液压缸的典型结构

放大
4.2
21
20
19
18
图4-8
17
16
15
4.2.1缸筒组件 缸筒组件的其它几种连接方式如图4-9所示。图4-9 （a）、（b）、(c)所示分别为法兰连接、半环连接和螺 纹连接。
(a)
(b)
图4-9
(c)
4.2.2 活塞组件 图4—10所示是活塞组件的几种常见结构形式。
4 3 2 1 5
(a) 10 8 7 6
2
3
遥控口 K
11
10
9 8
4
5 6 7
P K
T (a)
进油口ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱP
出油口 T
(b)
图5-3
5
6
7
8
4 3 9 10 11
遥控口
2
P
1
图5-4
T
与三节同心式结构相比，二节同心式结构的特点是： 1）主阀芯的圆柱导向面和圆锥面与阀套的内圆柱面和 阀座有同心度要求，与先导阀座无配合，故结构简单， 加工和装配方便。 2）过流面积大，在相同流量的情况下，主阀开启度小； 或者在相同开启情况下，其通流能力大。 3）主阀芯与阀套可通用化，便于批量生产。
液压缸的典型结构 图4—8所示为拉杆式单杆活塞缸的典型结构。根据图4 一8所示液压缸各部分的结构特点及功用，可将其划分为缸 筒组件、活塞组件、液压缸的密封、液压缸的排气装置和制 动缓冲装置等几个部件，其它种类的液压缸也不外乎是由这 几个部件组成。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I 11 12 13 14 I
4
5
6
7
P P
T T (a) 1 T 2 (c) A A A
P 3
T
P
A (b)
图5-2
2．先导式溢 流阀 先导式溢流阀 是由先导阀和主 阀两部分组成。 先导式溢流阀有 多种结构，较常 见的结构型式有 三节同心式和二 节同心式。 三节同心式 和二节同心式溢 流阀的结构如图 5-3和图5-4所示。
1
3）卸荷压力 当先导式溢流阀的远程 控制口 K 与油箱相连，即 p 卸荷时，额定流量下溢流 p 阀进、出油口的压力差称 s p k' 为卸荷压力。 pk 4 ）最大允许流量和最 p B 小稳定流量 溢流阀的最大允许流量 为其额定流量。溢流阀的 最小稳定流量取决于它对 0 压力平稳性的要求，一般 规 定 为 额 定 流 量 的 15% 。
5.1.3 液压阀的性能参数 各种不同的液压阀有不同的性能参数，其共同的性能参 数如下： 1．公称通径 公称通径代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定流 量。与阀进出油口相连接的油管规格应与阀的通径相一致。 阀工作时的实际流量应小于或等于其额定流量，最大不得 大于额定流量的1.1倍。 2．额定压力 液压阀长期工作所允许的最高压力。对压力控制阀， 实际最高压力有时还与阀的调压范围有关；对换向阀，实 际最高压力还可能受其功率极限的限制。
5.1.2 液压阀的分类 液压阀的分类方法很多，以至于同一种阀在不同的场合， 因其着眼点不同有不同的名称。下面介绍几种不同的分类方 法。 1、按功用分类 根据在液压系统中的功用可分为：压力控制阀、流量控 制阀和方向控制阀。 2 、根据控制方式分类 根据液压阀的控制方式分为：定值或开关控制阀、电液 比例阀、伺服控制阀和数字控制阀 。 3、根据阀芯的结构形式分类 根据阀芯的结构形式分为：滑阀(或转阀)类、锥阀类。此 外，还有喷嘴挡板阀类和射流管阀。 4、根据连接和安装型式不同分类 根据连接和安装型式不同分为：管式阀、板式阀、叠加 式阀和插装式阀。
5.1.4 对液压阀的基本要求 液压系统对液压阀的基本要求为： 1．动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小，噪声小， 使用寿命长。 2．流体通过液压阀时压力损失小；阀口关闭时，密封性 能好，内泄漏小，无外泄漏。 3．所控制的参量（压力或流量）稳定，受外部干扰时变 化量小。 4．结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性 好。 5.2 压力控制阀 压力控制阀（简称压力阀）是用来控制液压系统中的 油液压力或通过压力信号实现控制的阀类，包括溢流阀、 减压阀、顺序阀和压力继电器等。
(b) 11 12
9
(c)
图4-10
(d)
4.2.3液压缸的密封 液压缸的密封是指活塞、活塞杆和端盖等处的密封，是 用来防止液压缸内部(活塞与缸筒内孔的配合面)和外部的泄 漏。以下简要介绍液压缸中常见的密封形式。
A A
放大
60 °
0.3
(a)
图4-11
(b)
图4-12
(a)
(b)
防尘圈
(c)
图4-13
二、溢流阀的性能指标 溢流阀的性能包括静态性能和动态性能。静态性能是指 溢流阀在稳定工况时的性能；动态性能是指溢流阀在瞬态 工况时的性能。 1、静态性能指标 1）压力调节范围 压力调节范围是指调压弹簧在规定的 范围内调节时，系统压力能平稳地上升或下降，且压力无 突跳及迟滞现象时的最大和最小调定压力。高压溢流阀为 改善调节性能，一般通过更换四根自由高度、内径相同而 刚度不同的弹簧实现0.6~8 MPa，4~16 MPa，8~20MPa， 16~32 MPa四级调压。 2）启闭特性 启闭特性是指溢流阀在稳态情况下从开 启到闭合的过程中，被控压力与通过溢流阀的溢流量之间 的关系。一般用溢流阀稳定工作时的压力－流量特性来描 述，如图5-5所示。图中ps为溢流阀的调定压力，pk、p′k分 别为直动式溢流阀和先导式溢流阀的开启压力。
T
P
S
g f (a)
图 5-1
c 8 (b)
T
直动式溢流阀一般 用于压力小于2.5 MPa 的小流量场合。直动 式溢流阀采取适当的 措施也可用于高压大 流量。例如，德国 Rexroth公司开发的通 径为6~20 mm、压力 为40~63 MPa，通径 为25~30 mm、压力 为31.5 MPa的DBD型 直动式溢流阀，最大 流量可达330 L/min。 其中较为典型的锥阀 式结构如图5-2(a)所示， 图5-2(b)为锥阀式结 构的局部放大图。
5.2.1 溢流阀 一、溢流阀的结构和工 作原理 常用的溢流阀按其结构 形式可分为直动式和先导 式两类。 1．直动式溢流阀 直动式溢流阀是依靠 系统中的压力油直接作用 在阀芯上与弹簧力等相平 衡，以控制阀芯的启闭动 作。图5-1所示为直动式溢 流阀的结构及图形符号。
1 2 3 4 5 L 6 e 7 P
先导式
直动式开启
直动式闭合
qn
图5-5
q
(d)
4.2.4 液压缸的排气装置 液压系统中混入空气后，会影响液压缸运动的平稳性， 如低速运动时易爬行，启动时出现冲击、振动和噪声，换向 精度降低等，压力过大时还会产生绝热压缩而造成局部高温。 因此在设计和使用液压缸时，必须考虑空气的排除。
图4-14
4.2.5液压缸的制动和缓冲 制动和缓冲结构主要有环状间隙式、可调流量式和 可变节流式等。图 4—15 （ a ）所示是一种环状间隙式缓 冲装置。环状间隙缓冲装置的凸台，也可以制成园锥形， 如图4—15（b）所示。图4—16所示是一种可调流量式缓 冲装置。图4一17所示为可变节流式缓冲装置。
δ
δ
(a)
图4-15
(b)
α
A向
A
图4-17
1
v
2
图4-16
第五章 液压控制阀 液压控制阀（以下简称液压阀）是液压系统中的控制元 件，用来控制液压系统中流体的压力、流量及流动方向， 从而使之满足各类执行元件不同的动作要求。 5.1 液压阀概述 5.1.1 液压阀的基本结构及工作原理 液压阀的基本结构主要包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀 体内作相对运动的装置。阀芯的主要形式有滑阀、锥阀和 球阀；阀体上除有与阀芯配合的阀体孔或阀座孔外，还有 外接油管的进出油口；驱动阀芯在阀体内作相对运动的装 置可以是手调机构，也可以是弹簧或电磁铁，有些场合还 采用液压力驱动。 在工作原理上，液压阀是利用阀芯在阀体内的相对运 动来控制阀口的通断及开口的大小，来实现压力、流量和 方向控制。液压阀工作时，所有阀的阀口大小，阀进、出 油口间的压差以及通过阀的流量之间的关系都符合孔口流 量公式（q=KA· Δpm）。