几种常用液压缸缓冲装置结构设计
液压缸的结构设计应该注意什么
液压缸的结构设计应该注意什么
液压缸的结构设计应该注意以下：
1、活塞杆导向部分的结构：包括活塞杆与端盖、导向套的结构，以及密封、防尘、锁紧装置等。
2、活塞及活塞杆处密封圈的选用：应根据密封部位、使用部位、使用的压力、温度、运动速度的范围不同而选择不同类型的密封圈。
常见的密封圈类型：O型圈，O型圈加挡圈，高底唇Y型圈，Y型圈，奥米加型等。
3、缸体与缸盖的连接形式：常用的连接方式法兰连接、螺纹连接、外半环连接和内半环连接，其形式与工作压力、缸体材料、工作条件有关。
4、活塞杆与活塞的连接结构：常见的连接形式有：整体式结构和组合式结构。
组合式结构又分为螺纹连接、半环连接和锥销连接。
5、液压缸排气装置：对于速度稳定性要求的机床液压缸，则需要设置排气装置。
6、液压缸的缓冲装置：液压缸带动工作部件运动时，因运动件的质量大，运动速度较高，则在达到行程终点时，会产生液压冲击，甚至使活塞与缸筒端盖产生机械碰撞。
为防止此现象的发生，在行程末端设置缓冲装置。
常见的缓冲装置有环状间隙节流缓冲装置，三角槽式节流缓冲装置，可调缓冲装置。
液压缸缓冲原理及缓冲装置的结构形式
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4、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。
3、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。
液压缸缓冲原理及缓冲装置的结 构形式
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。
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三、工作过程演示
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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。
液压缸缓冲原理及缓冲装置的结构形式优秀课件
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。
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7）存在设计缺陷。
3、油缸启动后的短时停止 在启动时，油缸进口油液
液压缸缓冲原理及缓冲装置的结 构形式优秀课件
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，
范围较广。
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三、工作过程演示
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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。
系列化的成品液压缸中多采用这种缓冲装置。
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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，使机械能的吸收较均匀，其缓冲效果较好。
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液压缸结构图示
液压缸的结构•液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。
上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底1、缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7和导向套8等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。
活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11和防尘圈12。
下面对液压缸的结构具体分析。
3.2.1 缸体组件•缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作用，因此，缸体组件要有足够的强度，度可靠的密封性。
3.2.1.1 缸筒与端盖的连接形式 常见的缸体组件连接形式如图3.10(1)法兰式工方便筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉，它是常用的一种连接形式。
半环连接接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。
半环连接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。
(3)螺纹式连接（接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。
较高的表面精所示。
连接（见图a），结构简单，加，连接可靠，但是要求缸(2)半环式连接（见图b），分为外半环连接和内两种连接形式，半环连接工艺性好，连见图f、c），有外螺纹连接和内螺纹连•工艺性好，(4)拉杆式连接（见图d），结构简单，通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效果。
只适用于长度不大的•3.2.1.2 缸筒、端盖和导向套的基本要求• 缸筒是液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、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；缸筒要承受很大的液压力，因此，应具有足够的强度和刚度。
几种液压缸介绍
由式(4-20) ～式(4-23) 可知，由于A1＞A2,所以F1＞F2，v1＜v2。如把两个方向上的输出速度v2 和v1 的比值称为速度比， 记作λv，则λv=v 2/v 1=1/ ［1-(d/D)2］。因此， d = D (λ v − 1) / λ v 。在已知D和λv时，可 确定d值。
/ltcd/kcjj/42.htm
4q 4q = 2 2 π ( D − d ) πd 2
2. 柱塞缸
即： D=
2d
(4-26)
把单杆活塞缸实现 差动连接， 并按D=[KF()2[KF]]d设计 缸径和杆径的油缸称之为差动液压缸。 如图4-8(a) 所示为柱塞缸，它只能实现一个方向的液压传动，反向 运动要靠外力。若需要实现双 向运动，则 必须成对使用。如图4-8(b)所示， 这种液压缸中的柱塞和缸筒不接 触，运动时由缸盖上的导向套来导向，因此缸筒的内壁不 需精加工，它特别适用于行程较长的场合。 柱塞缸 输出的推力和速度各为：
图4-6单杆式活塞缸 由于液压缸两腔的有效工作面积不等，因此 它在两个方向上的输出推力和速度也不等，其值分别为： F1=(p1A1-p2A2)=π［(p1-p2)D 2-p2d2］/4 F1=(p1A1-p2A2)= π［(p1-p2)D 2-p2d2 ］/4 v1=q/A 1=4q/πD2 v2=q/A 2=4q/π(D2-d2) (4-20) (4-21) (4-22) (4-23)
图 4-8
柱塞缸 F=pA=p πd2/4 υi=q/A=4q/πd2 (4-27) (4-28)
3. 其他液压缸 (1) 增压液压缸。增 压液压缸又 称增 压器，它利用活塞和柱 塞有效面积的不同使液压系统中的 局部区域获得高 压。它有 单作用和双作用两种 型式，单作用 增 压缸的工作 原理如图 4-9(a) 所示，当 输入活塞缸的液体压 力为 p1，活塞直径为 D，柱 塞 直径为d时，柱塞缸中输出的液体压力为高压，其值为： p2=p 1(D/d) 2=Kp 1 (4-29)
液压缸结构及原理
a)
b)
图4-4 柱塞缸 a)单向液压驱动 b)双向液压驱动 1－柱塞 2－缸筒 3－工作台
第４章
液压缸
第４章
液压缸
第４章
液压缸
柱塞缸产生的推力F和运动速度v分别为
F
4
d2p
(4-10)
4q v d 2
式中 A ——柱塞缸的有效工作面积，A=πd2/4； p ——液压缸的进油压力； d ——柱塞的直径； F ——液压缸的推力； v ——液压缸的运动速度； q ——输入液压缸的流量。
第４章
液压缸
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液压缸
⑶ 双杆活塞缸的推力及速度的计算，一般情况下两个活塞杆的直径相 等，当液压缸一腔进油而另一腔回油时，两个方向的运动速度和推力 是相等的。当油液的输入流量为q、输入压力为p1和输出压力为p2时， 液压缸的推力F和速度v分别为：
F p1 p 2 A
v
q 4q A D2 d 2
(4-11)
第４章
液压缸
4.1.3 摆动式液压缸
摆动式液压缸又称为摆动式液压马达，其输出运动为摆动运动，输出 参数为转矩和角速度。如图4-5所示，其主要由缸筒1、叶片轴2、定位块3 和叶片4等组成。 图4-5a为单叶片式摆动缸，其摆动角度可达300°。它的理论输出转 矩T和角速度ω分别为：
T=
b 2 2 R2 R1 p1 p 2 2
b)
c)
图4-3 单杆活塞缸
a)无杆腔进油 b)有杆腔进油 c)差动连接
第４章
液压缸
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液压缸
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液压缸
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液压缸
⑵ 有杆腔进油 ，如图4-3b所示，液压油从有杆腔进入，其压力为p1、流 量为q，无杆腔回油，其压力为p2，推动活塞向左运动。则液压缸产生的 推力F2和速度v2为：
液压缸缓冲原理及缓冲装置的结构形式课件
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。
3、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。
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4、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。
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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，使机械能的 吸收较均匀，其缓冲效果较好。
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3、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。
浅析液压缸的缓冲装置
浅析液压缸的缓冲装置液压缸带动工作部件运动，当达到行程终点时，由于运动件的惯性作用，会产生液压冲击以及使活塞与端盖之间产生机械撞击。
加速各部件的损坏。
为防止这种现象的发生，通常当活塞运动速度大于0.2m/s 时，需采取缓冲措施，即在液压缸末端设置缓冲装置。
缓冲装置结构形式虽然多种多样，但原理是一样的，都是利用对油液的节流措施产生背压来降低运动部件的速度。
液压缸中使用的缓冲装置，常见的有环状间隙式、可调式以及外加缓冲回路等。
图1所示是环状间隙式缓冲装置。
它由活塞上的圆柱形凸台和缸盖上的凹腔组成。
当活塞运动近端盖时，凸台进入凹腔中，将封闭在活塞与端盖间的油液从环状间隙＆中挤出。
这样活塞就受到一个很大的阻力，运动速度就减慢下来，这就是缓冲。
这种形式的缓冲只适用于运动惯性不大、运动速度不高的场合。
环状间隙的凸台也可以制成圆锥形的。
图2所示是一种可调式的缓冲装置。
液压缸同样具有由缓冲头和缓冲室所形成的油腔，且在端盖上设有针形节流阀和单向阀。
当活塞移近终端时，活塞缓冲头进入缓冲室，油液须经针形节流阀的油口流出，借助节流阀的节流作用，达到缓冲目的。
单向阀的作用在于保证活塞返回时油液能进入缓冲室，使活塞能按正常速度启动并避免推力不足现象。
这种缓冲装置可按负载情况调整节流阀的开口、改变吸收能量的大小。
图3（a）所示为采用溢流阀的液压缸端部缓冲装置。
图3（b）为采用溢流阀的缓冲回路。
在这两种缓冲装置中，是在液压缸两侧的油路上设制灵敏的小型直动式溢流阀（安全阀），当缓冲柱塞1进入柱塞孔2内（图3a）或换向阀处于中位（图3b）时，液压缸回油腔的油液要开启相应的溢流阀方能回油，借此消除活塞在行程中停止或换向时出现的液压冲击。
液压缸的缓冲装置的形式还有弹簧式、行程开关式等等。
每种形式都有各自的优缺点。
在实际应用中，采取何种缓冲形式要根据液压缸的使用工况、使用要求来确定。
参考书目（1）《液压传动》江苏省《液压传动》编写组编，江苏科学技术出版社，1986年（2）《液压传动与控制》林国重、盛东初主编，北京工业学院出版社，1985年（3）《液压传动系统》官忠范主编，机械工业出版社，1981年目录内容提要写作提纲正文一、资产减值准备的理论概述 (4)（一）固定资产减值准备的概念 (4)（二）固定资产减值准备的方法 (5)（三）计提资产减值准备的意义 (5)二、固定资产减值准备应用中存在的问题分析 (5)（一）固定资产减值准备的计提模式不固定 (5)（二）公允价值的获取 (6)（三）固定资产未来现金流量现值的计量 (7)（四）利用固定资产减值准备进行利润操纵 (8)三、解决固定资产减值准备应用中存在的问题的对策 (10)（一）确定积累时间统一计提模式 (10)（二）统一的度量标准 (11)（三）提高固定资产可收回金额确定方式的操作性 (11)（四）加强对固定资产减值准备计提的认识 (12)（五）完善会计监督体系 (12)参考文献 (15)内容提要在六大会计要素中，资产是最重要的会计要素之一，与资产相关的会计信息是财务报表使用者关注的重要信息。
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几种常用液压缸缓冲装置结构设计
摘要：本文对高速液压缸；大缸径、长行程液压缸及各种自卸车液压缸的缓冲装置提出了不同的结构设计，有针对性的解决了液压缸活塞与缸盖发生机械碰撞。
关键词：液压缸缓冲装置
1、引言
在液压系统中使用液压缸驱动具有一定质量的机构，当液压缸运动至行程终点时具有较大动能，如未作减速处理，液压缸活塞与缸盖将发生机械碰撞，产生冲击、噪声，有破坏性。
为缓和及防止这种危害发生，因此可在液压回路中设置减速装置或在缸体内设缓冲装置。
2、几种液压缸缓冲装置结构设计
2.1高速液压缸缓冲装置结构设计
（1）液压缸特点及缓冲装置结构设计
高速液压缸工作时，活塞终端速度可以达到5m／s以上，若直接与端盖相撞，在惯性力和液压力的作用下，不但会损坏端盖，而且会产生较大的冲击载荷，对系统产生不利的影响。
高速液压缸缓冲装置如图1a所示，主要由液压缸体、活塞、挡块、活塞杆、固定螺母、复位弹簧组成。
其中活塞杆有四个台阶轴用来放置和固定活塞和挡块，螺母将活塞与活塞杆固定于一体。
挡块为圆锥形，所以过流面积不断变化。
（2）工作原理
当活塞杆走到行程末端时，挡块3被液压缸端部限位停止运动，而活塞2、活塞杆4，固定螺母5继续向前运动，这时活塞与挡块形成节流缝隙，活塞与挡块之间的容腔压力增加，与活塞的惯性力和作用在活塞左端的液压力相对抗，从而达到缓冲的目的。
2.2大缸径、长行程液压缸缓冲装置结构设计
(1) 液压缸特点及缓冲装置结构设计
对于水平安装的大缸径长行程液压缸，由于活塞杆和活塞的巨大自重、零件的机械加工误差及安装误差等原因，液压缸在运行的过程中易引起导向部分靠近承重一侧的快速磨损，从而导向元件的偏心，体现到缓冲元件上，就是缓冲环和缓冲孔之间过大同轴度，将引起运行困难或产生机械故障。
大缸径、长行程液压
缸缓冲装置如图1b所示，主要由单向阀、缸底、螺钉、缓冲套、弹簧、弹簧座和节流阀组成。
采用这种结构的缓冲装置当活塞到达行程终端之前的一段距离内，设法把排油腔内油液的一部分或全部封闭起来，使其通过节流小L (或缝隙)排出，从而使被封闭的油液产生适当的缓冲压力作用在活塞的排油侧上，与活塞的惯性力相抵抗，进而达到减速制动的目的。
(2)工作原理
在液压缸进入缓冲行程后，弹簧座6在弹簧5的作用下被压在缸底2的缓冲台阶面上，形成配合面I，配合面I和配合面Ⅱ共同作用将机械能转换为液压能，这些被封存的油液通过节流阀7的小孔缓慢流出排油腔。
由于节流小孔的阻尼作用，封存的油液被缓慢释出，从而实现了液压能的缓慢释放，进而实现了对活塞及活塞杆减速制动的过程。
由于配合面I和配合面Ⅱ不会受导向元件同轴度及机械误差的影响，从而消除了偏心对缓冲过程的影响。
2.3自卸车液压缸缓冲装置结构设计
(1) 液压缸特点及缓冲装置结构设计
一般工程机械用自卸车一般采用的是普通双作用式单杆活塞缸，具有输出力大，速度小等特点。
这种场合，可设计成恒节流缓冲与变节流缓冲两种型式，缓冲装置结构设计如图2所示，主要是由活塞杆、缸筒、活塞、圆锥形弹簧、缓冲块、轴用挡圈及缸盖组成的。
其能量转化机理是把动能转化为热能，热能则由循环的油液带出到液压缸外。
(2)工作原理
在图3a中，当活塞3向缸盖7方向运动时，缓冲块5在挡圈6和弹簧4的作用下也随着活塞3向缸盖方向运动。
当缓冲块与缸盖平面复合时，无杆腔内形成缓冲油腔。
被封闭的油液只能从节流孔排出，从而实现节流缓冲。
图3b是在图3a的基础上加以改进的，在缓冲块的进油管上增设小孔，当活塞3向缸盖7方向运动时，通过改变节流孔的数量来改变节流面积，从而达到变节流的效果。
从图3可以看出，当活塞反向运动时，活塞也不会因推力不足而产生起动缓慢或困难的现象。
3、结束语
针对液压缸的特点及工作场合，采用不同的缓冲装置，可有效地节省成本，实现动作可靠。
参考文献：
[1]薛小伟.高速液压缸缓冲装置设计与分析[J].液压与气动,2010,11期：70.
[2]樊桂萍等. 一种新型缓冲装置在大缸径、长行程液压缸中的应用[J]. 液压气动与密封,2010,10期:42.
[3]于跃东等. 一种新型的液压缸缓冲机构[J].液压与气动,2009,1期:81.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。