课程目录液压缸的结构液压缸通常由后端盖缸筒活塞杆活塞组件前端盖等主要部分所组成为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏在缸筒与端盖活塞与活塞杆活塞与缸筒活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置在前端盖外侧还装有防尘装置为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖液压缸端部还设置缓冲装置有时还需设置排气装置液压缸的结构上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图该液压缸主要由缸底缸筒缸盖活塞活塞杆和导向套等组成缸筒一端与缸底焊接另一端与缸盖采用螺纹连接活塞与活塞杆采用卡键连接为了能够更好的保证液压缸的可靠密封在相应位置设
课 程 目 录 ? 3.2 液压缸的结构 液压缸通常由后端盖、 缸筒、活塞杆、活塞组件、 前端盖等主要部分所组成；为防止油液向液压缸外泄漏 或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活 3 塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有 密 . 封装置 ，在前端盖外侧，还装有 防尘装置 ；为防止活 2 塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设 置缓冲装置 ；有时还需设置 排气装置 。 液 压 缸 的 结 构 3 上 图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该 . 液压缸主要由缸底 1、缸筒 6 、缸盖 10、活塞 4 、活 2 塞杆 7 和导向套 8 等组成；缸筒一端与缸底焊接，另 . 一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连 1 接，为了能够更好的保证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了 密封圈 3、5、9、11 和防尘圈 12。下面对液压缸的结 缸 构具体分析。 体 3.2.1 缸体组件 组 ? 件 缸体组件与活塞组件形成的 密封容腔承受油压作用，因此， 3 缸体组件要有足够的强度， 较高 . 的表面精度可靠的密封性。 2 . 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接 1 形式 . 常见的缸体组件连接形式如图 3.10 所示。 1 缸 筒 与 (1) 法兰式连接（见图 a），结构相对比较简单，加工方便，连 端 接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装 盖 螺栓或旋入螺钉，它是常用 的 的一种连接形式。 连 (2) 半环式连接（见图 b）， 接 分为外半环连接和内半环连 形 接两种连接形式，半环连接 式 工艺性好， 连接可靠， 结构紧密相连， 但削弱了缸筒强度。 半环连接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖 3 的连接中。 . 2 (3) 螺纹式连接（见图 f 、c ），有外螺纹连接和内螺 . 纹连接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧密相连， 1 但缸筒端部结构较为复杂，这种连接形式通常用于要求外 . 形尺寸小、重量轻的场合。 2 ? 缸 筒 、 端 盖 和 (4) 拉杆式连 导 接 （见图d）， 向 结构相对比较简单，工 套 艺性好，通用 的 性强，但端盖 基 的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效 本 果。只适用于长度不大的中、低压液压缸。 要 (5) 焊接式连接（见图 e ），强度高，制造简单，但 求 焊接时易引起缸筒变形。 ? 3 3.2.1.2 缸筒、端盖和导向套的基础要求 . ? 缸筒 是液压缸的主体，其内孔一般都会采用镗 2 削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要 . 求表面粗糙度在 0.1 ～0.4 μm，使活塞及其密封 2 件、支承件能顺利滑动，来保证密封效果，减 少磨损；缸筒要承受很大的液压力，因此，应具 活 有足够的强度和刚度。 塞 ? 组 件 3 . 2 . 2 . 1 端盖 装在缸筒两端，与缸筒形成封闭油腔，同样承 活 受很大的液压力，因此，端盖及其连接件都应有足够 塞 的强度。设计时既要考虑强度，又要选择工艺性较好 与 的结构及形式。 活 导向套 对活塞杆或柱塞起导向和支承作用，有些 塞 液压缸不设导向套，直接用端盖孔导向，这种结构简 杆 单，但磨损后必须更换端盖。 的 缸筒、端盖和导向套的材料选择和技术方面的要求可参考 连 《液压工程手册》。 接 形 3.2.2 活塞组件 式 活塞组件由活塞、活塞杆和连接件等组成。随液 压缸的工作所承受的压力、安装方法和工作条件的不同，活塞 3 组件有多种结构及形式。 . 3.2.2.1 活塞与活塞杆的连接形式 2 如图 3.11 所示，活塞与活塞杆的连接 最常用的 . 有螺纹连接和半环连接形式 ，除此之外还有整体式结 2 构、焊接式结构、锥销式结构等。 . 螺纹式连接 如图 (a) 所示，结构相对比较简单，装拆方便， 2 但一般需备螺母防松装置； 活 塞 组 件 的 ? 密 半环式连接 如图 (b) 所示，连接强度高，但结构复 封 杂，装拆不便，半环连接多用于高压和振动较大的场 合。 3 3.2.2.2 活塞组件的密封 . ? 活塞装置主要用来防止液压油的泄漏， 良好的 2 密封是液压缸传递动力、正常动作的保证，根据 . 两个需要密封的耦合面间有无相对运动，可把密 3 封分为动密封和静密封两大类。 设计或选用密封装置的基础要求是 拥有非常良好的密 缓 冲 封性能，并随压力的增加能自动提高密封性，除此以 装 外，摩擦阻力要小、耐油、抗腐蚀、耐磨、寿命长、 置 制造简单、拆装方便。 ? 常见的密封方法有以下几种。 3 (1) 间隙密封 . 间隙密封是一种常用的密封方法， 它依靠相对运动 2 零件配合面间的微小间隙来防止泄漏，由环形缝隙轴 . 向流动理论可知，泄漏量与间隙的三次方成正比，因 3 此可用减小间隙的办法来减小泄漏。一般间隙为 . 0.01 ～0.05 mm，这就要求配 1 合面有很高的加工精度。 在活塞的外圆表面一般 圆 开几道宽 0.3 ~0.5 mm、深 柱 0.5 ~l mm、间距 2~5mm 的环 形 形沟槽，称 平衡槽 ，其作用 如 环 下: 隙 (a) 使活塞具有自位性能 ，由于活塞的几何形状和同 式 轴度误差，工作所承受的压力油在密封间隙中的不对称分布将 缓 形成一个径向不平衡力，称为液压卡紧力，它使摩擦 冲 力增大，开平衡槽后，使得径向油压力趋于平衡，
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