液压油缸

第四章液压油缸

第一节液压缸的工作原理、类型和特点

液压缸是液压系统中的执行元件，它的职能是将液压能转换成机械能。液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量是直线速度和力。液压缸的活塞能完成往复直线运动，输出有限的直线位移。

1液压油缸

根据《2013-2017年中国液压油缸行业产销需求预测与转型升级分析报告》统计，2010年我国液压行业实现产值351.13亿元，同比增长33.29%。我国的液压工业经过近50年的发展，已具

有相当生产实力和技术水平，可基本满足经济发展的一般需求，其中重大成套装备的配套率已达到60%以上。尤其是近10年来下游行业的快速成长，积极推动了液压行业的成长。油缸是我国液压产品中最为成熟的产品之一。行业保持多年快速增长，已经形成了较为成熟的供需链，具备了较大的市场规模。前瞻网数据显示，我国液压油缸行业销售收入由2005年的31亿元增长至2010年的近110亿元，5年复合增长率为28.83%。但是，和液压行业相同，油缸占全国工业总产值的比例仍较低，远低于国外发达国家水平。同时，我国具有市场需求旺盛、成本低等优势，预计未来将成为世界液压行业和油缸行业的重心。

2简介

缸筒液压系统中的执行机构。

它的组成部分主要由：

中文：缸筒

英文：TUBE

中文：活塞杆

英文：ROD

中文：缸盖

英文：ROD COVER

中文：活塞

英文：PISTON

中文：密封件

英文：SEAL

一. 缸筒(TUBE)由四部分组成：

1. 缸体

2. 法兰

3. 缸底

4. 衬套

二. 活塞杆(ROD)由三部分组成：

1. 杆体

2. 耳环

3. 衬套

以上各部分组成;缸体内部由活塞分成两个部分，分别大腔和小腔;

大腔指活塞杆完全伸出后，缸体内腔;

小腔指活塞杆完全伸入后，缸体与杆体内腔;

由于液压油的黏性比较高，压缩比很小，当缸底油口进油后，活塞将被推动使缸盖油口出油，活塞带动活塞杆做伸出或缩回运动，反之亦然。

3工作原理

先说它的最基本5个部件：缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置、排气装置。

每种缸的工作原理几乎都是相似的，拿一个手动千斤顶来说，千斤顶其实也就是个最简单的油缸了。通过手动增压秆(液压手动泵)使液压油经过一个单向阀进入油缸，这时进入油缸的液压

油因为单项阀的原因不能再倒退回来，逼迫缸杆向上，然后在做工继续使液压油不断进入液压缸，就这样不断上上升，要降的时候就打开液压阀，使液压油回到油箱，这个是最简单的工作原理，其他的都是在这个基础上改进的，气缸跟油缸的原理基本相同。[2]

4结构形式

根据常用液压缸的结构形式，可将其分为四种类型：活塞式、柱塞式、伸缩式和摆动式。

5种类

我们都知道，液压油缸对于液压机械来说是非常重要的一个部件，在整个液

压机械中扮演一个执行元件的角色，整个过程中液压油缸就是把液压能转换成机械能。根据使用压力的范围我们可以把液压油缸分为轻压、中压、重压三类。依据JIB-B8354规范，液压油缸依照使用压力可以分为下列规格。

使用压力名称

70kgf/cm²（7MPa）低压液压缸

140kgf/cm²（14MPa）中压液压缸

210kgf/cm²（21MPa）高压液压缸

6选用

对于液压油缸的选用，我们一般在选用液压油缸的过程当中都会依照内径、行程、使用压力、安装型式去选择液压油缸，其实除了这些外还有以下几点是值得我们去注意的，首先液压缸负载后作动速度达到某一标准以上时，必须需用有缓冲装置的液压缸。或者达到更高速度时必须在液压缸外，加装减速阀。其次是慎选液压油与油封。不同的液压油滴用不同材质的油封，以保证液

压缸的寿命。

7保养

因为液压油缸要承受很大的压强，负载越重，它的压强就会越大，因此，做好液压油缸的保养工作是整个液压系统的维护最重要的一环。

液压油缸就相当于液压系统的心脏，心脏出问题很难修补，所以液压油缸的维护就是要谨慎细致。

首先，要防锈。因为液压油缸的活塞部分在工作状态中是要伸出油缸的，自然就会受到氧化物的、酸性气体的侵蚀，这就需要我们给它涂敷适量的油脂进行保护，以免作为承重部件的活塞受侵蚀而在工作中可能发生断折。

其次，要开箱换油。因为长时间使用，难免会有异物进入液压油缸中，这样在使用中就会发生摩擦增大现象，另外，液压油也是有一定的使用寿命，长时间不换油会损坏或者侵蚀液压油缸内部。

治不如防，因此在液压油缸的工作中要控制速度适当，不要超过2m/s，这样可以延长液压油缸的使用寿命，另外为了保护机构和安全起见，内部安装缓冲装置对于液压油缸的保护是十分有效的。

8优缺点

优点1

由于气动系统使用压力一般在0.2-1.0Mpa范围，因此气缸是不能做大功率的动力元件。液压缸就可以做比较大的功率的元件，使用液压系统。

优点2

从介质讲空气是可以用之不竭的，没有费用和供应上的困难，将用过的气体直接排入大气，处理方便，不会污染，液压油则相反。

优点3

空气黏度小，阻力就小于液压油。

优点4

但空气的压缩率远大于液压油，所以它的工作平稳性和响应方面就差很远。液压缸是液压系统中最重要的执行元件，它将液压能转换机械能，并与各种传动机构相配合，完成各种的机械运动。液压缸具有结构简单、输出力大、性能稳定可靠、使用维护方便、应用范围广泛等特点。

9油缸加工

油缸是工程机械最主要部件

传统加工方法

拉削缸体——精镗缸体——磨削缸体。

投入对比

磨床或绗磨机(几万——几百万)，滚压刀(1仟——几万)。滚压后，孔表面粗糙度由幢滚前Ra3.2～6.3µm减小为Ra0.4～0.8µm，孔的表面硬度提高约30%，缸筒内表面疲劳强度提高25%。油缸使用寿命若只考虑缸筒影响，提高2～3倍，镗削滚压工艺较磨削工艺效率提高3倍左右。以上数据说明，滚压工艺是高效的，能大大提高缸筒的表面质量。

经滚压后特性

表面没有锋利的微小刃口，长时间的运动摩擦也不会损伤密封圈或密封件。

加工原理

它是一种压力光整加工，是利用金属在常温状态的冷塑性特点，利用滚压工具对工件表面施加一定的压力，使工件表层金属产生塑性流动，填入到原始残留的低凹波谷中，而达到工件表面粗糙值降低。由于被滚压的表层金属塑性变形，使表层组织冷硬化和晶粒变细，形成致密的纤维状，并形成残余应力层，硬度和强度提高，从而改善了工件表面的耐磨性、耐蚀性和配合性。滚压是一种无切削的塑性加工方法。更多技术可咨询：无切削加工技术安全、方便，能精确控制精度，几大优点：

1.提高表面粗糙度，粗糙度基本能达到Ra≤0.08µm左右。

2.修正圆度，椭圆度可≤0.01mm。

3.提高表面硬度，使受力变形消除，硬度提高HV≥4°