液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)(或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng))的液壓執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、工作可靠,。用它來實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),,可免去減速裝置,,并且沒有傳動(dòng)間隙,,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),,因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用,。
液壓缸輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比;液壓缸基本上由缸筒和缸蓋,、活塞和活塞桿、密封裝置,、緩沖裝置與排氣裝置組成,。緩沖裝置與排氣裝置視具體應(yīng)用場(chǎng)合而定,其他裝置則*,。
液壓缸的制造視頻:
01 液壓缸的組成▼
液壓缸通常由后端蓋,、缸筒、活塞桿,、活塞組件,、前端蓋等主要部分組成;為防止油液向液壓缸外泄漏或由高壓腔向低壓腔泄漏,,在缸筒與端蓋,、活塞與活塞桿、活塞與缸筒,、活塞桿與前端蓋之間均設(shè)置有密封裝置,,在前端蓋外側(cè),還裝有防塵裝置,;為防止活塞快速退回到行程終端時(shí)撞擊缸蓋,,液壓缸端部還設(shè)置緩沖裝置;有時(shí)還需設(shè)置排氣裝置,。
▲常用液壓缸結(jié)構(gòu)圖
缸筒:缸筒是液壓缸的主體零件,,它與缸蓋、活塞等零件構(gòu)成密閉的容腔,,推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),。
缸蓋:缸蓋裝在液壓缸兩端,與缸筒構(gòu)成緊密的油腔,。通常有焊接,、螺紋、螺栓,、卡鍵和拉桿等多種連接方式,,一般根據(jù)工作壓力,油缸的連接方式,,使用環(huán)境等因素選擇,。
活塞桿:活塞桿是液壓缸傳遞力的主要元件,。材料一般選擇中碳鋼(如45號(hào)鋼)。油缸工作時(shí),,活塞桿受推力,、拉力或彎曲力矩等,固保證其強(qiáng)度是必要的,;并且活塞桿常在導(dǎo)向套中滑動(dòng),,配合應(yīng)合適。
活塞:是將液壓能轉(zhuǎn)為機(jī)械能的主要元件,,它的有效工作面積直接影響液壓缸的作用力和運(yùn)動(dòng)速度,。活塞與活塞桿連接有多種形式,,常用的有卡環(huán)型,、軸套型和螺母型等。
導(dǎo)向套:導(dǎo)向套對(duì)活塞桿起導(dǎo)向和支撐作用,,它要求配合精度高,,摩擦阻力小,耐磨性好,,能承受活塞桿的壓力,、彎曲力以及沖擊振動(dòng)。內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒有桿腔的密封,,外側(cè)裝有防塵圈,,以防止雜質(zhì)、灰塵和水分帶到密封裝置處,,損壞密封,。
緩沖裝置:活塞和活塞桿在液壓力的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)時(shí)具有很大的動(dòng)量,當(dāng)進(jìn)入油缸的端蓋和缸底部分時(shí),,會(huì)引起機(jī)械碰撞,,產(chǎn)生很大的沖擊壓力和噪音。采用緩沖裝置,,就是為了避免這種碰撞,。其工作原理是使缸筒低壓腔內(nèi)油液(全部或部分)通過節(jié)流把動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能,熱能則由循環(huán)的油液帶到液壓缸外,。緩沖裝置的結(jié)構(gòu)分為恒節(jié)流面積緩沖裝置和變節(jié)流型緩沖裝置兩種,。
液壓傳動(dòng)原理
以油液作為工作介質(zhì),,通過密封容積的變化來傳遞運(yùn)動(dòng),,通過油液內(nèi)部的壓力來傳遞動(dòng)力。
動(dòng)力部分:將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能(液壓能),。例如:液壓泵,。
執(zhí)行部分:將液壓泵輸入的油液壓力能轉(zhuǎn)換為帶動(dòng)工作機(jī)構(gòu)的機(jī)械能,。例如:液壓缸、液壓馬達(dá),。
控制部分:用來控制和調(diào)節(jié)油液的壓力,、流量和流動(dòng)方向。例如:壓力控制閥,、流量控制閥和方向控制閥,。
輔助部分:將前面三部分連接在一起,組成一個(gè)系統(tǒng),,起貯油,、過濾、測(cè)量和密封等作用,。例如:管路和接頭,、油箱、過濾器,、蓄能器,、密封件和控制儀表等。
02 液壓缸按結(jié)構(gòu)分類▼
活塞式液壓缸:單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿,。其兩端進(jìn)出口油口A和B都可通壓力油或回油,,以實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng),故稱為雙作用缸,。
伸縮式液壓缸:具有二級(jí)或多級(jí)活塞,,伸縮式液壓缸中活塞伸出的順序式從大到小,而空載縮回的順序則一般是從小到大,。伸縮缸可實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)的行程,,而縮回時(shí)長(zhǎng)度較短,結(jié)構(gòu)較為緊湊,。此種液壓缸常用于工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械上,。
擺動(dòng)式液壓缸:是輸出扭矩并實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件,也稱擺動(dòng)式液壓馬達(dá),。有單葉片和雙葉片兩種形式,。定子塊固定在缸體上,而葉片和轉(zhuǎn)子連接在一起,。根據(jù)進(jìn)油方向,, 葉片將帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作往復(fù)擺動(dòng)。
03 液壓缸的主要參數(shù)▼
液壓缸的主要參數(shù)包括壓力,、流量,、尺寸規(guī)格、活塞行程,、運(yùn)動(dòng)速度,、推拉力,、效率和液壓缸功率等。
壓力:壓力是油液作用在單位面積上的壓強(qiáng),。計(jì)算公式p=F/A,,即作用在活塞上的載荷除以活塞的有效工作面積。在同一個(gè)活塞的有效工作面積上,,載荷越大,,克服載荷所需要的壓力就越大。
液壓缸依照使用壓力可分為下列規(guī)格:70kgf/cm平方(7Mpa)稱低壓液壓缸,,140kgf/cm平方(14Mpa)稱中壓液壓缸,,210kgf/cm平方(21Mpa)稱高壓液壓缸。
流量:流量是單位時(shí)間內(nèi)油液通過缸筒有效截面積的體積,。計(jì)算公式Q=V/t=vA,,其中V表示液壓缸活塞一次行程中所消耗的油液體積,t表示液壓缸活塞一次行程所需時(shí)間,,v表示活塞桿運(yùn)動(dòng)速度,,A表示活塞的有效工作面積。
活塞行程:活塞行程指活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)在兩極之間走過的距離,。一般在滿足了油缸的穩(wěn)定性要求后,,按實(shí)際工作行程選取與其相近似的標(biāo)準(zhǔn)行程。
活塞的運(yùn)動(dòng)速度:運(yùn)動(dòng)速度是單位時(shí)間內(nèi)壓力油液推動(dòng)活塞移動(dòng)的距離,,可表示為v=Q/A,。
尺寸規(guī)格主要包括缸筒的內(nèi)外徑、活塞直徑,、活塞桿直徑和缸蓋尺寸等,,這些尺寸根據(jù)液壓缸的使用環(huán)境,安裝形式,,所需提供的推拉力以及行程等來計(jì)算,,設(shè)計(jì)和校核
04 液壓缸的內(nèi)部設(shè)計(jì)▼
設(shè)計(jì)宗旨:依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作溫度、工作介質(zhì)及本廠加工情況而定,。以機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)為依據(jù),,計(jì)算出內(nèi)部結(jié)構(gòu)的尺寸。
1.密封的選用必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作溫度,、環(huán)境污染情況,、工作介質(zhì)來選用。水-乙二醇介質(zhì)不能使用聚氨酯密封,?!?/span>
2.油缸的缸頭盡量采用V型組合密封,這樣可以彌補(bǔ)溝槽加工光潔度的誤差,?!?/span>
3.密封溝槽尺寸嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì),?!?/span>
4.油缸活塞密封一般選用格萊圈加導(dǎo)向帶,,格萊圈的耐高溫和抗污染性比較好。
5.氣缸密封一般選用日本NOK系列,,一定不要使用國(guó)產(chǎn)油缸密封,,否則氣缸啟動(dòng)阻力太大,動(dòng)作不平穩(wěn)甚至不工作,。
6.油缸缸頭缸底和缸筒之間的O型圈密封,,好加擋圈,這樣可以彌補(bǔ)加工制作的誤差,。
7.缸筒和缸頭缸底以及中擺的聯(lián)接盡量不采用焊接的方式,,因?yàn)楹附訒?huì)造成缸筒變形,可用螺紋聯(lián)接或其他連接方式,。
05 液壓缸常見問題及維修▼
液壓缸漏油
外泄漏是指油液從各密封不嚴(yán)處泄漏到液壓缸外面的大氣中,,常見的外泄漏有以下三處:
(1)液壓缸套與缸蓋(或?qū)蛱祝┟芊獠课宦┯停ń鉀Q方法:更換新O型圈);
(2)活塞桿與導(dǎo)向套面相對(duì)運(yùn)動(dòng)處向外漏油(解決方法:若活塞桿有損傷,,可用汽油將其清洗干凈,,干燥后用金屬膠涂抹在損傷處,再用活塞桿油封在活塞桿上來回移動(dòng)刮去多余的膠,,等膠*固化后再投入使用,。若導(dǎo)向套磨損,可加工一個(gè)內(nèi)徑略小的導(dǎo)向套來更換),;
(3)液壓缸管接頭密封不嚴(yán)引起的漏油(解決方法:除檢查密封圈的密封情況外,,還應(yīng)檢查接頭是否正確裝配,是否可靠擰緊以及接觸面有無傷痕等,,必要時(shí)更換或修復(fù))
液壓缸內(nèi)泄漏是指在液壓缸內(nèi)部油液從高壓腔通過各種間隙向低壓腔泄漏,。內(nèi)泄漏較難發(fā)現(xiàn),只有通過系統(tǒng)工作情況,,如推力不足,、速度下降、工作不穩(wěn)定或油溫升高等來判斷,。液壓缸內(nèi)泄漏一般有以下兩處:
(1)活塞桿與活塞之間的靜密封部分(解決方法:在兩者密封表面加裝O型圈),;
(2)缸套內(nèi)壁與活塞之間的動(dòng)密封部分(解決方法:發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏時(shí),應(yīng)首先對(duì)各配合零件進(jìn)行嚴(yán)格檢查,。缸套的修復(fù)多采用鏜內(nèi)孔的方法,,然后配以加大直徑的活塞)
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