第四章液壓執(zhí)行元件

第四章液壓執(zhí)行元件§3.1液壓缸的類型和特點液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的裝置，輸出往復(fù)直線運動。液壓缸的分類按結(jié)構(gòu)形式分：活塞缸又分單桿活塞缸、雙桿活塞缸柱塞缸擺動缸又分單葉片擺動缸、雙葉片擺動缸按作用方式分：單作用液壓缸油液只通缸的一腔，油液驅(qū)動活塞桿單方向運動，反向靠彈簧力、重力等驅(qū)動；雙作用液壓缸雙向運動都依靠油壓力驅(qū)動；復(fù)合式缸活塞缸與活塞缸組合、活塞缸與柱塞缸組合、活塞缸與機械結(jié)構(gòu)組合。雙桿活塞缸活塞兩側(cè)都有活塞桿伸出。安裝方式：活塞桿固定式和缸筒固定式。雙活塞桿缸的應(yīng)用當缸筒固定時，運動部件移動范圍是活塞有效行程的三倍；當活塞桿固定時，運動部件移動范圍是活塞有效行程的兩倍。雙桿活塞缸的速度推力特性油缸在左右兩個方向上輸出的速度相等。油缸在左右兩個方向上輸出的推力相等。P1——進油壓力、P2——回油腔背壓力、ηm——液壓缸機械效率、A——活塞有效作用面積、D——活塞直徑、d——活塞桿直徑、ηV——液壓缸容積效率。油缸在左右兩個方向上輸出的推力相等，ηm為缸的機械效率。雙作用單桿活塞缸一端帶活塞桿，有缸筒固定和活塞桿固定兩種安裝方式，運動部件移動范圍為活塞有效行程的兩倍。雙向運動速度不同，推力也不同。雙作用單桿活塞缸單桿活塞缸只有一端帶活塞桿，有缸筒固定和活塞桿固定兩種安裝方式，運動部件移動范圍為活塞有效行程的兩倍。雙向運動速度不同，推力也不同。單桿活塞缸速度推力特點無桿腔進油有桿腔進油單桿活塞缸差動連接的速度推力特性差動連接：單活塞桿缸兩腔同時通壓力油，p1=p2。差動連接的液壓缸只能向一個方向運動。如果要求差動缸向右運動速度v3＝非差動連接向左運動速度v2，則伸出速度較快，而推力較小，用于機構(gòu)快進，不增加泵的流量和功率。柱塞缸的特點柱塞與缸筒無配合關(guān)系，缸筒內(nèi)孔不需精加工，只是柱塞與缸蓋上的導向套有配合關(guān)系。為減輕重量，減少彎曲變形，柱塞常做成空心。柱塞缸只能作單作用缸，需借重力縮回。柱塞缸的速度推力特性伸縮液壓缸結(jié)構(gòu)：由兩個或多個活塞式缸套裝而成，前一級活塞缸的活塞桿是后一級活塞缸的缸筒。各級活塞依次伸出可獲得很長的行程，當依次縮回時缸的軸向尺寸很小。特別適用于工程機械及自動線步進式輸送裝置。伸縮液壓缸的速度推力特性1.伸出時，依次從大到小、從外到內(nèi)伸出。2.縮回時，依次從小到大、從內(nèi)到外縮回。雙作用伸縮液壓缸特別適用于工程機械及自動線步進式輸送裝置。單作用伸縮液壓缸與雙作用伸縮液壓缸不同點是回程靠外力，而雙作用靠液壓作用力。此外，還有齒條活塞缸、增速缸、增壓缸、擺動式液壓缸等。ξ4.2液壓缸的典型結(jié)構(gòu)1.雙作用單活塞桿液壓缸缸體組件包括缸筒、缸蓋、缸底等零件。活塞組件包括活塞與活塞桿等零件。密封裝置活塞與缸筒、活塞桿與缸蓋的密封。緩沖裝置、排氣裝置液壓缸安裝連接形式：腳架式，耳環(huán)式，鉸軸式2.自卸汽車伸縮式液壓缸3.汽車起重機伸縮臂液壓缸（順序伸縮）第一節(jié)臂為雙作用活塞缸（缸1、換向閥A動作）第二節(jié)、第三節(jié)由雙級缸2驅(qū)動，第一級雙作用活塞缸驅(qū)動第二節(jié)臂，第二級柱塞缸驅(qū)動第三節(jié)臂。第一節(jié)伸出：進油：換向閥A→a口→活塞桿11油管油道→無桿腔→缸筒、第一節(jié)臂伸出回油：有桿腔→11油管油道→b口→換向閥A第二級臂伸出：換向閥B動作。進油：c口→缸1活塞桿中心油道→缸2d口→一級缸活塞桿30內(nèi)孔→二級柱塞缸內(nèi)腔→二級柱塞縫隙→一級無桿腔→二節(jié)臂伸出回油：一級有桿腔→30內(nèi)油道→e口→缸1有桿腔→b口→換向閥b第三節(jié)臂伸出：一級缸筒29完全伸出→油壓上升→二級柱塞24伸出→第三節(jié)臂伸出4.3油缸細部結(jié)構(gòu)1缸筒材料：無縫鋼管2缸筒與缸蓋連接方式：法蘭式、螺紋式、半環(huán)式、拉桿式、焊接式液壓缸安裝連接形式：腳架式、耳環(huán)式、鉸軸式、法蘭式活塞桿安裝連接方式：耳環(huán)式、法蘭式。耳環(huán)式：單耳環(huán)、帶襯套的單耳環(huán)、球鉸型單耳環(huán)3活塞和活塞桿材料：活塞——灰鑄鐵、耐磨鑄鐵、鋁合金。活塞桿——35鋼或45鋼。連接形式4.4密封裝置類型：間隙式密封密封圈密封活塞環(huán)密封O型密封圈Y型密封圈V型密封圈組合式密封活塞桿的構(gòu)造：實心活塞桿、空心活塞桿活塞桿的導向：無導向套、金屬導向套、非金屬導向環(huán)O型密封圈特點：結(jié)構(gòu)緊湊、摩擦力小，裝拆方便，成本低。應(yīng)用:靜密封＜32MPa動密封＜10MPa。密封槽的設(shè)計異型油封模具的設(shè)計Y形密封圈類型：寬斷面、窄斷面密封原理：唇口端對著高壓側(cè)，壓力使唇口貼緊壁面。特點：密封性、穩(wěn)定性和耐壓性較好，阻力小，壽命較長，唇邊磨損后能自動補償。材料：丁晴橡膠、氟橡膠、聚氨酯橡膠。應(yīng)用：往復(fù)運動密封，寬斷面＜20MPa，窄斷面＜32MPa。軸用密封裝在孔的槽內(nèi)，短唇與軸相對滑動?？子妹芊庋b在軸的槽內(nèi)，短唇與孔相對滑動。V形密封圈組成：壓環(huán)、V形環(huán)、支撐環(huán)密封原理：開口端對應(yīng)高壓側(cè)；壓環(huán)、支撐環(huán)壓力使V形圈唇口貼緊壁面。特點：密封性好、耐壓高、壽命長。應(yīng)用適用＜50MPa的活塞及活塞桿往復(fù)運動密封。油液泄露時，可調(diào)整壓環(huán)壓力補償V形環(huán)接觸應(yīng)力。組合式密封組成：O形圈、滑環(huán)或支撐環(huán)。特點：壽命長、摩擦阻力小且穩(wěn)定。應(yīng)用：適用＜50MPa的活塞及活塞桿往復(fù)運動密封。放塵封作用：防止灰塵、沙粒等進入缸內(nèi)。類型：無骨架式、骨架式雙唇形密封圈內(nèi)唇與外唇的作用緩沖裝置目的：防止缸中運動件在行程終端發(fā)生碰撞、以致?lián)p壞。緩沖原理：緩沖柱塞（綠色）在排油腔產(chǎn)生足夠大的緩沖壓力（回油阻力），使v下降，避免碰撞。常用緩沖裝置間隙式：圓柱形環(huán)隙式、圓錐形環(huán)隙式可變節(jié)流槽式