第四章__液压执行元件

液压执行元件

第四章 液压执行元件

§3.1 液压缸的类型和特点液压缸是将液压能转变为机械能的装置，输出往复直线 运动。 液压缸的分类 – 按结构形式分： 活塞缸 又分单杆活塞缸、双杆活塞缸 柱塞缸 摆动缸 又分单叶片摆动缸、双叶片摆动缸 – 按作用方式分： 单作用液压缸 油液只通缸的一腔，油液驱动活 塞杆单方向运动，反向靠弹簧力、重力等驱动； 双作用液压缸 双向运动都依靠油压力驱动； 复合式缸 活塞缸与活塞缸组合、活塞缸与柱塞 缸组合、活塞缸与机械结构组合。

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双杆活塞缸 活塞两侧都有活塞杆 伸出。 安装方式：活塞杆固 定式和缸筒固定式。

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双活塞杆缸的应用

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塞当 有活 效塞 行杆 程固 的定 两时 倍， 。运 动 部 件 移 动 范 围 是 活

有当 效缸 行筒 程固 的定 三时 倍， ;运 动 部 件 移 动 范 围 是 活 塞

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双杆活塞缸的速度推力特性 油缸在左右两个方向上输出的速度相等。 4q V q v 2 2 A (D d )

油缸在左右两个方向上输出的推力相等。

F A( p1 p2 )

4

( D 2 d 2 )( p1 p2 ) m

P1——进油压力、 P2——回油腔背压力、ηm——液压 缸机械效率、A——活塞有效作用面积、D——活塞直 径、d——活塞杆直径、ηV——液压缸容积效率。 油缸在左右两个方向上输出的推力相等，ηm为缸的机械 效率。

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双作用单杆活塞缸 一端带活塞杆，有缸筒固定和活塞杆固定两种安装方式， 运动部件移动范围为活塞有效行程的两倍。 双向运动速度不同，推力也不同。

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双作用单杆活塞缸 单杆活塞缸只有一端带活塞杆，有缸筒固定和活塞杆固定两种安装方式，运动部件移动范围为活塞有效行程的 两倍。 双向运动速度不同，推力也不同。

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单杆活塞缸速度推力特点

向右运动速度 q V 4 v1 q V 2 A1 D 向右运动推力 D 2 ( p p0 ) d 2 p0 m 4 向左运动速度 q V 4q V v2 A2 D 2 d 2 向左运动推力 F1 D 2 ( p p0 ) d 2 p0 m 4 往返速比 v2 1 v1 d 2 2 1 D F2

无杆腔进油

有杆腔进油

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单杆活塞缸差动连接的速度 推力特性 差动连接：单活塞杆缸两 腔同时通压力油，p1=p2。 差动连接的液压缸只能向 一个方向运动。

q q q A2v3 运动速度 v3 A1 A1

q 4q v3 A1 A2 d 2

如果要求差动缸向右运动速度v3=非差动连接向左运动 速度 v2,则 D 2d

活塞推力

F3 p1 ( A1 A2 ) m

伸出速度较快，而推力较小，用于机构快进，

不增加泵 的容量和功率。

4

( D 2 d 2 ) p1 m

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柱塞缸的特点 柱塞与缸筒无配合关系，缸筒内孔不需精加工，只是柱 塞与缸盖上的导向套有配合关系。 为减轻重量，减少弯曲变形，柱塞常做成空心。 柱塞缸只能作单作用缸，需借重力缩回。 柱塞缸的速度推力特性 q V 4q V 柱塞运动速度 v A d2 柱塞推力 F pA m pd 2 m

4

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伸缩液压缸

结构：由两个或多个活塞式缸套装而成，前一级活塞缸的活塞杆是后一级活塞缸的缸筒。各级活塞依次伸出可 获得很长的行程，当依次缩回时缸的轴向尺寸很小。特 别适用于工程机械及自动线步进式输送装置。

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伸缩液压缸的速度推力特性

1.伸出时，依次从大到小、从外 到内伸出。 4q Vi 4 R mi vi pi 2 Di Di22.缩回时，依次从小到大、从内到外缩回。

4q Vi vi Di2 di2

4R mi pi Di2 di2

双作用伸缩液压缸特别适用于工程机械及自动线步进式 输送装置。单作用伸缩液压缸与双作用伸缩液压缸不同 点是回程靠外力，而双作用靠液压作用力。 此外，还有齿条活塞缸、增速缸、增压缸、摆动式液压 缸等。

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ξ4.2 液压缸的典型结构 1.双作用单活塞杆液压缸 缸体组件 包括缸筒、缸盖、缸底等零件。 活塞组件 包括活塞与活塞杆等零件。 密封装置 活塞与缸筒、活塞杆与缸盖的密封。 缓冲装置、排气装置 液压缸安装连接形式：脚架式，耳环式，铰轴式 2.自卸汽车伸缩式液压缸

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3.汽车起重机伸缩臂液压缸(顺序伸缩) 第一节臂为双作用活塞缸(缸1、换向阀A动作) 第二节、第三节由双级缸2驱动，第一级双作用活塞缸 驱动第二节臂，第二级柱塞缸驱动第三节臂。 第一节伸出：进油：换向阀A→a口→活塞杆11油管油 道→无杆腔→缸筒、第一节臂伸出 回油：有杆腔→11油管油道→b口→换向阀A

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