液压油缸基础知识讲课讲稿
液压缸培训课件
液压缸分类
组合式液压缸：
一、增压缸 二、多级伸缩缸 三、齿条活塞杆
增压缸 增压缸也称增压器，它能将 输入的低压油转变为高压油 供液压系统中的高压支路使 用，增压缸如图所示。
液压缸的常见故障及排除
故障1：油缸不动作的故障
1、无压力油进入液压缸 ①液压缸前的换向阀未换向，无压力油进入液 压缸时检查换向阀未换向的原因并排除； ②系统未供油：检查液压泵和主要液压阀的故 障原因并排除。
液压缸的常见故障及排除
2.虽有油液进入，但进入液压缸的油液有沒有 足够压力
①系统有故障，主要是泵或溢流阀有故障：检查泵或溢流阀的故 障原因并排除；
②内部泄漏严重，活塞与活塞杆松脱，密封件损坏严重：紧固活 塞与活塞杆并更换密封件；
③活塞上的密封圈漏装或严重损坏、缸体孔拉有很深沟槽及活塞 杆上锁定活塞的螺母松脱时，造成油缸进回油腔严重导通—串腔时， 缸便不能运动。可采取更换活塞上的密封圈和其他修理措施。
3.油缸安装连接不良造成油缸不动作 4.负载过大，工作压力过小
液压系统执行元件—液压缸 的分类及原理
1
讲课内容
一：序言 二：液压缸的结构 三：液压缸的分类 四：液压缸的常见故障及排除
序言
一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、 执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。 动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的 压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提 供动力。 执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压 力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转 运动。 控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液 体的压力、流量和方向。 辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封 圈、压力表、油位油温计等。
工程机械挖掘机液压油缸基本知识
弹簧复位
双杆
4
基本介绍
挖掘机上的液压油缸
斗杆油缸 铲斗油缸 动臂油缸 侧移油缸 推土油缸
LY原创
5
结构、原理
LY原创
6
LY原创
结构、原理
缓冲动作原理 伸出侧：当活塞进入缓冲区域是，由于导向套 1 内孔与缓冲套 2 外圆的
间隙小，A 腔压力升高，活塞移动速度减慢，缓冲背压使缓冲套 2 与活塞杆 端面压紧并密封（此瞬间会发出类似撞击的声音），同时A 腔缓冲压力沿红 色线，经导向套 1 中的小孔进入回油腔，是A 腔缓冲背压减小。
× ×
8
主要参数
LY原创
NS60C
工作压力MPa
缸径mm
杆径mm
长度mm
行程mm
缓冲
伸出 缩回
动臂
100 55 1150 726 √ ×
斗杆 21.6
90 55 1290 867 √ √
铲斗
85 55 1035 660 √ ×
推土 18.6 110 60 650 195
× ×
侧移 —— —— —— —— —— —— ——
机械能
F
A
液压油缸最大输出 力 F，取决于作用 压力 P和有效作用 面积 A 。
F=P×A
P 液压能
3
基本介绍
根据功能不同，液压油缸分成两类
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单作用液压油缸 只能在一个方向施加力的作用，活 塞复位只能靠自重或借助弹簧，只 有一个有效作用面积。
自重复位
双作用液压油缸 能在两个方向施加力的作用，有两 个有效作用面积，可以相同，也可 以不同。
主要参数
LY原创
NS80C
工作压力MPa
油缸、蓄能器讲座
帕斯卡定律（Pascal law） 加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递
F1=P*A1 , F2=P*A2 ; P -压强
3、油缸分类：
（1）、按外形结构分： a、焊式油缸(welded type)： 特点：结构简单、加工方便、工作压力较高；维修不方便。（见下 图）
b、双作用油缸（double -acting )： 液压推动油缸活塞杆做往复直线运动（活塞杆伸出、缩回）。
（3）、按有无活塞分：
a、活塞式油缸(piston type cylinder)： 液压油通过推动活塞来推动活塞杆进行运动，此时油缸的推力面积是整个活塞的面积，拉力面积是整 个活塞的面积减去活塞杆的面积。
d、多级油缸（telescopic cylinder): 特点：结构复杂、加工繁琐、工作压力不高（低于250bar)、同样的安装空间可以伸出比单级油缸 长的行程、中间级。 （见下图）
（2）、按功能分： a、单作用油缸（single-acting )： 液压推动油缸活塞杆朝 一个方向运动，回复时由外力（外部的施加力 、弹簧力或者是载荷本身的重力） 将活塞、 活塞杆推回来。
气端缸盖 活塞密封
根据力学平衡原理,活塞左右两端的气和油的压力必须相等（因为两端的推力面积相同），活塞才能在缸 筒内某处停下来。所以，气压和油压会保持一样。油压会很高，所以气压也会很高。
高压的空气会引起“狄塞尔效应”，会损伤缸筒内壁，所以我们气体是采用高纯度的氮气作为气体储存 能量的介质（纯度大约99.5%）。纯度低的氮气充入蓄能器内是非常危险的。
蓄能器
b, 吸收冲击能量： 由于液压泵是转动排油的，所以排出的油的压力是有规律的压力波动，为了让波动的压力不 影响到油缸的运行，在输送压力油的油路旁加装蓄能器，让蓄能器吸收波峰的能量并释放到波 谷状态下， 让油压平稳。
液压传动学习课件 液压缸知识学习课件学习讲义教学课件
—A分别F为缸的进、回油压力A；
F
v
、 v m —分别为缸的容积效率和机械效率；
D
q
、qPd—1 —输分入P2别流为量v活；塞直径和活P塞2 杆直P1径q；
(aA)缸—筒活固塞定有式效工作面积。(b)活塞杆固定式 这种液压缸常用于要求往返运动速度相同的场合。
6
单活塞杆液压缸
单活塞杆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4.2所示。
b)V型圈 图4.11 V形密封圈
（c）
c)支承环
33
（3） Y（Yx）形密封圈 Y形密封圈的截面为Y形，属唇形密封圈。它是一种摩擦
阻力小、寿命较长的密封圈，应用普遍。Y形圈主要用于往 复运动的密封。根据截面长宽比例的不同，Y形圈可分为宽 断面和窄断面两种形式，图4.12所示为宽断面Y形密封圈。
(a)
A
F
F
Av
q P1
v
P2
P2 P1 q
(a)缸筒固定式
(b)活塞杆固定式
5
当双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等，输入流量 和油液压力不变时，其往返运动速度和推力相等。那么 缸的运动速度V和推力F分别为：
vqAv (D42qd2)v （4.1）
式中:
F4(D 2d2)p (1p2)m （4.2）
p 1、 p 2
活塞与活塞杆的连接形式
如图4.9所示，活塞与活塞杆的连接最常用的有螺纹 连接和半环连接形式，除此之外还有整体式结构、焊接 式结构、锥销式结构等。
12 3
45
(a)
1一活塞杆；2一活塞；3一密封圈； 4一弹簧圈；5一螺母
(b)
1一卡键；2一套环；3一弹簧卡圈
液压油缸结构优秀课件
q
π(D2 4
d2)3
π D2
4
整理得：
3
4q πd 2
由上述可知，差动连接比非差动连接时的推力小而运动速度快， 所以，这种连接形式是以减小推力为代价而获得快速运动的。
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
2.双杆活塞式液压缸
v
v
v
v
F
F
F
F
A
A
p1 q
l
l
q p2
l
A
p1 q
l
q p2 A
l
双杆活塞式液压缸及其安装形式
液压油缸结构优秀课件
4.1 液压缸的工作原理
• 缸筒固定，一腔连续地输入压力油，当油的
压力足以克服活塞杆上的所有负载时，活塞 以速度 连续向另一腔运动，活塞杆对外界 做功 ；反之亦然。
活塞杆固定，一腔连续地输入压力油时，则 缸筒向另一方向运动；反之亦然。
4.2 液压缸的类型、特点和基本参数计算
柱塞式液压缸
活塞式液压缸的内壁要求精加工，当液压缸较 长时加工就显得比较困难，因此在行程较长时多采 用柱塞缸。柱塞缸的内壁不需要精加工，只需要对 柱塞杆进行精加工，它结构简单，制造方便，成本 低。
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
柱塞缸的结构如图所示。它由缸体、柱塞、导套、密封圈、压盖 等零件组成。
2
q A2
π(D42qd2)
式中
F1——推力；
p1——进油压力；
2 ——运动速度； p2——回油压力。
若回油腔直接接油箱，p2≈0，则： F F22pp11AA 22p1p1 π 4π 4(D (D 22d2d)2)
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
液压油缸
参数间的计算 以单杆双作用活塞式液压缸为例
v1 A1 F11 v A2 F1
d
v2 A1 A2 F2 v1 A1
v3
v1F3
F1
d
A2 F1
d
D
D
p1
p2
p2
p1
D
q+q' q
q
q
q
q'
q
q
单杆活塞式液压缸
q
(1) 当无杆腔进油、有杆腔回油时
π 2 π 2 F1 p1 A1 p2 A2 p1 D p2 (D d 2 ) 4 4 q 4q 1 A1 πD 2
缸的稳定性要求后，按实际工作行 程选取与其相近似的标准行程。
4 活塞的运动速度
运动速度是单位时间内压力油液推 动活塞移动的距离，可表示为
v=Q/A。
5 尺寸规格
尺寸规格主要包括缸筒的内外径、 活塞直径、活塞杆直径和缸盖尺寸
等，这些尺寸根据液压缸的使用环 境，安装形式，所需提供的推拉力 以及行程等来计算，设计和校核。
缓冲装置
活塞和活塞杆在液压力的驱动下运动时具有
很大的动量，当进入油缸的端盖和缸底部分 时，会引起机械碰撞，产生很大的冲击压力 和噪音。采用缓冲装置，就是为了避免这种 碰撞。其工作原理是使缸筒低压腔内油液 （全部或部分）通过节流把动能转换为热能， 热能则由循环的油液带到液压缸外。缓冲装 置的结构分为恒节流面积缓冲装置和变节流 型缓冲装置两种。
五、液压缸的发展动态
随着液压技术的深入普及和应用领
域、场合的日益扩大，对液压缸的 工作性能、构造、使用范围、制造 精度、外观、材料、试验方法都不 断提出新的要求，因此不断推动着 液压缸的发展和进步。
液压教学课件04- 油缸
2）、往复运动 P Q 运动速度
不相等
P
D
PQ V1
d
V2
V1= 4Q/πD2 V2= 4Q/π(D2-d2)
V1 小于 V2
3）、传动比
Q1
Q2
V1
V2
传动比 δ=—V—2
V1 农机常用油缸的传动比为：1.46 和 1.15
二、 双作用双活塞杆油缸
1、结 构
2、特点
1）、作用力 F=Pπ(D2-d2)/4
活塞密封
活塞杆与缸盖密封
活塞杆与活塞固定方式
卡簧固定
螺母固定
2366联合收割机 卸粮搅龙回转油缸
缓冲装置类型：
二、行程定位
原 理：
作 用：调节行程
装置类型：
三、排气装置
作 用：派除积于油缸内的空气 结 构：
油液从油缸的最高点引入或 引出
油缸顶部安装排气塞
四、油缸盖固定方式
卡簧固定
法兰盘固定
螺纹固定
固定卡簧拆装
油缸底盖固定方式
法兰盘固定
螺纹固定
焊接固定
卡簧固定
法兰盘固定 法兰盘固定
五、油缸密封
运动速度：V=4Q/πd2
限制油缸柱塞行程方式
三、应 用
1—油口 2—卡环
3—柱塞
4—缸筒
第三节 活塞式油缸
一、 双作用单活塞杆油缸
1、结 构 活塞、活塞杆、缸体、密封装置等。
2、特 点
PQ 1）、往复运动
作用力不
相等
P
D
PQ F1
d
F2
推力 F1= PπD2/4 拉力 F2= Pπ(D2-d2)/4
双作用
液压知识培训课件完整版
速下空载调试正常后，按液压系统的设计要求进行负载调试。首先逐渐增
加负载，同时检查各液压元件的工作状况，观察压力、流量、温度等参
数是否在允许范围内，发现问题及时进行调整。
03
系统试运行
负载调试正常后，进行系统试运行。试运行过程中，要密切注意系统的
运行状况，发现问题立即停机检查。
典型液压系统分析
动力滑台液压系统
该系统采用限压式变量叶片泵供油， 通过电磁换向阀实现滑台的正反向运 动，通过节流阀调节滑台的运动速度 。
组合机床液压系统
该系统采用多个液压泵分别供油给多 个执行元件，通过电磁换向阀和顺序 阀等控制元件实现各执行元件的顺序 动作和互锁功能。
塑料注射成型机液压系统
该系统采用定量叶片泵供油，通过比 例压力阀和比例流量阀等控制元件实 现对注射缸、合模缸等执行元件的精 确控制。
制回路等。
考虑系统效率和性能，选择合适 的元件规格和型号。
系统性能校核与优化
对设计好的系统进行性能校核 ，如压力损失、流量分配、温 升等。
根据校核结果对系统进行优化 ，如调整元件参数、改进回路 设计等。
确保系统在实际应用中能够满 足设计要求。
设计图纸及文件编制
绘制液压系统原理图、装配图、零件 图等必要图纸。
现对执行元件速度的控制。
快速运动回路
通过采用差动连接、双泵供油等方 式，提高执行元件的运动速度。
速度换接回路
通过改变执行元件的通流面积或改 变回路的流量分配等方式，实现执 行元件在不同速度之间的平稳切换 。
方向控制回路
换向回路
通过改变执行元件的通油方向， 实现执行元件的正反向运动。
锁紧回路
通过采用液控单向阀等锁紧元件 ，使执行元件在停止运动后保持 其位置不变。
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液压缸的基础知识
随着现代工业的发展，液压传动技术在全球许多行业得到极大应用和发展，例如工程机械的装载机、推土机和压路机等；起重运输机械的叉车、皮带运输机和汽车吊等；建筑机械的打桩机、液压千斤顶和平地机等；农业机械，汽车工业，矿山机械，冶金机械……
液压传动设备通常由动力、执行、控制和辅助等四种元件组成，像我们江山厂液压件公司生产的油缸就属于执行元件。
并且液压缸作为实现直线往复运动或小于360。
往复摆动运动的液压机构，结构简单，工作可靠，也是液压系统中应用极广泛的主要执行元件，它是将原动机以机械能形式驱动液压泵产生的液体压力能，再变成可直接驱动负载进行往复运动或小于360。
往复摆动运动的机械能的一种能量转换装置。
我们要了解液压缸，就必须知道下列的基础知识。
一、液压缸的分类和组成
液压缸按结构形式，可分为活塞缸、柱塞缸、摆动缸和特殊缸四
类；按额定压力分为高压和超高压液压缸、中高压液压缸与中低压液压缸……。
而我们江山厂液压件公司主要生产的是单杆双作用活塞液压缸，这种液压缸是结构最简单，应用最广泛的一种。
下面我就以单杆双作用活塞液压缸为例讲解液压缸的基本结构。
1、缸筒：缸筒是液压缸的主体零件，它与缸盖、活塞等零件构成密闭的容腔，推动活塞运动。
常用的缸筒结构有8类，通常根据缸筒与端盖的连接形式选用。
材料一般要求有足够的强度和冲击韧性，对焊接的还要有良好的焊接性能，所以常用材料有：25，45，ZG200~400，1Cr18Ni9等等。
缸筒毛坯多采用冷拔或热扎无缝钢管，因此工序通常是调质（保证缸筒的强度，使其能承受油压不会变形和破坏）→珩磨或镗滚压（保证缸筒内径的粗糙度、圆度、圆柱度和直线度等，使活塞密封性在长期往复运动后不变）→车（保证缸筒全长等设计尺寸要求）→钻（加工出油口孔，保证进出油路）→钳
2、缸盖：缸盖装在液压缸两端，与缸筒构成紧密的油腔。
通常有焊接、螺纹、螺栓、卡键和拉杆等多种连接方式，一般根据工作压力，油缸的连接方式，使用环境等因素选择。
3、活塞杆：活塞杆是液压缸传递力的主要元件。
材料一般选择中碳钢（如45号钢）。
油缸工作时，活塞杆受推力、拉力或弯曲力矩等，固保证其强度是必要的；并且活塞杆常在导向套中滑动，配合应合适，太紧了，摩擦力大，太松了，容易引起卡滞现象和单边磨损，这就要
求其表面粗糙度、直线度和圆度等合适。
所以，活塞杆的工艺通常是粗车→调质→半精车→淬火→镀前磨→镀铬→镀后磨→精车。
4、活塞：活塞是将液压能转为机械能的主要元件，它的有效工作面积直接影响液压缸的作用力和运动速度。
活塞与活塞杆连接有多种形式，常用的有卡环型、轴套型和螺母型等。
当无导向环时，活塞用高强度铸铁HT200~300或球墨铸铁；当有导向环时，活塞用优质碳素钢20号、35号和45号。
5、导向套：导向套对活塞杆起导向和支撑作用，它要求配合精度高，摩擦阻力小，耐磨性好，能承受活塞杆的压力、弯曲力以及冲击振动。
内装有密封装置以保证缸筒有杆腔的密封，外侧装有防尘圈，以防止杂质、灰尘和水分带到密封装置处，损坏密封。
金属导向套一般采用摩擦系数小、耐磨性好的青铜、灰铸铁、球墨铸铁和氧化铸铁等；非金属导向套可采用聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯等。
6、缓冲装置：活塞和活塞杆在液压力的驱动下运动时具有很大的动量，当进入油缸的端盖和缸底部分时，会引起机械碰撞，产生很大的冲击压力和噪音。
采用缓冲装置，就是为了避免这种碰撞。
其工作原理是使缸筒低压腔内油液（全部或部分）通过节流把动能转换为热能，热能则由循环的油液带到液压缸外。
缓冲装置的结构分为恒节流面积缓冲装置和变节流型缓冲装置两种。
二、液压缸的主要参数
液压缸的主要参数包括压力、流量、尺寸规格、活塞行程、运动速度、推拉力、效率和液压缸功率等。
1、压力：压力是油液作用在单位面积上的压强。
计算公式p=F/A，即作用在活塞上的载荷除以活塞的有效工作面积。
从上式可知，压力值的建立是由载荷的存在而产生的。
在同一个活塞的有效工作面积上，载荷越大，克服载荷所需要的压力就越大。
换句话说，如果活塞的有效工作面积一定，油液压力越大，活塞产生的作用力就越大。
平常我们说的额定压力，是液压缸能以长期工作的压力。
按额定压力，液压缸压力分级见下表：单位MPa
最高允许压力指液压缸在瞬间所能承受的极限压力；而耐压试验压力是指检查液压缸质量时需承受的试验压力，这两种压力各国多数规定小于等于1.5倍额定压力。
2、流量：流量是单位时间内油液通过缸筒有效截面积的体积。
计算公式Q=V/t=vA，其中V表示液压缸活塞一次行程中所消耗的油液体积，t表示液压缸活塞一次行程所需时间，v表示活塞杆运动速度，A表示活塞的有效工作面积。
3、活塞行程：活塞行程指活塞往复运动时在两极之间走过的距离。
一般在满足了油缸的稳定性要求后，按实际工作行程选取与其相近似的标准行程。
4、活塞的运动速度：运动速度是单位时间内压力油液推动活塞移动的距离，可表示为v=Q/A。
5、尺寸规格：尺寸规格主要包括缸筒的内外径、活塞直径、活塞杆直径和缸盖尺寸等，这些尺寸根据液压缸的使用环境，安装形式，所需提供的推拉力以及行程等来计算，设计和校核。
三、液压缸常见问题及维修
液压缸作为一种元件、一种工作装置，与所有机械设备一样，在长期运行过程中不可避免地在其结构零部件中会产生不同程度的磨
损、疲劳、腐蚀、松动、老化变质甚至损坏等现象，使得液压缸工作性能、技术状况恶化，进而直接造成整台液压设备的故障，甚至失效。
因此，对液压缸日常工作中常见问题的排除和维修是非常重要的。
四、液压缸的发展动态
随着液压技术的深入普及和应用领域、场合的日益扩大，对液压缸的工作性能、构造、使用范围、制造精度、外观、材料、试验方法都不断提出新的要求，因此不断推动着液压缸的发展和进步。
其总的趋势为：1、高压化、小型化。
高压化是减少液压缸径向尺寸和减轻重量，并缩小整套液压装置体积的有效途径。
2、新材质、轻量化。
随着高压化、小型化，液压缸使用环境的考验等，新材质、轻量化也成了解决办法之一。
3、新颖结构复合化。
为了适应液压缸应用范围的扩大，各种新颖结构的液压缸不断出现，如自控液压缸、自锁液压缸、钢缆式液压缸、蠕动式液压缸和复合化液压缸等。
4、高性能、多品种。
5、节能化与耐腐蚀。