液压油缸基础知识

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1、液压缸的基础知识随着现代工业的发展，液压传动技术在全球许多行业得到极大应用和发展，例如工程机械的装载机、推土机和压路机等；起重运输机械的叉车、皮带运输机和汽车吊等；建筑机械的打桩机、液压千斤顶和平地机等；农业机械，汽车工业，矿山机械，冶金机械液压传动设备通常由动力、执行、控制和辅助等四种元件组成，像我 们江山厂液压件公司生产的油缸就属于执行元件。并且液压缸作为实 现直线往复运动或小于 360。往复摆动运动的液压机构，结构简单， 工作可靠，也是液压系统中应用极广泛的主要执行元件，它是将原动 机以机械能形式驱动液压泵产生的液体压力能，再变成可直接驱动负 载进行往复运动或小于 360。往复摆动运动的

2、机械能的一种能量转换 装置。我们要了解液压缸，就必须知道下列的基础知识。一、液压缸的分类和组成 液压缸按结构形式，可分为活塞缸、柱塞缸、摆动缸和特殊缸四 类；按额定压力分为高压和超高压液压缸、中高压液压缸与中低压液 压缸。而我们江山厂液压件公司主要生产的是单杆双作用活塞液 压缸，这种液压缸是结构最简单，应用最广泛的一种。下面我就以单 杆双作用活塞液压缸为例讲解液压缸的基本结构。rrmT口1、缸筒：缸筒是液压缸的主体零件，它与缸盖、活塞等零件构成 密闭的容腔，推动活塞运动。常用的缸筒结构有8 类，通常根据缸筒 与端盖的连接形式选用。材料一般要求有足够的强度和冲击韧性，对 焊接的还要有良好的焊接性

3、能，所以常用材料有：5, 45, ZG200400, 1Cr18Ni9 等等。缸筒毛坯多采用冷拔或热扎无缝钢管，因此工序通 常是调质（保证缸筒的强度，使其能承受油压不会变形和破坏）一珩 磨或镗滚压（保证缸筒内径的粗糙度、圆度、圆柱度和直线度等,使 活塞密封性在长期往复运动后不变）一车（保证缸筒全长等设计尺寸 要求）f钻（加工出油口孔，保证进出油路）f钳2、缸盖：缸盖装在液压缸两端,与缸筒构成紧密的油腔。通常有 焊接、螺纹、螺栓、卡键和拉杆等多种连接方式,一般根据工作压力, 油缸的连接方式,使用环境等因素选择。3、活塞杆：活塞杆是液压缸传递力的主要元件。材料一般选择中 碳钢（如 45 号钢）。油

4、缸工作时,活塞杆受推力、拉力或弯曲力矩等, 固保证其强度是必要的；并且活塞杆常在导向套中滑动,配合应合适, 太紧了,摩擦力大,太松了,容易引起卡滞现象和单边磨损,这就要求其表面粗糙度、直线度和圆度等合适。所以，活塞杆的工艺通常是 粗车f调质f半精车f淬火f镀前磨f镀铬f镀后磨f精车。4、活塞：活塞是将液压能转为机械能的主要元件，它的有效工作 面积直接影响液压缸的作用力和运动速度。活塞与活塞杆连接有多种 形式，常用的有卡环型、轴套型和螺母型等。当无导向环时，活塞用 高强度铸铁 HT200300 或球墨铸铁；当有导向环时，活塞用优质碳 素钢 20 号、35 号和 45 号。5、导向套：导向套对活塞

5、杆起导向和支撑作用，它要求配合精度 高，摩擦阻力小，耐磨性好，能承受活塞杆的压力、弯曲力以及冲击 振动。内装有密封装置以保证缸筒有杆腔的密封，外侧装有防尘圈， 以防止杂质、灰尘和水分带到密封装置处，损坏密封。金属导向套一 般采用摩擦系数小、耐磨性好的青铜、灰铸铁、球墨铸铁和氧化铸铁 等；非金属导向套可采用聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯等。二、液压缸的主要参数6、缓冲装置：活塞和活塞杆在液压力的驱动下运动时具有很大的 动量，当进入油缸的端盖和缸底部分时，会引起机械碰撞，产生很大 的冲击压力和噪音。采用缓冲装置，就是为了避免这种碰撞。其工作 原理是使缸筒低压腔内油液（全部或部分）通过节流把动能转换为热

6、能，热能则由循环的油液带到液压缸外。缓冲装置的结构分为恒节流 面积缓冲装置和变节流型缓冲装置两种。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、效率和液压缸功率等。1、压力：压力是油液作用在单位面积上的压强。计算公式p=F/A,即作用在活塞上的载荷除以活塞的有效工作面积。从上式可知，压力 值的建立是由载荷的存在而产生的。在同一个活塞的有效工作面积 上，载荷越大，克服载荷所需要的压力就越大。换句话说，如果活塞的有效工作面积一定，油液压力越大，活塞产生的作用力就越大。平 常我们说的额定压力，是液压缸能以长期工作的压力。按额定压力 液压缸压力分级见下表：单位 MPa级别低压

7、中压中高压高压超高压压力范围02.52.58816163232最高允许压力指液压缸在瞬间所能承受的极限压力；而耐压试验压力 是指检查液压缸质量时需承受的试验压力，这两种压力各国多数规定 小于等于 1.5 倍额定压力。2、流量：流量是单位时间内油液通过缸筒有效截面积的体积。计 算公式Q=V/t=vA,其中V表示液压缸活塞一次行程中所消耗的油液 体积， t 表示液压缸活塞一次行程所需时间， v 表示活塞杆运动速度， A 表示活塞的有效工作面积。3、活塞行程：活塞行程指活塞往复运动时在两极之间走过的距离。 一般在满足了油缸的稳定性要求后，按实际工作行程选取与其相近似 的标准行程。4、活塞的运动速度：

8、运动速度是单位时间内压力油液推动活塞移 动的距离，可表示为 v=Q/A。5、尺寸规格：尺寸规格主要包括缸筒的内外径、活塞直径、活塞 杆直径和缸盖尺寸等，这些尺寸根据液压缸的使用环境，安装形式， 所需提供的推拉力以及行程等来计算，设计和校核。三、液压缸常见问题及维修 液压缸作为一种元件、一种工作装置，与所有机械设备一样，在 长期运行过程中不可避免地在其结构零部件中会产生不同程度的磨 损、疲劳、腐蚀、松动、老化变质甚至损坏等现象，使得液压缸工作 性能、技术状况恶化，进而直接造成整台液压设备的故障，甚至失效。 因此，对液压缸日常工作中常见问题的排除和维修是非常重要的。四、液压缸的发展动态随着液压技术的深入普及和应用领域、场合的日益扩大，对液压 缸的工作性能、构造、使用范围、制造精度、外观、材料、试验方法 都不断提出新的要求，因此不断推动着液压缸的发展和进步。其总的 趋势为：1、高压化、小型化。高压化是减少液压缸径向尺寸和减轻 重量，并缩小整套液压装置体积的有效途径。2、新材质、轻量化。 随着高压化、小型化，液压缸使用环境的考验等，新材质、轻量化也 成了解决办法之一。3、新颖结构复合化。为了适应液压缸应用范围 的扩大，各种新颖结构的液压缸不断出现，如自控液压缸、自锁液压 缸、钢缆式液压缸、蠕动式液压缸和复合化液压缸等。4、高性能、 多品种。5、节能化与耐腐蚀。