9年自動化裝置師傅告訴你各種液壓缸使用原理，解決你使用問題

液壓缸按構造方式可分成活塞桿油缸、柱塞液壓缸與擺動液壓缸，按動作方法可分成單動作液壓缸、雙動作液壓缸與複合型缸。

一、液壓缸種類如下

（1）單動作液壓缸

1。 柱塞液壓缸式液壓缸：柱塞液壓缸僅單邊出力作動，回到行程安排是運用重量或負載將柱塞液壓缸推回去。

2。 單作用液壓缸：活塞桿僅單邊出力作動，回到行程安排是運用重量或負載將活塞桿推回去。

3。 雙活塞液壓缸：只有向活塞桿一側供求平衡工作壓力油，回到行程安排一般 運用回拉力、作用力或外力作用。

4。 伸縮式液壓缸：它以短缸體得到長行程。用ISO68號油由大到小逐節釋出，掌外力作用從小到大逐節縮回去。

（2）雙動作液壓缸

1。單作用液壓缸：單側有杆，兩向液壓方式，兩向推力和速率不一。

2。雙液壓缸液壓缸：雙重有杆，雙重液壓方式，可保持等速反覆作動。

3。伸縮式液壓缸：雙重液壓驅動器，外伸由大到小逐漸釋出，從小到大逐節縮回去。

（3）定做型液壓缸

1。彈黃校準液壓缸：單邊液壓驅動，由彈黃力校準

2。串連液壓缸：用以缸和直徑受到限制，而長短不受到限制處，得到大的推力。

3。增壓缸：由低工作壓力A主缸推動B主缸，得到髙壓油源。

4。液壓齒條傳動系統推壓缸，活塞往復作動經裝在一起的齒條氣動液壓獲得往復迴轉作動。

（4）擺動液壓缸

輸出軸直接輸出扭矩，其往復迴轉的角度小於360°，也稱擺動馬達。

二、活塞式液壓缸有什麼特性？

活塞式液壓缸依據其應用規定不一樣可分成雙杆式和單杆式二種。

（1）雙杆式活塞桿油缸。活塞桿兩邊常有一根直徑相同的液壓缸外伸的液壓缸稱之為雙杆式活塞桿油缸，它一般由油缸缸體、氣缸蓋、活塞桿、液壓缸和液壓密封件等零件組成。依據安裝方法不一樣可分成缸套移動式和液壓缸活塞桿固定式二種。

如圖所示4-1（a）圖示的為缸套固定式的雙槓活塞桿油缸。它的進、出入口佈局在缸套兩邊，活塞桿根據液壓缸推動操作檯挪動，當活塞桿的合理行程安排為l時，全部操作檯的出力作動範疇為3l，因此液壓缸壓機佔地大，一般適用中小型液壓缸壓機，當操作檯行程安排規定較長時，可選用圖4-1（b）圖示的液壓缸固定不動的方式，這時候，液壓缸本體與操作檯相接，液壓缸根據支撐架固定不動在液壓缸壓機上，驅動力由液壓缸本體傳來。這類安裝方式中，操作檯的挪動範疇只相當於液壓缸合理行程安排l的二倍（2l），因而佔地小。出入油孔能夠設定在固定不變的中空的液壓缸的兩邊，但務必應用塑膠軟管聯接。

圖4-1雙槓活塞桿油缸

因為雙槓活塞桿油缸兩邊的液壓缸直徑一般 是相同的，因而它左、右兩腔的合理總面積也相同，當各自往左邊、右腔鍵入同樣工作壓力和同樣總流量的液壓油時，液壓缸左、右2個方位的推力和速率相同。當活塞桿的直徑為D，液壓缸的直徑為d，液壓缸進、出油腔的工作壓力為p1和p2，鍵入總流量為q時，雙槓活塞桿油缸的推力F和速率v為：

F=A（p1-p2）=π （D2-d2） （p1-p2） /4 （4-18）

v=q/A=4q/π（D2-d2） （4-19）

式中：A為活塞桿的合理工作中總面積。

雙槓活塞桿油缸在工作中時，設計方案成一個液壓缸是受拉的，而另一個液壓缸不支承，因而這類液壓缸的液壓缸能夠做得細些。

（2）單杆式活塞桿油缸。如圖所示4-2圖示，活塞桿只能一端帶液壓缸，單杆液壓缸也是液壓缸本體固定不動和液壓缸固定不動二種方式，但他們的操作檯挪動範疇全是活塞桿合理行程安排的二倍。

圖4-2單杆式活塞桿油缸

因為液壓缸兩腔的合理工作中總面積不一，因而它在2個方位上的輸出推力和速率也不一，其值各自為：

F1=（p1A1-p2A2）=π［（p1-p2）D2-p2d2］/4 （4-20）

F1=（p1A1-p2A2）=π［（p1-p2）D2-p2d2 ］/4（4-21）

v1=q/A1=4q/πD2 （4-22）

v2=q/A2=4q/π（D2-d2） （4-23）

由式（4-20）～式（4-23）所知，A1＞A2，因此F1＞F2，v1＜v2。（3）差動液壓缸。單杆活塞桿油缸在其左右兩個腔都接入髙壓油時稱之為：“差動聯接”，如圖所示4-3圖示。

圖4-3 差動缸

差動聯接缸左右兩個腔的液壓油工作壓力同樣，可是因為左腔（無杆腔）的合理總面積超過右腔（有杆腔）的合理總面積，故活塞桿往右邊出力作動，另外使右腔中排出來的液壓油（總流量為q′）也進到左腔，增加了注入左腔的總流量（q+q′），進而也加速了活塞桿挪動的速率。事實上活塞桿在出力作動時，因為差動聯接時兩腔間的管道中有工作壓力損害，因此右腔中液壓油的工作壓力稍超過左腔液壓油工作壓力，而這一誤差一般都較小，能夠忽略，則差動聯接時活塞桿推力F3和出力作動速率v3為：

F3=p1（A1-A2）=p1πd2/4 （4-24）

進到無杆腔的總流量：

q1=v3=4q/πd2 （4-25）

由式（4-24）、式（4-25）所知，差動聯接時液壓缸的推力比非差動聯接時小，速率比非差動聯接時大，恰好運用這一點，可讓不在增加油源總流量的狀況下獲得迅速的出力作動速率，這類介面方式被廣泛運用於組合壓機的液壓系統軟體和別的工業裝置的迅速出力作動中。

3 柱塞液壓缸有什麼特性？

如圖所示4-4（a）圖示為柱塞液壓缸，它只有保持一個方位的液壓傳動系統，反向作動要靠外力作用。若必須保持雙重出力作動，則務必成雙應用。如圖所示4-4（b）圖示，這類液壓缸中的柱塞液壓缸和缸套不觸碰，出力作動時由氣缸蓋上的導向性套來導向性，因而缸套的內腔不需深度加工，它非常適用行程安排較長的場所。

圖 4-4 柱塞液壓缸

柱塞液壓缸輸出的推力和速率各為：

F=pA=pπd2/4 （4-27）

υi=q/A=4q/πd2 （4-28）

4 增加液壓缸有什麼特性？

增加液壓缸別稱增壓機，它運用活塞桿和柱塞液壓缸合理總面積的不一樣使液壓傳動系統中的部分地區得到髙壓。它有單動作和雙動作二種形式，單動作增壓缸的原理如圖所示4-5（a）圖示，當鍵入活塞桿油缸的液體工作壓力為p1，活塞桿直徑為D，柱塞液壓缸直徑為d時，柱塞液壓缸中輸出的液體工作壓力為髙壓，其數值：

p2=p1（D/d）2=Kp1 （4-29）

式中：K=D2/d2，稱之為增加比，它意味著其增加水平。

顯而易見增加工作能力是在減少合理動能的基本上獲得的，換句話說增壓缸只是是擴大輸出的工作壓力，並不可以擴大輸出的動能。

單動作增壓缸在柱塞液壓缸出力作動到終點站時，不可以再輸出髙壓液體，必須將活塞桿退還到左端部位，再往右邊行時才又輸出髙壓液體，以便擺脫這一缺陷，可選用雙動作增壓缸，如圖所示4-5（b）圖示，由2個髙壓端持續向系統軟體供油中斷，很可能會導致事故的發生。

圖4-5增壓缸

5 伸縮式液壓油缸有什麼特性？

伸縮式液壓油缸由2個或好幾個活塞桿油缸套服而成，前一級活塞桿油缸的液壓缸內螺紋是後一級活塞桿油缸的缸套，外伸時可得到很長的工作中行程安排，縮回去時可維持不大的構造規格，伸縮式液壓油缸被普遍用以起重吊裝車輛運輸上。

伸縮式液壓油缸能夠是如圖所示4-6（a）圖示的單動作式，還可以是如圖所示4-6（b）圖示的雙動作式，前面一種靠外力作用往返，後面一種靠液壓往返。

圖4-6伸縮式液壓油缸

伸縮式液壓油缸的外伸姿勢是逐步開展的。最先是較大直徑的缸套以最少的液壓油工作壓力剛開始外伸，當抵達行程安排終點站後，稍小直徑的缸套剛開始外伸，直徑最少的末級最終外伸。隨之工作中等比級數增大，外伸缸套直徑愈來愈小，工作中液壓油工作壓力隨著上升，工作中速率更快。其數值：

Fi=p1πDi2/4 （4-30）

V1=4q/πDi2（4-31）

式中的i指i級活塞桿油缸。

傳動液壓缸有什麼特性？

它由2個柱塞液壓缸和一套液壓齒條液壓缸傳動構成，如圖所示4-7圖示。柱塞液壓缸的挪動經齒條液壓缸傳動變為傳動液壓缸的傳動系統，用以保持工作中構件的往復式晃動或間歇性走刀出力作動，如液壓缸壓機的下刀組織、旋轉工作臺轉位、液壓裝置手等。

液壓缸齒條活塞桿油缸的速率推力特點：

輸出轉距

TM＝Δp（π/ 8）D 2 Diηm

輸出角速度

ω＝8 qηv /πD2Di

式中 Δp 為缸左右兩個腔壓差，D為活塞桿直徑，Di為傳動液壓缸分度圓直徑。

圖4-7傳動液壓缸

7 擺動液壓缸有什麼特性 ？

擺動液壓缸的原理見圖4-8。

圖4-8擺動液壓缸的工作中迴路原理圖

圖4-8（a）是單葉子擺動液壓缸。若從油孔Ⅰ進入髙壓油，葉子2作反方向晃動，低工作壓力從油孔Ⅱ排出來。因葉子與輸出軸連在一起，幫輸出軸晃動另外輸出轉距、擺脫負荷。

該類擺動液壓缸的壓力低於10MPa，晃動視角低於280°。因為軸向力不均衡，葉子和罩殼、葉子和擋塊中間密封性艱難，限定了其壓力的進一步提高，進而也限定了輸出轉距的進一步提高。

圖4-8（b）是雙葉片式擺動液壓缸。在軸向規格和壓力同樣的標準下，各自是單葉片式擺動液壓缸輸出轉距的2倍，但旋轉視角要相對降低，雙葉片式晃動電機的旋轉視角一般低於120°。

葉子晃動電機的總高效率η=70%～95%。

8為什麼擺動液壓缸應考慮到液壓衝擊性的消化吸收難題？

當液壓驅動器的晃動負荷出力作動方位大幅度轉換時，會在缸的出入油孔兩腔內造成髙壓，儘管擺動液壓缸的設計方案早已考慮到了這一工作壓力，但當該衝擊性工作壓力過大時，務必考慮到在擺動液壓缸出入油孔周邊設定高靈敏的調速閥，以防將擺動液壓缸毀壞。圖4-9圖示為擺動液壓缸傳動系統計劃方案比照。

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