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液压缸的基础知识全解析,建议收藏【enerpac恩派克】

2023-01-05 16:15

由01液压缸组成▼
液压缸通常由后盖、缸缸、活塞杆、活塞组件、前盖等主要部件组成;在缸盖、活塞杆、活塞杆、活塞杆、前盖外设置密封装置,防止活塞快速返回行程终端,有时设置排气装置。
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▲常用的液压缸结构图
气缸:气缸是液压缸的主要部件,与气缸盖、活塞等部件形成封闭的容腔,促进活塞运动。
气缸盖:气缸盖安装在液压缸的两端,与气缸形成紧密的油腔。通常有焊接、螺纹、螺栓、卡键、拉杆等连接方式,一般根据工作压力、气缸连接方式、使用环境等因素进行选择。
活塞杆:活塞杆是液压缸传递力的主要部件。材料一般为碳钢(如45号钢)。当气缸工作时,活塞杆受到推力、张力或弯曲扭矩的影响,必须确保其强度;活塞杆经常在导套中滑动,合作应合适。
活塞:它是将液压能转化为机械能的主要部件。其有效工作面积直接影响液压缸的力和运动速度。活塞与活塞杆的连接有多种形式,如卡环、轴套和螺母。
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导套:导套对活塞杆起导向和支撑作用,配合精度高,摩擦阻力小,耐磨性好,能承受活塞杆的压力、弯曲力和冲击振动。内部配备密封装置,确保缸腔密封,外部配备防尘圈,防止杂质、灰尘和水带到密封装置,损坏密封。
缓冲装置:活塞和活塞杆在液压驱动下移动时动量大。当进入气缸端盖和气缸底部时,会引起机械碰撞,产生较大的冲击压力和噪声。缓冲装置是为了避免这种碰撞。其工作原理是通过节流将气缸低压腔内的油(全部或部分)转化为热能,热能由循环油带出液压缸。缓冲装置的结构分为恒节流面积缓冲装置和变节流缓冲装置。
液压传动原理
以油为工作介质,通过密封体积的变化传递运动,通过油内的压力传递动力。
动力部分:将原动机的机械能转化为油压能(液压能)。例如:液压泵。
执行部分:将液压泵输入的油压能转化为驱动工作机构的机械能。例如:液压缸、液压电机。
控制部分:用于控制和调节油压、流量和流向。例如:压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。
辅助部分:将前三部分连接在一起,形成储油、过滤、测量和密封的系统。例如:管道和接头、油箱、过滤器、蓄能器、密封件和控制仪器。
02液压缸按结构分类▼
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活塞液压缸:单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。两端进出口油口A和B可通过压力油或回油实现双向运动,故称双作用缸。
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伸缩液压缸:具有二级或多级活塞。伸缩液压缸中活塞的顺序从大到小延伸,而空载收缩的顺序一般从小到大。伸缩缸行程长,收缩时间短,结构紧凑。这种液压缸常用于工程机械和农业机械。
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摆动液压缸:是输出扭矩并实现往复运动的执行元件,也称为摆动液压电机。有两种形式:单叶片和双叶片。定子块固定在气缸体上,叶片与转子连接在一起。根据进油方向,叶片将驱动转子往复摆动。
03液压缸的主要参数▼
液压缸的主要参数包括压力、流量、尺寸规格、活塞行程、运动速度、推拉力、效率和液压缸功率。
压力:压力是单位面积油的压力。计算公式p=F/A,也就是说,活塞上的载荷除以活塞的有效工作面积。同一活塞的有效工作面积越大,克服载荷所需的压力就越大。
根据使用压力,液压缸可分为以下规格:70kgf/cm平方(7Mpa)称低压液压缸,140kgf/cm平方(14Mpa)称为中压液压缸,210kgf/cm平方(21Mpa)称为高压液压缸。
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流量:流量是油在单位时间内通过缸有效截面积的体积。计算公式Q=V/t=vA,V表示液压缸活塞在一次行程中消耗的油量,t表示液压缸活塞一次行程所需的时间,v表示活塞杆的运动速度,A表示活塞的有效工作面积。
活塞行程:活塞行程是指活塞往复运动时两极之间的距离。一般来说,在满足气缸的稳定性要求后,根据实际工作行程选择类似的标准行程。
活塞运动速度:运动速度是压力油在单位时间内推动活塞运动的距离,可以表示为v=Q/A。
尺寸规格:尺寸规格主要包括缸内外径、活塞直径、活塞杆直径、缸盖尺寸等,根据液压缸的使用环境、安装形式、所需的推拉力和行程进行计算、设计和验证。
04液压缸内部设计▼
设计目的:根据现场工作温度、工作介质和工厂加工情况。根据机械设计手册计算内部结构的尺寸。
1.密封的选择必须根据现场工作温度、环境污染和工作介质进行选择。水-乙二醇介质不能用聚氨酯密封。
2.尽量用V型组合密封缸头,以弥补槽加工光洁度的误差。
3.严格按照设计手册设计密封沟槽尺寸。
4.气缸活塞密封一般采用格莱圈和导向带,耐高温、耐污染性好。
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5.日本一般选择气缸密封NOK系列,不得使用国内缸密封,否则缸启动阻力过大,动作不稳定甚至不工作。
6.密封缸底与缸底之间的O型圈,最好加挡圈,以弥补加工误差。
7.尽量不要焊接气缸与气缸底部和中摆之间的连接,因为焊接会导致气缸变形,可以使用螺纹连接或其他连接。
05液压缸常见问题及维修▼
液压缸漏油
外泄漏是指油从密封不严的地方泄漏到液压缸外的大气中,最常见的外泄漏有以下三种:
(1)液压缸套与缸盖(或导套)密封部位漏油(解决方案:更换新O型圈);
(2)活塞杆与导套相对于运动部位向外漏油(解决方案:如果活塞杆损坏,可用汽油清洗,干燥后用金属胶涂抹损坏部位,然后用活塞杆油封在活塞杆上来回移动,刮掉多余的胶水,待胶水完全固化后投入使用。如果导套磨损,可以更换内径稍小的导套);
(3)液压缸管接头密封不严造成漏油(解决方案:除检查密封圈的密封情况外,还应检查接头是否正确组装,是否可靠拧紧,接触面是否有疤痕,必要时更换或修复)
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液压缸内的泄漏是指液压缸内的油通过各种间隙从高压腔泄漏到低压腔。内部泄漏很难发现,只能通过推力不足、速度下降、工作不稳定或油温升高等系统工作来判断。液压缸内的泄漏通常有以下两种:
(1)活塞杆与活塞之间的静密封部分(解决方案:在两者的密封表面安装O型圈);
(2)缸套内壁与活塞之间的动态密封部分(解决方案:发现内部泄漏时,应首先严格检查配套
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