度下降缸体和活塞的配合间隙过大修理或更换不合精度的零件，重新装配缸体和活塞的配合间隙过小，密封过紧，运动阻力大增加配合间隙，调整密封件的压紧程度运动件制造存在误差和装配不良，引起不同心或单面剧烈摩擦修理误差较大的零件重新装配液压缸常见故障分析三、推力不足或工作速度下降活塞杆弯曲，引起剧烈摩擦矫直活塞杆缸筒拉伤，造成内泄漏更换缸筒油温过高或液压油中杂质过多清洗液压系统换油液压缸常见故障分析四、外泄漏密封件咬边、