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液壓油缸的組成及主要參數(shù)

發(fā)布日期:2021-6-22瀏覽次數(shù):753

一、液壓缸的分類和組成

液壓缸按結(jié)構(gòu)形式,可分為活塞缸、柱塞缸、擺動缸和特殊液壓缸四類;按額定壓力分為高壓和超高壓液壓缸、中高壓液壓缸與中低壓液壓缸。而單桿雙作用活塞液壓缸,是結(jié)構(gòu)簡單,應(yīng)用較為廣泛的一種。下面以單桿雙作用活塞液壓缸為例講解液壓缸的基本組成結(jié)構(gòu)。

1、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,推動活塞運(yùn)動。常用的缸筒結(jié)構(gòu)有8類,通常根據(jù)缸筒與蓋的連接形式選用。材料般要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性,對焊接的還要有良好的焊接性能,所以常用材料有:25,45,ZG200~400,1Cr18Ni9等等。缸筒毛坯多采用冷拔或熱扎無縫鋼管,因此工序通常是調(diào)質(zhì)(保證缸筒的強(qiáng)度,使其能承受油壓不會變形和破壞)→珩磨或鏜滾壓(保證缸筒內(nèi)徑的粗糙度、圓度、圓柱度和直線度等,使活塞密封性在長期往復(fù)運(yùn)動后不變)→車(保證缸筒長等設(shè)計(jì)尺寸要求)→鉆(加工出油口孔,保證進(jìn)出油路)→鉗。

2、活塞:活塞是將液壓能轉(zhuǎn)為機(jī)械能的主要元件,它的有工作面積直接影響液壓缸的作用力和運(yùn)動速度。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。當(dāng)無導(dǎo)向環(huán)時(shí),活塞用高強(qiáng)度鑄鐵HT200~300或球墨鑄鐵;當(dāng)有導(dǎo)向環(huán)時(shí),活塞用優(yōu)質(zhì)碳素鋼20號、35號和45號。

3、活塞桿:活塞桿是液壓缸傳遞力的主要元件。材料般選擇中碳鋼(如45號鋼)。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,配合應(yīng)合適,太緊了,摩擦力大,太松了,容易引起卡滯現(xiàn)象和單邊磨損,這就要求其表面粗糙度、直線度和圓度等合適。所以,活塞桿的工藝通常是粗車→調(diào)質(zhì)→半精車→淬火→鍍前磨→鍍鉻→鍍后磨→精車。

4、缸蓋:缸蓋裝在液壓缸兩,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,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。

5、導(dǎo)向套:導(dǎo)向套對活塞桿起導(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。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。金屬導(dǎo)向套般采用摩擦系數(shù)小、耐磨性好的青銅、灰鑄鐵、球墨鑄鐵和氧化鑄鐵等;非金屬導(dǎo)向套可采用聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯等。

6、緩沖裝置:活塞和活塞桿在液壓力的驅(qū)動下運(yùn)動時(shí)具有很大的動量,當(dāng)進(jìn)入油缸的蓋和缸底部分時(shí),會引起機(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(部或部分)通過節(jié)流把動能轉(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。

二、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)動速度、推拉力、和液壓缸功率等。

1、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工作面積。從上式可知,壓力值的建立是由載荷的存在而產(chǎn)生的。在同個(gè)活塞的有工作面積上,載荷越大,克服載荷所需要的壓力就越大。換句話說,如果活塞的工作面積一定,油液壓力越大,活塞產(chǎn)生的作用力就越大。平常我們說的額定壓力,是液壓缸能以長期工作的壓力。按額定壓力,液壓缸壓力分如下:(單位MPa)壓力范圍0—2.5為低壓,2.5~8為中壓,8~16為中高壓,16~32為高壓,>32為超高壓,允許壓力指液壓缸在瞬間所能承受的限壓力;而耐壓試驗(yàn)壓力是指檢查液壓缸質(zhì)量時(shí)需承受的試驗(yàn)壓力,這兩種壓力各多數(shù)規(guī)定小于等于1.5倍額定壓力。

2、流量:流量是單位時(shí)間內(nèi)油液通過缸筒有截面積的體積。計(jì)算公式Q=V/t=vA,其中V表示液壓缸活塞次行程中所消耗的油液體積,t表示液壓缸活塞次行程所需時(shí)間,v表示活塞桿運(yùn)動速度,A表示活塞的有工作面積。

3、活塞行程:活塞行程指活塞往復(fù)運(yùn)動時(shí)在兩之間走過的距離。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。

4、活塞的運(yùn)動速度:運(yùn)動速度是單位時(shí)間內(nèi)壓力油液推動活塞移動的距離,可表示為v=Q/A。

5、尺寸規(guī)格: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。

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