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| 2.2 液壓缸 液壓缸是將液壓能轉換為機械能的能量轉換裝置，它是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。液壓缸一般用于實現(xiàn)往復直線運動或擺動。 液壓缸按結構形式可分為活塞缸、柱塞缸和擺動缸三類�；钊缀椭讓崿F(xiàn)往復直線運動，輸出推力或拉力和直線運動速度；擺動缸則能實現(xiàn)小于360°的往復擺動，輸出角速度（轉速）和轉矩。 液壓缸按油壓作用形式可分為單作用式和雙作用式液壓缸。單作用式液壓缸只有一個外接油口輸入壓力油(圖10.13a)，液壓作用力僅作單向驅動，而反行程只能在其他外力(自重、負載或彈簧力)的作用下完成，可節(jié)省動力。而雙作用式液壓缸是分別由液壓缸兩端外接油口輸入壓力油(圖10.13b、c)。  1．雙出桿活塞式液壓缸  如圖10.14所示為一驅動磨床工作臺的實心雙出桿活塞式液壓缸結構圖，它主要由壓蓋2、端蓋3、缸體4、活塞5、密封圈6、活塞桿1、7等組成。當壓力油從油缸右腔進入，左腔回油時推動活塞向左移動，反之活塞右移。 雙出桿活塞式液壓缸的特點是：液壓缸兩腔中都有活塞桿伸出，且兩活塞桿直徑d相等，即活塞兩側有效面積相等，因此當供油量相等時，活塞往復運動速度相等，即:  如供油壓力p相等，則其向左或向右兩個方向的液壓推力相等，即：  2．單出桿活塞式液壓缸 如圖10.15所示,為單出桿活塞式液壓缸。其特點是：活塞一端有活塞桿，另一端沒有，所以活塞兩端的有效工作面積不相等。因此在供油量相同的情況下，活塞往復運動速度不相等。  當無桿腔進油時:  當有桿腔進油時:  如供油壓力p相等時，向左和向右兩個方向的液壓推力也不相等，即 當無桿腔進油時:  當有桿腔進油時:  顯然V1＜V2, F1＞F2，當  時，V1=2V2。這一特點常被用于實現(xiàn)機床快退和工進。當單出桿活塞式液壓缸的兩腔同時接通壓力油而進行工作時(圖10.15c)，由于活塞兩端有效工作面積不相等，使作用于活塞兩端的液壓力也不相等，產生推力差，在此推力差的作用下，使活塞向右移動。此時從缸右腔排出的油液也進入到左腔，使活塞實現(xiàn)快速運動，這種連接方式稱為差動連接。這種兩腔同時通壓力油，利用活塞兩側有效作用面積差進行工作的單出桿液壓缸稱差動液壓缸。 無桿腔液壓力： 有桿腔液壓力： 故推力差：  由上述分析可知，進入液壓缸左腔的流量 ，除泵所供給的流量外，還有來自右腔的流量，這時活塞的移動速度可按如下方法計算：   故活塞的運動速度:  式中：v3——差動連接時，活塞的運動速度(m／s)； d——活塞桿直徑(m)； Q——泵的輸出流量(m3/s)。 綜上分析，差動連接液壓缸的特點是：速度快、推力小，適用于快速進給系統(tǒng)。 為使快速進退速度相等，可使活塞無桿腔有效作用面積為活塞桿面積的兩倍，即：  。3．液壓缸的密封、緩沖和排氣 (1)液壓缸的密封 主要指活塞與缸體、活塞桿與端蓋之間的動密封以及缸體與端蓋之間的靜密封。密封性能的好壞將直接影響其工作性能和效率。因此，要求液壓缸在一定的工作壓力下具有良好的密封性能，且密封性能應隨工作壓力的升高而自動增強。此外還要求密封元件結構簡單、壽命長、摩擦力小等。常用的密封方法有間隙密封和密封圈的密封。 ①間隙密封 它依靠運動件之間很小的配合間隙來保證密封。這種密封方法摩擦力小，但密封性能差，要求加工精度高，只適用于低壓場合。其間隙可取0.02～0.05mm。 ②密封圈密封 是液壓系統(tǒng)中應用最廣的一種密封方法。利用密封元件彈性變形擠緊零件配合面來消除間隙的密封形式，磨損可自動補償。密封圈通常是用耐油橡膠、尼龍等制成，其截面通常做成O形、Y形、U形和V形等，其中O型應用最普遍，如圖10.16所示.  (2)液壓缸的緩沖 液壓缸的緩沖結構是為了防止活塞到達行程終點時，由于慣性力作用與缸蓋相撞。液壓缸的緩沖都是利用油液的節(jié)流（即增大終點回油阻力）作用實現(xiàn)的。常用的緩沖結構如圖10.17所示，它是利用活塞上的凸臺和缸蓋上的凹槽在接近時油液經凸臺和凹槽間的縫隙流出，增大回油阻力，產生制動作用，從而實現(xiàn)緩沖。   (3)液壓缸的排氣 液壓缸中如果有殘留空氣，將引起活塞運動時的爬行和振動，產生噪聲和發(fā)熱，甚至使整個系統(tǒng)不能正常工作，因此應在液壓缸上增加排氣裝置。如圖10.18所示為排氣塞結構。排氣裝置應安裝在液壓缸的最高處。工作之前先打開排氣塞，讓活塞空行程往返移動，直至將空氣排干凈為止，然后擰緊排氣塞進行工作。為便于排除積留在液壓缸內的空氣，油液最好從液壓缸最高點引入和引出。對運動平穩(wěn)性要求較高的液壓缸，可在兩端裝排氣塞。 編輯整理：曾保國 |
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