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3.2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3.2.1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体组件构具体分析。3.2.1缸体组件?缸体组件与活塞组件形成的3.2.1.密封容腔承受油压作用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精度可靠的密封性。3.2.1.1缸筒与端盖的连接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，用以安装盖的连螺栓或旋入螺钉，它是常用的一种连接形式。(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。3.2.1.2半环连接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。(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，但缸筒端部结构较为复杂，这种连接形式通常用于要求外观尺寸小、重量轻的场合。?缸筒、端盖和导向套的(4)拉杆式连接（见图d），结构相对比较简单，工艺性好，通用性强，但端盖基的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效本要求果。只适用于长度不大的中、低压液压缸。(5)焊接式连接（见图e），强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒变形。?33.2.1.2.缸筒、端盖和导向套的基础要求?2.缸筒是液压缸的主体，其内孔一般都会采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要求表面粗糙度在0.1～0.4μm，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与活塞杆的连接形式的强度。设计时既要考虑强度，又要选择工艺性较好的结构及形式。导向套对活塞杆或柱塞起导向和支承作用，有些液压缸不设导向套，直接用端盖孔导向，这种结构相对比较简单，但磨损后必须更换端盖。缸筒、端盖和导向套的材料选择和技术方面的要求可参考《液压工程手册》。3.2.2活塞组件活塞组件由活塞、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2.2.2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，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?活塞组件的密封良好的活塞装置主要用来防止液压油的泄漏，2.3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。(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3.2.3.1零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，因此可用减小间隙的办法来减小泄漏。一般间隙为0.01～0.05mm，这就要求配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0.3~0.5mm、深柱0.5~lmm、间距2~5mm的环形形沟槽，称平衡槽，其作用如环下:隙式缓冲装置(a)使活塞具有自位性能，由于活塞的几何形状和同轴度误差，工作所承受的压力油在密封间隙中的不对称分布将形成一个径向不平衡力，称为液压卡紧力，它使摩擦力增大，开平衡槽后，使得径向油压力趋于平衡，活塞能自动对中，减小了摩擦力；使(b)由于同心环缝的泄漏要比偏心环缝小得多，活塞3.2.3.2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，油液储存在平衡槽内，使活塞能自动润滑。间隙密封的特点是结构相对比较简单、摩擦力小、耐用，但对零件的加工精度要求比较高，且难以完全消除泄漏。故只适用于低压、小直径的快速液压缸。(2)活塞环密封活塞圆锥形 环 隙 式 环密封依 靠装在活 塞环形槽 内的弹性 金属环紧贴缸筒内壁实现密封，如图所示。 它的密封效果较间隙密封好，适用的压力和温度 缓 范围很宽，能自动补偿磨损和气温变化的影响，能在 冲 高速条件下工作，摩擦力小，工作可靠，寿命长，但 装 置 不能完全密封。 活塞环的加工复杂，缸筒内表面加工精度要求 高，通常用于高压、高速和高温的场合。 3 (3) 密封圈密封 . 2 . 3 . 3 密封圈密封是液压系统中应用最广泛的一种密 封，密封圈有 O形、 V 形、 Y 形及组合式等数种，其 材料为耐油橡胶、尼龙、聚氨酯等。 ? ①O形密封圈 O 形密 可 变 节 流 槽 式 缓 冲 装 置 封圈 的截 面为 圆形，大多数都用在静密封和速度较低的滑动密封，其结 构简单紧凑，安装便捷，价格实惠公道，可在 -40 ～120° C 的温度范围内工作。但与唇形密封圈相比，其寿命较 短，密封装置机械部分的精度要求高， 启动阻力较大。 ? O形圈密封的原理如图所示， O形圈装入密 封槽后，其截面受到压缩后变形。 在无液压力时，靠 O形圈的弹性对接触面产生预 接触压力，实现初始密封，当密封腔充入压力油后， 3 . 2 在液压力的作用下， O形圈挤向槽一侧，密封面上的 接触压力上升，提高了密封效果。 ? 任何形状的密封圈在安装时，一定要保证适当 . 3 . 4 的预压缩量， 过小不能密封， 过大则摩擦力增大， 且易于损坏，因此，安装密封圈的沟槽尺寸和表 面精度必须按有关手册给出的数据严格保证。 在动密封中， 当压力大于 10MPa 时，O 形圈就会 被挤入间隙中而损坏，为此需在 O形圈低压侧设置聚 1.25 ～ ，其结构如 可 调 2.5 节 流 孔 式 缓 冲 装 置 四氟乙烯或尼龙制成的挡圈，其厚度为 mm，双向受高压时，两侧都要加挡圈 图所示。 ? ② V 形密封圈 ? V 形圈的截面为 V 形，如图所示， V 形密封 装置是由压环、 V 形圈和支承环组成。当工作压 力高于 10MPa 时，可增加 V 形圈的数量，提高 密封效果。 安装时， V 形圈的开口应面向压力高 的一侧。 本 章 小 结 作 业 习 题 解 答 ? V 形圈密封性能良好，耐高压，寿命长，通过 调节压紧力， 可获得最佳的密封效果， 但 V 形密 封装置的摩擦阻力及结构尺寸较大，主要用于活 塞杆的往复运动密封，它适宜在工作所承受的压力 p
50MPa 、温度 -40 ~80℃的条件下工作。 ③ Y 形密封圈 Y 形密封圈的截面为 Y 形，属唇形密封圈。它是 一种密封性、稳定性和耐压性较好，摩擦阻力小，寿 命较长的密封圈，故应用很普遍。 Y 形圈大多数都用在往 Y 形圈可 复运动的密封，根据截面长宽比例的不同， 分为宽断面和窄断面两种形式；宽断面 用于工作所承受的压力 p
客服1