液压缸的那些事

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液压缸那些事


液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应***场合而定,其他装置则必不可少。


缸筒作为液压缸、矿***单体支柱、液压支架、炮管等产品的主要部件,其加工质量的好坏直接影响整个产品的寿命和可靠性。缸筒加工要求高,其内表面粗糙度要求为Ra0.4~0.8,对同轴度、耐磨性要求严格。缸筒的基本特征是深孔加工.

采***滚压加工,由于表面层留有表面残余压应力,有助于表面微小裂纹的封闭,阻碍侵蚀作***的扩展。从而提高表面抗腐蚀能力,并能延缓疲劳裂纹的产生或扩大,因而提高缸筒疲劳强度。通过滚压成型,滚压表面形成一层冷作硬化层,减少了磨削副接触表面的弹性和塑性变形,从而提高了缸筒内壁的耐磨性,同时避免了因磨削引起的***。滚压后,表面粗糙度值的减小,可提高配合性质。

油缸是工程机械***主要部件,

传统的加工方法是:拉削缸体——精镗缸体——磨削缸体。

采***滚压方法是:拉削缸体——精镗缸体——滚压缸体,工序是3部分.

但时间上对比:磨削缸体1米大概在1-2天的时间,滚压缸体1米大概在10-30分钟的时间。投入对比:磨床或绗磨机(几万——几百万),滚压***(1仟——几万)。滚压后,孔表面粗糙度由幢滚前Ra3.2~6.3um减小为Ra0.4~0.8&um,孔的表面硬度提高约30%,缸筒内表面疲劳强度提高25%。油缸使***寿命若只考虑缸筒影响,提高2~3倍,镗削滚压工艺较磨削工艺效率提高3倍左右。以上数据说明,滚压工艺是***的,能大大提高缸筒的表面质量。

油缸经过滚压后,表面没有锋利的微小刃口,长时间的运动摩擦也不会损伤密封圈或密封件,这点在液压行业特别重要。

金属工件在表面滚压加工后,表层得到强化极限强度和屈服点增大,工件的使***性能、抗疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性都有明显的提高。经过滚压后,硬度可提高15~30%,而耐磨性提高15%。

滚压加工可以使表面粗糙度从Ra6.3提高到Ra2.4~Ra0.2。并且有较高的生产效率,有些工件可在数分或数秒钟内完成。

滚压加工能解决某些工艺方法不易实现的关键问题。

例如对特大形缸体的加工。同时它也适***于特小孔的精整加工或某些特殊材料的精整加工。

滚压加工使***范围广,在各大、中及小型工厂均能使***。不论是从加工质量、生产效率,生产成本等方面来看,滚压加工都是一项比较优越的加工方法。在某些方面,它完全可代替精磨、研磨、珩磨等光整加工。

按外力传递到滚压工具的加工方法可分为机械式、滚压式和弹簧式三类。

按加工性质,可分为光精加工、强化加工两类。


其分类方法也有多种:按运动方式可分为直线往复运动式和回转摆动式;按受液压力作***情况可分为单作***式、双作***式;按结构形式可分为活塞式、柱塞式、多级伸缩套筒式;、齿轮齿条式等;按安装形式可分为拉杆、耳环、底脚、铰轴等;按压力等级可分为16Mpa、25Mpa、31.5Mpa等。


单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。如图所示是一种单活塞液压缸。其两端进出口油口A和B都可通压力油或回油,以实现双向运动,故称为双作***缸。

间隙密封是一种常***的密封方法,它依靠相对运动零件配合面间的微小间隙来防止泄漏,由环形缝隙轴向流动理论可知,泄漏量与间隙的三次方成正比,因此可***减小间隙的办法来减小泄漏。一般间隙为0.01~0.05mm,这就要求配合面有很高的加工精度。 在活塞的外圆表面一般开几道宽0.3~0.5mm、深0.5~lmm、间距2~5mm的环形沟槽,称平衡槽.

活塞环密封依靠装在活塞环形槽内的弹性金属环紧贴缸筒内壁实现密封,如图所示。它的密封效果较间隙密封好,适***的压力和温度范围很宽,能自动补偿磨损和温度变化的影响,能在高速条件下工作,摩擦力小,工作可靠,寿命长,但不能完全密封。活塞环的加工复杂,缸筒内表面加工精度要求高,一般***于高压、高速和高温的场合。

密封圈密封是液压系统中应******广泛的一种密封,密封圈有O形、V形、 Y形及组合式等数种,其材料为耐油橡胶、尼龙、聚氨酯等。 O形密封圈的截面为圆形,主要***于静密封和速度较低的滑动密封,其结构简单紧凑,安装方便,价格便宜,可在-40~120°C的温度 范围内工作。但与唇形密封圈相比,其寿命较短,密封装置机械部分的精 度要求高,启动阻力较大。

O形圈密封的原理如图所示,O形圈装入密封槽后,其截面受到压缩后变形在无液压力时,靠O形圈的弹性对接触面产生预接触压力,实现初始密封,当密封腔充入压力油后,在液压力的作***下,O形圈挤向槽一侧, 密封面上的接触压力上升,提高了密封效果。

在动密封中,当压力大于10MPa时,O形圈就会被挤入间隙中而损坏,为此需在O形圈低压侧设置聚四氟乙烯或尼龙制成的挡圈,其厚度为1.25~2.5mm,双向受高压时,两侧都要加挡圈,其结构如图所示.

液压缸中常***的缓冲装置如图所示

排气装置

液压传动系统中往往会混入空气,使系统工作不稳定,产生振动、爬行或前冲等现象;严重时会使系统不能正常工作。因此,设计液压缸时,必须考虑空气的排除,对于要求不高的液压缸,往往不设计专门的排气装置,而是将油口布置在缸筒两端的***处,这样也能使空气随油液排往油箱,再从油箱溢出;对于速度稳定性要求较高的液压缸和大型液压缸,常在液压缸的***处设置专门的排气装置,如排气塞、排气阀等。