一文讀懂各種液壓油缸的工作原理!
發(fā)布時(shí)間:2019/4/20 11:41:41
液壓油缸(或稱油缸)是液壓系統(tǒng)中***常用的執(zhí)行元件,它的功能是將液壓能***為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能傳遞給負(fù)載。
1 液壓缸的分類
液壓缸按結(jié)構(gòu)不同可分為活塞缸、柱塞缸、伸縮套筒缸、擺動(dòng)液壓缸(擺動(dòng)馬達(dá)),用以實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)和有限角度的擺動(dòng),輸出推力和速度。按作用方式不同,分為單作用和雙作用兩種形式,單作用缸只能推動(dòng)負(fù)載一個(gè)方向運(yùn)行,反方向依靠外力;雙作用缸可實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。按活塞桿形式,可分為單活塞桿缸、雙活塞桿缸。
2 液壓缸的結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)
以一個(gè)***常見的雙作用單活塞桿液壓缸為例,介紹液壓缸的主要結(jié)構(gòu)。液壓缸主要由缸筒、活塞、活塞桿(缸桿)、缸蓋等結(jié)構(gòu)組成,活塞將液壓缸分為兩腔,有桿腔(小腔)和無(wú)桿腔(大腔),兩個(gè)油口A、B分別與兩個(gè)腔相通。分別讓A或B一個(gè)通壓力油,一個(gè)通回油,就可實(shí)現(xiàn)液壓缸伸出和縮回。
液壓缸的主要參數(shù)為:缸徑D,桿徑d,行程S,安裝距L,以及兩個(gè)油口的大小等。缸徑為缸筒的內(nèi)徑尺寸,桿徑為活塞桿直徑,行程為液壓缸完全縮回到完全伸出運(yùn)行的長(zhǎng)度,安裝距為油缸的安裝尺寸。
3常用液壓缸的原理
(1)柱塞缸
柱塞缸只有一個(gè)腔、一個(gè)油口,A口通壓力,缸桿伸出;返程時(shí)A通油箱,依靠重力或外力使缸桿縮回。下圖為無(wú)行程***器和有形成***器的柱塞缸圖示。
下圖為利用柱塞缸實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的例子,可用于需要往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床等。
(2)活塞缸
活塞桿運(yùn)動(dòng)速度等于流量與作用面積的比值,活塞桿的推力等于壓力和作用面積的乘積?;钊椎膬蓚€(gè)油口通過(guò)不同的接法,可以實(shí)現(xiàn)三種運(yùn)動(dòng)速度。相同流量的情況下,無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí),作用面積為活塞截面積,速度***慢,但可實(shí)現(xiàn)的推力***;有桿腔進(jìn)油,作用面積為活塞截面積減活塞桿截面積,速度居中,推力居中;當(dāng)油缸大小腔同時(shí)供油時(shí),作用面積為兩腔面積的差,即活塞桿的截面積,此時(shí)速度***快,推力***小。差動(dòng)連接可用于需要實(shí)現(xiàn)快速接近和緩慢加壓的場(chǎng)合。
(3)多級(jí)液壓缸
工程中有時(shí)油缸的安裝空間較小,需要小的安裝距實(shí)現(xiàn)較大的行程,可用多級(jí)液壓缸實(shí)現(xiàn)這種功能。多級(jí)缸包括雙作用和單作用。下圖為單作用多級(jí)缸的原理圖。伸出時(shí)作用面積大的活塞先伸出(因相同負(fù)載時(shí),面積大的需要的壓力較?。?;在自重或外力作用下縮回時(shí),面積小的活塞阻力小,先縮回。
下圖為雙作用多級(jí)缸的動(dòng)態(tài)圖。與單作用多級(jí)缸類似,伸出時(shí)作用面積大的活塞***伸出,縮回時(shí)面積小的活塞先縮回。
(4)雙作用雙桿缸(雙出桿液壓缸)
雙出桿液壓缸兩腔面積相等,可使左右***速度、行程和推力均相等。
(5)增壓缸
增壓缸用于需要實(shí)現(xiàn)局部壓力較高的場(chǎng)合。左圖為單作用增壓缸,在油缸穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),根據(jù)受力平衡,缸桿左側(cè)壓力乘面積等于右側(cè)壓力乘面積,通過(guò)一個(gè)較小的壓力作用在缸桿左側(cè)一個(gè)較大面積上,在面積較小的右側(cè)可得到一個(gè)較高的壓力。單作用增壓缸無(wú)法連續(xù)輸出***,右圖所示的雙作用增壓缸通過(guò)控制缸桿兩側(cè)壓力p2,使缸桿左右運(yùn)動(dòng),可連續(xù)在輸出***p1。
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