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(diǎn)液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置，輸出往復(fù)直線運(yùn)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(yùn)動，反向靠彈簧力、重力等驅(qū)動；雙作用液壓缸雙向運(yùn)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(jī)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(dāng)缸筒固定時(shí)，運(yùn)動部件移動范圍是活塞有效行程的三倍；當(dāng)活塞桿固定時(shí)，運(yùn)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(gè)方向上輸出的速度相等。油缸在左右兩個(gè)方向上輸出的推力相等。P1——進(jìn)油壓力、P2——回油腔背壓力、ηm——液壓缸機(jī)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(gè)方向上輸出的推力相等，ηm為缸的機(jī)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(yùn)動部件移動范圍為活塞有效行程的兩倍。雙向運(yùn)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(yùn)動部件移動范圍為活塞有效行程的兩倍。雙向運(yùn)動速度不同，推力也不同。單桿活塞缸速度推力特點(diǎn)無桿腔進(jìn)油有桿腔進(jìn)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(shí)通壓力油，p1=p2。差動連接的液壓缸只能向一個(gè)方向運(yùn)動。如果要求差動缸向右運(yùn)動速度v3＝非差動連接向左運(yùn)動速度v2，則伸出速度較快，而推力較小，用于機(jī)構(gòu)快進(jìn)，不增加泵的流量和功率。柱塞缸的特點(diǎn)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(dǎo)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(gè)或多個(gè)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(dāng)依次縮回時(shí)缸的軸向尺寸很小。特別適用于工程機(jī)械及自動線步進(jìn)式輸送裝置。伸縮液壓缸的速度推力特性1.伸出時(shí)，依次從大到小、從外到內(nèi)伸出。2.縮回時(shí)，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(jī)械及自動線步進(jìn)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(diǎn)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?；钊M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(jī)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(jìn)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(jìn)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(xì)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?；钊麠U——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(shí)心活塞桿、空心活塞桿活塞桿的導(dǎo)向：無導(dǎo)向套、金屬導(dǎo)向套、非金屬導(dǎo)向環(huán)O型密封圈特點(diǎn)：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(jì)異型油封模具的設(shè)計(jì)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(diǎn)：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(bǔ)償。材料：丁晴橡膠、氟橡膠、聚氨酯橡膠。應(yīng)用：往復(fù)運(yùn)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。孔用密封裝在軸的槽內(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(diǎn)：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(yùn)動密封。油液泄露時(shí)，可調(diào)整壓環(huán)壓力補(bǔ)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(diǎn)：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(yùn)動密封。放塵封作用：防止灰塵、沙粒等進(jìn)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(yùn)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