第四章 液压缸及辅助元件
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电子工业出版社
第1部分——液压缸及辅助元件
2) 单活塞杆活塞缸
重 型 汽 车 上 的 单 杆 活 塞 缸
电子工业出版社
第1部分——液压缸及辅助元件
2) 单活塞杆活塞缸
电子工业出版社
第1部分——液压缸及辅助元件
3) 差动油缸 单杆活塞缸在其左右两腔都接通高压油时称为：“差动连接”
实际上活塞在运动时，由于差动连接时两腔 间的管路中有压力损失，所以右腔中油液的压力 稍大于左腔油液压力，而这个差值一般都较小， 可以忽略不计，则差动连接时活塞推力F3和运动 速度v3为：
4. 缓冲装置 液压缸一般都设置缓冲装置，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。
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第1部分——液压缸及辅助元件
2) 伸缩缸 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。
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第1部分——液压缸及辅助元件
2) 伸缩缸 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。
1.缸盖；2.缸筒；3.压板；4.半环；5.防松螺帽；6.拉杆；
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第1部分——液压缸及辅助元件
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。
3. 密封装置 常采用的是o型密封圈和唇型密封圈，用于密封端盖与缸筒之间的配合，静 密封时采用o型密封圈，动密封采用唇型密封圈。
第1部分——液压缸及辅助元件
第4章 液压缸及辅助元件
➢液压缸的类型和结构 ➢蓄能器的结构与能量选择 ➢滤油器的类型与安装 ➢热交换器的工作原理 ➢油箱的结构与设计注意事项 ➢油管及管接头的选用 ➢密封装置的要求与类型
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第1部分——液压缸及辅助元件
【学习目标】 了解熟悉液压缸的工作原理及相关计算；掌握液压缸的分类， 特点及应用；熟悉辅助元件的工作原理；掌握液压系统中辅助元件 的类型、功用和工油路中的安装特点等，如滤油器、油箱、管件、 密封件、压力表、压力表开关、热交换器和蓄能器等。
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第1部分——液压缸及辅助元件
4）摆动缸
R
2
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。
R2
R1
R 1
(a)
(b)
Baidu Nhomakorabea
(c)
图4.8 摆动缸
(a)单片式摆动缸； (b) 双叶片式摆动缸； (c) 职能符号
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第1部分——液压缸及辅助元件 4.1.2 液压缸的典型结构和组成
电子工业出版社
第1部分——液压缸及辅助元件
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F和速度υ相等。其值为：
由上分析可得出，当输入流量与压力不变的情况下，无论是左缸还是 右缸进油所输出的作用力与速度大小是相等的，这种缸往往用于有此种 工况要求的油路中。
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第1部分——液压缸及辅助元件
4.1.2 液压缸的典型结构和组成
1.缸筒和缸盖 缸筒和缸盖的结构形式和其使用的材料有关。工作压力p＜10MPa时，使
用铸铁； p＜20MPa时，使用无缝钢管； p＞20MPa时，使用铸钢或锻钢。
图4.9缸筒和缸盖结构 (a)法兰连接式；(b)半环连接式；(c)螺纹连接式；(d)拉杆连接式；(e)焊接连接式
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第1部分——液压缸及辅助元件
柱塞缸输出的推力和速度各为：
3.其他液压缸 1) 增压液压缸 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。 有单作用和双作用两种型式
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第1部分——液压缸及辅助元件
图4.5增压缸 (a)单作用增压缸；(b)双作用增压缸；
单作用增压缸的工作原理如图4.5(a)所示，当输入活塞缸的液体压力为 p1，活塞直径为D，柱塞直径为d时，柱塞缸中输出的液体压力为高压， 其值为：
单作用增压缸在柱塞运动到终点时，不能再输出高压液体，需要将活塞退回到 左端位置，再向右行时才又输出高压液体，为了克服这一缺点，可采用双作用增压 缸，如图4.5(b)所示，大家可试着分析此油路（如何实现双向增压）。
图4.6伸缩缸 (a)单作用伸缩缸；(b)双作用伸缩缸；
伸缩缸的外伸动作是逐级进行的。其值为：
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第1部分——液压缸及辅助元件
3）齿轮缸
它由两个柱塞和一套齿轮齿条传动 装置组成，当液压油推动活塞左右往复 运动时， 齿条就推动齿轮往复转动， 从而由齿轮驱动工作部件作往复旋转运 动。
图4.7齿轮缸
【本章重点】 1. 液压缸的种类、特点及相关计算 2. 各辅助元件的结构特点 3．辅助元件的应用及安装
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第1部分——液压缸及辅助元件
4.1 液压缸的类型和结构
液压缸又称为油缸，它是液压系统中的一种执行元件，其功能就是将液压 能转变成直线往复式的机械运动。
4.1.1 液压缸的类型和特点
1.活塞缸 1)双活塞杆活塞缸
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。
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第1部分——液压缸及辅助元件
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。
用于小型机床中
图4.1 双活塞杆活塞缸
（a）缸筒固定；（b）活塞杆固定； 用于大型机械中
图4.3 差动缸
由上可知，差动连接时液压缸的推力比非差动连接时小，速度比非差 动连接时大，正好利用这一点，可使在不加大油源流量的情况下得到较 快的运动速度，这种连接方式被广泛应用于组合机床的液压动力系统和 其他机械设备的快速运动中。
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2.柱塞缸
第1部分——液压缸及辅助元件
图 4.4 柱塞缸 (a)单柱塞缸；(b)双柱塞缸；
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2) 单活塞杆活塞缸
重 型 汽 车 上 的 单 杆 活 塞 缸
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第1部分——液压缸及辅助元件
2) 单活塞杆活塞缸
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3) 差动油缸 单杆活塞缸在其左右两腔都接通高压油时称为：“差动连接”
实际上活塞在运动时，由于差动连接时两腔 间的管路中有压力损失，所以右腔中油液的压力 稍大于左腔油液压力，而这个差值一般都较小， 可以忽略不计，则差动连接时活塞推力F3和运动 速度v3为：
4. 缓冲装置 液压缸一般都设置缓冲装置，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。
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2) 伸缩缸 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。
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2) 伸缩缸 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。
1.缸盖；2.缸筒；3.压板；4.半环；5.防松螺帽；6.拉杆；
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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。
3. 密封装置 常采用的是o型密封圈和唇型密封圈，用于密封端盖与缸筒之间的配合，静 密封时采用o型密封圈，动密封采用唇型密封圈。
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第4章 液压缸及辅助元件
➢液压缸的类型和结构 ➢蓄能器的结构与能量选择 ➢滤油器的类型与安装 ➢热交换器的工作原理 ➢油箱的结构与设计注意事项 ➢油管及管接头的选用 ➢密封装置的要求与类型
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第1部分——液压缸及辅助元件
【学习目标】 了解熟悉液压缸的工作原理及相关计算；掌握液压缸的分类， 特点及应用；熟悉辅助元件的工作原理；掌握液压系统中辅助元件 的类型、功用和工油路中的安装特点等，如滤油器、油箱、管件、 密封件、压力表、压力表开关、热交换器和蓄能器等。
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第1部分——液压缸及辅助元件
4）摆动缸
R
2
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。
R2
R1
R 1
(a)
(b)
Baidu Nhomakorabea
(c)
图4.8 摆动缸
(a)单片式摆动缸； (b) 双叶片式摆动缸； (c) 职能符号
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第1部分——液压缸及辅助元件 4.1.2 液压缸的典型结构和组成
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第1部分——液压缸及辅助元件
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F和速度υ相等。其值为：
由上分析可得出，当输入流量与压力不变的情况下，无论是左缸还是 右缸进油所输出的作用力与速度大小是相等的，这种缸往往用于有此种 工况要求的油路中。
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第1部分——液压缸及辅助元件
4.1.2 液压缸的典型结构和组成
1.缸筒和缸盖 缸筒和缸盖的结构形式和其使用的材料有关。工作压力p＜10MPa时，使
用铸铁； p＜20MPa时，使用无缝钢管； p＞20MPa时，使用铸钢或锻钢。
图4.9缸筒和缸盖结构 (a)法兰连接式；(b)半环连接式；(c)螺纹连接式；(d)拉杆连接式；(e)焊接连接式
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第1部分——液压缸及辅助元件
柱塞缸输出的推力和速度各为：
3.其他液压缸 1) 增压液压缸 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。 有单作用和双作用两种型式
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第1部分——液压缸及辅助元件
图4.5增压缸 (a)单作用增压缸；(b)双作用增压缸；
单作用增压缸的工作原理如图4.5(a)所示，当输入活塞缸的液体压力为 p1，活塞直径为D，柱塞直径为d时，柱塞缸中输出的液体压力为高压， 其值为：
单作用增压缸在柱塞运动到终点时，不能再输出高压液体，需要将活塞退回到 左端位置，再向右行时才又输出高压液体，为了克服这一缺点，可采用双作用增压 缸，如图4.5(b)所示，大家可试着分析此油路（如何实现双向增压）。
图4.6伸缩缸 (a)单作用伸缩缸；(b)双作用伸缩缸；
伸缩缸的外伸动作是逐级进行的。其值为：
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3）齿轮缸
它由两个柱塞和一套齿轮齿条传动 装置组成，当液压油推动活塞左右往复 运动时， 齿条就推动齿轮往复转动， 从而由齿轮驱动工作部件作往复旋转运 动。
图4.7齿轮缸
【本章重点】 1. 液压缸的种类、特点及相关计算 2. 各辅助元件的结构特点 3．辅助元件的应用及安装
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4.1 液压缸的类型和结构
液压缸又称为油缸，它是液压系统中的一种执行元件，其功能就是将液压 能转变成直线往复式的机械运动。
4.1.1 液压缸的类型和特点
1.活塞缸 1)双活塞杆活塞缸
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。
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第1部分——液压缸及辅助元件
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。
用于小型机床中
图4.1 双活塞杆活塞缸
（a）缸筒固定；（b）活塞杆固定； 用于大型机械中
图4.3 差动缸
由上可知，差动连接时液压缸的推力比非差动连接时小，速度比非差 动连接时大，正好利用这一点，可使在不加大油源流量的情况下得到较 快的运动速度，这种连接方式被广泛应用于组合机床的液压动力系统和 其他机械设备的快速运动中。
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2.柱塞缸
第1部分——液压缸及辅助元件
图 4.4 柱塞缸 (a)单柱塞缸；(b)双柱塞缸；