液压缸
液压缸
液压缸（又称油缸）是液压系统中常用的一种执行元件，是把液体的压力能转变为机械能的装置，主要用于实现机构的直线往复运动，也可以实现摆动，其结构简单，工作可靠，应用广泛。
3.1 液压缸的类型及特点液压缸可按运动方式、作用方式、结构形式的不同进行分类，其常见种类如下。
3.1.1活塞式液压缸活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构形式，其安装又有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。
3.1.1.1双杆活塞液压缸双活塞杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆，分为缸体固定和活塞杆固定两种安装形式，如图3．1所示。
图3.1 双活塞杆液压缸安装方式简图因为双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等，所以当输入流量和油液压力不变时，其往返运动速度和推力相等。
则缸的运动速度V 和推力F 分别为：)(422d D q A q v v -==πη （3.1）m p p d D F ηπ))((42122--= （3.2）式中: 1p 、2p --分别为缸的进、回油压力；v η、m η--分别为缸的容积效率和机械效率；D 、d--分别为活塞直径和活塞杆直径；q--输入流量；A--活塞有效工作面积。
这种液压缸常用于要求往返运动速度相同的场合。
3.1.1.2单活塞杆液压缸单活塞杆液压缸的活塞仅一端带有活塞杆，活塞双向运动可以获得不同的速度和输出力，其简图及油路连接方式如图3.2所示。
(1)当无杆腔进油时[图3.2（a ）]，活塞的运动速度1v 和推力1F 分别为v v D q A q v ηπη2114==（3.3）m m p d D p D A p A p F ηπη])([4)(2221222111--=-= （3.4）(2)当有杆腔进油时[图3.2(b)]，活塞的运动速度2v 和推力2F 分别为v v d D q A q v ηπη)(42222-==（3.5）m m p D p d D A p A p F ηπη])[(4)(2212211222--=-= （3.6）式中符号意义同式（3.1）、式（3.2）。
认识液压缸
三位四通换向阀构成的 卸荷回路
三、速度控制回路
控制执行元件运动速度的回路，一般是 采用改变进入执行元件的流量来实现的。
调速回 路
速度控 制回路
速度换 接回路
定量泵的节流 调速回路
变量泵的容积 调速回路
容积节流复合 调速回路
进油节流调 速回路
回油节流调 速回路
旁路节流调 速回路
1．调速回路
用于调节工作行程速度的回路。
型号：O
P、A、B、T四个通口全部封闭，液压缸闭锁， 液压泵不卸荷。
型号：H
P、A、B、T四个通口全部相通，液压缸活塞呈 浮动状态，液压泵卸荷。
型号：Y
通口P封闭，A、B、T三个通口相通，液压缸活 塞呈浮动状态，液压泵不卸荷。
型号：P
P、A、B三个通口相通，通口T封闭，液压泵与 液压缸两腔相通，可组成差动回路。
溢流阀
P
T 1－阀体 2－阀芯 3－弹簧 4－调压螺杆
2．减压阀
作用：降低系统某一支路的油液压力，使同一系统有两 个或多个不同压力。
减压原理：利用压力油通过缝隙（液阻）降压，使出口 压力低于进口压力，并保持出口压力为一定值。缝隙愈小， 压力损失愈大，减压作用就愈强。平时是打开的。
分类：
直动型减压阀 先导型减压阀
1、组成：
缸筒、缸盖、活塞 和活塞杆、密封装 置、缓冲装置和排 气装置
视频：液压缸和液压马达
一、常见液压缸的图形符号
单作用液压缸：只向左或右腔供油。 双作用液压缸：左右腔都供油。
液压缸的类型及符号
二、液压缸典型结构
1．活塞式液压缸 双作用双活塞杆式液压缸 双作用单活塞杆式液压缸
双作用双活塞杆式液压缸 缸体固定式
液压缸结构及原理
液压缸结构及原理液压缸是一种将液体能量转化为机械能的装置，通常由液压缸筒体、活塞、活塞杆、密封件、液体进出口阀等组成。
液压缸工作时，液压油进入筒体内，使活塞杆产生线性运动。
液压缸的结构：1.液压缸筒体：通常由钢管制成，内外表面都有高精度的光洁度和硬度，以确保活塞在筒体内的运动平稳。
2.活塞：位于筒体内部的圆柱形零件，与筒体间形成密封腔。
活塞朝向其中一端推进，液压油将被压缩在活塞与筒体之间。
3.活塞杆：将活塞与外部机构连接在一起，由高强度材料制成。
活塞杆的一端与活塞连接，另一端可以连接机械装置。
4.密封件：位于活塞与筒体之间，起到密封液压油的作用。
常用的密封件有O形圈、V型密封圈等，能够有效防止液压油泄漏。
5.液体进出口阀：液压缸内部通过液体进出口阀进出液压油。
进口阀控制液压油进入液压缸腔体，出口阀控制液压油返回液压装置。
液压缸的工作原理：液压缸根据帕斯卡原理工作，即在闭合容器内的液体任何地方产生的压力，都会均匀传递给该容器的各个位置。
液压缸的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1.液体进入：当液压油被泵送进液压缸时，液压油通过进口阀进入液压缸筒体的密闭腔体中。
2.活塞运动：液压油的进入使得液压缸腔体内的液体压力增加，使活塞朝着液压油的方向移动。
3.机械能输出：活塞杆连同活塞一起向外运动，可以将机械能传递给外部装置。
4.液压油排出：当液压缸工作完成后，需要将液压油排出。
此时，进口阀关闭，出口阀打开，液压油通过出口阀流回液压装置。
液压缸的工作过程是一个封闭的循环。
通过控制液压油的进出口阀，可以实现液压缸的运动方向、速度和力的控制。
液压缸在工业上被广泛应用，用于起重机、铁路机车、工程机械等领域。
液压缸
活塞式液压缸
活塞式液压缸由缸体、活塞和活塞杆、端盖等 主要部件组成。 活塞式液压缸通常有单杆和双杆两种形式。又 有缸体固定、活塞移动与活塞杆固定、缸体移动 两种运动方式。
双杆活塞缸
结构特点： 结构特点：活塞两侧均装有活塞杆，两侧有效 工作面积一样。
双杆活塞式液压缸， 双杆活塞式液压缸，活塞两侧都装有活 塞杆，由于两腔的有效面积相等， 塞杆，由于两腔的有效面积相等，故供油压力 和流量不变时， 和流量不变时，活塞往返的作用力和运动速度 都相等， 都相等，即 ：
柱塞缸(单作用)
●单向液压驱动，回程靠外力（垂直放 置时的重力或弹簧的弹力等外力）。
柱塞上的作用力：
F = pA = p
π
4
d2
柱塞的速度：
v= q A = 4q
柱塞式液压缸
πd 2
双柱塞缸（两个柱塞缸合用）
●双向液压驱动
摆动式液压缸
•摆动式液压缸也称摆动马达。 当它通入液压油时， 它的主轴输出小于360°的摆动运动。
π 2 π 2 2 F2 = p1 A2 − p2 A1 = p1 ( D − d ) − p2 D 4 4 q 4q υ2 = = A2 π( D2 − d 2 )
比较两种形式，即无杆腔进油（活塞杆伸出） 时，推力大，速度低，有杆腔进油时（活塞杆缩 回），推力小，速度高。
适用于往返运动速度及推力不同的场合， 一个方向有较大负载但运行速度较低，另一 个方向空载快速退回。
气体的来源
气体对液压系统的影响
排气方法 1 、 排气孔 对要求不高的液压缸将油口设置在 液压缸最高处，使空气随油液排往油箱。 2 、 排气阀和排气塞 对速度平稳性要求高的液 压缸，则要求设置排气阀或排气塞排气。
液压缸的类型和特点
Page ▪ 7
（4.6）
由于A1＞A2，所以F1＞F2，v1＜v2，即无杆腔进油工作时，推力大 而速度慢；有杆腔进油工作时，推力小而速度快。因此，单杆活塞式 液压缸常用于一个方向有较大负载但运行速度较慢，另一个方向为空 载快速退回运动的设备。
液压缸的类型和特点
1.2 柱塞缸
如图4.3（a）所示为单向柱塞缸，它只能实现一个方向的液压传动，反 向运动要靠外力。若需要实现双向运动，则必须成对使用，如图4.3(b)所 示。
图4.4 伸缩缸
（4.9） （0）
液压缸的类型和特点
Page ▪ 11
图4.5 双作用式伸缩缸
液压缸的类型和特点
（2）摆动式液压缸 摆动式液压缸当通入液压油，它的主轴能输出小于360°的摆动
运动的缸称为摆动式液压缸，如图4.6所示。 双叶片式摆动角度一般小于150°。但在相同条件下，输出转矩是
单叶片摆动缸的两倍，输出角速度是单叶片缸的一半。
Page ▪ 12
液压缸的类型和特点
Page ▪ 13
图4.6 摆动式液压缸
液压、液力与气压传动技术
液压、液力与气压传动技术
液压缸的类型和特点
液压缸又称为油缸。液压缸与马达一样，是将液压能转变为机械能的装 置。它是液压系统中的一种执行元件，其功能是将液压能转变为直线运动 或摆动的机械能。
按结构形式分：
①活塞缸，又分单杆活塞缸、双杆活塞缸；
②柱塞缸；
③摆动缸，又分单叶片和双叶片摆动缸。
按作用方式分：
缸，它一般由缸体、缸盖、活塞、活塞杆和密封件等零件构成。根据 安装方式不同可分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。
Page ▪ 3
图 双杆式活塞缸
液压缸
单作用液压缸
双作用液压缸
其他液压缸
常用液压缸及其特点
一、柱塞式液压缸
1、柱塞式液压缸的特点 柱塞式液压缸为单作用缸，即工作时靠压力油 推动，返回靠弹簧或自重完成。 优点： 缸内壁不需精加工、工艺性好、成本低、制造容易。 应用：行程较长的场合，如导轨磨床、龙门刨床。若 要求往复工作运动时，常将柱塞缸成对使用，即由两 个柱塞缸分别完成相反方向运动。
定位块
—叶片
叶片轴 —缸筒
双叶片式摆动缸
单叶片摆动液压缸主要由定子块1、缸体2、摆动轴
3、叶片4、左右支承盘和左右盖板等主要零件组成。定子
块固定在缸体上，叶片和摆动轴固连在一起，当两油口相 继通以压力油时，叶片即带动摆动轴作往复摆动。
摆动液压缸工作原理当缸的一个油口进压力油，另一油 口回油时，叶片在压力油作用下往一个方向摆动，带动 轴偏转一定角度小于3600当进回油口互换时，马达反转。
液压系统中常见的单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种
普通单向阀 功用：只允许油液单向流动，P1→P2
控制口K无压力油：同普通单向阀P1→P2。 控制口K有压力油：双向流动P1→P2P1←
液压缸的设计及参数计算
液压缸设计依据
• • 液压缸在机械上的用途和动作要求。 液压缸的工作条件，包括粉尘、振动、冲击、安全性要求、温度、 温度等。 外部负荷，包括外部负荷的质量、大小、形状、运动轨迹、磨擦 阻力、连接型式等。 液压缸的最大行程、运动速度或时间、安装空间所允许的外形尺 寸、液压缸本身的动作（包括是摆动还是转动、是直线运动还是 间歇运动、是缸体运动还是活塞杆运动等） 液压系统的工作压力、流量、管路通径和布置情况、各种液压阀 的控制情况等。
2、双作用活塞式液压缸
液压油缸
29-38
液压缸设计步骤
一、液压缸工作压力的确定：
根据负载计算工作压力，也可根据用途查表。
二、液压缸内径和活塞杆直径的确定： 内径根据工作负载和工作压力确定。必要时校核强度。 三、液压缸主要尺寸的确定： 工作载荷情况，按前面的计算公式设计。
四、液压缸其它部位尺寸的确定：
五、液压缸的强度和刚度校核：
第一节：液压缸的类型及特点
29-15
4. 摆动缸
第一节：液压缸的类型及特点
29-16
双叶片摆动缸
第一节：液压缸的类型及特点
29-17
第二节 液压缸的结构
一、液压缸的典型结构举例：单活塞杆，双活塞杆。 二、缸筒与缸盖的连接：
三、活塞和活塞杆的连接：
四、活塞的密封： 五、液压缸的缓冲装置： 六、液压缸的排气装置： 七、活塞杆头部结构：
第二节：液压缸的结构
29-23
四、活塞的密封
(1)间隙密封
依靠相对运动零件配合面间的微小间隙来防 止泄漏。一般间隙为0.01～0.05mm。 在活塞的外圆表面开几道宽0.3~0.5mm、深 0.5~lmm、间距2~5mm的环形平衡槽，作用如 下: (a) 使活塞能自动对中，开平衡槽后，消除液压 卡紧力，径向油压力趋于平衡，减小了摩擦力； (b) 同心环缝的泄漏比偏心环缝小得多，活塞的 对中减少了油液的泄漏量，提高了密封性能； (c)自润滑作用。 间隙密封的特点是结构简单、摩擦力小、耐用，但对零件的加工精度要 求较高，且难以完全消除泄漏。只适用于低压、小直径的快速液压缸。
29-30
圆柱形环隙式缓冲装置
如图 (a)，当缓冲柱塞进入缸盖上的内孔时，缸盖和缓冲活塞间形成缓冲油
腔，被封闭油液只能从环形间隙δ排出，产生缓冲压力，从而实现减速缓冲。
第五章液压缸介绍
例：液压刨床
差动缸：单杆活塞缸的
左右两腔都接通高压油 时称为“差动连接”。
F3 p1 ( A1 A2 ) m p1
d2
4
m
q1
pq
qV 4qV v3 A1 A2 d 2
q2
结论：差动连接后，速度大，推力小。 差动连接时活塞 ( 或缸筒 ) 只能向一个方 向运动，要使它反向运动，油路接法须与非 差动式连接相同。
(2)活塞杆外径d： 可根据满足速度或速度比的要求来选择， 也可根据活塞杆受力状况来确定。 按速度比λv确定：
v 1 dD v
按工作压力确定：
※ 按国标圆整为标准尺寸。
(3)缸筒长度L： 根据最大工作行程长度及各种结构需要来 确定，即： L=l+B+A+M+C
式中：l—活塞的最大工作行程； B—活塞宽度，一般为(0.6-1)D; A—活塞杆导向长度，取(0.6-1.5)D; M—活塞杆密封长度，由密封方式定； C—其他长度。
摩擦环密封：依靠套在活塞上的摩擦环在O 形密封圈弹力作用下贴紧缸壁而防止泄漏。 适用于缸筒和活塞之间的密封。
O形密封圈和V形密封圈：利用橡胶或塑料的弹性使各种截面的环形圈贴紧在静、动配合 面之间来防止泄漏。缸筒和活塞之间、缸盖和活塞杆之间、活塞和活塞杆之间、缸筒和 缸盖之间都能使用。
(四)缓冲装置
设计液压缸时，须注意以下几点：
尽量使活塞杆在受拉状态下承受最大负载，或在
受压状态下具有良好的稳定性；
考虑液压缸行程终了处的制动问题和液压缸的排 气问题；
正确确定液压缸的安装、固定方式；
液压缸各部分的结构需根据推荐的结构形式和设 计标准进行设计，尽可能做到结构简单、紧凑、加工、 装配和维修方便； 在保证能满足运动行程和负载力的条件下，应尽 可能地缩小液压缸的轮廓尺寸； 要保证密封可靠，防尘良好。
液压传动液压缸
活塞式液压缸-单杆活塞式液压缸(1/8)
(2) 单杆活塞式液压缸 双作用单杆活塞式液压缸的一端有活塞杆伸出， 在另一端没有活塞杆伸出，这样使液压缸两腔有效 作用面积不相等，当向液压缸两腔分别供油，且压 力和流量都不变时，活塞在两个方向上的运动速度 和推力都不相等。
单杆活塞式液压缸
活塞式液压缸-单杆活塞式液压缸(2/8)
活塞组件的连接形式(1/2)
2.活塞组件
液压缸的活塞组件由活塞、活塞杆和连接件等组成。随 液压缸的工作压力、安装方式和工作条件的不同，活塞组件 有多种结构形式。 （1）活塞组件的连接形式 活塞与活塞杆的连接形式如图所示。除此之外，还有整 体式结构、焊接式结构、锥销式结构等。
活塞与活塞杆连接形式
活塞组件的连接形式(2/2)
增压缸(1/2)
4.组合式液压缸
（1）增压缸 增压缸又称增压器。它能将输入的低压油转 变为高压油供液压系统中的高压支路使用。增压缸 由面积不同（分别为A1和A2）的两个液压缸串联而 成，大缸为原动缸，小缸为输出缸。
增压缸
增压缸(2/2)
设输入原动缸的压力为p1 ，输出缸的出油压力 为p2 ，若不计摩擦力，根据力平衡关系，可有如下 等式： 整理得：
一般来说，液压缸可分为由缸体组件（缸筒、端盖等）、 活塞组件（活塞、活塞杆等）、密封件和连接件等基本部分组 成。此外，一般液压缸还设有缓冲装置和排气装置。在进行液 压缸设计时，根据工作压力、运动速度、工作条件、加工工艺 及装拆检修等方面的要求综合考虑液压缸的各部分结构。
缸体组件(1/5)
1.缸体组件
面粗糙度Ra值为0.1～0.4 m，以使活塞及其密封
件、支承件能顺利滑动和保证密封效果，减少磨 损。缸筒要承受很大的液压力，因此应具有足够 的强度和刚度。
液压缸的基本类型与特点
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
3、按结构形式分：
➢活塞式 ➢柱塞式 ➢摆动式
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
§3-1 液压缸的基本类型和特点
一、活塞式液压缸
(5)既可用于固定件，也可用于运动件。
§3-2 液压缸的构造
三、密封装置
3、密封圈密封：
2）材料要求：
密封圈的材料应具有较好的弹性，适当的机械 强度，耐热耐磨性能好，摩擦系数小，与金属 接触不互相粘着和腐蚀，与液压油有很好的 “相容性”。
材料：耐油橡胶； 尼龙 聚氨脂
§3-2 液压缸的构造
三、密封装置
介绍
液压缸的基本类型和特点 液压缸的构造
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
1、按运动方式分：
➢直线运动（活塞式、柱塞式） ➢摆动 （摆动液压缸）
§3-1 液压缸的基本类型和特点
液压缸的类型：
2、按作用方式分：
➢ 单作用液压缸： ▪ 活塞单向作用，由弹簧使活塞复位；
▪ 柱塞单向作用，由外力使柱塞返回。
(2)相对运动表面之间的摩擦力要小，且稳定。
(3)要耐磨，工作寿命长，或磨损后能自动补偿。
(4)使用维护简Βιβλιοθήκη ，制造容易，成本低。§3-2 液压缸的构造
三、密封装置
密封形式： ➢间隙密封；
➢活塞环密封；
➢密封圈密封。
§3-2 液压缸的构造
三、密封装置
1、间隙密封：
三角形环形 槽（平衡槽）
§3-2 液压缸的构造
液压缸类型及特点
液压缸在液压系统中的作用
液压缸作为液压系统的执行元件，将 液压能转换为机械能，驱动负载进行 直线或旋转运动。
液压缸具有高推力、高响应速度、高 精度等优点，能够满足各种复杂工况 的需求。
02
液压缸的类型
单作用液压缸
01
02
03
04
结构特点
只有一个方向有活塞杆伸出， 靠液压力使活塞杆伸出，靠弹 簧力或外力使活塞杆缩回。
双作用液压缸的应用场景
伸缩式液压缸
伸缩式液压缸是一种双作用液压缸，其活塞在缸筒内往复运动，通过改变活塞在缸筒内的位置来改变工作腔的容 积，实现压力能的传递。这种液压缸主要应用于需要较大工作行程和较小推力的场合，如起重机、挖掘机等。
旋转式液压缸
旋转式液压缸是一种双作用液压缸，其活塞在缸筒内旋转运动，通过改变活塞在缸筒内的角度来改变工作腔的容 积，实现压力能的传递。这种液压缸主要应用于需要较小推力和较大旋转角度的场合，如回转窑、磨机等。
结构紧凑
活塞与缸筒接触面积小， 所需空间较小。
密封性好
活塞环提供良好的密封效 果。
伸缩式液压缸的特点
多段缸筒之间的配合要求 较高。
适用于需要较长行程的场 合。
通过不同长度的缸筒组合 实现不同的行程。
多段缸筒
长行程
结构复杂
差动液压缸的特点
快速运动
由于差动原理，运动速度快。
节省流量
在差动行程时，可节省液压油的流量。
结合人工智能和大数据技术，对液压缸进行智能监测和预测性维护，提高设备的运 行效率和安全性。
探索液压缸与其他传动方式的集成与协同，以实现更加高效和智能的机械设备。
THANKS
感谢观看
压பைடு நூலகம்等。
第四章液压缸
第四章 液压缸第一节 液压缸的分类和特点液压缸按结构特点的不同可分为活塞缸、柱塞缸和摆动缸三类。
按作用方式不同，可分为单作用式和双作用式两种。
1.活塞式液压缸 活塞式液压缸根据其使用要求不同可分为双杆式和单杆式两种。
(1)双杆式活塞缸。
活塞两端都有一根直径相等的活塞杆伸出的液压缸称为双杆式活塞缸，它一般由缸体、缸盖、活塞、活塞杆和密封件等零件构成。
根据安装方式不同可分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。
如图4-5(a)所示的为缸筒固定式的双杆活塞缸。
它的进、出口布置在缸筒两端，活塞通过活塞杆带动工作台移动，当活塞的有效行程为l 时，整个工作台的运动范围为3l ，所以机床占地面积大，一般适用于小型机床，当工作台行程要求较长时，可采用图4-5(b)所示的活塞杆固定的形式，这时，缸体与工作台相连，活塞杆通过支架固定在机床上，动力由缸体传出。
这种安装形式中，工作台的移动范围只等于液压缸有效行程l 的两倍(2l)，因此占地面积小。
进出油口可以设置在固定不动的空心的活塞杆的两端，但必须使用软管连接。
由于双杆活塞缸两端的活塞杆直径通常是相等的，因此它左、右两腔的有效面积也相等，当分别向左、右腔输入相同压力和相同流量的油液时，液压缸左、右两个方向的推力和速度相等。
当活塞的直径为D ，活塞杆的直径为d ，液压缸进、出油腔的压力为p 1和p 2，输入流量为q 时，双杆活塞缸的推力F 和速度v 为：F=A(p 1-p 2)=π (D 2-d 2) (p 1-p 2) /4 (4-18)v=q/A=4q/π(D 2-d 2) (4-19)式中：A 为活塞的有效工作面积。
双杆活塞缸在工作时，设计成一个活塞杆是受拉的，而另一个活塞杆不受力，因此这种液压缸的活塞杆可以做得细些。
(2)单杆式活塞缸。
如图4-6所示，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。
图4-6单杆式活塞缸由于液压缸两腔的有效工作面积不等，因此它在两个方向上的输出推力和速度也不等，其值分别为：F 1=(p 1A 1-p 2A 2)=π［(p 1-p 2)D 2-p 2d 2］/4 (4-20)F 1=(p 1A 1-p 2A 2)=π［(p 1-p 2)D 2-p 2d 2 ］/4 (4-21)v 1=q/A 1=4q/πD 2 (4-22)v 2=q/A 2=4q/π(D 2-d 2) (4-23)由式(4-20)～式(4-23)可知，由于A 1＞A 2,所以F 1＞F 2，v 1＜v 2。
液压缸的分类
液压缸的分类
液压缸是利用液体压力将柱塞推动来完成直线往复运动的液压执行元件，主要由缸体、柱塞、活塞杆和密封件等组成。
根据不同的结构和应用场合，可以将液压缸分为以下几种分类：1.单作用液压缸：只有一个作用腔，只能进行单向顺序运动，常用于载荷自重或弹簧回位不需要大力的场合。
2.双作用液压缸：有两个作用腔，在两个腔内都可以施加压力，使液压缸在任意方向上完成工作，常用于需要有保压和回位力的工作。
3.直线液压缸：是一种比较常见的液压缸类型，适用于直线运动的场合，具有结构简单、易于维修、速度快等优点。
4.旋转液压缸：适用于需要旋转运动的场合，可以将液压能转换成旋转力矩，常用于自转、转动停车等场合。
5.摆动液压缸：适用于需要进行摆动运动的场合，可以将液压能转换成摆动力矩，常用于旋转物体调节角度等场合。
6.大型液压缸：如桥梁顶升液压缸、锅炉顶升液压缸、船闸启闭液压缸等，大型液压缸具有巨大的推动力和承载能力，常用于大型工程和重型机械设备的升降、开闭等工作场合。
液压缸常见故障及修复方法
液压缸常见故障及修复方法
液压缸是液压系统中常见的执行元件，常见的故障有：
1.泄漏：液压缸的泄漏可能是由于密封件老化、磨损、损坏等原因造
成的。
修复方法包括更换液压缸密封件或整体更换液压缸。
2.液压缸卡死：液压缸在工作过程中可能会卡死，这可能是由于液压
缸内部有异物或活塞卡滞所致。
修复方法包括清理液压缸内部的异物或调
整液压缸的活塞。
3.液压缸动作慢：液压缸在运行过程中动作缓慢可能是由于液压油污染、液压泵故障等原因引起的。
修复方法包括更换液压油、清洗液压系统、修理或更换液压泵等。
4.液压缸不能正常收回：液压缸在工作中可能无法正常收回，这可能
是由于液压缸内部有气体或泄漏引起的。
修复方法包括排除液压缸内部的
气体、修复泄漏点等。
5.液压缸温度过高：液压缸在工作过程中温度过高可能是由于液压油
过热、液压压力过高等原因引起的。
修复方法包括降低液压系统的工作压力、更换液压油或增加冷却设备等。
总之，液压缸常见故障的修复方法主要包括更换密封件、清洗液压系统、修理或更换液压泵、排除气体和检查液压油温度等。
在实际维修过程中，应根据具体故障情况采取相应的修复方法，并做好定期维护和保养工作，以确保液压缸的正常工作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第3章液压马达与液压缸本章重点1．液压马达的工作原理；2．单出杆双作用液压缸的工作特点和其速度、推力的计算；3．差动液压缸的工作特点和其速度、推力的计算执行元件是将流体的压力能转化为机械能的元件。
它驱动机构作直线往复或旋转（或摆动）运动，其输入为压力和流量，输出为力和速度，或转矩和转速。
液压缸是实现直线往复运动的执行元件；液压马达是实现连续旋转或摆动的执行元件3、1 液压马达3.1.1液压马达概述1、作用：将液体的压力能转化为旋转机械能2、原理：与泵一样，是靠工作腔密封容积的变化来工作的，马达与泵在原理上有可逆性，但因用途不同结构上有些差别，使之不能通用。
液压泵与液压马达关系：功用上—相反结构上—相似原理上—互逆3.液压马达特性参数：1）工作压力与额定压力工作压力-马达输入油液的实际压力，大小取决于马达负载。
额定压力－按试验标准规定，能使马达连续正常运转的最高压力。
2）流量与容积效率实际流量qM:马达入口处的流量理论流量qMt：没有泄露的情况下，达到要求转速所需要的进口流量qM ＝ qMt＋Δq容积效率ηMv---马达的理论流量与实际流量之比3）排量与转速排量－－没有泄漏情况下，使马达输出轴旋转一周所需要油液的体积。
定量马达－－排量V不可变变量马达－－V可变转速nn＝ qMt /V= qMηMv/V转矩、机械效率和起动机械效率实际输出转矩TM：马达输出的转矩产生的能量损失TM ＝ TMt － ΔT理论转矩TMt ＝ ΔpV/2π机械效率ηMm起动机械效率ηMmo －衡量起动特性 （起动转矩<运转时的输出转矩）TMo 为起动转矩5) 功率和总效率马达输入功率 PMi ＝ ΔpqM马达输出功率 PMo ＝ TM2πn马达总效率 ηM ＝ PMo/ PMi=ηMm ηMv4. 液压马达的分类1).按照转速分高速—额定转速大于500r/min低速—额定转速小于500r/min2).按照排量能否调节定量 和 变量3).按照输油方向能否改变单向 和 双向4).按结构形式齿轮式、叶片式、柱塞式和其它形式5.液压马达图形符号3.1.2高速液压马达1.齿轮液压马达◆ 原理◆ 齿轮液压马达的结构特点1)为适应正反转的要求，其进出油口的大小相等；有对称性；Mt M Mm T T =ηMt Mo Mmo T T =η2)采用液动轴承；3)齿数比泵齿数多。
4)密封性差、容积效率低；5)输入油压不能过高，不能产生较大转矩。
2、叶片液压马达性能特点：⏹转动惯量小，反应灵敏，能适应较高频率的换向。
⏹但泄漏大，低速时不够稳定。
适用于转矩小、转速高、机械性能要求不严格的场合。
3.轴向柱塞马达结构特点▪轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是互逆的。
▪配流盘为对称结构。
应用 : 作变量马达。
改变斜盘倾角，不仅影响马达的转矩，而且影响它的转速和转向。
斜盘倾角越大，产生的转矩越大，转速越低。
3.2 液压缸液压缸是一种执行元件，把液体的压力能转变为机械能的装置，主要实现机构的直线往复运动，也可以实现摆动。
3.2.1液压缸的分类1.按结构特点分为：活塞式、柱塞式和回转式2.根据作用方式分：单作用式－－液压力只能使活塞做单向运动双作用式－－液压力能使活塞实现双向运动3.2.2活塞式液压缸双杆式按伸出活塞杆不同<单杆式一、双杆活塞缸图形符号：特点：1）两腔面积相等；2）压力相同时，推力相等。
流量相同时，速度相等。
即具有等推力等速度特性推力和速度的计算公式：F = (p1-p2)Aηm= π(D2-d2)( p1-p2)ηm/4v = qηv/A = 4 qηv/π(D2-d2)两种形式：缸筒固定，活塞杆运动活塞杆固定，缸筒运动二.单杆活塞缸1 图形符号：2 特点：1）两腔面积不等，A1 > A22)压力相同时，推力不等；流量相同时，速度不等。
即不具有等推力等速度特性。
3.安装形式：缸筒固定和活塞杆固定两种形式4.进油方式：1）无杆腔进油，有杆腔回油v1 = qηv/A1= 4qηv/πD2F1 = (p1A1- p2A2)ηm=π[D2 p1- (D2-d2)p2]ηm/42）有杆腔进油，无杆腔回油v2 = qηv/A2= 4qηv/π(D2-d2)F2 = (p1A2- p2A1)ηm=π[D2（p1-p2）-d2p1]ηm/4两种进油方式比较：由于 A1 > A2所以 v1 < v2F1> F2则活塞杆伸出时，推力较大，速度较小活塞杆缩回时，推力较小，速度较大因而：活塞杆伸出时，适用于重载慢速。
活塞杆缩回时，适用于轻载快速。
液压缸往复运动的速度之比，称为速比3）差动连接单杆活塞液压缸两腔同时通入流体时,利用两端面积差进行工作的连接形式。
v3A1= qηv + v3A2v3 = qηv/(A1-A2)=4 qηv/πd2F3 = p1（A1-A2）ηm= πd2p1ηm/4三种连接方式比较：v 1<v 2 v 1<v 3F 1>F 2 F 1>F 3单杆活塞液压缸不同连接，可实现如下工作循环：（差动连接）（无杆腔进油)（有杆腔进油）快进 → 工进 → 快退v 3、F 3 v 1、F 1 v 2、F 2通常要求“快进”和“快退”的速度相等，有：v 2 = v 3 ， A 3=A 2 D = √ 2 d三 柱塞液压缸1.图形符号：2.适用场合：行程较长的场合，如导轨磨床，龙门刨床等3.柱塞缸的结构特点：1）缸筒与柱塞无配合要求，柱塞与缸筒上的导向套有配合要求2）柱塞常做成空心的3）只能单方向向右移动，反向退回需靠外力4）若要求往复工作运动，则由两个柱塞液压缸分别完成相反方向的运动四.其他形式的液压缸1.伸缩液压缸伸缩缸由两个或多个活塞缸套装而成，前一级活塞缸的活塞杆内孔是后一级活塞缸的缸筒，伸出时可获得很长的工作行程，缩回时可保持很小的结构尺寸，伸缩缸被广泛用于起重运输车辆上。
伸缩缸有单作用和双作用之分，二者区别是：单作用回程靠外力，双作用回程靠液压油特点:外伸缸筒有效面积越小,工作油压力越高,伸出速度越快.2.增压缸增压液压缸又称增压器，它利用活塞和柱塞有效面积的不同使液压系统中的局部区域获得高压。
增压缸实现的是液压能的传递，使之增压。
K=D2/d2 称为增压比，它表示增压缸的增压能力。
增压缸作为油路中的一个中间环节，用于使低压系统能满足局部高压油路的要求。
m a m 2p )(p p ηηK d D a b ==3.增速缸增速缸也是活塞缸与柱塞缸组成的复合缸，活塞缸的活塞内腔是柱塞缸的缸筒，柱塞固定在活塞缸的缸筒上。
当液压油进入柱塞缸时，活塞将快速运动（活塞缸大腔必须补油）；当液压油同时进入柱塞缸和活塞缸时，活塞慢速运动。
增速缸用于快速运动回路，在不增加泵的流量的前提下，使执行元件获得尽可能大的工作速度。
4.齿条活塞液压缸也称无杆液压缸，它由两个柱塞缸和一套齿条传动装置组成，柱塞的移动经齿轮齿条传动装置变成齿轮的传动，用于实现工作部件的往复摆动或间歇进给运动。
用在机床的进刀机构、回转工作台转位、液压机械手等。
五.液压缸典型结构和组成1、缸体和端盖：法兰式（应用最广）、螺纹式、拉杆式、半环式、焊接式。
2、活塞与活塞杆：可以把短行程的液压缸的活塞杆与活塞做成一体，这是最简单的形式。
但当行程较长时，这种整体式活塞组件的加工较费事，所以常把活塞与活塞杆分开制造，然后再连接成一体。
连接方式有：锥销连接、螺纹连接、半环式连接。
缸体和端盖常见的连接方式:活塞与活塞杆的连接方式:3、液压缸的密封装置：（1）间隙密封：它依靠运动间的微小间隙来防止泄漏，结构简单，摩擦阻力小，可耐高温，但泄漏大，加工要求高，磨损后无法恢复原有能力，只有在尺寸较小、压力较低、相对运动速度较高的缸筒和活塞间使用。
（2）密封圈密封：它利用橡胶或塑料的弹性使各种截面的环形圈贴紧在静、动配合面之间来防止泄漏。
它结构简单，制造方便，磨损后有自动补偿能力，性能可靠，在缸筒和活塞之间、缸盖和活塞杆之间、活塞和活塞杆之间、缸筒和缸盖之间都能使用。
3）活塞环密封：这种材料效果较好，摩擦阻力较小且稳定，可耐高温，磨损后有自动补偿能力，但加工要求高，装拆较不便，适用于缸筒和活塞之间的密封。
4、缓冲装置：特别是对大型、高速或要求高的液压缸，为了防止活塞在行程终点时和缸盖相互撞击，引起噪声、冲击，则必须设置缓冲装置。
缓冲装置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向行程终端时封住活塞和缸盖之间的部分油液，强迫它从小孔或细缝中挤出，以产生很大的阻力，使工作部件受到制动，逐渐减慢运动速度，达到避免活塞和缸盖相互撞击的目的。
a)间隙缓冲b)可调截流缓冲c)可变截流缓冲5、排气装置：液压缸在安装过程中或长时间停放重新工作时，液压缸里和管道系统中会渗入空气，为了防止执行元件出现爬行，噪声和发热等不正常现象，需把缸中和系统中的空气排出，一般设在液压缸的上部。
排气方法：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将空气排出，然后将排气阀或排气塞关闭。