第3章 液压执行元件

第3章液压执行元件液压缸3.1液压缸的典型结构和组成3.2液压马达3.33.1液压缸3.1.1液压缸的类型及特点分类名称符号说明单作用液压缸柱塞式液压缸

柱塞仅单向运动，返回行程是利用自重或负荷将柱塞推回单活塞杆液压缸

活塞仅单向运动，返回行程是利用自重或负荷将活塞推回双活塞杆液压缸活塞的两侧都装有活塞杆，只能向活塞一侧供给压力油，返回行程通常利用弹簧力、重力或外力伸缩液压缸以短缸获得长行程。用液压油由大到小逐节推出，靠外力由小到大逐节缩回双作用液压缸单活塞杆液压缸单边有杆，两

向液压驱动，两向推力和速度不等双活塞杆液压缸双向有杆，双向液压驱动，可实现等速往复运动伸缩液压缸

双向液压驱动，伸出由大到小逐步推出，由小到大逐节缩回组合液压缸弹簧复位液压缸单向液压驱动（单作用），由弹簧力复位串联液压缸用于缸的直径受限制，而长度不受限制处，获得大的推力增压缸（增压器）由有效工作面积较大的低压缸驱动，使有效工作面积较小的高压缸获得髙压油源

齿条传动淮

压缸活塞往复运动经装在一起的齿条驱动齿轮获得往复回转运动摆动液压缸输出轴直接输出扭矩，其往复回转的角度小于360°，也称摆动马达表3-1 常见液压缸的种类及特点3.1.2活塞式液压缸1．双杆式活塞缸图3-1双杆式活塞缸图3-2双杆式活塞缸的安装方式（3-1）（3-2）2．单杆式活塞缸图3-3单杆式活塞缸图3-4单杆式活塞缸工作原理3．差动液压缸图3-5差动液压缸（3-11）

即：D

=

实现差动连接，并按D

=

设计缸径和杆径的油缸称为差动液压缸。3.1.3柱塞式液压缸图3-6柱塞缸结构图1—缸筒；2—柱塞；3—导向套；4—密封圈；5—压盖

图3-7柱塞缸成对反向布置示意图（3-12）（3-13）3.1.4其他液压缸1．增压液压缸图3-8增压缸2．伸缩缸图3-9伸缩缸3．齿轮缸图3-10齿轮缸4．摆动式液压缸图3-11摆动缸3.2

液压缸的典型结构和组成3.2.1液压缸的典型结构

图3-12双作用单活塞杆液压缸1—耳环；2—螺母；3—防尘圈；4、17—弹簧挡圈；5—套；6、15—卡键

7、14—O形密封圈；8、12—Y形密封圈；9—缸盖兼导向套；10—缸筒

11—活塞；13—耐磨环；16—卡键帽；18—活塞杆；19—衬套；20—缸底

图3-13空心双活塞杆式液压缸的结构1—活塞杆；2—堵头；3—托架；4、17—V形密封圈；5、14—排气孔；6、19—导向套；

7—O形密封圈；8—活塞；9、22—锥销；10—缸体；11、20—压板；12、21—钢丝环；

13、23—纸垫；15—活塞杆；16、25—压盖；18、24—缸盖

3.2.2液压缸的组成1．缸筒和缸盖图3-14缸筒和缸盖结构1—缸盖；2—缸筒；3—压板；4—半环；5—防松螺帽；6—拉杆2．活塞与活塞杆图3-15活塞杆头部结构形式3．密封装置图3-17密封装置4．缓冲装置图3-18液压缸的缓冲装置5．放气装置图3-19放气装置1—缸盖；2—放气小孔；3—缸体；4—活塞杆3.3液压马达3.3.1液压马达的特点及分类1．液压马达的特点

（1）液压马达一般需要正反转，所以在内部结构上应具有对称性，而液压泵一般是单方向旋转的，没有这一要求。

（2）为了减小吸油阻力和径向力，一般液压泵的吸油口比出油口的尺寸大。而液压马达低压腔的压力稍高于大气压力，所以没有上述要求。

（3）液压马达要求能在很宽的转速范围内正常工作，因此，应采用液动轴承或静压轴承。因为当马达速度很低时，若采用动压轴承，不易形成润滑膜。

（4）叶片泵依靠叶片跟转子一起高速旋转而产生的离心力使叶片始终贴紧定子的内表面，起封油作用，形成工作容积。若将其当马达用，必须在液压马达的叶片根部装上弹簧，以保证叶片始终贴紧定子内表面，以便马达正常启动。

（5）液压泵在结构上需保证具有自吸能力，而液压马达就没有这一要求。

（6）液压马达必须具有较大的启动扭矩。2．液压马达的分类

（1）结构类型划分，液压马达按可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其他型式。

（2）按液压马达的额定转速分为高速液压马达和低速液压马达两大类。

额定转速高于500r/min的属于高速液压马达，额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。3.3.2液压马达的工作原理1．叶片马达图3-20叶片马达的工作原理图2．轴向柱塞马达图3-21斜盘式轴向柱塞马达的工作原理图3.3.3液压马达的职能符号图3-22液压马达的职能符号3.3.4液压马达的性能参数1．工作压力和额定压力

马达入口油液的实际压力称为马达的工作压力pM，马达入口压力和出口压力的差值称为马达的工作压差ΔpM。

通常近似认为马达的工作压力pM就等于工作压差ΔpM。2．流量和排量

马达密封容腔容积变化所需要的流量称为马达的理论流量qMt，马达入口处所需的流量称为马达的实际流量qM。

实际流量和理论流量之差即为马达的泄漏量ΔqM。3．转速和容积效率

马达的输出转速nM等于马达的理论流量qMt与排量VM。的比值，即（3-17）（3-18）（3-19）4．转矩和机械效率（3-20）（3-21）（3-22）5．功率和总效率（3-23）（3-24）（3-25）

液压马达的总效率等于机械效率与容积效率的乘积，在这一点上与液压泵相同。本章小结

本章介绍的液压缸和液压马达是液压系统的执行元件，它将液压系统输入的压力能转换为机械能输出并驱动