液压缸缓冲原理及缓冲装置的结构形式

液压缸缓冲原理及缓冲装置的结构形式2020/6/122一、目的与原理1、目的：当液压缸驱动质量较大、运动速度较快的工作部件时，一般要设置缓冲装置。其目的是消除因运动部件的惯性力和液压力所造成的活塞与缸盖之间的机械撞击，同时也为了降低活塞在改变运动方向时液体的噪声。2、缓冲的原理：当活塞运行到终端之前一段距离时，将排油腔的液压油封堵起来，迫使液压油从缝隙或节流小孔流出，增大排油阻力，减缓活塞运动速度。2020/6/123二、液压缸中常用的几种缓冲装置1、圆柱形环隙式缓冲装置当缓冲柱塞进入缸盖上的内孔时，缸盖和缓冲活塞间形成缓冲油腔（排油腔），被封闭的排油腔液压油只能从环形间隙δ中挤出，增大了排油阻力，从而减缓了活塞的运动速度。这种缓冲装置在缓冲过程中，由于其节流面积不变，故缓冲开始时，产生的缓冲制动力很大（效果明显），很快就降低了。其缓冲效果较差，但这种装置结单，制造成本低，所以在系列化的成品液压缸中多采用这种缓冲装置。2020/6/1242、圆锥形环隙式缓冲装置由于缓冲柱塞为圆锥形，所以缓冲环形间隙δ随位移量而改变；即节流面积随缓冲行程的增大而缩小，使机械能的吸收较均匀，其缓冲效果较好。2020/6/1253、可变节流槽式在缓冲柱塞上开有由浅变深的轴向三角节流槽，当缓冲柱塞进入缸盖内孔时，油液经三角槽流出，使活塞受到制动、缓冲作用，随着活塞的移动，节流面积逐渐减小，使活塞在缓冲过程中运行均匀、冲击小，制动时的位置精度高。2020/6/1264、可调节流孔式当缓冲柱塞进入缸盖内孔时，排油腔被封堵，油液只能通过小孔节流排出（节流阀排油），排油腔缓冲压力升高，使活塞制动减速。调节节流孔的大小（节流阀的通流面积），可以改变回油流量，从而改变活塞缓冲减速时的速度。单向阀的作用是当活塞返程时，能迅速向液压缸供油，以避免活塞推力不足而启动缓慢或困难的现象发生。由于安装了节流阀，制动力可根据负载进行调节，因此适用范围较广。2020/6/127三、工作过程演示2020/6/128四、缓冲装置故障1、缓冲过度缓冲过度是指缓冲柱塞从开始进入缸盖孔内进行缓冲到活塞停止运动时为止的时间间隔太长，另外进入缓冲行程的瞬间活塞将受到很大的冲击力。此时应适当调大缓冲节流阀的开度。另外，采用固定式缓冲装置（无缓冲节流阀）时，当缓冲柱塞与缓冲衬套的间隙太小，也会出现过度缓冲，此时可将缸盖拆开，磨小缓冲柱塞或加大衬套孔，使配合间隙适当加大，消除过度缓冲。2020/6/1292、无缓冲作用无缓冲作用指的是在活塞行程末端，活塞不缓冲减速，给缸盖很大冲击力，产生撞击。严重时，活塞猛然撞击缸盖，使缸盖损坏、液压缸底座断裂，其原因如下：1）缓冲调节阀处于全开状态。2）缓冲装置中的单向阀钢球（或阀芯）与阀座之间夹有异物或钢球阀座密合面划伤而不能密合。3）因活塞倾斜使缓冲柱塞不能插入缓冲孔内所致。4）油缸密封破损失效，存在内泄漏。缓冲腔内的油液要吸收惯性力，因此排油腔压力往往超过工作腔压力。当油缸发生内泄时，油液将从缓冲腔倒漏向工作腔，使活塞不减速（类似差动），缓冲失效。5）缓冲柱塞和衬套（缸盖）上有伤痕或配合过松。6）镶装在缸盖上的缓冲衬套脱落。7）存在设计缺陷。2020/6/12103、油缸启动后的短时停止在启动时，油缸进口油液的流量较大，活塞向左移动（压力油作用在缓冲柱塞上）。由于缓冲过度，A腔还处于高压状态，单向阀几乎不能打开，进入A腔的油量便不足以填满A腔，而使A腔局部出现真空。因此，在缓冲柱塞连同活塞先向左移动一段行程后，会因A腔局部真空而出现使油缸活塞瞬间停止的现象。由于局部真空，A腔压力随之下降，单向阀打开，油液补满A腔，油缸活塞才又正常运动。2020/6/1211五、排气装置液压传动系统中往往会混入空气，使系统工作不稳定，产生振动、爬行或前冲等现象；严重时会使系统不能正常工作。因此，设计液压缸时，必须考虑空气的排除，对于要求不高的液压缸，往往不设计专门的排气装置，而是将油口布置在缸筒两端的最高处，这样也能使空气随油液排往油箱，再从油箱溢出；对于速度稳定性要求较高的液压缸和大型液压缸，常在液压缸的最高处设置专门的排气装置，如排气塞、排气阀等。