液压缸的典型结构

4.2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。212019181716151032176549811131214放大II图4-84.2.1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)(c)图4-94.2.2活塞组件图4—10所示是活塞组件的几种常见结构形式。687(c)9(a)10(d)1211(b)12345图4-104.2.3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。放大AA0.360°图4-11(a)(b)图4-12(c)(d)(a)(b)防尘圈图4-134.2.4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4-144.2.5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。(a)δ(b)αδ图4-15v21图4-16A图4-17A向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）。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。5.1.3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。5.1.4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。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。612345(a)图5-1(b)eT7gc8SPfLTP直动式溢流阀一般用于压力小于2.5MPa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6~20mm、压力为40~63MPa，通径为25~30mm、压力为31.5MPa的DBD型直动式溢流阀，最大流量可达330L/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。图5-24675321PPPPTTAAAATT(b)(c)(a)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。1325467891011(a)(b)图5-3遥控口K出油口T进油口PTKP567891011123PT图5-4遥控口4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。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0.6~8MPa，4~16MPa，8~20MPa，16~32MPa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。3）卸荷压力当先导式溢流阀的远程控制口K与油箱相连，即卸荷时，额定流量下溢流阀进、出油口的压力差称为卸荷压力。4）最大允许流量和最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压力平稳性的要求，一般规定为额定流量的15%。psppp'0nqq图5-5先导式直动式开启直动式闭合kkpB