液壓缸那些事

液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置與排氣裝置組成。緩沖裝置與排氣裝置視具體應(yīng)用場合而定，其他裝置則必不可少。

缸筒作為液壓缸、礦用單體支柱、液壓支架、炮管等產(chǎn)品的主要部件，其加工質(zhì)量的好壞直接影響整個產(chǎn)品的壽命和可靠性。缸筒加工要求高，其內(nèi)表面粗糙度要求為Ra0.4～0.8，對同軸度、耐磨性要求嚴格。缸筒的基本特征是深孔加工.

采用滾壓加工，由于表面層留有表面殘余壓應(yīng)力，有助于表面微小裂紋的封閉，阻礙侵蝕作用的擴展。從而提高表面抗腐蝕能力，并能延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生或擴大，因而提高缸筒疲勞強度。通過滾壓成型，滾壓表面形成一層冷作硬化層，減少了磨削副接觸表面的彈性和塑性變形，從而提高了缸筒內(nèi)壁的耐磨性，同時避免了因磨削引起的***。滾壓后，表面粗糙度值的減小，可提高配合性質(zhì)。

油缸是工程機械***主要部件，

傳統(tǒng)的加工方法是：拉削缸體——精鏜缸體——磨削缸體。

采用滾壓方法是：拉削缸體——精鏜缸體——滾壓缸體，工序是3部分.

但時間上對比：磨削缸體1米大概在1-2天的時間，滾壓缸體1米大概在10-30分鐘的時間。投入對比：磨床或絎磨機（幾萬——幾百萬），滾壓***（1仟——幾萬）。滾壓后，孔表面粗糙度由幢滾前Ra3.2～6.3um減小為Ra0.4～0.8&um，孔的表面硬度提高約30%，缸筒內(nèi)表面疲勞強度提高25%。油缸使用壽命若只考慮缸筒影響，提高2～3倍，鏜削滾壓工藝較磨削工藝效率提高3倍左右。以上數(shù)據(jù)說明，滾壓工藝是***的，能大大提高缸筒的表面質(zhì)量。

油缸經(jīng)過滾壓后，表面沒有鋒利的微小刃口，長時間的運動摩擦也不會損傷密封圈或密封件，這點在液壓行業(yè)特別重要。

金屬工件在表面滾壓加工后，表層得到強化極限強度和屈服點增大，工件的使用性能、抗疲勞強度、耐磨性和耐腐蝕性都有明顯的提高。經(jīng)過滾壓后，硬度可提高15～30%，而耐磨性提高15%。

滾壓加工可以使表面粗糙度從Ra6.3提高到Ra2.4～Ra0.2。并且有較高的生產(chǎn)效率，有些工件可在數(shù)分或數(shù)秒鐘內(nèi)完成。

滾壓加工能解決某些工藝方法不易實現(xiàn)的關(guān)鍵問題。

例如對特大形缸體的加工。同時它也適用于特小孔的精整加工或某些特殊材料的精整加工。

滾壓加工使用范圍廣，在各大、中及小型工廠均能使用。不論是從加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率，生產(chǎn)成本等方面來看，滾壓加工都是一項比較優(yōu)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。

按外力傳遞到滾壓工具的加工方法可分為機械式、滾壓式和彈簧式三類。

按加工性質(zhì)，可分為光精加工、強化加工兩類。

其分類方法也有多種：按運動方式可分為直線往復(fù)運動式和回轉(zhuǎn)擺動式；按受液壓力作用情況可分為單作用式、雙作用式；按結(jié)構(gòu)形式可分為活塞式、柱塞式、多級伸縮套筒式；、齒輪齒條式等；按安裝形式可分為拉桿、耳環(huán)、底腳、鉸軸等；按壓力等級可分為16Mpa、25Mpa、31.5Mpa等。

單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿。如圖所示是一種單活塞液壓缸。其兩端進出口油口A和B都可通壓力油或回油，以實現(xiàn)雙向運動，故稱為雙作用缸。

間隙密封是一種常用的密封方法，它依靠相對運動零件配合面間的微小間隙來防止泄漏，由環(huán)形縫隙軸向流動理論可知，泄漏量與間隙的三次方成正比，因此可用減小間隙的辦法來減小泄漏。一般間隙為0.01～0.05mm，這就要求配合面有很高的加工精度。 在活塞的外圓表面一般開幾道寬0.3~0.5mm、深0.5~lmm、間距2~5mm的環(huán)形溝槽，稱平衡槽.

活塞環(huán)密封依靠裝在活塞環(huán)形槽內(nèi)的彈性金屬環(huán)緊貼缸筒內(nèi)壁實現(xiàn)密封，如圖所示。它的密封效果較間隙密封好，適用的壓力和溫度范圍很寬，能自動補償磨損和溫度變化的影響，能在高速條件下工作，摩擦力小，工作可靠，壽命長，但不能完全密封。活塞環(huán)的加工復(fù)雜，缸筒內(nèi)表面加工精度要求高，一般用于***、高速和高溫的場合。

密封圈密封是液壓系統(tǒng)中應(yīng)用***廣泛的一種密封，密封圈有O形、V形、 Y形及組合式等數(shù)種，其材料為耐油橡膠、尼龍、聚氨酯等。 O形密封圈的截面為圓形，主要用于靜密封和速度較低的滑動密封，其結(jié)構(gòu)簡單緊湊，安裝方便，價格便宜，可在-40～120°C的溫度 范圍內(nèi)工作。但與唇形密封圈相比，其壽命較短，密封裝置機械部分的精 度要求高，啟動阻力較大。

O形圈密封的原理如圖所示，O形圈裝入密封槽后，其截面受到壓縮后變形。在無液壓力時，靠O形圈的彈性對接觸面產(chǎn)生預(yù)接觸壓力，實現(xiàn)初始密封，當(dāng)密封腔充入壓力油后，在液壓力的作用下，O形圈擠向槽一側(cè)， 密封面上的接觸壓力上升，提高了密封效果。

在動密封中，當(dāng)壓力大于10MPa時，O形圈就會被擠入間隙中而損壞，為此需在O形圈低壓側(cè)設(shè)置聚四氟乙烯或尼龍制成的擋圈，其厚度為1.25～2.5mm，雙向受***時，兩側(cè)都要加擋圈，其結(jié)構(gòu)如圖所示.

液壓缸中常用的緩沖裝置如圖所示。

排氣裝置

液壓傳動系統(tǒng)中往往會混入空氣，使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動、爬行或前沖等現(xiàn)象；嚴重時會使系統(tǒng)不能正常工作。因此，設(shè)計液壓缸時，必須考慮空氣的排除，對于要求不高的液壓缸，往往不設(shè)計專門的排氣裝置，而是將油口布置在缸筒兩端的***處，這樣也能使空氣隨油液排往油箱，再從油箱溢出；對于速度穩(wěn)定性要求較高的液壓缸和大型液壓缸，常在液壓缸的***處設(shè)置專門的排氣裝置，如排氣塞、排氣閥等。