常用液壓缸功能介紹【優(yōu)質(zhì)材料】

1、第三章執(zhí)行元件（油缸與油馬達(dá)）3-1液壓缸一.分類,1,參考課件,二。液壓缸的安裝連接方式,2,參考課件,單作用液壓缸,3,參考課件,雙作用液壓缸,4,參考課件,四.工作原理 1.單作用油缸與雙作用油缸,內(nèi)彈簧,單活塞桿,雙作用油缸,雙活塞桿,5,參考課件,2.增速缸,活塞空程向前時(shí)，壓力油僅 從a輸往增速缸。由于增速缸 的直徑d3小，所以活塞1前 進(jìn)(向左) 時(shí)推力小而速度快。 b腔通過(guò)充液閥從B腔補(bǔ)油， 而A腔回油。,6,參考課件,3.伸縮臂油缸,7,參考課件,4.帶緩沖裝置的油缸,液壓缸由缸體和在缸體內(nèi)滑動(dòng)的活塞和活塞桿等構(gòu)成 ，其工作原理是： 1.高壓油從A口進(jìn)入缸體內(nèi)并推動(dòng)活塞右行（

2、圖a），排油側(cè)的油通過(guò)B口排出流回油箱。這樣在活塞兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，使活塞向右移動(dòng)。 2.反之，如果從B口供壓力油（圖b），從A口排油回油箱，則活塞向相反方向(向左)移動(dòng)。 3.圖c表示用手動(dòng)換向閥控制油缸換向的情況。,8,參考課件,9,參考課件,5. 增壓缸單作用增壓缸：增壓缸又叫增壓器,其作用是將液體壓力加以放大,相當(dāng)于電器中的升壓變壓器換向閥處于圖示位置時(shí)，A口進(jìn)油，B口回油，組合活塞右行，從C口流出增壓油，此時(shí)充液閥關(guān)閉;當(dāng)換向閥處于右位工作，B口進(jìn)油，A口回油，組合活塞左行，充液閥打開，從C口補(bǔ)油進(jìn)單作用缸，此時(shí)無(wú)高壓油輸出。增壓比i為：由FAPaFcPcPcPaFa/FcPaiFa的

3、面積大于Fc，所以i1，能將壓力Pa放大為Pc。.,10,參考課件,雙作用增壓缸：由一個(gè)雙作用缸和左右兩個(gè)單作用缸組成.當(dāng)圖中換向閥不停地反復(fù)換向時(shí),中間的雙作用缸也連續(xù)左右往復(fù)運(yùn)動(dòng),左右兩個(gè)單作用缸也隨之運(yùn)動(dòng),其中一個(gè)吸入液體,一個(gè)排出增壓后的液體,通過(guò)四個(gè)單向閥的配流,可連續(xù)從A輸出經(jīng)增壓后的高壓液體.圖中(a)是低壓缸與增壓缸使用相同液體;圖中(b)為低壓缸與增壓缸使用不同工作液體的情況.,11,參考課件,6增力缸,實(shí)際上是串聯(lián)兩個(gè)(或兩個(gè)以上)液壓缸而成，此兩缸缸徑可以一樣大，也可不一樣大，當(dāng)活塞開始前進(jìn)時(shí)，換向閥處于“前進(jìn)”位置，順序閥關(guān)閉，由小缸帶動(dòng)向右快進(jìn)，當(dāng)活塞桿碰上工件后，缸

4、的壓力上升，順序閥打開，大缸右腔進(jìn)油，進(jìn)行增力;反之，當(dāng)換向閥處于“后退”位時(shí)，松開工件。前進(jìn)、后退的速度和推力的計(jì)算公式分別為: 式中：A11、 A12、 A21、 A22分別為液壓缸各腔的有效面積。,12,參考課件,雙作用增力油缸（單活塞桿、雙聯(lián)）,13,參考課件,五.外觀、圖形符號(hào)、結(jié)構(gòu)與立體分解圖例,14,參考課件,拉桿式（有緩沖、支撐環(huán)、密封組件、單向節(jié)流閥）,15,參考課件,2.鉸軸式,16,參考課件,3.螺紋法蘭蓋式油缸（缸筒鋼絲油缸）缸筒焊接油缸雙單向節(jié)流閥,17,參考課件,4.可調(diào)緩沖油缸,18,參考課件,5.單作用缸,19,參考課件,20,參考課件,6.伸縮缸結(jié)構(gòu)例 （a）

5、單作用 （b）雙作用,21,參考課件,7.擺動(dòng)缸杠桿式,22,參考課件,.連桿式,23,參考課件,.齒輪齒條結(jié)構(gòu),24,參考課件,葉片式擺動(dòng)油缸,25,參考課件,六。液壓缸結(jié)構(gòu)中的一些說(shuō)明,1。排氣裝置 2。緩沖裝置,26,參考課件,3。液壓缸機(jī)械鎖定裝置,擠壓鎖緊,套筒式鎖緊裝置,剎片式鎖緊裝置,27,參考課件,4.高溫下液壓缸的結(jié)構(gòu)措施,有些液壓裝置在高溫下使用，例如爐體裝置等，液壓缸往往受200以上的高溫?zé)彷椛涞恼丈?作為防止熱傳遞措施.往往在缸體與活塞桿等裸露部位，纏繞石棉外，還采用了如下圖之類的一些結(jié)構(gòu)。,28,參考課件,5。惡劣工作環(huán)境下液壓缸的結(jié)構(gòu)措施 在土砂、塵埃多及風(fēng)、雨、雪

6、等野外使用條件較惡劣的情況下，液壓缸在結(jié)構(gòu)上要采取一些措施。 作為措施I是采用下圖所示的活塞桿防塵密封或折皺式防護(hù)罩 。,29,參考課件,6靜液壓支撐,30,參考課件,7.液壓缸的密封,西姆柯(Simko)型密封 依靠?jī)纱讲康膲嚎s量進(jìn)行雙向密封,存油凹槽內(nèi)存有油液潤(rùn)滑，摩擦阻力小,無(wú)間隙擠出現(xiàn)象,密封效果好，用一個(gè)西姆柯密封圈比其他要使用兩個(gè)單向唇形密封(如兩個(gè)YX密封)相比較，其軸向尺寸大為縮短,最大密封壓力可達(dá)40MPa以上。,31,參考課件,美國(guó)霞板公司的各種密封,32,參考課件,組合密封,33,參考課件,34,參考課件,七. 液壓缸及其構(gòu)成回路的故障排除,故障1：油缸不動(dòng)作的故障 1無(wú)

7、壓力油進(jìn)入液壓缸 液壓缸前的換向閥未換向，無(wú)壓力油進(jìn)入液壓缸時(shí)檢查換向閥未換向的原因并排除； 系統(tǒng)未供油：檢查液壓泵和主要液壓閥的故障原因并排除。,35,參考課件,油缸安裝連接不良造成油缸不動(dòng)作,36,參考課件,故障2： 雖有油液進(jìn)入，但進(jìn)入液壓缸的油液有沒(méi)有足夠壓力 系統(tǒng)有故障，主要是泵或溢流閥有故障：檢查泵或溢流閥的故障原因并排除； 內(nèi)部泄漏嚴(yán)重，活塞與活塞桿松脫，密封件損壞嚴(yán)重：緊固活塞與活塞桿并更換密封件； 因壓力調(diào)節(jié)閥有故障，系統(tǒng)調(diào)定壓力過(guò)低時(shí)要排除壓力閥故障，并重新調(diào)整壓力，直至達(dá)到要求值；必要時(shí)重新核算工作壓力，更換可調(diào)大一些的調(diào)壓元件。 活塞上的密封圈（例如圖 中的O形圈、格來(lái)

8、圈、斯來(lái)圈）漏裝或嚴(yán)重?fù)p壞、缸體孔拉有很深溝槽及活塞桿上鎖定活塞的螺母松脫時(shí)，造成油缸進(jìn)回油腔嚴(yán)重導(dǎo)通串腔時(shí)，缸便不能運(yùn)動(dòng)?？刹扇「鼡Q活塞上的密封圈和其他修理措施。,37,參考課件,故障3:油缸能運(yùn)動(dòng)，但速度不快，欠速,1.液壓泵的供油量不足，壓力不夠 2.油缸本身與液壓系統(tǒng)其它部位漏油量（主要內(nèi)泄漏）大 3.溢流閥溢流太多 4.油缸活塞密封圈輕微破損，A腔與B腔之間油液輕微串腔,38,參考課件,故障4:液壓缸只能往一個(gè)方向運(yùn)動(dòng),39,參考課件,故障5：產(chǎn)生爬行,1.缸內(nèi)進(jìn)了空氣 .從防塵密封進(jìn)氣 . 排氣裝置不密封而進(jìn)氣 .從管接頭等處進(jìn)氣 2.油缸本身質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的爬行現(xiàn)象：如油缸因裝配與

9、安裝不好、活塞桿與活塞同軸度不好，活塞桿全長(zhǎng)或局部彎曲、缸孔的直線性不好等 3.其它原因：如導(dǎo)軌摩擦力大、導(dǎo)軌潤(rùn)滑油穩(wěn)定器不良，靜壓導(dǎo)軌的毛細(xì)管節(jié)流器等因污物或其他原因阻塞，都可能造成爬行,40,參考課件,4.液壓回路方面的原因（采用液控單向順序閥的平衡回路的爬行）,下圖為采用液控單向順序閥1的平衡 回路圖。當(dāng)換向閥切換至右端位置 時(shí)，提升起重物G；當(dāng)換向閥切換至 左位時(shí)，放下重物。但在活塞下行 時(shí)，由于重物作用可能使下降速度過(guò) 快，缸上腔油液來(lái)不及補(bǔ)充，壓力降 低，而使閥1控制的油壓力也降低， 閥1而被關(guān)掉，油缸回油受阻，缸便 停下來(lái);然后油缸上腔壓力又上升， 閥l又打開，重物G又繼續(xù)下行，

10、這樣 閥l始終處于不穩(wěn)定狀態(tài)，油缸便出現(xiàn) 時(shí)走時(shí)停的爬行現(xiàn)象。解決辦法適當(dāng) 調(diào)大閥l的背壓值。,41,參考課件,故障6:油缸運(yùn)行中產(chǎn)生不正常聲響和抖動(dòng) 1.油缸進(jìn)了空氣 2.滑動(dòng)金屬面的摩擦聲 3.因密封而產(chǎn)生的摩擦聲和振動(dòng) 4.內(nèi)部泄漏也會(huì)產(chǎn)生異常聲響,42,參考課件,故障7:緩沖作用失靈，缸端沖擊,1.緩沖過(guò)度 2.無(wú)緩沖作用 .如因活塞傾斜，使緩沖柱塞不能插人緩沖孔內(nèi)所致. .緩沖調(diào)節(jié)閥(緩沖調(diào)節(jié)螺釘)未擰入而處于全開狀態(tài)。 .緩沖裝置設(shè)計(jì)不當(dāng)，慣性力過(guò)大:當(dāng)活塞慣性力大時(shí)，如關(guān)小緩沖節(jié)流閥，則進(jìn)人緩沖行程瞬間的沖擊力就大；反之如開大緩沖節(jié)流閥，沖擊力雖下降，但緩沖速度又降不下來(lái)。要解決

11、好此矛盾，須重新設(shè)計(jì)合理的緩沖機(jī)構(gòu). .緩沖節(jié)流閥雖關(guān)死，但不能節(jié)流,43,參考課件,故障8:油缸的自然行走和自由下落,44,參考課件,故障9:油缸運(yùn)行時(shí)劇烈振動(dòng)例1：使用圖(b)的內(nèi)泄式液控單向閥，在油缸下降時(shí)油液經(jīng)單向閥流回油箱時(shí)，節(jié)流縫隙(單向閥閥芯開度)將因油缸活塞下落而減少，P1便增大，P2也隨之增大，控制活塞下落，有可能使單向閥閥芯關(guān)閉，油缸停止下降，背壓P2(通油池)也下降，P2下降到某值時(shí)，控制活塞在壓力油作用下又推開單向閥，油缸又開始下落，產(chǎn)生下落時(shí)的振動(dòng)和“咔噠咔噠”的噪聲。采用外泄式液控單向閥，可排除此故障。,45,參考課件,例2：重物M越過(guò)中間位置后，油缸的負(fù)載突然改變

12、(由正值負(fù)載變?yōu)樨?fù)值負(fù)載)，在負(fù)值負(fù)載的作用下高速前進(jìn)，使A點(diǎn)(或B點(diǎn))壓力下降，甚至可能變成真空，于是液控順序閥b(或a)關(guān)閉，油缸停止運(yùn)動(dòng)，接著A點(diǎn)壓力又上升，又打開液控順序閥b(或a)，周而復(fù)始，造成振動(dòng)。,解決辦法可在順序閥出口處A. B各增設(shè)一節(jié)流閥，用以限制重物M的運(yùn)動(dòng)速度，使控 制壓力維持一定值，保證 順序閥能可靠開啟。,46,參考課件,增壓回路,1利用串聯(lián)液壓缸的增壓回路：在低壓下可得很大的力量輸出。將換向閥移到左位，泵所送過(guò)來(lái)的油液全部進(jìn)入小直徑液壓缸活塞后側(cè)，沖柱急速推出，此時(shí)大直徑液壓缸由單向閥將油液吸入，且充滿大液壓缸后側(cè)空間。當(dāng)沖柱前進(jìn)達(dá)盡頭受阻時(shí)，泵送出的油液壓力升

13、高，而使順序閥動(dòng)作，此時(shí)油液以溢流閥所設(shè)定的壓力作用在大小直徑液壓缸活塞后側(cè)，故推力等于大小直徑液壓缸活塞后側(cè)面積和乘上溢流閥所調(diào)定的壓力。當(dāng)然如想以單獨(dú)使用大直徑液壓缸以同樣速度運(yùn)動(dòng)話，勢(shì)必選用更大容量的泵，而采用這種串聯(lián)液壓缸則只要用小容量泵就夠了，節(jié)省許多動(dòng)力。,47,參考課件,2利用增壓器的增壓回路,下圖為采用單作用增壓器作為液壓壓床沖柱增壓用。三位四通換向閥右位工作時(shí)，泵將油液經(jīng)液控單向閥進(jìn)入液壓缸上腔，使沖柱向下壓，同時(shí)增壓器的活塞也受到油液作用向右移動(dòng)，但達(dá)到規(guī)定的壓力自然就停止，使它成為只要一有油送進(jìn)增壓器活塞大直徑側(cè)就能夠馬上前進(jìn)的狀態(tài)。于是當(dāng)沖柱下降碰到工件（即產(chǎn)生負(fù)荷），

14、則泵的輸出立即升高并打開順序閥，經(jīng)減壓閥減壓的后油液以減壓閥所調(diào)定的壓力作用在增壓器的大活塞上，于是使增壓器小直徑側(cè)產(chǎn)生3倍減壓閥所調(diào)定壓力的高壓油液進(jìn)入沖柱上方而產(chǎn)生更強(qiáng)的加壓作用。當(dāng)換向閥移到閥左位時(shí)，沖柱上升，換向閥如移到中立閥位時(shí)，可以暫時(shí)防止沖柱向下掉。如果要完全防止其向下掉，則必須在沖柱下降時(shí)油的出口處裝一液控單向閥。,故障1 ：不增壓 增壓缸故障: )增壓缸的活塞嚴(yán)重卡死，不能移動(dòng); )增壓缸的活塞密封嚴(yán)重破壞，或增壓缸缸孔嚴(yán)重拉傷，內(nèi)泄漏大;通過(guò)拆修與更換密封予以排除。 液控單向閥故障:由于閥芯卡死等原因，導(dǎo)致增壓時(shí)，因閥4不能關(guān)閉造成密閉油腔而增不起壓來(lái)，此時(shí)可拆修液控單向閥

15、.,48,參考課件,八。液壓缸修理,對(duì)于內(nèi)孔拉毛、局部磨損及因冷卻液進(jìn)入缸筒孔內(nèi)而產(chǎn)生的銹斑，或者出現(xiàn)較淺溝紋， 即便是較深線狀溝紋，但此溝紋是圓周方向而非軸向長(zhǎng)直槽形，均可用極細(xì)的金相砂 紙或精油石砂磨，或者進(jìn)行拋光，可參閱圖a。但如果是軸向較深的長(zhǎng)溝槽，深度大 于0. 1mm且長(zhǎng)度超過(guò)100mm，則應(yīng)鏜磨或珩磨內(nèi)孔，并研磨內(nèi)孔。精度與表面粗糙 度按上述說(shuō)明中括號(hào)內(nèi)尺寸的要求予以確保。不具備此修理?xiàng)l件時(shí)，也可先去油去污， 用銀焊補(bǔ)缺。也可購(gòu)置“精密冷拔無(wú)縫鋼管”，可以直接用來(lái)作缸筒，無(wú)需加工內(nèi)孔。,49,參考課件,運(yùn)用TS311減磨修補(bǔ)劑修復(fù)缸筒,TS311減磨修補(bǔ)劑主要用于對(duì)磨損、拉傷金屬

16、零件的修復(fù)。修復(fù)過(guò)程中，用合金刮刀在滑傷表面剃出1mm以上深度的溝槽，然后用丙酮清洗溝槽表面，用缸筒內(nèi)徑仿形板將調(diào)好的TS311減磨修補(bǔ)劑敷涂于打磨好的表面上，用力刮平，確保壓實(shí)，并高于缸筒內(nèi)表面，待固化后，進(jìn)行打磨留出精加工余量，最后通過(guò)研磨使缸筒整體尺寸、形狀公差和粗糙度達(dá)到要求。但這種修復(fù)缸的壽命及可靠性都不高。,50,參考課件,九.如何檢查液壓缸？ 1 在回油濾芯中查找故障信息源 當(dāng)液壓缸出現(xiàn)動(dòng)作緩慢或沒(méi)有動(dòng)用時(shí)，可先檢查外觀，再檢查回油濾芯。因?yàn)橐簤焊啄p等原因產(chǎn)生的微粒隨著液壓缸活塞的頻繁工作，其中有相當(dāng)一部分微粒隨著工作介質(zhì)在流回油箱的路上被回油濾芯攔截住。如在回油濾芯中發(fā)現(xiàn)有較

17、大的黑色橡膠塊，大小不同的銅粒、灰色或淡黃色半透明的尼龍物質(zhì)，則說(shuō)明液壓缸活塞密封件已損壞；黑色的橡膠塊來(lái)源于活塞密封圈，銅粒來(lái)源于銅質(zhì)支撐環(huán)，而灰色或淡黃色尼龍物質(zhì)則來(lái)源于耐磨環(huán)。分析主要原因是，由于疲勞等因素造成的銅質(zhì)支撐環(huán)斷裂，在液壓缸活塞桿的頻繁伸縮中，斷裂茬口不斷刮磨液壓缸內(nèi)壁，將缸壁拉毛、拉傷而導(dǎo)致內(nèi)泄，使液壓缸速度下降；隨著工作時(shí)間的推移，缸壁拉傷和密封環(huán)、耐磨環(huán)的損傷都不斷加重，內(nèi)泄量加大，最后造成液壓缸速度嚴(yán)重下降,51,參考課件,2.利用回油路測(cè)壓法檢測(cè)液壓缸 當(dāng)液壓缸動(dòng)作緩慢，而在回油濾芯中又未發(fā)現(xiàn)故障信息源時(shí)，可采用此法。即將液壓缸有桿腔設(shè)定為回油路，操作控制閥，使發(fā)動(dòng)

18、機(jī)油門為最大時(shí)間向液壓缸無(wú)桿腔供油，此時(shí)測(cè)試有桿腔的回油壓力。如果測(cè)得的回油壓力值大于0.05MPa時(shí)，屬于輕度磨損；大于0.10MPa時(shí)，屬于中度磨損，應(yīng)監(jiān)控；大于 0.15MPa時(shí)，屬于重度磨損，應(yīng)監(jiān)控；大于0.30MPa時(shí)，說(shuō)明油封已完全損壞。液壓系統(tǒng)回油壓力不般是由液阻、管路及回油濾芯等造成的，其壓力值通常為0.020.04MPa。測(cè)試時(shí)應(yīng)注意回油濾芯是否堵塞，以防誤導(dǎo)。,52,參考課件,3.利用沉降量檢測(cè)液壓缸 如裝載機(jī)、挖掘機(jī)產(chǎn)生動(dòng)臂舉升和收斗速度慢的故障，除主泵、主安全閥、控制閥及液壓缸平衡閥的原因外，最主要的原因就是液壓缸的內(nèi)泄漏。此時(shí)，利用沉降量來(lái)檢測(cè)液壓缸尤為合適。以挖掘機(jī)動(dòng)臂為例，在鏟頭號(hào)滿負(fù)荷、動(dòng)臂完全伸出和挖掘閥置于中位時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火并停機(jī)5min后測(cè)液壓缸活塞桿伸出長(zhǎng)度的變化量，此變化量即為液壓缸沉降量，如果此值大于標(biāo)準(zhǔn)值，則說(shuō)吸液壓缸內(nèi)泄嚴(yán)重。各種工程機(jī)械液壓缸沉降量的標(biāo)準(zhǔn)值可如，日立UH171、WH051輪式挖掘機(jī)的動(dòng)臂缸、斗桿缸的沉降量標(biāo)準(zhǔn)值均為40mm；當(dāng)UH083挖掘機(jī)的動(dòng)臂缸沉降量30mm、斗桿的沉降量25mm和鐵道鏟斗缸的沉降量15mm時(shí)，均表明液壓缸內(nèi)泄嚴(yán)重。亦可采用經(jīng)驗(yàn)法來(lái)檢驗(yàn)，即將動(dòng)臂操縱桿置于一升位置，如果此時(shí)的動(dòng)臂下降速度明顯加快，動(dòng)臂缸沉降量大，說(shuō)明動(dòng)臂缸有內(nèi)泄；如果下降速度不明顯。說(shuō)明內(nèi)泄出自動(dòng)