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美國Vickers™ 威格士液壓缸的工作原理及分類

閱讀:1332        發(fā)布時間:2019-3-23

概述
液壓缸是將液壓能轉變?yōu)闄C械能的、做直線往復運動(或擺動運動)的液壓執(zhí)行元件。它結構簡單、工作可靠。用它來實現(xiàn)往復運動時,可免去減速裝置,并且沒有傳動間隙,運動平穩(wěn),因此在各種機械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應用。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用場合而定,其他裝置則*。

分類

液壓缸的結構形式多種多樣,其分類方法也有多種:按運動方式可分為直線往復運動式和回轉擺動式;按受液壓力作用情況可分為單作用式、雙作用式;按結構形式可分為活塞式、柱塞式、多級伸縮套筒式,齒輪齒條式等;按安裝形式可分為拉桿、耳環(huán)、底腳、鉸軸等;按壓力等級可分為16Mpa、25Mpa、31.5Mpa等。

活塞式

單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿。如圖所示是一種單活塞液壓缸。其兩端進出口油口A和B都可通壓力油或回油,以實現(xiàn)雙向運動,故稱為雙作用缸。

 

活塞僅能單向運動,其反方向運動需由外力來完成。但其行程一般較活塞式液壓缸大。

活塞式液壓缸可分為單桿式和雙桿式兩種結構,其固定方式由缸體固定和活塞桿固定兩種,按液壓力的作用情況有單作用式和雙作用式。在單作用式液壓缸中,壓力油只供液壓缸的一腔,靠液壓力使缸實現(xiàn)單方向運動,反方向運動則靠外力(如彈簧力、自重或外部載荷等)來實現(xiàn);而雙作用液壓缸活塞兩個方向的運動則通過兩腔交替進油,靠液壓力的作用來完成。

如圖所示為單桿雙作用活塞式液壓缸示意圖。它只在活塞的一側設有活塞桿,因而兩腔的有效作用面積不同。在供油量相同時,不同腔進油,活塞的運動速度不同;在需克服的負載力相同時,不同腔進油,所需要的供油壓力不同,或者說在系統(tǒng)壓力調定后,環(huán)衛(wèi)垃圾車液壓缸兩個方向運動所能克服的負載力不同。

 

柱塞式

(1)柱塞式液壓缸是一種單作用式液壓缸,靠液壓力只能實現(xiàn)一個方向的運動,柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重;

(2)柱塞只靠缸套支承而不與缸套接觸,這樣缸套極易加工,故適于做長行程液壓缸;

(3)工作時柱塞總受壓,因而它必須有足夠的剛度;

(4)柱塞重量往往較大,水平放置時 容易因自重而下垂,造成密封件和導向單邊磨損,故其垂直使用更有利。

伸縮式

伸縮式液壓缸具有二級或多級活塞,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。伸縮缸可實現(xiàn)較長的行程,而縮回時長度較短,結構較為緊湊。此種液壓缸常用于工程機械和農(nóng)業(yè)機械上。有多個一次運動的活塞,各活塞逐次運動時,其輸出速度和輸出力均是變化的。

雙作用單活塞桿式液壓缸

擺動式

擺動式液壓缸是輸出扭矩并實現(xiàn)往復運動的執(zhí)行元件,有單葉片、雙葉片、螺旋擺動等幾種形式。葉片式式:定子塊固定在缸體上,而葉片和轉子連接在一起。根據(jù)進油方向,葉片將帶動轉子作往復擺動。螺旋擺動式又分單螺旋擺動和雙螺旋兩種,現(xiàn)在雙螺旋比較常用,靠兩個螺旋副降液壓缸內活塞的直線運動轉變?yōu)橹本€運動與自轉運動的復合運動,從而實現(xiàn)擺動運動。

緩沖裝置

在液壓系統(tǒng)中使用液壓缸驅動具有一定質量的機構,當液壓缸運動至行程終點時具有較大動能,如未作減速處理,液壓缸活塞與缸蓋將發(fā)生機械碰撞,產(chǎn)生沖擊、噪聲,有破壞性。為緩和及防止這種危害發(fā)生,因此可在液壓回路中設置減速裝置或在缸體內設緩沖裝置。

缸筒加工

缸筒作為液壓缸、礦用單體支柱、液壓支架、炮管等產(chǎn)品的主要部件,其加工質量的好壞直接影響整個產(chǎn)品的壽命和可靠性。缸筒加工要求高,其內表面粗糙度要求為Ra0.4~0.8&um,對同軸度、耐磨性要求嚴格。缸筒的基本特征是深孔加工,其加工一直困擾加工人員。

采用滾壓加工,由于表面層留有表面殘余壓應力,有助于表面微小裂紋的封閉,阻礙侵蝕作用的擴展。從而提高表面抗腐蝕能力,并能延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生或擴大,因而提高缸筒疲勞強度。通過滾壓成型,滾壓表面形成一層冷作硬化層,減少了磨削副接觸表面的彈性和塑性變形,從而提高了缸筒內壁的耐磨性,同時避免了因磨削引起的燒傷。滾壓后,表面粗糙度值的減小,可提高配合性質。

油缸是工程機械主要部件,傳統(tǒng)的加工方法是:拉削缸體——精鏜缸體——磨削缸體。采用滾壓方法是:拉削缸體——精鏜缸體——滾壓缸體,工序是3部分,但時間上對比:磨削缸體1米大概在1-2天的時間,滾壓缸體1米大概在10-30分鐘的時間。投入對比:磨床或絎磨機(幾萬——幾百萬),滾壓刀(1仟——幾萬)。滾壓后,孔表面粗糙度由幢滾前Ra3.2~6.3um減小為Ra0.4~0.8&um,孔的表面硬度提高約30%,缸筒內表面疲勞強度提高25%。油缸使用壽命若只考慮缸筒影響,提高2~3倍,鏜削滾壓工藝較磨削工藝效率提高3倍左右。以上數(shù)據(jù)說明,滾壓工藝是的,能大大提高缸筒的表面質量。

油缸經(jīng)過滾壓后,表面沒有鋒利的微小刃口,長時間的運動摩擦也不會損傷密封圈或密封件,這點在液壓行業(yè)特別重要。

更多詳情,請見:美國Vickers™ 威格士液壓缸的工作原理及分類

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