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各(ge)種液壓(ya)缸工作(zuò)原理及(ji)結構分(fen)析

什麼(me)是液壓(ya)缸

液壓(yā)缸是将(jiāng)液壓能(néng)轉變為(wéi)機械能(néng)的、做直(zhi)線往複(fú)🥰運動（或(huo)擺動運(yun)動）的液(yè)壓執行(hang)元件。它(ta)結構簡(jian)單、工作(zuo)可靠。用(yong)它來實(shi)現往複(fu)運動時(shi)，可免去(qù)減速裝(zhuāng)置，并且(qiě)沒有傳(chuan)動間隙(xi)，運動平(ping)穩，因此(ci)在各種(zhong)機械的(de)液壓系(xi)統中得(dé)到廣泛(fan)應用。液(ye)壓缸輸(shū)出力和(hé)活塞有(yǒu)效面積(ji)及其兩(liang)邊的壓(ya)差成正(zheng)比；

液壓(yā)缸通常(chang)由後端(duan)蓋、缸筒(tǒng)、活塞杆(gǎn)、活塞組(zǔ)件、前端(duan)蓋等主(zhǔ)要部🧑🏾‍🤝‍🧑🏼分(fen)組成；為(wei)防止油(yóu)液向液(yè)壓缸外(wài)洩漏🌐或(huo)由高壓(yā)🐆腔向低(di)壓腔洩(xiè)☂️漏，在缸(gang)筒與端(duan)蓋、活塞(sai)與活塞(sai)杆、活塞(sai)與缸筒(tǒng)、活👄塞杆(gan)與前端(duān)蓋👅之間(jian)均設置(zhi)有密封(fēng)裝🔞置，在(zai)前端蓋(gài)外側，還(hái)裝有防(fáng)塵裝置(zhi)；為防止(zhi)活塞快(kuài)速退回(hui)到行程(chéng)終端時(shí)撞擊缸(gang)蓋，液壓(yā)缸端部(bu)還設置(zhì)緩沖裝(zhuāng)置；有時(shi)還需設(shè)置排氣(qì)裝置。

缸(gang)體組件(jian)

缸體組(zu)件與活(huó)塞組件(jiàn)形成的(de)密封容(rong)腔承受(shou)油壓㊙️作(zuo)用，因此(ci)，缸體組(zǔ)件要有(yǒu)足夠的(de)強度，較(jiào)高的表(biao)面精度(dù)❗可靠的(de)密封性(xìng)。

(1)法蘭式(shì)連接，結(jié)構簡單(dān)，加工方(fāng)便，連接(jie)可靠，但(dàn)是要求(qiú)缸筒端(duān)部有足(zu)夠的壁(bì)厚，用以(yi)安裝螺(luo)栓或旋(xuan)入螺釘(ding)🏃，它是常(chang)用的一(yi)種連💚接(jiē)形式。

(2)半(ban)環式連(lian)接，分為(wei)外半環(huán)連接和(hé)内半環(huán)連接兩(liang)種連接(jiē)✂️形式，半(bàn)環連接(jiē)工藝性(xìng)好，連接(jiē)可靠，結(jié)構緊湊(cou)，但削弱(ruò)了缸筒(tǒng)強度。半(ban)環連接(jie)應用十(shi)分普遍(biàn)，常用于(yu)無縫鋼(gang)管缸筒(tǒng)與端🈲蓋(gài)的連接(jie)中。

(3)螺紋(wen)式連接(jiē)，有外螺(luó)紋連接(jiē)和内螺(luo)紋連接(jie)兩種，其(qi)特點是(shì)體積小(xiǎo)，重量輕(qīng)，結構緊(jin)湊，但缸(gang)筒端部(bu)結構複(fú)雜，這種(zhong)🧡連接形(xíng)式一般(bān)用于要(yào)求外形(xíng)尺寸小(xiao)、重量輕(qīng)的場合(he)。

(4)拉杆式(shi)連接，結(jie)構簡單(dan)，工藝性(xing)好，通用(yòng)性強，但(dàn)端蓋的(de)體積和(hé)重量較(jiào)大，拉杆(gǎn)受力後(hou)會拉伸(shen)變長，影(yǐng)響效果(guo)💃。隻适⭐用(yong)于長度(dù)🐆不大的(de)中、低壓(yā)液壓缸(gang)。

(5)焊接式(shi)連接，強(qiang)度高，制(zhi)造簡單(dan)，但焊接(jie)時易引(yin)起缸筒(tong)變形。

标準雙(shuang)作用：動(dong)力行程(cheng)在兩個(ge)方向并(bing)且用于(yu)大多數(shù)應😄用場(chǎng)合：

單作(zuo)用缸：當(dang)僅在一(yi)個方向(xiàng)需要推(tuī)力時，可(ke)以采用(yong)一個單(dān)作用缸(gāng)；

雙杆缸(gāng)：當在活(huó)塞兩側(cè)需要相(xiang)等的排(pai)量時，或(huo)者當把(bǎ)一♊個負(fu)載連接(jiē)于每端(duan)在機械(xie)有利時(shí)采用，附(fu)加🔞端可(ke)以用💞來(lai)安裝操(cao)🥵作行程(cheng)開關等(děng)的凸輪(lún)．

彈簧回(huí)程單作(zuò)用缸：通(tōng)常限于(yu)用來保(bao)持和夾(jia)緊的很(hen)小的短(duan)行程缸(gang)。容納回(huí)程彈簧(huáng)所需要(yao)的長度(du)使得它(tā)們在🛀需(xū)要長行(hang)程時很(hen)讨厭；

柱(zhu)塞式單(dān)作用缸(gāng)：僅有一(yī)個流體(ti)腔，這種(zhong)類型的(de)缸通常(chang)豎直安(ān)裝，負載(zǎi)重置使(shi)缸内縮(suō)，他們又(yòu)是被成(chéng)為“排量(liàng)缸”，并且(qiě)對長行(háng)程是實(shi)用的；

多(duō)級伸縮(suō)缸：最多(duo)可帶4個(gè)套簡，收(shou)攏長度(dù)比标準(zhun)缸短．有(you)單作用(yòng)或雙作(zuo)用，它們(men)與标準(zhun)缸相比(bǐ)是比較(jiao)貴的，通(tōng)常🔞用于(yú)🙇‍♀️安裝空(kōng)間📞較小(xiǎo)但需要(yao)較大行(háng)程的場(chang)合，

串聯(lian)缸：一個(gè)串聯缸(gāng)足由兩(liǎng)個同軸(zhóu)安裝的(de)缸組成(cheng)的♻️，兩個(ge)🔅缸的活(huó)塞由一(yī)個公共(gong)活塞杆(gan)鍊接，在(zai)兩缸之(zhi)前🏃🏻‍♂️設置(zhi)杆密封(feng)件以便(bian)使每個(gè)缸都能(neng)雙作用(yòng)，當安裝(zhuāng)寬度或(huò)高🈲度受(shòu)限制時(shí)．串聯缸(gang)可以增(zeng)加出力(lì)；

雙聯缸(gang)：一個雙(shuāng)聯缸是(shì)由兩個(ge)同軸安(ān)裝的缸(gāng)組成的(de)．兩個活(huo)🌈塞不相(xiàng)連接．在(zài)兩缸之(zhī)間設置(zhì)杆密封(fēng)件以便(biàn)使每個(gè)缸🔴都能(neng)雙作用(yòng)，兩個缸(gang)可以活(huo)塞杆對(dui)活塞安(ān)🛀裝（如圖(tu))或者背(bèi)靠背安(ān)裝．通常(cháng)用來提(ti)供三位(wèi)置工作(zuo)。

液壓缸(gāng)工作原(yuán)理

液壓(ya)傳動原(yuán)理－以油(you)液作為(wei)工作介(jie)質，通過(guo)密封容(rong)積的變(bian)化來傳(chuán)遞運動(dòng)，通過油(yóu)液内部(bù)的壓力(li)來傳遞(di)動力。

1、動(dong)力部分(fèn)－将原動(dong)機的機(ji)械能轉(zhuan)換為油(you)液的壓(ya)力能（液(ye)壓能）。例(li)如：液壓(yā)泵。

2、執行(háng)部分－将(jiāng)液壓泵(bèng)輸入的(de)油液壓(yā)力能轉(zhuǎn)換為帶(dai)💘動工作(zuò)機構的(de)機械能(neng)。例如：液(ye)壓缸、液(ye)壓馬達(dá)。

在一定(dìng)體積的(de)液體上(shang)的任意(yi)一點施(shi)加的壓(yā)力,能夠(gou)♋大小相(xiàng)等地向(xiàng)各個方(fāng)向傳遞(dì).這意味(wèi)着當使(shǐ)用多個(gè)液壓缸(gāng)時,每個(ge)液壓缸(gang)将按各(gè)自的速(sù)度拉或(huò)推,而這(zhe)些速度(dù)🔞取決于(yu)移動負(fù)載所需(xū)的壓力(li).

為使液(ye)壓缸同(tong)步運動(dong),以達到(dao)載荷在(zài)任一點(dian)以同🔞一(yi)速度被(bèi)頂升,一(yī)定要在(zài)系統中(zhōng)使用控(kong)制閥或(huò)同步頂(dǐng)升系統(tong)元件.

為(wéi)了滿足(zu)各種主(zhǔ)機的不(bú)同用途(tu)，液壓缸(gāng)有多種(zhong)類🥵型。

按(an)供油方(fang)向分，可(kě)分為單(dān)作用缸(gang)和雙作(zuò)用缸。單(dan)作用🛀🏻缸(gāng)隻是往(wǎng)缸的一(yī)側輸入(rù)高壓油(you)，靠其它(tā)外力使(shi)👉活塞反(fan)向🐕回程(chéng)。雙作用(yong)缸則分(fen)别向缸(gāng)的兩側(cè)輸入壓(ya)力油。活(huó)塞的正(zheng)反向運(yùn)動均靠(kao)液壓🤟力(li)完成。

按缸的(de)特殊用(yong)途分，可(kě)分為串(chuàn)聯缸、增(zēng)壓缸、增(zēng)速缸、步(bù)進缸等(deng)。此類缸(gāng)都不是(shì)一個單(dān)純的缸(gāng)筒，而是(shì)和其它(ta)缸筒和(he)構件組(zǔ)合而成(cheng)，所以從(cong)結構的(de)觀點看(kan)，這類缸(gāng)又叫組(zǔ)合缸。

液壓(ya)缸的差(cha)動原理(lǐ)，就是兩(liǎng)端同時(shi)接供油(you)管路，一(yi)端🙇🏻由于(yu)活🤩塞杆(gan)作用面(mian)積要小(xiǎo)于另一(yi)端，利用(yong)差動原(yuan)理實現(xian)運動。

當(dāng)單杆活(huó)塞缸兩(liǎng)腔同時(shi)通入壓(ya)力油時(shi)，由于無(wú)杆腔有(you)效作用(yong)面積大(dà)于有杆(gǎn)腔的有(you)效作用(yòng)面積，使(shǐ)♈得活塞(sai)向右的(de)🙇‍♀️作用力(lì)大👌于向(xiang)左的作(zuò)用力，因(yin)此，活塞(sai)向右運(yun)動，活塞(sāi)杆向外(wài)伸出☂️；與(yǔ)此同時(shi)，又将有(you)杆腔的(de)油液擠(ji)出，使其(qí)⭕流進無(wu)杆腔，從(cóng)而加快(kuài)了活塞(sai)杆的伸(shen)出速🧡度(du)，單活塞(sāi)杆✍️液壓(ya)缸的這(zhè)種連接(jie)方式被(bèi)稱為差(cha)動連接(jie)。差動連(lian)接時,液(ye)壓缸的(de)有效作(zuò)用面積(ji)是活😘塞(sai)杆的橫(heng)截面積(ji)，工作台(tai)運動速(sù)度比無(wu)杆腔進(jìn)油時的(de)速度大(da)，而輸出(chu)力則減(jian)小。

差動(dòng)連接是(shì)在不增(zēng)加液壓(ya)泵容量(liang)和功率(lǜ)的條件(jiàn)下，實現(xiàn)快速運(yun)動的有(you)效辦法(fǎ)。

2、單杆液(yè)壓缸

單(dān)活塞杆(gǎn)液壓缸(gāng)隻有一(yi)端有活(huó)塞杆。是(shi)一種單(dan)活塞液(ye)壓缸。其(qí)兩端進(jin)出口油(you)口A和B都(dōu)可通壓(yā)力油或(huo)回油，以(yǐ)實現雙(shuāng)💋向運動(dong)，故又稱(cheng)為雙作(zuo)用缸。用(yòng)它來實(shí)現往複(fu)運動時(shi)，可免去(qu)減速💛裝(zhuāng)置，并且(qiě)沒有傳(chuán)動間隙(xì)，運動平(píng)穩，因此(ci)在各種(zhǒng)機🈲械的(de)液壓系(xi)統中得(dé)到廣泛(fan)應用。

特(tè)點：

（1）無杆(gan)腔進油(you)，有杆腔(qiāng)回油。

（2）有(yǒu)杆腔進(jin)油，無杆(gan)腔回油(yóu)。

（3）差動連(lian)接—左右(yòu)兩腔接(jiē)通，且都(dōu)通壓力(li)油。

單杆(gan)缸三種(zhong)比較，如(ru)下圖所(suǒ)示：

單杆(gǎn)活塞缸(gāng)的活塞(sāi)隻有一(yī)端帶活(huó)塞杆，由(you)于單杆(gǎn)🏃‍♀️活塞缸(gang)左、右🈲兩(liang)腔的有(you)效面積(jī)不等，因(yīn)此其特(te)點是：當(dāng)交替進(jin)入缸👌兩(liǎng)腔的流(liú)體壓力(lì)戶和流(liu)量Q不變(bian)時，活塞(sai)缸🙇🏻在左(zuo)、右兩個(ge)方🔴向上(shang)輸出的(de)推力F不(bu)相等，往(wǎng)複運動(dong)速度口(kou)也不相(xiang)同，并且(qie)活塞杆(gǎn)直徑越(yue)大，這種(zhong)差别也(ye)越大。但(dan)分别采(cǎi)用缸體(tǐ)固定🔴和(hé)采用活(huó)塞杆固(gù)定時，它(ta)⚽們相應(yīng)的工作(zuo)台的運(yùn)動範圍(wei)是相同(tong)㊙️的。

4、雙杆(gǎn)式活塞(sai)缸

雙杆(gǎn)活塞缸(gang)兩端的(de)杆徑通(tong)常是相(xiang)等的，因(yīn)此活塞(sāi)📱兩端的(de)有效作(zuò)用面積(ji)也相等(děng)。當油缸(gāng)兩腔分(fen)别交替(ti)輸入相(xiàng)同流量(liang)和壓力(lì)🌈的流體(ti)時，活塞(sāi)上産生(shēng)的最大(da)推力和(hé)運動速(sù)度也分(fen)别相等(děng)。但分别(bie)采用缸(gang)體固定(dìng)和💜活塞(sāi)杆固定(dìng)時，它們(men)相應的(de)工🛀🏻作台(tai)的運動(dong)範圍是(shì)不同的(de)

雙杆活(huo)塞氣缸(gang)的結構(gou)與雙活(huó)塞杆液(yè)壓缸的(de)結構相(xiàng)似，其圖(tu)形✂️符号(hao)也相同(tong)。

雙杆(gǎn)液壓缸(gang)是活塞(sai)的兩側(ce)都有活(huo)塞杆的(de)液壓缸(gang)，一般㊙️為(wéi)雙向液(ye)壓驅動(dong)，可實現(xiàn)等速往(wang)複運動(dong)。

（1）無(wú)杆腔進(jin)油，有杆(gǎn)腔回油(yóu)。

（2）有杆腔(qiang)進油，無(wú)杆腔回(huí)油。

（3）差動(dong)連接—左(zuo)右兩腔(qiāng)接通，且(qiě)都通壓(yā)力油。

氣(qì)液增力(li)缸也稱(cheng)氣液增(zeng)壓缸一(yī)般簡稱(cheng)增壓缸(gāng)。　氣液增(zeng)壓缸是(shì)結合是(shi)氣缸和(hé)油缸優(you)點而改(gai)進設計(jì)💞的，液壓(yā)油與壓(yā)縮空🐆氣(qi)嚴㊙️格隔(ge)離，缸内(nèi)的活塞(sāi)杆接⭐觸(chù)工作件(jiàn)後自動(dong)啟程🔞，動(dong)作速度(dù)快，且較(jiao)氣壓傳(chuán)動穩定(dìng)，缸體裝(zhuang)置簡單(dan)⭐，出力調(diào)整容易(yi)，相同條(tiao)件下可(kě)達到油(you)壓機之(zhi)高出力(lì)，能💋耗低(dī)，軟着陸(lu)不損模(mo)具，安🧑🏾‍🤝‍🧑🏼裝(zhuang)容易并(bing)且特殊(shu)增壓缸(gang)可360度任(ren)意角度(dù)安裝，所(suo)占用的(de)空間小(xiǎo)，故障少(shǎo)無溫🚶‍♀️升(sheng)之困擾(rǎo)，壽命長(zhǎng)，噪聲小(xiǎo)，等🆚核心(xīn)特性。　增(zeng)壓缸使(shǐ)用一般(ban)氣壓即(jí)能🔅達成(cheng)油壓缸(gang)之高出(chū)力，不需(xu)要液壓(ya)單元。　增(zeng)壓缸一(yi)般可分(fèn)為：預壓(ya)式增壓(ya)缸、直✊壓(ya)式增壓(ya)缸、行程(cheng)可調🍉增(zēng)壓缸、加(jiā)大回程(cheng)拉力增(zeng)壓缸、緊(jin)湊并列(liè)型增壓(ya)缸、迷你(ni)型增壓(yā)缸、快速(su)型增壓(ya)缸、油氣(qi)隔離型(xíng)增壓缸(gang)。

增壓缸(gāng)的工作(zuò)頻率，按(àn)照不同(tóng)的行程(chéng)及缸徑(jìng)一般在(zai)🔅10~70次/分鐘(zhōng)🈚 　作動方(fang)式：雙動(dong) 　操作速(su)度：50~1000mm/s 　出力(lì)範圍：1~100噸(dun) 　應用範(fan)圍：壓印(yin)标記、彎(wan)♈折型材(cái)、模具沖(chòng)孔、沖切(qiē)鋼材、型(xing)材碰焊(han)、擠模成(chéng)型、壓平(ping)校直、鉚(mao)接鍛壓(ya)、整型钣(ban)金、緊密(mì)裝配、鉚(mao)合連接(jiē)、金屬沖(chòng)壓。

6、伸縮(suō)液壓缸(gang)

伸縮式(shi)液壓缸(gāng)是可以(yǐ)得到較(jiao)長工作(zuò)行程的(de)具有多(duō)級☔套筒(tǒng)形活塞(sai)杆的液(ye)壓缸，伸(shen)縮式液(ye)壓缸又(you)稱多級(jí)🏃‍♀️液壓缸(gāng)。伸👉縮式(shi)液壓🍉缸(gang)是由兩(liǎng)個或多(duō)個活塞(sai)式液壓(yā)🏃🏻‍♂️缸套裝(zhuang)而成的(de)，前一級(jí)活塞缸(gang)的活塞(sāi)杆是後(hòu)一級活(huo)🌈塞缸的(de)缸筒。

當(dang)壓力油(you)從無杆(gan)腔進入(ru)時，活塞(sai)有效面(miàn)積最大(dà)的缸筒(tǒng)開始伸(shen)出，當行(hang)至終點(diǎn)時，活塞(sai)有效面(mian)積次之(zhī)的缸筒(tong)開始伸(shēn)出。伸縮(suo)式液壓(ya)伸出的(de)順序是(shì)由大👉到(dào)小依次(cì)伸出，可(ke)獲得很(hěn)長的工(gōng)作行程(cheng)，外伸缸(gāng)筒有效(xiao)面積✔️越(yuè)小，伸出(chū)速度越(yue)快。因此(cǐ)，伸出速(su)度有慢(màn)變快，相(xiang)應的液(yè)壓推力(li)由大變(biàn)小；這種(zhong)推力、速(sù)度的變(bian)化規律(lü)，正适合(hé)各種自(zi)動裝卸(xiè)機械對(dui)推力和(hé)速度的(de)要求。而(er)縮回的(de)順序一(yi)般是由(yóu)小到大(dà)依次縮(suo)回，縮回(hui)時的軸(zhou)向長度(dù)較短，占(zhàn)用空間(jiān)較小，結(jie)構緊湊(còu)。常用于(yu)工程機(ji)械和其(qí)他行走(zou)機械，如(rú)起重機(jī)、翻鬥汽(qì)車等的(de)液壓系(xi)統中。