缸的结构

    缸的结构
    典型结构:缸体组件、活塞组件、密封件、连接件、缓冲装置、排气装置等。
    设计依据:缸工作压力、运动速度、工作条件、加工工艺及拆装检修等。
4、3、1 缸体组件
    缸体组件:包括缸体、端盖、连接件等
    缸体组件的连接形式∵压力、缸体材料、工作条件不同
             ∴ 连接形式很多
            低压,铸铁缸体,外形尺寸大
 (1) 法兰连接
            高压,需焊接法兰盘,较复杂。
         

               内半环 结构简单、紧凑、装卸方便,但因缸体上开了环行槽,

 (2) 半环连接〈            强度削弱。
           外半环
             内螺纹 重量轻,外径小,单端部
    (3) 螺纹连接
              外螺纹 复杂,装卸不便,需专用工具

 (4) 拉杆连接: 通用性好,缸体加工方便,装拆方便,但端盖体积大,重量也大拉杆                    受力后会拉 伸变形,影响端部密封效果, 只适于低压场合。

     ∵ 活塞等零件构成密闭的容腔,承受油压。
     ∴ 要有足够的强度和刚度,以便抵抗液压力和其它外力的影响。
   加工方法:镗削、饺孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造。要求表面粗糙度Ra为0.1-0.4μm
        有时还需镀铬。
   端盖:∵ 与缸体形成密闭容腔,同样承受很大液压力
               ∴ 和连接部件一起都应有足够的强度。
   导向套:对活塞和活塞杆或柱塞起导向和支承作用,也可直接用端盖孔导向,结构简单,                       但磨损后必须更换端盖。
4.3.2 活塞组件
    活塞组件: 活塞、活塞杆和连接件等
    ∵ 工作压力、安装方式、工作条件的不同。
    ∴ 活塞组件有多种结构形式。
  1   活塞组件的连接形式
    整体式:常用于小直径液压缸,结构简单,轴向尺寸紧凑,但损坏后需整体更换。
    焊接式:同上
    锥销式:常用于双杆缸,加工容易,装配简单,但承载能力小,且需防止脱落。
    螺纹式:常用于单杆缸,结构简单,装拆方便,但需防止螺母松动。
    半环式:常用于高压大负载或振动比较大的场合,强度高,但结构复杂,装拆方便。   

     2   活塞和活塞杆
          活塞: 必须具有足够的强度和良好的耐磨性,一般用
                    整体式
       铸铁制造,通常可分为
                    组合式
           活塞杆:连接活塞和工作部件传力零件,须有足够的强度和刚度,一般用钢料制成 ,且需镀铬
 3    活塞的密封形式
    功用:防止液压油的泄漏。
    要求:良好的密封性、耐磨性、经济性
    常见的密封形式:
   1)  间隙密封
    密封原理:利用相对运动零件配合面之间的微小间隙来防止泄漏。
     平衡槽作用:1) 自动对中心,减小摩擦力
          2) 增大了泄漏阻力,减小了偏心量,提高了密封性能。
          3) 储存油液,自动润滑。
     特点应用: ∵ 结构简单,摩擦阻力小,耐高温,但泄漏较大,并且随着时间增加而增加,
           加工要求高。
         ∴ 主要用于尺寸小,压力低,速度高的液压缸或各种阀。
 2)  活塞环密封
    密封原理:利用装在活塞环形槽内的弹性金属环紧贴在缸体内实现密封。
    特点应用:密封效果好,适应压力和温度范围宽,自动补偿磨损和温度变化的影响,在高速
         条件下工作,摩擦力小,工作可靠,寿命长,但因活塞环与其相对应滑动面间为
         金属接触,不能完全密封,且活塞环加工复杂,缸体内表面加工精度高,一般用
         于高压、高速、高温场合。
  3) 密封圈密封
    密封圈类型: O型、LX型、Y型、 V型和组合式等
       材料: 耐油橡胶、尼龙
  (1) O型密封圈
     密封原理:利用密封圈的安装变形来密封
     特点应用:∵ O型圈截面为圆形,结构简单,制造方便,密封性能好,摩擦力小。
          ∴ 一般安装在外圆或内圆上截面为距形的沟槽内以实现密封。
         又∵ O型圈一般为橡胶制成
                 运动密封(动)-p>10Mpa
          ∴ 压力高时
                 固定密封(静)-p>32Mpa,
                  时,应设置挡圈(塑料、尼龙)
                           既可用于动密封
          故 O型圈应用相当广泛
                        又可用于静密封
  (2) Y型密封圈
     密封原理: 密封圈受油压作用使两唇张开并贴紧在轴或孔的表面实现密封。
                     宽断面
     分类: 根据截面长宽比例不同
                     窄断面
     特点应用:   ∵ Y型圈靠唇边张开后实现密封
           ∴ 安装时唇边必须对着压力油腔
                         又∵ Y型圈密封可靠,摩擦力小,寿命长
                          ∴ 常用于速度较高的液压缸
             宽断面Y型密封圈:p<20MpaT在-300-+1000
     通常 v<0.5/s
             窄断面Y型密封圈:p<32MpaT在-300-+1000
  (3) V型密封圈
     结构: 截面为V型,由支承环、密封环、压紧环叠合而成,开口面向高压侧。
     密封原理:当压紧环压紧密封环时,支承环使密封环产生变形而实现密封。
     特点应用:∵ V型密封圈是组合装置
          ∴ 密封效果良好,耐高压,寿命长,增加密封环可提高密封效果,但摩擦阻
            力增大,尺寸大,成本高。常用于压力较高(p<50Mp),温度为-400
            -+800,运动速度较低的场合实现密封。
  (4) 组合式密封                       滑环
        结构:由包括密封圈在内的两个以上零件组成
                    孔用            密封圈
       分类:按使用场合不同
                     轴用
       密封原理:利用滑环实现密封
       特点应用:∵ 滑环用塑料做成
            ∴ 摩擦阻力小,且比较稳定,但抗倾侧能力差,安装不够方便。
                            p<40Mp
               故 一般用于      往复,速度可达15m/s
                      速度
                         旋转,速度可达5m/s
  (5) 防尘圈
     功用:设置在活塞杆或柱塞密封圈的外部,防止外界灰尘、沙粒进入液压缸内。
     分类:骨架式、无骨架式。
     4       活塞杆伸出端端部结构

4、3、3 缓冲装置
    必要性:∵在质量较大、速度较高(v>12m/min),由于惯性力较大,活塞运动到终端时会
           撞击缸盖,产生冲击和噪声,严重影响加工精度,甚至使液压缸损坏。
           ∴常在大型、高速、或高精度液压缸中设置缓冲装置或在系统中设置缓冲回路。
    缓冲原理: 利用节流方法在液压缸的回油腔产生阻力,减小速度,避免撞击。
    缓冲装置类型:
 (1) 圆柱形环隙式缓冲装置
 (2) 圆锥形环隙式缓冲装置
 (3) 可变节流槽式缓冲装置
 (4) 可调节流孔式缓冲装置
4、3、4 排气装置
    必要性:∵   系统在安装或停止工作后,常会渗入空气
        ∴    使液压缸产生爬行、振动和前冲,换向精度降低等。
        故    必须设置排气装置。
    排气方法:1 排气孔 油口设置在液压缸最高处
         2 排气塞 象螺钉(如暖气包上的放气阀)
         3  排气阀 使液压缸两腔经该阀与油箱相通启动时,拧开排气阀使液压缸
               空载往复运动几次即可。

 

 


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