液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)(或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng))的液壓執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。用它來實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可免去減速裝置，并且沒有傳動(dòng)間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

液壓缸輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比;液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置與排氣裝置組成。緩沖裝置與排氣裝置視具體應(yīng)用場合而定，其他裝置則*。

液壓缸的制造視頻：

01 液壓缸的組成▼

液壓缸通常由后端蓋、缸筒、活塞桿、活塞組件、前端蓋等主要部分組成；為防止油液向液壓缸外泄漏或由高壓腔向低壓腔泄漏，在缸筒與端蓋、活塞與活塞桿、活塞與缸筒、活塞桿與前端蓋之間均設(shè)置有密封裝置，在前端蓋外側(cè)，還裝有防塵裝置；為防止活塞快速退回到行程終端時(shí)撞擊缸蓋，液壓缸端部還設(shè)置緩沖裝置；有時(shí)還需設(shè)置排氣裝置。

▲常用液壓缸結(jié)構(gòu)圖

缸筒：缸筒是液壓缸的主體零件，它與缸蓋、活塞等零件構(gòu)成密閉的容腔，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。

缸蓋：缸蓋裝在液壓缸兩端，與缸筒構(gòu)成緊密的油腔。通常有焊接、螺紋、螺栓、卡鍵和拉桿等多種連接方式，一般根據(jù)工作壓力，油缸的連接方式，使用環(huán)境等因素選擇。

活塞桿：活塞桿是液壓缸傳遞力的主要元件。材料一般選擇中碳鋼（如45號鋼）。油缸工作時(shí)，活塞桿受推力、拉力或彎曲力矩等，固保證其強(qiáng)度是必要的；并且活塞桿常在導(dǎo)向套中滑動(dòng)，配合應(yīng)合適。

活塞：是將液壓能轉(zhuǎn)為機(jī)械能的主要元件，它的有效工作面積直接影響液壓缸的作用力和運(yùn)動(dòng)速度。活塞與活塞桿連接有多種形式，常用的有卡環(huán)型、軸套型和螺母型等。

導(dǎo)向套：導(dǎo)向套對活塞桿起導(dǎo)向和支撐作用，它要求配合精度高，摩擦阻力小，耐磨性好，能承受活塞桿的壓力、彎曲力以及沖擊振動(dòng)。內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒有桿腔的密封，外側(cè)裝有防塵圈，以防止雜質(zhì)、灰塵和水分帶到密封裝置處，損壞密封。

緩沖裝置：活塞和活塞桿在液壓力的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)時(shí)具有很大的動(dòng)量，當(dāng)進(jìn)入油缸的端蓋和缸底部分時(shí)，會(huì)引起機(jī)械碰撞，產(chǎn)生很大的沖擊壓力和噪音。采用緩沖裝置，就是為了避免這種碰撞。其工作原理是使缸筒低壓腔內(nèi)油液（全部或部分）通過節(jié)流把動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能，熱能則由循環(huán)的油液帶到液壓缸外。緩沖裝置的結(jié)構(gòu)分為恒節(jié)流面積緩沖裝置和變節(jié)流型緩沖裝置兩種。

液壓傳動(dòng)原理

以油液作為工作介質(zhì)，通過密封容積的變化來傳遞運(yùn)動(dòng)，通過油液內(nèi)部的壓力來傳遞動(dòng)力。

• 動(dòng)力部分：將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能（液壓能）。例如：液壓泵。

• 執(zhí)行部分：將液壓泵輸入的油液壓力能轉(zhuǎn)換為帶動(dòng)工作機(jī)構(gòu)的機(jī)械能。例如：液壓缸、液壓馬達(dá)。

• 控制部分：用來控制和調(diào)節(jié)油液的壓力、流量和流動(dòng)方向。例如：壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。

• 輔助部分：將前面三部分連接在一起，組成一個(gè)系統(tǒng)，起貯油、過濾、測量和密封等作用。例如：管路和接頭、油箱、過濾器、蓄能器、密封件和控制儀表等。

02 液壓缸按結(jié)構(gòu)分類▼

活塞式液壓缸：單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿。其兩端進(jìn)出口油口A和B都可通壓力油或回油，以實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng)，故稱為雙作用缸。

伸縮式液壓缸：具有二級或多級活塞，伸縮式液壓缸中活塞伸出的順序式從大到小，而空載縮回的順序則一般是從小到大。伸縮缸可實(shí)現(xiàn)較長的行程，而縮回時(shí)長度較短，結(jié)構(gòu)較為緊湊。此種液壓缸常用于工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械上。

擺動(dòng)式液壓缸：是輸出扭矩并實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，也稱擺動(dòng)式液壓馬達(dá)。有單葉片和雙葉片兩種形式。定子塊固定在缸體上，而葉片和轉(zhuǎn)子連接在一起。根據(jù)進(jìn)油方向， 葉片將帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作往復(fù)擺動(dòng)。

03 液壓缸的主要參數(shù)▼

液壓缸的主要參數(shù)包括壓力、流量、尺寸規(guī)格、活塞行程、運(yùn)動(dòng)速度、推拉力、效率和液壓缸功率等。

壓力：壓力是油液作用在單位面積上的壓強(qiáng)。計(jì)算公式p=F/A，即作用在活塞上的載荷除以活塞的有效工作面積。在同一個(gè)活塞的有效工作面積上，載荷越大，克服載荷所需要的壓力就越大。

液壓缸依照使用壓力可分為下列規(guī)格：70kgf/cm平方(7Mpa)稱低壓液壓缸，140kgf/cm平方(14Mpa)稱中壓液壓缸，210kgf/cm平方(21Mpa)稱高壓液壓缸。

流量：流量是單位時(shí)間內(nèi)油液通過缸筒有效截面積的體積。計(jì)算公式Q=V/t=vA，其中V表示液壓缸活塞一次行程中所消耗的油液體積，t表示液壓缸活塞一次行程所需時(shí)間，v表示活塞桿運(yùn)動(dòng)速度，A表示活塞的有效工作面積。

活塞行程：活塞行程指活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)在兩極之間走過的距離。一般在滿足了油缸的穩(wěn)定性要求后，按實(shí)際工作行程選取與其相近似的標(biāo)準(zhǔn)行程。

活塞的運(yùn)動(dòng)速度：運(yùn)動(dòng)速度是單位時(shí)間內(nèi)壓力油液推動(dòng)活塞移動(dòng)的距離，可表示為v=Q/A。

尺寸規(guī)格主要包括缸筒的內(nèi)外徑、活塞直徑、活塞桿直徑和缸蓋尺寸等，這些尺寸根據(jù)液壓缸的使用環(huán)境，安裝形式，所需提供的推拉力以及行程等來計(jì)算，設(shè)計(jì)和校核

04 液壓缸的內(nèi)部設(shè)計(jì)▼

設(shè)計(jì)宗旨：依據(jù)現(xiàn)場工作溫度、工作介質(zhì)及本廠加工情況而定。以機(jī)械設(shè)計(jì)手冊為依據(jù)，計(jì)算出內(nèi)部結(jié)構(gòu)的尺寸。

1.密封的選用必須根據(jù)現(xiàn)場工作溫度、環(huán)境污染情況、工作介質(zhì)來選用。水-乙二醇介質(zhì)不能使用聚氨酯密封。　

2.油缸的缸頭盡量采用V型組合密封，這樣可以彌補(bǔ)溝槽加工光潔度的誤差。　

3.密封溝槽尺寸嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行設(shè)計(jì)。　

4.油缸活塞密封一般選用格萊圈加導(dǎo)向帶，格萊圈的耐高溫和抗污染性比較好。

5.氣缸密封一般選用日本NOK系列，一定不要使用國產(chǎn)油缸密封，否則氣缸啟動(dòng)阻力太大，動(dòng)作不平穩(wěn)甚至不工作。

6.油缸缸頭缸底和缸筒之間的O型圈密封，好加擋圈，這樣可以彌補(bǔ)加工制作的誤差。

7.缸筒和缸頭缸底以及中擺的聯(lián)接盡量不采用焊接的方式，因?yàn)楹附訒?huì)造成缸筒變形，可用螺紋聯(lián)接或其他連接方式。

05 液壓缸常見問題及維修▼

液壓缸漏油

外泄漏是指油液從各密封不嚴(yán)處泄漏到液壓缸外面的大氣中，常見的外泄漏有以下三處：

（1）液壓缸套與缸蓋（或?qū)蛱祝┟芊獠课宦┯停ń鉀Q方法：更換新O型圈）；

（2）活塞桿與導(dǎo)向套面相對運(yùn)動(dòng)處向外漏油（解決方法：若活塞桿有損傷，可用汽油將其清洗干凈，干燥后用金屬膠涂抹在損傷處，再用活塞桿油封在活塞桿上來回移動(dòng)刮去多余的膠，等膠*固化后再投入使用。若導(dǎo)向套磨損，可加工一個(gè)內(nèi)徑略小的導(dǎo)向套來更換）；

（3）液壓缸管接頭密封不嚴(yán)引起的漏油（解決方法：除檢查密封圈的密封情況外，還應(yīng)檢查接頭是否正確裝配，是否可靠擰緊以及接觸面有無傷痕等，必要時(shí)更換或修復(fù)）

液壓缸內(nèi)泄漏是指在液壓缸內(nèi)部油液從高壓腔通過各種間隙向低壓腔泄漏。內(nèi)泄漏較難發(fā)現(xiàn)，只有通過系統(tǒng)工作情況，如推力不足、速度下降、工作不穩(wěn)定或油溫升高等來判斷。液壓缸內(nèi)泄漏一般有以下兩處：

（1）活塞桿與活塞之間的靜密封部分（解決方法：在兩者密封表面加裝O型圈）；

（2）缸套內(nèi)壁與活塞之間的動(dòng)密封部分（解決方法：發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏時(shí)，應(yīng)首先對各配合零件進(jìn)行嚴(yán)格檢查。缸套的修復(fù)多采用鏜內(nèi)孔的方法，然后配以加大直徑的活塞）

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