第4章 液压执行元件

1、第4章 液压执行元件4.1液压缸的类型与特点4.2液压缸的典型结构n液压缸液压缸是将液压能转变为机械能的、做直是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。件。n液压马达液压马达是使负载作是使负载作连续旋转连续旋转的执行元件。的执行元件。 4.1液压缸的类型与特点 4.1.1 液压缸的分类 1.按用途用途分：普通液压缸和特殊液压缸 1）普通液压缸按作用方式作用方式分：n单作用液压缸：一个方向的运动依靠液压作用力实现，另一个方向依靠弹簧力、重力等实现；n双作用液压缸：两个方向的运动都依靠液压作用力来实现；2)特殊液压缸包括：伸缩套筒式、

2、串联液压缸、增压缸等1）双杆活塞式液压缸活塞式液压缸包括：双杆活塞缸和单杆活塞缸1）双杆活塞缸：活塞两侧都有活塞杆伸出; 根据安装方式不同又分为 活塞杆固定式（2倍缸体长）倍缸体长） 缸筒固定式(3倍缸体长）倍缸体长）输出压力与速度计算输出压力与速度计算 n当液压缸出口接油箱时，则：当液压缸出口接油箱时，则：n式中为活塞的有效工作面积。式中为活塞的有效工作面积。 n双活塞杆液压缸的两活塞杆直径通常相等，活塞两端有效面积相双活塞杆液压缸的两活塞杆直径通常相等，活塞两端有效面积相同。如果供油压力不变，那么活塞反复运动时两个方向的作用力同。如果供油压力不变，那么活塞反复运动时两个方向的作用力和速度相

3、等。和速度相等。1F1v2v2F)(21PP)(12PP)(422121dDpFF2）单杆式活塞缸n 活塞只有一端带活塞杆，单杆液压缸也有缸体固定和活塞杆固定两种形式，但它们的工作台移动范围都是活塞有效行程的两倍。n 单杆活塞缸由于活塞两端有效面积不等。如果以相同流量的压力油分别进入液压缸的左、右腔，活塞移动的速度与进油腔的有效面积成反比，即油液进入无杆腔时有效面积大，速度慢，进入有杆腔时有效面积小，速度快；而活塞上产生的推力则与进油腔的有效面积成正比。输出压力与速度计算输出压力与速度计算211114DpApF)(4221212dDpApF2114DqAqv)(42222dDqAqv3)差动连

4、接n如果向单杆活塞缸的左右两腔同时通压力油，的连接方式为差动连接，n差动缸输出的推力和速度计算公式：2121134)(dpAApF234dqv结论：n由 ，可得 ，因此当 时， 。此时有： ， n可适用下列工况：快进（差动连接）工进（无杆腔进油）快退（有杆腔进油）工作循环的组合机床等液压系统。 32vv dD223vv dD2123vvv321FFF 2.柱塞缸 n 柱塞缸是一种单作用液压缸，柱塞与工作部件连接，缸筒固定在机体上。当压力油进入缸筒时，推动柱塞带动运动部件向右运动，但反向退回时必须靠其它外力或自重驱动。柱塞缸通常成对反向布置使用。n柱塞与缸筒无配合关系，缸筒内孔不需精加工，只是柱

5、塞与缸盖上的导向套有配合关系。4.1.2特殊液压缸n1.增压缸：输入低压力p1的液压油，输出高压力为p2的液压油，供液压系统某一支路使用。n注意注意：增压缸本身不能作为执行元件，尽量安装靠近执行元件。212)(dDpp 2.伸缩缸 伸缩式液压缸具有二级或多级活塞，伸缩式伸缩式液压缸具有二级或多级活塞，伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小，而空载缩液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小，而空载缩回的顺序则一般是从小到大。伸缩缸可实现较长回的顺序则一般是从小到大。伸缩缸可实现较长的行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑。的行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑。 此种液压缸常用于工程机械和农业机械上。如此

6、种液压缸常用于工程机械和农业机械上。如挖掘机、自卸汽车举升缸。挖掘机、自卸汽车举升缸。4.2液压缸的典型结构4.2.34.2.3液压缸的密封液压缸的密封液压缸的密封液压缸的密封主要指活塞与缸筒、活塞杆与端盖之间的动密封，以及缸筒与端盖间的静密封。密封作用密封作用：防止油液的泄漏或外界杂质和空气侵入液压系统，影响缸的功能性能和效率。密封方式密封方式：1.间隙密封 2.密封圈密封（O型,Y、V型唇形） 3.活塞环密封 4.组合密封密封原理间隙密封：利用相对运动的零件配合之间存在极微小的间隙密封作用。O形密封圈：依靠O形密封圈预压缩，消除间隙而实现密封。唇形密封圈：靠密封圈 间隙密封的唇口受液压力作用下变形，是唇边贴近密封面而进行密封。组合密封：有两个以上元件组成的密封装置。4.2.4液压缸的缓冲与排气装置1.缓冲原理 活塞快速运动到接近缸盖时，增大排油力，使液压缸的排油腔产生足够的缓冲压力，使活塞减速，从而避免与缸盖快速相撞。2.常见的缓冲装置如右图： （a）圆柱形环隙式 （b）可调节