第五章 液压执行机构 第二节
第五章 调节阀和执行机构

第五章执行器第一节概述一、执行器基础知识执行器是自动控制系统的终端部分,直接安装在工艺管道上,通过接受调节器发出的控制信号,改变阀门的开度或电机的转速来改变管道中的介质流量,从而把被调参数控制在所要求的范围内,从而达到生产过程自动化。
因此,执行器是自动控制系统中一个极为重要而又不可缺少的组成部门。
执行器按其能源形式可分为气动、电动和液动三大类。
气动执行器习惯称为气动薄膜调节阀,它以压缩空气为能源,具有机构简单、动作可靠、平稳、输出推力大、本质防爆、价格便宜、维修方便等独特的优点,因此被广泛应用在石油、化工、冶金、电力等工业部门中。
执行器常称调节阀,又称控制阀。
它由执行机构和调节机构(也称调节阀)两部分组成,其中,执行机构是调节阀的推动部分,它按控制信号的大小产生相应的推力,通过阀杆使调节阀阀芯产生相应产生相应的位移(或转角)。
调节机构是调节阀的调节部分,它与调节介质直接接触,在执行机构的推动下,改变阀芯与阀座间的流通面积,从而达到调节流量的目的。
二、气动执行器一个气动调节系统由气源及减压过滤系统、电/气转换器(电/气阀门定位器)、气动执行器(执行机构和调节机构)构成。
1.气动执行机构气动执行机构主要由膜盒、膜片、弹簧和阀杆等组成。
气动执行机构有薄膜式(有弹簧)及活塞式(无弹簧)两类,后者往往采用较高的气压范围,使用于需要推力较大的场合。
薄膜式执行机构的输入气压一般为20~100kPa;但也有40~200 kPa的,这时在调节器与执行机构之间应装设比例继动器或高气源阀门定位器,将调节器的输出气压提高。
执行机构是调节阀的推动装置,它根据控制信号压力的大小而产生相应的输出力来推动调节机构动作。
当压力信号p增大时,推杆向下动作的为正作用;推杆向上动作的为反作用,但其工作原理是相同的。
当压力信号进入薄膜气室时,橡胶膜片由于气体的作用而产生推力,使阀杆移动,压缩弹簧,直至弹簧的反作用与膜片上的作用力相平衡。
汽轮机的危急遮断系统(ETS)

在大型汽轮机中,由于机组超速的危害最大,所以特别注意超速保护,第六章介绍的OPC功能是一种有效的超速保护手段。
但OPC功能并不能保证机组绝对不会超速,当实际转速超过了允许值时而危急汽轮机安全时,只能通过遮断汽轮机(即跳闸)来实现保护。
此外,某些其它参数严重超标时也可能酿成设备损坏、甚至毁机事故,例如推力轴承磨损。
为此,大型汽轮机都设有严密的保护措施,除了设计了OPC功能外还设有危急遮断系统ETS。
因此,除了OPC兼有超速保护和危急遮断多重保护外,其余重要参数的严重超标,将通过危急遮断系统实行紧急停机。
第一节汽轮机自动保护系统的液压执行机构一、自动保护系统液压执行机构的组成在第五章中,我们已经介绍过汽轮机的液压执行机构,参见图5-12。
汽轮机自动保护也是通过液压执行机构实现的。
为方便起见,我们将图5-12中的蒸汽阀门伺服执行机构部分及低油压保护去掉,简化成图9-1,来帮助我们分析汽轮机自动保护和停机的过程。
图9-1 自动停机跳闸系统汽轮机自动保护系统,是OPC保护、ETS和机械超速保护系统的总称,它的液压构件,称为保护系统的执行机构,用于关闭汽阀并防止超速或遮断汽轮机。
其设备组成如下:1.超速保护和危急遮断组合机构超速保护和危急遮断组合机构,统称为控制块,如图9-2所示,布置在汽轮机前轴承箱的右侧,其主要组成是控制块壳体1、2个OPC电磁阀19、四个AST电磁阀17和2个止回阀5,它们均组装在控制块上,为OPC和AST总管以及其它管件提供接口,这种组合构大大简化外部连接管道而提高了整体的可靠性,同时也有结构紧凑的特点。
(1)超速保护电磁阀(20/OPC,2个)该阀由DEH调节器OPC系统所控制。
机组正常运行进,该阀是关闭的,切断了OPC总管的泄油通道,使高压和中压调节汽阀油动机活塞的下腔能建立起油压,起正常的调节作用。
当OPC系统动作,例如转速达到103%额定转速时,该电磁阀被激励通道信号打开,使OPC总管泄去安全油,快速卸载阀随之打开,并泄去油动机动力油,使高压缸和中压缸的调节汽阀关闭。
第五章 液压控制阀.

2 偏心槽式节流口
3
轴向三角槽式节流 口
4 周向缝隙式节流口
5 轴向缝隙式节流口
特点
结构简单,针阀作轴向移动,但水力半径小,易 堵塞,受油温影响较大,流量稳定性差,适用于 对节流性能要求不高的系统
在阀芯上开有截面为三角槽的周向偏心槽,通过 转动阀芯改变通流面积。流量稳定性较好,但在 阀芯上有径向不平衡力,使阀芯转动费力,易堵 塞。一般用于低压、大流量和对流量稳定性要求 不高的系统中
四口全封闭,液压泵不卸荷,液压缸闭锁,可用于多个换向阀的 并联工作。液压缸充满油,从静止到启动平稳;制动时运动惯性 引起液压冲击较大;换向位置精度高
四口全接通,泵卸荷,液压缸处于浮动状态,在外力作用下可移 动。液压缸从静止到启动有冲击;制动比O型平稳;换向位置变动 大
P口封闭,A、B、T三口相通,泵不卸荷,液压缸浮动,在外力作 用下可移动。液压缸从静止到启动有冲击;制动性能介于O型和H 型之间
第五章 液压控制阀
第一节 方向控制阀 第二节 压力控制阀 第三节 流量控制阀 第四节 其它类型的液压控制阀
液压控制阀
在液压系统中,为保证执行机构能按设计要求安全可靠地 工作,必须对液压系统中的油液的方向、流量和压力上进 行控制,这些实施控制的元件称液压控制阀。
按用途分为: 方向阀、流量控制阀和压力控制阀三类。
P2口压力很高为减小控制压力, 可采用带卸荷阀芯的液控单向阀, 反向开启控制压力小,最小控制 压力0.05p2
1-控制活塞;2-推杆;3-锥阀;4弹簧座;5-弹簧;6-卸荷阀芯。
2.液控单向阀
液控单向阀具有良好的单向 密封性能,常用于执行元件 需要长时间保压、锁紧的情 况,也用于防止立式液压缸 在自重作用下下滑等。
4液压执行机构

814 液压执行机构液压执行机构是一种能量转换装置,它把油液的压力能转换成机械能。
4.1 液压执行机构的种类液压执行机构按其运动形式分类如下: ⑴液压缸-用于直线往复运动; ⑵液压马达-用于连续旋转运动; ⑶摆动液压马达-用于摆动运动。
4.2 液压缸油液压力作用在活塞或柱塞上,由其上的杆件把力输出。
这样就有如图4.1所示的各种结构。
其中使用最多的是双作用活塞式液压缸。
最高使用压力在3.5~35MPa 范围,最大推力由几十牛顿至几万牛顿。
大多数液压缸的工作速度都比较低,一般使用速度都在1m/s 以下。
活塞或活塞杆的滑动部分用密封件可以实现完全密封,几乎不漏油。
因此,如果用阀封住液压缸的进出口,则在工作行程的中途,能使负载锁紧在某一位置不动。
此外,控制进入液压缸的流量,就能很准确地控制负载的速度。
液压缸中的压力油液可能通过固定部件的连接处和相对运动部件的配合处而泄漏。
泄漏分为内泄漏和外泄露,如图所示。
泄漏使液压缸的容积效率降低和油液发热,外泄漏还会污染工作场所。
泄漏严重时会影响到液压缸的工作性能,甚至使液压缸不能正常工图4.1 液压缸 (a )单作用柱塞式;(b )-双作用活塞式;(c )-双作用双活塞杆式;(d )-双作用伸缩(望远镜)式图4.2 液压缸的泄漏A Course of Hydraulic and Pneumatic Engineering 液压与气压传动教程82 作。
因此采用适当的密封装置来防止和减少泄漏是液压缸设计中一个很重要的问题。
当然,密封装置还有防止空气和污染物侵入的作用。
在液压缸中相对往复运动部件间的泄漏问题较为突出。
在活塞或活塞杆的滑动部分,使用合成橡胶为主要成分的密封件。
密封件的形状有U 型密封、V 型密封、滑动密封、O 型圈等。
在使用时要按使用压力、使用温度、滑动速度、液压油的性质等来选择密封的材料和形状。
上述各密封处都作用有摩擦力,因此,活塞杆输出的力实际上是理论推力的90~95%左右。
第五章 液压控制元件

单向阀结构
单向阀都采用图示的座阀式结构, 这有利于保 证良好的反向密封性能。
符号
单向阀外形
单向阀的工作原理
(a) 钢球式直通单向阀
(b) 锥阀式直通单向阀
点我
(c)
详细符号
(d) 简化符号
直动式单向阀
动画演示
2、液控单向阀
如图6-2所示液控单向阀的结构,当控制口K不通压力油时, 此阀的作用与单向阀相同;但当控制口通以压力油时,阀就保持开 启状态,液流双向都能自由通过。图上半部与一般单向阀相同,下 半部有一控制活塞1,控制油口K通以一定压力的压力油时,推动活 塞1并通过推杆2使锥阀芯3抬起,阀就保持开启状态。
当进口压力不高时:液压力不能克服先导阀的弹簧阻力,先导阀口关 闭,阀内无油液流动。主阀心因前后腔油压相同,故被主阀弹簧压在阀座 上,主阀口亦关闭。 系统油压升高到先导阀弹簧的预调压力时:先导阀口打开,主阀弹簧 腔的油液流过先导阀口并经阀体上的通道和回油口T流回油箱。这时,油液 流过阻尼小孔,产生压力损失,使主阀心两端形成了压力差。主阀心在此 压差作用下克服弹簧阻力向上移动,使进、回油口连通,达到溢流稳压的 目的。
◆ (2) 先导式溢流阀
3、溢流阀的应用 ◆ 溢流阀应用
三、减压阀
减压阀是用来减压、稳压,将较高的进口油压降 为较低的出口油压 。
1、减压阀的工作原理
◆ 工作原理
2、减压阀应用 ◆ 减压阀应用 3、减压阀与溢流阀的区别 ◆ 区别
四、顺序阀
利用液压系统压力变化来控制油路的通断,从而 实现某些液压元件按一定顺序动作。
先 导 式 溢
调压螺钉
外形图
符号
安装孔
流
溢流出口 压力油入口
阀
液压与气动控制技术(辛连学)5液压控制元件-压力.答案

第一节 压力控制阀 第二节 压力控制回路 实训项目
本章小结 思考题与习题
第五章 液压压力控制阀和压力控制回路
压力控制阀是控制液压系统压力或利用压力的变化来实现某种动作的阀,简称压力阀。 这类阀的共同点是利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。按 用途不同,可分溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。 压力控制回路是对系统或系统某一部分的压力进行控制的回路。这种回路包括调压、 卸荷、保压、减压、增压、平衡等多种回路。
第五章 液压压力控制阀和压力制回路
第二节 压力控制回路
一、调压回路 3.多级调压回路 二级调压回路 阀2的调定压力必须 小于阀1的调定压力, 否则不能实现二级调 压。 三级调压回路 在这种调压回路中, 阀2和阀3的调定压力 要低于主溢流阀1的 调定压力。
第五章 液压压力控制阀和压力控制回路
二、
第五章 液压压力控制阀和压力控制回路
三、保压回路 在液压系统中,液压缸在工作循环的某一阶段,若需要保持一定的工作压力,就应采用 保压回路。在保压阶段,液压缸没有运动,最简单的办法是用一个密封性能好的单向阀 来保压。但是,阀类元件处的泄漏使得这种回路的保压时间不能维持太久。 1.利用液压泵的保压回路 如图5-15所示的回路,系统压力较低,低压大流量泵供油,系统压力升高到卸荷阀的调 定压力时,低压大流量泵卸荷,高压小流量泵供油保压,溢流阀调节压力。
荷。那么在液压传动系统中是依靠什么元件来实现这一目的?这
些元件又是如何工作的呢?
二、任务分析
稳定的工作压力是保证系统工作平稳的先决条件,如果液压传动
系统一旦过载,如无有效的卸荷措施的话,将会使液压传动系统
中的液压泵处于过载状态,很容易发生损坏。液压传动系统必须
液压执行机构工作原理
液压执行机构工作原理
液压执行机构工作原理:
液压执行机构通过液体的压力传递和转换功效,将输入信号(一般为液压或气压信号)转化为机械能,并且将其传递到负载上,完成各种动作。
液压执行机构主要由液压缸和液压马达两部分组成。
液压缸是将液压能转化为线性运动能力的液压元件,而液压马达则可以将液压能转化为旋转运动能力。
液压执行机构的工作原理是利用液体的流体性质来完成转换过程。
当施加压力在液体上时,液体将产生等大小且作用方向与施力方向相反的压力。
利用这个原理,当压力施加在液压缸的活塞上时,活塞将受力,并将压力传递到负载上,从而完成线性的工作。
在液压执行机构中,还会配备液压阀,用于控制流体的流动方向和流量大小。
通过控制液压阀的开启与关闭,可以实现对液体流动的控制,从而控制液压执行机构的动作。
总结起来,液压执行机构工作的基本原理是通过液体的流体性质和液压阀的控制来实现能量的转换和传递,从而完成各种机械动作。
液压操作机构原理
液压操作机构原理
液压操作机构是一种利用液体传输力量来进行工作的机械装置。
它们基于帕斯卡定律,即在封闭的液体系统中,传递的压力相等。
液压操作机构由液压泵、液压缸、液压阀、油箱和管路组成。
液压泵是液压操作机构的动力源,它通过驱动原动机提供液体压力。
液体从油箱吸入液压泵,然后被泵送到液压缸中。
液压缸是液压操作机构中的执行元件,它能够将液体的压力转化为直线运动的力。
液压阀用于控制液压系统的流量和压力,从而控制液压操作机构的工作。
当液压泵开始运行时,液体被泵送到液压缸中,使液压缸的活塞向前移动。
在液压系统中,液体的压力是通过活塞的面积和作用力来计算的。
当活塞前进时,液体通过阀门进入液压缸,从而推动负载实现工作。
而当液压泵停止工作时,液体通过阀门回流到油箱中,液压缸则会在负载的作用下返回初始位置。
液压操作机构具有许多优点,例如传输力量稳定、无需机械传动元件、能实现远距离传输力量以及能够承受高压力等。
它们被广泛应用于各种机械装置和工业领域,如起重机械、建筑机械、冶金设备和汽车制造等。
总之,液压操作机构利用液体传输力量,通过液压泵、液压缸、液压阀等组成的液压系统实现工作。
它们的工作原理基于帕斯卡定律,能够稳定传递力量,并具有许多优点。
液压站的结构组成)
液压站的结构组成)
液压站是利用液体传动能力来完成机械设备工作的一个系统。
液压站的基本组成结构包括:液压源、液压执行机构、控制元件和油路系统等。
一、液压源:
二、液压执行机构:
液压执行机构是液压站的控制部分,负责将液体的压力转化为机械的动力来完成一定的工作任务。
液压执行机构包括液压缸和液压马达。
液压缸通过液体的压力来实现线性运动,液压马达通过液体的压力来转换为旋转运动。
液压执行机构广泛应用于各种行业和领域,例如工程机械、冶金机械、造纸机械等。
三、控制元件:
控制元件是液压站的核心部分,控制元件的功能是调节液体流动和压力的方向、大小和稳定性。
常见的控制元件有压力阀、流量阀、方向阀和溢流阀等。
压力阀用来保持或调整液压系统的工作压力,流量阀用来调整液压系统的工作流量,方向阀用来控制液体的流向,溢流阀用来保护液压系统的安全。
四、油路系统:
油路系统是液压站的血液系统,负责液体的流动和传输。
油路系统主要由油管、油箱、过滤器和冷却器等组成。
油管用来连接液压源和液压执行机构,将液体从液压泵推送到液压缸或液压马达中。
油箱用来存放液体和冷却液,并通过过滤器过滤液体中的杂质和污染物,保证油路系统的正常运行。
综上所述,液压站的结构组成包括液压源、液压执行机构、控制元件和油路系统。
液压源负责生成液体的压力,液压执行机构将液体的压力转化为机械的动力,控制元件调节液体的流动和压力,油路系统负责液体的流动和传输。
液压站的应用范围广泛,可以满足不同行业的需求。
液压执行元件
图4-20 液压马达图形符号 a)单向定量马达;b) 单向变量马达; c) 双向定量马达;d) 双向变量马达
1)轴向柱塞式液压马达 如图4-21是轴向柱塞式液压马达的工作原理图。当压力油经配 油盘通入柱塞底部孔时,柱塞受压力油作用向外伸出,并紧压在斜
盘上,这时斜盘对柱塞产生一反作用力F。 由于斜盘倾斜角为γ, 所以F可分解为两个分力:一个轴向分力FX,它和作用在柱塞上的 液压作用力相平衡;另一个分力FY,它使缸体产生转矩。
机电一体化
液压式执行元件是先将电能变化成液体压力,并用电磁阀控制 压力油的流向,从而使液压执行元件驱动执行机构运动。液压式执 行元件有直线式油缸、回转式油缸、液压马达等。
液压执行元件的特点是输出功率大、速度快、动作平稳、可实 现定位伺服、响应特性好和过载能力强。缺点是体积庞大、介质要 求高、易泄露和环境污染。
图 4-15双杆活塞式液压缸 (a) 缸体固定; (b) 活塞杆固定
图4-16 (a) 无杆腔进油;;活塞缸两腔同时通入压力油时,由于无杆腔有效作用面 积大于有杆腔的有效作用面积,使得活塞向右的作用力大于向左的 作用力,因此,活塞向右运动,活塞杆向外伸出;与此同时,又将 有杆腔的油液挤出,使其流进无杆腔,从而加快了活塞杆的伸出速 度,单杆活塞液压缸的这种连接方式被称为差动连接。如图4-16 (c)差动连接时,液压缸的有效作用面积是活塞杆的横截面积,工 作台运动速度比无杆腔进油时的速度大,而输出力则减小。差动连 接是在不增加液压泵容量和功率的条件下,实现快速运动的有效办 法。
l
1)活塞式液压缸 活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构形式,其安装又 有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。 ∫ 双杆活塞液压缸的活塞两端都带有活塞杆,分为缸体固定和活 塞杆固定两种安装形式,如图4-15所示。前者工作台移动范围约等 于活塞有效行程 的三倍, 常用于中小型设备。后者工作台的移动范围只约等于液压缸行 程 的两倍,常用于大型设备。单杆活塞液压缸的活塞仅一端带有 活塞杆,活塞双向运动可以获得不同的速度和输出力。其简图 及油路连接方式如图4-16所示。
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二、活塞组件
(1)螺母连接适用负载较小,受力无冲击的液压缸中。 螺纹连接虽然结构简单,安装方便可靠,但一般需备螺 母防松装置; (2)卡环式连接方式中,活塞杆5上开有一个环形槽, 槽内装有两个半圆环3以夹紧活塞4,半环3由轴套2套住, 而轴套2的轴向位置用弹簧卡圈1来固定。安装拆卸不便, 多用于高压和振动较大的场合。
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三、密封装置
(3)V形密封圈
V形圈的截面为 V 形 ,密封装置是由压环、V形圈和 支承环组成。当工作压力高于 10MPa时,可增加 V 形圈 的数量,提高密封效果。安装时,V 形圈的开口也应面向 压力高的一侧。
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三、密封装置
(3)V形密封圈 V形圈密封性能良好,耐 高压,寿命长,通过调节压 紧力,可获得最佳的密封效 果,但V形密封装置的摩擦阻 力及结构尺寸较大,主要用 于活塞杆与缸盖间的往复运 动密封,它适宜在工作压力 p>50MPa、温度-40~80℃的 条件下工作。
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三、密封装置
(1)O形密封圈
O形密封圈主要用于静密封和 速度较低的滑动密封。 静密封<32MPa; 动密封<10MPa。 在动密封中,当压力大于 10MPa时,O形圈就会被挤入间 隙中而磨损,为此可在O形圈低 压侧设置聚四氟乙烯或尼龙制 成的挡圈,双向受高压时,两 侧都要加挡圈。
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三、密封装置
(5)间隙密封 在活塞的外圆表面一般开几道宽 0.3~0.5mm、深0.5~lmm、间距 2~5mm的环形沟槽,作用是: (1)做平衡槽,使得径向油压力趋 于平衡,使活塞能够自动对中,减 小了摩擦力。同时,由于同心环缝 的泄漏要比偏心环缝小得多,活塞 的对中减少了油液的泄漏量,所以 提高了密封性能 (2)自润滑作用,油液储存在平衡 槽内,使活塞能自动润滑.
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一、缸体组件
拉杆连接式:结构的通用性大, 容易加工和装拆,但外形尺寸 较大,且较重。
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一、缸体组件
焊接连接式:结构简单,尺寸小, 但易出现焊接变形。
法兰式:结构简单,容易加 工,也容易装拆,但外形尺 寸和重量都较大,常用于铸 铁制的缸筒上。
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一、缸体组件
半环连接式:它的缸筒壁部因 开了环形槽而削弱了强度,为 此有时要加厚缸壁,但它容易 加工和装拆,重量较轻。半环 连接应用广,常用于无缝钢管 或锻钢制的缸筒上。 1-缸盖;2-缸筒;3-压环;4半环
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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。当松开排气塞或阀的锁紧螺钉后,低压往复运动几 次, 带有气泡的油液就会排出,空气排完后拧紧螺钉,液 压缸 便可正常。
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四、缓冲装置
4、可调节流孔式缓冲装置 在缓冲过程中,缓冲腔油液 经小孔节流排出,调节节流孔的 大小,可控制缓冲腔内缓冲压力 的大小,以适应液压缸不同的负 载和速度工况对缓冲的要求,同 时当活塞反向运动时,高压油从 单向阀进入液压缸内,活塞也不 会因推力不足而产生启动缓慢或 困难等现象。
螺纹连接式:缸筒端部结构复 杂,外径加工时要求保证内外 径同心,装拆要使用专用工具, 它的外形尺寸和重量都较小, 常用于无缝钢管或铸钢制的缸 筒上。
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一、缸体组件
缸筒、端盖和导向套的基本要求
(1)缸筒内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加 工工艺制造,要求表面粗糙度在 0.1~0.4μm,使活塞及其 密封件、支承件能顺利滑动,从而保证密封效果,减少磨 损。 (2)缸筒要承受很大的液压力,因此,应具有足够的强度 和刚度。 (3)端盖与缸筒形成封闭油腔,同样承受很大的液压力, 因此缸盖及其连接件都应有足够的强度。 (4)导向套对活塞杆或柱塞起导向和支承作用,有些液压 缸不设导向套,直接用端盖孔导向,这种结构简单,但磨 损后必须更换端盖。 (5)缸筒、端盖和导向套的材料选择和技术要求可参考 《液压工程手册》。
2015年4月
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四、缓冲装置
缓冲装置基本原理: 液压缸中的缓冲装置是利 用活塞或缸筒在其行程终 端时在活塞和缸盖之间封 住一部分油液,强迫它从小 孔或细缝中挤出,以产生很 大的阻力(背压),逐渐减 慢运动速度,达到避免活塞 和缸盖相互撞击的目的。
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四、缓冲装置
1、圆柱形环隙式缓冲装置
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,随着活塞运动速度 的降低,制动力很快降低,柱塞仍 以较大的力撞击缸盖。因此其缓冲 效果较差,但这种装置结构简单, 制造成本低。
第二节 液压缸的典型结构
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1、液压缸缸体安装连接形式
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2、活塞杆端安装连接形式
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3、双杆活塞缸的典型结构:
由活塞杆1,前、后压盖2 ,前、 后缸盖(底)3,缸筒4,活塞5,两套V 形密封圈6、导向套7、开口销8组成等主要部分组成。
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4、单杆活塞缸的典型结构:
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三、密封装置
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三、密封装置
活塞密封装置主要用来防止液压油的泄漏。 对密封装置的基本要求是具有良好的密封性能, 并随压力的增加能自动 提高密封性。除此以外, 摩擦阻力要小,耐油,磨损后能够自动补偿。 油缸主要采用密封圈密封,密封圈有O形、Y 形、V 型及组合式等,其材料为耐油橡胶、尼龙、 聚氨脂等。
三、密封装置
(2)Y形密封圈
Y形密封圈的截面为Y 形,也称为唇形密封圈。密封性、 稳定性和耐压性较好,摩擦阻力小,寿命较长,故应用很普 遍。Y形圈主要用于往复运动的密封。工作压力:p<20MPa (宽型)或32MPa(窄型)
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三、密封装置
(2)Y形密封圈
(1)Y形圈的密封作用取决 于它的唇边对耦合圆的紧密接 触程度,在压力油作用下,唇 边对耦合面产生较大的接触压 力,从而达到密封的目的;当 液压力升高时,唇边与藕合面 贴得更紧,接触压力更高,密 封性能更好。 (2)Y形圈安装时,唇口端 面应对着液压力高的一侧。当 压力变化较大,滑动速度较高 时,要使用支承环,以固定密 封圈。
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四、缓冲装置
2、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,其缓冲效果 较圆柱形柱塞好。
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四、缓冲装置
3、可变节流槽式缓冲装置 在缓冲柱塞上开有由浅渐 深的三角节流槽,节流面积随 着缓冲行程的增大而逐渐减小, 缓冲压力变化平缓。
2015年4月
三、密封装置
6、活塞环密封
活塞环密封依靠装在活环形槽内的弹性金属 环紧贴缸筒内壁实现密封,它能自动补偿磨损和 温度变化的影响,能在高速条件下工作,摩擦力 小。
2015年4月
四、缓冲装置
当液压缸带动质量较大的部件作快速往复运 动时,由于运动部件具有很大的动能,因此当活塞 运动到液压缸终端时,会与端盖碰撞,并产生冲击 和噪声。这种机械冲击不仅引起液压缸的有关部分 的损坏,而且会引起其它相关机械的损伤。 为了防止这种危害,保证安全,应采取缓冲 措施,对液压缸运动速度进行控制。
2015年4月
三、密封装置
活塞密封 端盖密封
防尘圈
任何形状的密封圈在安装时,必须保证适当的预压缩量, 端盖密封2 过小不能密封,过大则摩擦力增大,且易于损坏。因此,安 装密封圈的沟槽尺寸和表面精度必须按有关手册给出的数据 严格保证。
2015年4月
三、密封装置
(1)O形密封圈
O形密封圈的截面为圆形。 在无液压力时,靠O形圈的弹性 对接触面产生预接触压力,实现 初始密封,当密封腔充入压力油 后,在液压力的作用下,O 形圈 挤向槽一侧,密封面上的接触压 力上升,提高了密封效果。
2015年4月
三、密封装置
(4)组合密封圈
2015年4月
三、密封装置
(5)间隙密封
间隙密封依靠相对运动零件配合 面间的微小间隙来防止泄漏,由 环形缝隙轴向流动理论可知:漏 量与间隙的三次方成正比,因此 可用减小间隙的办法来减小泄漏。 一般间隙为 0.01~0.05mm,这 就要求配合面有很高的加工精度。 适用于低压,小直径、快速运动 的液压缸。
缸体组件 活塞组件 密封装置 缓冲装置 排气装置
为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏, 为防止活塞快速退回到行程终端(两侧)时撞击缸盖,
在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与 液压缸端部筒、导向 套等组成的缸体组件 ,以及由活塞杆、活塞等组成的活 前端盖之间均设置有密封装置,在前端盖外侧,还装有 有时设置排气装置。 塞组件。 防尘装置;
2015年4月
习题:
1、选择题 (1)如果要使机床工作往复运动速度相同,那么应采用 类型的液压缸。 A、双杆活塞缸;B、单杆活塞缸;C、柱塞缸。 (2)若要实现差动连接应采用 类型的液压缸 A、双杆活塞缸;B、单杆活塞缸;C、柱塞缸。 2、填空题 (1)液压缸的典型结构包括 组件、 组件、 装置、 装置、 装置。 (2)油缸主要采用密封圈密封,密封圈有 形、 形、 形及组合式等。 (3)液压缸是液压系统的 装置,作用是将 转换为 能。 (4)对于差动液压缸,若使其往返速度相等,活塞面积为活塞杆面积的 倍。 (5)当工作行程较长时,采用 缸较合适。 (6)柱塞式液压缸只能实现 运动。 (7)液压缸的速度取决于 。 (8)排气装置应设在液压缸的 位置。 (9)在液压缸中,为了减少活塞在终端的冲击,应采取 措施。