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各(ge)種液壓缸工作(zuo)原理及結構分(fèn)析
2025.12.28
什麼是液壓(yā)缸

液壓缸是将(jiang)液壓能轉變為(wéi)機械能的、做直(zhi)線往複運動(或(huò)擺🙇‍♀️動🆚運動)的液(ye)壓執行元件。它(ta)結構簡單、工作(zuò)可靠。用⭐它來實(shi)現往複運動時(shí),可免去減速裝(zhuāng)置,并且沒有傳(chuan)動間隙,運動平(ping)穩,因此在各種(zhong)機械的液壓系(xì)統中得到廣泛(fan)應用。液壓缸輸(shu)出力和活塞♌有(you)效面積及其兩(liang)邊的壓差成正(zhèng)比;

液壓缸的結(jie)構

液壓缸通常(chang)由後端蓋、缸筒(tǒng)、活塞杆、活塞組(zǔ)件、前端🌈蓋等主(zhu)👣要部分組成;為(wéi)防止油液向液(yè)壓缸外洩漏或(huò)由高壓腔向低(dī)壓腔洩漏,在缸(gāng)筒與端蓋、活塞(sai)與活塞杆🥰、活塞(sāi)與缸筒、活塞杆(gan)與前端蓋之間(jiān)均設置有密封(fēng)裝置,在前端😄蓋(gai)外側,還裝有防(fáng)塵裝置;為防❓止(zhi)活塞快速退回(hui)到行程終端時(shi)撞擊缸蓋,液壓(ya)缸端部還設置(zhi)緩沖裝置;有時(shi)還需設置排氣(qi)裝👄置。


缸體組件(jian)

缸體組件與活(huó)塞組件形成的(de)密封容腔承受(shòu)油壓作用,因此(ci)🚩,缸體組件要有(yǒu)足夠的強度,較(jiào)高的表面🔴精度(dù)可靠的密封性(xìng)。


(1)法蘭式連接,結(jie)構簡單,加工方(fang)便,連接可靠,但(dan)是要求缸🌈筒端(duān)🌏部有足夠的壁(bì)厚,用以安裝螺(luo)栓或旋入🌐螺釘(dìng)🛀🏻,它是常用的一(yī)種連接形式。

(2)半(ban)環式連接,分為(wéi)外半環連接和(hé)内半環連接兩(liǎng)種連接⭐形式,半(ban)環連接工藝性(xìng)好,連接可靠,結(jie)構緊湊,但削弱(ruo)了缸筒強度。半(bàn)環連接應用十(shi)分普遍,常用于(yu)無縫鋼管缸筒(tong)與端蓋的連接(jiē)中。


(3)螺紋式連接(jiē),有外螺紋連接(jie)和内螺紋連接(jiē)兩種,其特點是(shi)體積小,重量輕(qīng),結構緊湊,但缸(gang)筒端部結構複(fú)雜💯,這種連接形(xing)式🏃‍♂️一般用于要(yào)求外形尺寸小(xiǎo)、重量輕的場合(he)。


(4)拉杆式連接,結(jié)構簡單,工藝性(xìng)好,通用性強,但(dàn)端蓋的體🈲積和(hé)重量較大,拉杆(gan)受力後會拉伸(shen)變長,影響效果(guǒ)。隻适用于長度(du)不大的中、低壓(ya)液壓缸。


液壓缸的(de)基本作用形式(shì):


标準雙作用:動(dong)力行程在兩個(ge)方向并且用于(yú)大多㊙️數應用場(chang)合:


單作用缸:當(dāng)僅在一個方向(xiàng)需要推力時,可(kě)以采用一個單(dan)作‼️用缸;


雙杆缸(gang):當在活塞兩側(ce)需要相等的排(pái)量時,或者當把(bǎ)🏒一個負載連接(jie)于每端在機械(xie)有利時采用,附(fu)加端可以用🏃來(lái)安裝操作行程(chéng)開關等的凸輪(lun).


彈簧回程單作(zuò)用缸:通常限于(yú)用來保持和夾(jiá)緊的很小的短(duan)行程缸。容納回(hui)程彈簧所需要(yao)的長度使🌈得它(ta)🌈們在需要長行(hang)程時很讨厭;


柱(zhu)塞式單作用缸(gang):僅有一個流體(ti)腔,這種類型的(de)缸通常豎直安(ān)裝,負載重置使(shi)缸内縮,他們又(you)是被成為“排⭕量(liàng)缸”,并且對長行(hang)程是實用的;


多(duō)級伸縮缸:最多(duo)可帶4個套簡,收(shōu)攏長度比标準(zhǔn)缸㊙️短.有單作用(yong)或雙作用,它們(men)與标準缸相比(bi)是比較貴的,通(tong)常用于㊙️安裝空(kōng)間較小但需要(yao)較大行程的場(chǎng)合,


串聯缸:一個(ge)串聯缸足由兩(liang)個同軸安裝的(de)缸組成的,兩👌個(ge)🔴缸的❗活塞由一(yi)個公共活塞杆(gan)鍊接,在兩缸之(zhī)前設置🔴杆密封(fēng)件以便使每個(gè)缸都能雙作用(yong),當安裝寬度或(huò)高度受限制時(shí).串聯缸可以增(zēng)加出力;


雙聯缸(gang):一個雙聯缸是(shì)由兩個同軸安(ān)裝的缸組成的(de).兩個😍活塞不相(xiàng)連接.在兩缸之(zhī)間設置杆密封(fēng)件以便使每個(ge)缸🌏都能雙作用(yong),兩個缸可以活(huó)塞杆對活塞安(ān)裝(如圖)或者背(bèi)🌈靠背安裝.通常(chang)📧用來提供三位(wei)置工作。

液壓缸(gang)工作原理


1、動(dong)力部分-将原動(dòng)機的機械能轉(zhuǎn)換為油液的壓(yā)力能(液壓💰能)。例(li)如:液壓泵。



3、控制部分-用來(lai)控制和調節油(you)液的壓力、流量(liang)和流動👌方向。例(li)如:壓力控制閥(fá)、流量控制閥和(hé)方向控制閥。


4、輔(fu)助部分-将前面(mian)三部分連接在(zai)一起,組成一個(ge)系統,起貯油、過(guo)濾、測量和密封(feng)等作用。例如:管(guan)路和接🌏頭、油箱(xiang)、過濾器、蓄能器(qì)、密❄️封件和控制(zhi)儀表等。


在一定(ding)體積的液體上(shàng)的任意一點施(shī)加的壓力,能夠(gòu)大小相等地向(xiang)各個方向傳遞(dì).這意味着當使(shǐ)用✂️多個🥵液壓缸(gang)時💃,每個液壓🌈缸(gang)将按各自的速(su)度拉或推,而這(zhe)些速度取決于(yu)移動負載所需(xū)的壓力.


在液壓(yā)缸承載能力範(fan)圍相同的情況(kuang)下,承載最小載(zǎi)荷的🔞液壓缸會(hui)首先移動,承載(zǎi)最大載荷的液(yè)壓缸最♉後移動(dong).


為使液壓缸同(tong)步運動,以達到(dào)載荷在任一點(dian)以同一速💛度被(bèi)頂升,一定要在(zai)系統中使用控(kong)制閥或同步頂(dǐng)升系統元件.

液(yè)壓缸的分類

為(wei)了滿足各種主(zhǔ)機的不同用途(tu),液壓缸有多種(zhǒng)類型。



按結構形(xing)式分,可分為活(huó)塞缸、柱塞缸、擺(bai)動缸和伸縮套(tào)筒缸。按🔆活塞杆(gan)的形式分,可分(fen)為單活塞杆缸(gang)📧和雙🆚活塞杆缸(gāng)。


按缸的特殊用(yong)途分,可分為串(chuan)聯缸、增壓缸、增(zēng)速缸、步進缸等(děng)🙇‍♀️。此類缸都不是(shi)一個單純的缸(gang)筒,而是和其它(ta)✔️缸筒😄和構件組(zǔ)合而成,所以從(cong)結構的觀點看(kàn),這類缸♻️又叫組(zǔ)合缸。


1、差動液壓(yā)缸

液壓缸的差(cha)動原理,就是兩(liǎng)端同時接供油(you)管路,一端由于(yú)💃活✔️塞💃🏻杆作用面(mian)積要小于另一(yi)端,利用差動🚶原(yuán)理實現運動。


當(dāng)單杆活塞缸兩(liǎng)腔同時通入壓(ya)力油時,由于無(wu)杆腔有效作用(yòng)面積大于有杆(gǎn)腔的有效作用(yong)面積,使得活塞(sai)向右的☀️作用力(li)大于向左的作(zuo)用力,因此,活塞(sāi)向右運動,活塞(sai)杆向🈚外伸出;與(yu)此同時,又将有(yǒu)杆腔的油液擠(jǐ)出,使其流進無(wú)杆腔,從而加快(kuài)了活塞🧑🏽‍🤝‍🧑🏻杆的伸(shēn)出速度,單活塞(sai)杆液壓缸的這(zhe)♻️種連接方式✨被(bèi)稱為差動連接(jie)。差動連接時,液(ye)壓缸的有效🌈作(zuò)用面積是活塞(sai)杆的橫截面積(ji),工作台⭐運動速(su)度比無杆腔進(jìn)油時的速度大(da),而輸出力則減(jiǎn)小。


差動連接是(shi)在不增加液壓(yā)泵容量和功率(lǜ)的條件下,實現(xian)快♉速運動的有(you)效辦法。

2、單杆液(yè)壓缸

單活塞杆(gǎn)液壓缸隻有一(yi)端有活塞杆。是(shì)一種單活塞液(ye)壓缸。其兩端進(jin)出口油口A和B都(dou)可通壓力油或(huo)回油,以實現雙(shuang)向運動,故又稱(cheng)為雙作用缸。用(yong)它來實現往複(fú)運動時,可免去(qù)減速裝置,并且(qiě)沒有傳動間隙(xi),運動平穩,因此(cǐ)在各種機⛷️械的(de)液壓系統中得(dé)到廣泛應用。


特(tè)點:

(2)有(yǒu)杆腔進油,無杆(gǎn)腔回油。

(3)差動連(lián)接—左右兩腔接(jiē)通,且都通壓力(lì)油。


單杆缸三種(zhǒng)比較,如下圖所(suǒ)示:

3、單杆式活塞(sai)缸

單杆活塞缸(gang)的活塞隻有一(yi)端帶活塞杆,由(you)于單杆活塞缸(gāng)左、右❄️兩腔的有(you)效面積不等,因(yīn)此其特點是:當(dāng)交替進入缸兩(liang)腔的流體壓力(lì)戶和流量Q不變(bian)時,活塞缸在左(zuo)、右兩個方向上(shang)輸出的推力F不(bu)相等,往複運動(dong)速♻️度口也不相(xiàng)同,并且活塞杆(gǎn)直徑越大,這種(zhong)差别也越大。但(dan)分别采用缸體(tǐ)固定和采用活(huó)塞杆固定時,它(ta)🏃‍♀️們相應的工作(zuò)台的運動範圍(wei)是相同的。






5、氣液增(zeng)力缸

氣液增力(li)缸也稱氣液增(zēng)壓缸一般簡稱(cheng)增壓缸。 氣液⛱️增(zēng)壓缸是㊙️結合是(shi)氣缸和油缸優(you)點而改進設計(jì)的,液壓油🐉與壓(ya)縮空😍氣嚴格隔(ge)離,缸内的活塞(sāi)杆接觸工作件(jian)後自動啟程,動(dong)作速㊙️度快,且較(jiao)氣壓傳動穩定(dìng),缸體㊙️裝置簡單(dan),出力調整容易(yi),相同條件下可(ke)達到油壓機🈲之(zhi)高出力,能💯耗低(di),軟着陸不損模(mó)具,安裝容易并(bìng)且特殊增壓缸(gang)可360度任意角度(du)安裝,所占用的(de)空間小,故障少(shao)無溫升之困擾(rao),壽命長,噪聲小(xiao),等核心特性。 增(zēng)壓缸使用一般(bān)氣壓即♉能達成(cheng)油壓缸之高出(chū)力,不需要液壓(ya)單元。 增壓缸一(yī)般可分為:預壓(yā)式增壓缸、直壓(ya)式增壓缸、行程(cheng)可調增壓缸、加(jia)🔞大回程拉力增(zēng)壓缸、緊湊并列(liè)型增壓缸、迷你(nǐ)型增壓缸、快速(sù)型增壓缸、油氣(qì)隔離型增壓缸(gang)。


增壓缸的工作(zuò)頻率,按照不同(tóng)的行程及缸徑(jìng)一般在10~70次/分鐘(zhong)  作動方式:雙動(dong)  操作速度:50~1000mm/s  出力(lì)範圍:1~100噸  應用範(fàn)圍:壓印标記、彎(wān)折型材、模具沖(chong)孔、沖切鋼材、型(xing)⭕材碰焊、擠模成(chéng)🌂型、壓平校直、鉚(mǎo)💰接鍛壓、整型钣(bǎn)金、緊💯密裝配、鉚(mǎo)合連接、金屬沖(chòng)壓。

6、伸縮液壓缸(gāng)

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