液压油缸结构优秀课件
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《多级液压缸》课件
02
工程机械
在工程机械领域，多级液压缸被广泛应用于各种机械臂 、铲土机等设备的驱动。
03
船舶工业
在船舶工业中，多级液压缸用于驱动船用机械，如舵机 、锚机等。
02 多级液压缸的结构
缸体
缸体是液压缸的主要 组成部分，用于容纳 液压油和传递压力。
缸体的设计应考虑到 散热性能和重量要求 。
缸体通常由高强度钢 材制成，以确保足够 的抗压能力和耐久性 。
连接件
连接件用于将液压缸与其他机械 部件连接起来。
常见的连接件包括螺栓、螺母、 销轴等，应选择高强度材料制成
。
连接件的设计应考虑到安装和拆 卸的方便性以及防松性能。
控制阀
01
控制阀是液压缸中的控制元件，用于控制液压油的流动 方向和流量。
02
控制阀有多种类型，如方向阀、节流阀、减压阀等，应 根据实际需求选择合适的控制阀。
03
控制阀的设计应考虑到其精度、可靠性和易于维护的特 点。
03 多级液压缸的工作流程
供油阶段
总结词
供油阶段是液压系统工作的起始阶段，主要任务是为执行阶段提供足够的动力 油。
详细描述
在供油阶段，液压泵将油从油箱中吸出，经过滤油器过滤后，将清洁的液压油 输送到多级液压缸的进油口。在输送过程中，液压油的流量和压力受到调节阀 的控制，以确保多级液压缸能够获得稳定的动力输入。
04 多级液压缸的维护与保养
日常检查
每日检查液压缸的工作状况，包括油温、油位、 压力等参数是否正常。 检查液压缸的密封件是否完好，有无泄漏现象。
检查液压缸的外部是否有损伤或异常声音。
定期保养
定期更换液压缸的油液，清洗油箱和 滤油器。
定期检查液压缸的电气元件和传感器 是否正常工作。
液压缸的典型结构【优质PPT】
4
5
3 2 1
(a)
(b)
10 11 12
8
7
9
6
(c)
(d)
图4-10
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3
4.2.3液压缸的密封
液压缸的密封是指活塞、活塞杆和端盖等处的密封，是 用来防止液压缸内部(活塞与缸筒内孔的配合面)和外部的泄 漏。以下简要介绍液压缸中常见的密封形式。
A
A
放大
60 °
0.3
图4-11
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2）启闭特性 启闭特性是指溢流阀在稳态情况下从开 启到闭合的过程中，被控压力与通过溢流阀的溢流量之间 的关系。一般用溢流阀稳定工作时的压力－流量特性来描
述别，为如直图动5式-5溢所流示阀。和图先中导p式s为溢溢流流阀阀的的开调启定压压力力。，pk、p′k分
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3）卸荷压力
当先导式溢流阀的远程
qn q
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19
数如下：
1．公称通径 公称通径代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定流 量。与阀进出油口相连接的油管规格应与阀的通径相一致。 阀工作时的实际流量应小于或等于其额定流量，最大不得 大于额定流量的1.1倍。
2．额定压力 液压阀长期工作所允许的最高压力。对压力控制阀，
实际最高压力有时还与阀的调压范围有关；对换向阀，实 际最高压力还可能受其功率极限的限制。
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12
3
11 10 9
8 P
K
遥控口 K 4
5 6 7
T (a)
进油口 P
出油口 T (b)
图5-3 15
11
遥控口 2
P1
单活塞杆液压缸PPT课件
V 1（ D 2 d 2 ) b 8
Qt
V t
1 (D 2 d 2 )b
8
t
1 (D 2 d 2 )b 8
Qt
(D 2 d 2 )b
由于漏失，使得Q>Qt，所以容积效率为： V
Qt Q
M
QV
(D2 d2)b
式中-D缸体内孔直径;
d-输出轴外圆的直径;
b-叶片的宽度;其它符号202意1 义同前。
2021
35
七、液压缸常见故障和排除方法
故障现象 爬行
产生原因
1．外界空气进入缸内 2．密封压得太紧
3．活塞与活塞杆不同轴 4．活塞杆弯曲变形
5．缸筒内壁拉毛，局部磨损严重或腐蚀 6．安装位置有误差
7．双活塞杆两端螺母拧得太紧 8．导轨润滑不良
排除方法
1．开动系统，打开排气塞（阀）强迫排气 2．调整密封，保证活塞杆能用手拉动而试车时无泄漏即可
以运动形式分两种;往复直线运动,往复摆动。
2021
4
二、活塞式液压缸
结构由缸筒、活塞、活塞杆、端盖、支架和密封件等 组成。当压力油从左油口进入缸的左缸时,推动活塞向右运 动,从而通过活塞杆带动工作台也向右运动。缸左腔的油则 从右口排出。若从右口进压力油,则工作台会产生反向(左) 运动,左口就会成为排油口。
活塞与活塞杆之间的螺纹连接,它适用于负载较小,受力无冲 击的液压缸中。
卡环连接方式。
径向销式连接结构,用锥销把活塞固定在活塞杆上。这种连接 方式特别适用于双活塞杆式活塞。
2021
41
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42
四、缓冲装置
为避免活塞在液压缸的行程终端现缸盖发生撞击,需要缓 冲装置。对大型、高速或要求高的液压缸则必须有缓冲装置。 尽管各种缓冲装置的结构形式不同,但它们的工作原理则是相 似的。几乎都是利用活塞接近缸盖时增大液压缸的回油阻力, 使活塞减速,从而防止活塞撞击缸盖。
液压缸结构及原理课件
液压缸的应用领域
01
工程机械
02
农业机械
03
冶金设备
04
航空航天
02
液压缸的结构组成
缸体及缸盖
缸体
缸盖
缸盖是液压缸的封闭部件，用于封闭 缸体的一端，并与活塞杆连接。它通 常由钢材制成，具有足够的强度和刚 度，以承受工作压力和防止泄漏。
活塞及活塞杆
活塞
活塞杆
密封装置
03
液压缸的工作原理
液压缸的工作过程
液压缸结构及原理课 件
目 录
• 液压缸的基本概念及分类 • 液压缸的结构组成 • 液压缸的工作原理 • 液压缸的设计与计算 • 液压缸的制造与维护保养
contents
01
液压缸的基本概念及分类
液压缸的定义与功能
定义 功能
液压缸的分类及特点
分类 • 单杆活塞式液压缸 • 双杆活塞式液压缸
液压缸的分类及特点
度和表面粗糙度。
液压缸的组装与调试
组装步骤
调试方法
液压缸的故障诊断与排除
常见故障
1
诊断方法
2
排除方法
3
液压缸的使用注意事项及维护保养
使用注意事项
维护保养措施
THANKS
感谢观看
制造工艺概述
液压缸的制造工艺涉及到多个工 序，包括材料选择、加工、压缸
的质量和使用寿命。
材料选择
液压缸常用的材料包括碳钢、合 金钢、不锈钢等，需要根据液压 缸的具体用途和工作环境选择合
适的材料。
加工工艺
液压缸的加工包括车削、铣削、 钻孔、磨削等多个工艺，其中重 要的是保证缸体和活塞的几何精
液压缸的力学分析
力的平衡 力的传递 摩擦与磨损
《液压缸的工作原理》PPT模板课件
自行设计油缸是在标准油缸无法满足 上述工况时，才进行设计。
2 6
一、油缸的主要几何尺寸设计
1、油缸内径D
D 4F
p
取标准D值 压力值（根据系统）选用过大、过小都不 好，应参考类似产品、推荐值，经验选定。
2 7
2、活塞杆直径d
前述已知
vv1 24q[4q(D [2 D 2]d2)]D2D 2d2
v2 v1
D2 D2 d2
式中： ——速比系数
2 8
2、活塞杆直径d
若无特殊要求 值可参考下表取值。
工作油压（MPa） Φ
p 10 10p20 p 20
1.33
1.46～2
2
速比确定后，活塞杆直径
d D 1
如无速比要求，也可取其直径为缸径 1/5~1/3，选用标准值。
2 9
3、缸筒长度
l ＝活塞行程＋活塞长度＋导向长度＋密封长度
此外：柱塞重量往往较大，水平放置 时容易因自重而下垂，造成密封件和导向 单边磨损，故其垂直使用更有利。
1 2
二、液压缸的工作原理
3、伸缩套筒式液压缸
1 3
二、液压缸的工作原理
3、伸缩式液压缸
伸缩式液压缸由两个或多个活塞式液压缸套 装而成，前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的 缸筒，可获得很长的工作行程。伸缩缸广泛的用 于起重运输车辆上。
液压缸的工作原理
（Excellent handout training template）
2
第一节 液压缸的主要类型及特点
一、类型
直线往复式液压缸 按运动形式分 摆动式液压缸
单作用式：液压返推回出靠，反力或自重
按作用方式分 双作用式：活塞向的运正动反均靠液压力
2 6
一、油缸的主要几何尺寸设计
1、油缸内径D
D 4F
p
取标准D值 压力值（根据系统）选用过大、过小都不 好，应参考类似产品、推荐值，经验选定。
2 7
2、活塞杆直径d
前述已知
vv1 24q[4q(D [2 D 2]d2)]D2D 2d2
v2 v1
D2 D2 d2
式中： ——速比系数
2 8
2、活塞杆直径d
若无特殊要求 值可参考下表取值。
工作油压（MPa） Φ
p 10 10p20 p 20
1.33
1.46～2
2
速比确定后，活塞杆直径
d D 1
如无速比要求，也可取其直径为缸径 1/5~1/3，选用标准值。
2 9
3、缸筒长度
l ＝活塞行程＋活塞长度＋导向长度＋密封长度
此外：柱塞重量往往较大，水平放置 时容易因自重而下垂，造成密封件和导向 单边磨损，故其垂直使用更有利。
1 2
二、液压缸的工作原理
3、伸缩套筒式液压缸
1 3
二、液压缸的工作原理
3、伸缩式液压缸
伸缩式液压缸由两个或多个活塞式液压缸套 装而成，前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的 缸筒，可获得很长的工作行程。伸缩缸广泛的用 于起重运输车辆上。
液压缸的工作原理
（Excellent handout training template）
2
第一节 液压缸的主要类型及特点
一、类型
直线往复式液压缸 按运动形式分 摆动式液压缸
单作用式：液压返推回出靠，反力或自重
按作用方式分 双作用式：活塞向的运正动反均靠液压力
第5章液压缸解读PPT课件
（5.11）
考虑叶片和定子块所占用的角度，单叶片摆动缸的
摆动角一般不超过280º。双叶片摆动缸的摆动角一般不
超过150º。当输入压力和流量不变时，双叶片摆动缸输
出转矩是单叶片摆动缸的2倍，而摆动角速度则是单叶
片摆动缸的一半。
摆动缸结构紧凑，输出转矩大，但密封困难，一般 只用于低中压系统中作往复摆动、转位或间歇运动的工 作场合。
§5.1 液压缸的分类和特点
1.活塞式液压缸
(1) 双杆活塞式液压缸(短片)
图5.1所示为双杆活塞式液压缸的工作原理图，活塞的两
侧都有杆伸出。当两侧活塞杆直径相同、供油压力和流量不
变时，活塞（或缸体）在两个方向上的运动速度和推力F都
相等，即
q A
v
4qv
D2 d 2
(m/s)
F
A
p1
p2
m
第12页/共39页
4.组合式液压缸
（1）增压缸 增压缸又称增压器。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5.7所示。它 由面积不同（分别为A1和A2）的两个液压缸串联而成，大缸 为原动缸，小缸为输出缸。
图5.7 增压缸
第13页/共39页
增压缸(2/2)
设输入原动缸的压力为p1 ，输出缸的出油压力为p2 ， 若不计摩擦力，根据力平衡关系，可有如下等式
第23页/共39页
间隙密封(2/2)
平衡槽的作用是： （a）由于活塞的几何形状和同轴度误差，工作中压 力油在密封间隙中的不对称分布将形成一个径向不平衡 力，称液压卡紧力，它使摩擦力增大。开平衡槽后，槽 中各向油压趋于平衡，间隙的差别减小，使活塞能够自 动对中，减小了摩擦力，同时减小偏心量，这样就减少 了泄漏量。 （b）增大油液泄漏的阻力，提高了密封性能。 （c）储存油液，使活塞能自动润滑。 间隙密封的特点是结构简单、摩擦力小、耐用，但 对零件的加工精度要求较高，且难以完全消除泄漏，故 只适用于低压、小直径的快速液压缸中。
第五章液压缸(超经典PPT)
※按国标圆整为标准尺寸。
4.活塞杆直径 d
1）按λv 确定
D2 v 2 D d2
v 1 dD v
2）按工作压力确定
※按国标圆整为标准尺寸。
二、结构计算和校核
1.缸筒壁厚δ
D / 10 py D 2[ ]
时，为薄壁筒（无缝钢管）
式中：py — 实验压力
{p
[ ]
Fk
fA a l 1 2 rk
2
式中： f —由材料强度决定的实验值 a — 系数
4
特点：v3 > v1 ；F3 < F1 。
结论：差动连接后，速度大，推力小。
差动缸
q v3 A杆
q v2 A2
如令： A杆 A 2
则有： v2 v3
2
d 2
4
2
2
D 4
d2
D2 2d 2
d D d
2
D 2d
或 d 0.707D
结论：当 D 2 d 时，快进、快退速度相等。
五、液压缸常见故障和排除方法
故障现象 爬行 产生原因 1．外界空气进入缸内 2．密封压得太紧 3．活塞与活塞杆不同轴 4．活塞杆弯曲变形 5．缸筒内壁拉毛，局部磨损严重或腐蚀 6．安装位置有误差 7．双活塞杆两端螺母拧得太紧 8．导轨润滑不良 排除方法 1．开动系统，打开排气塞（阀）强迫排气 2．调整密封，保证活塞杆能用手拉动而试车时无泄漏即可 3．校正或更换，使同轴度小于ф0.04mm 4．校正活塞杆，保证直线度小于0.1/1000 5．适当修理，严重者重磨缸孔，按要求重配活塞 6．校正 7．调整 8．适当增加导轨润滑油量
《液压缸结构设计》课件
03
液压缸的密封设计
密封的种类与选择
接触式密封
利用密封圈或垫片在压力下与密封面 接触实现密封。选择时应考虑耐磨性 、耐压能力和使用寿命。
非接触式密封
利用间隙、回油槽等设计，使密封面 在不接触的情况下实现密封。选择时 应考虑泄漏量、稳定性和可靠性。
密封材料与性能
橡胶密封圈
具有良好的弹性和密封性能，适用于中低 压和温度变化不大的场合。
液压缸的结构形式
单作用液压缸
只能实现单向运动，回程 需要依靠外力（如重力或
弹簧力）或外力矩。
双作用液压缸
可以实现双向运动，即活 塞的伸出和缩回都可以通
过液压油的进出实现。
柱塞式液压缸
柱塞在缸体中只做往复运 动，不作旋转运动，缸和 工作时密封性较好，但柱 塞力较大，适用于高压力
、小行程的场合。
液压缸的设计原则
详细描述
针对挖掘机工作过程中需要承受复杂工况和高负载的特点，设计了一种具有较强稳定性和耐用性的液压缸。采用 了特殊的材料和结构，以确保在各种恶劣环境下都能正常工作。
案例二：某型数控机床液压缸设计
总结词
高精度、高效率
详细描述
为了满足数控机床高精度和高效率的工作需求，设计了一种具有高响应速度和定位精度的液压缸。采 用了先进的控制技术和优化的结构设计，有效提高了液压缸的工作性能和稳定性。
度、压力、介质等，以确保密
7
封件的正常使用和寿命。
7
04
为减少磨损和摩擦阻力，应优
7
化密封面的几何形状和表面粗
糙度。
04
液压缸的强度分析
强度分析的理论基础
静力学原理
研究物体在力的作用下保持平衡的规律。
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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
1 与 2 之比称为液压缸的速度比 v ，即：
活塞A有三个确定的位置
活塞经齿条带动小齿轮， 使它产生旋转运动
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
活塞式液压缸
活塞式液压缸由缸筒、活塞和活塞杆、端盖等 主要部件组成。
活塞式液压缸通常有单杆和双杆两种形式。又 有缸筒固定、活塞移动与活塞杆固定、缸筒移动两 种运动方式。
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
1.单杆活塞式液压缸 单杆活塞式液压缸有缸体固定和活塞杆固
定两种形式，但它们的工作台移动范围都是活 塞运动行程的两倍。由于单杆液压缸左右两腔
的活塞有效作用面积A1和A2不相等，所以，这种
液压缸具有三种连接方式，如图所示。
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
1.单杆活塞式液压缸
v1
Fv 11
A1
双柱塞双向作用
输出转轴摆动角度小于 300°
输出转轴摆动角度小于 150°
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
增力液压缸
其
增压液压缸
他
液
伸缩液压缸
压
缸
多位液压缸
齿条液压缸
当液压缸直径受到限制而 长度不受限制时，可获得
大的推力 由两种不同直径的液压缸 组成，可提高B腔中的液
压力
由两层或多层液压缸组成， 可增加活塞行程
使活塞杆上的推力或拉力得到增加。设进油压力为p，活塞直径为D， 活塞杆直径为d，不考虑摩擦损失，增力缸的牵引力为
F pπD 2pπ (D 2 d 2)pπ (2 D 2 d 2)
44
4
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
2.增压缸
D d
p1 q1
增压缸结构图
p2 q2
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
1
q A1
4q πD2
F1——推力；
p1——进油压力；
1 ——运动速度； p2——回油压力。
若回油腔直接接油箱，p2≈0，则：
FF11pp11AA11pp11π4π4DD22
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
(2) 当有杆腔进油、无杆腔回油时
F 2p 1A 2p 2A 1p 1π 4(D 2 d 2)p 2π 4D 2
2.增压缸
图示为由活塞缸和柱塞缸组合而成的增压缸，用以使液 压系统中的局部区域获得高压。在这里活塞缸中活塞的有效工 作面积大于柱塞的有效工作面积，所以向活塞缸无杆腔送入低 压油时，可以在柱塞缸那里得到高压油，它们之间的关系为：
v
2 1
1
1
d D
2
(3) 液压缸左右两腔同时进入压力油，即差动连接
在差动连接时，液压缸左右两腔同时进入压力油，但因 为两腔的有效作用面积不等，故活塞向右运动。
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
在差动连接时，差动缸活塞推力F3和运动速度 3 为：
F3p1(A1A2)p1π4d2
3
q
q A1
角速度 2πn
2q
b(R2 r2)
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
摆动式液压缸结构图
(a) 单叶片式
1—隔板 2—缸体 3—转动轴 4—叶片
(b) 双叶片式
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算 其他图
D d
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
图示为由两个单杆活塞缸串联在一起的增力缸，当压力油通入两 缸左腔时，串联活塞向右运动，两缸右腔的油液同时排出，这种油 缸的推力等于两缸推力的总和。由于增加了活塞的有效面积，因而
液压缸的类型
名称
活
单作用
塞单
式 液
杆
双作用
压
缸
双杆
图型
说明
活塞单向作用，依靠弹簧使 活塞复位 活塞双向作用，左、右移动 速度不等，差动连接时，可 提高运动速度
活塞左、右运动速度相等
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
柱
塞
单柱塞
式
液
压
双柱塞
缸
摆
动
单叶片
式
液
压
双叶片
缸
柱塞单向作用，依靠外力 使柱塞复位
v
v
v
F
F
F
pq
pq
柱塞式液压缸示意图
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
摆动式液压缸
摆动式液压缸又称为摆动液压马达或回转液压缸，它把油液的 压力能转变为摆动运动的机械能。常用的摆动式液压缸有单叶片和 双叶片两种。
单叶片摆动式液压缸
转矩 TbrR (p 1p2)rdrb 2(R 2r2)(p 1p2)
A2
A1
F1
v2
A2 vF12
A1
F1
v3
vF1A32
F1
p1 q
q
p2
p2
p1 q+q'
q'
q
q
q
q
单杆活塞式液压缸 q
D d D d D d
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
(1) 当无杆腔进油、有杆腔回油时
式中
F 1p 1A 1p 2A 2p 1π 4D 2p 2π 4(D 2 d 2)
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算
双杆活塞式液压缸，活塞两侧都装有活塞杆，由于两腔的有 效面积相等，故活塞往返的作用力和运动速度都相等，即 ：
FA (p 1p2)π 4(D 2d2)(p 1p2)
q A
4q
(D2 d2)
此种形式的液压缸在机床中常用。
4.1 液压缸的类型、特点和基本参数计算