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液压缸的类型及故障的排除

2020-08-13

下面,由包头液压系统为我们介绍液压缸可按运动方式、作用方式、结构形式的不同进行分类


活塞式


活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构形式,其安装又有缸筒固定和活塞杆固定两种方式。


双杆活塞


双活塞杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆,分为缸体固定和活塞杆固定两种安装形式。


单活塞杆液


单杆液压缸


当单杆活塞缸两腔同时通入压力油时,由于无杆腔有效作用面积大于有杆腔的有效作用面积,使得活塞向右的作用力大于向左的作用力,因此,活塞向右运动,活塞杆向外伸出;与此同时,又将有杆腔的油液挤出,使其流进无杆腔,从而加快了活塞杆的伸出速度,单活塞杆液压缸的这种连接方式被称为差动连接。差动连接时,液压缸的有效作用面积是活塞杆的横截面积,工作台运动速度比无杆腔进油时的速度大,而输出力则减小。差动连接是在不增加液压泵容量和功率的条件下,实现快速运动的有效办法。


柱塞式


前面所讨论的活塞式液压缸的应用非常广泛,但这种液压缸由于缸孔加工精度要求很高,当行程较长时,加工难度大,使得制造成本增加。在生产实际中,某些场合所用的液压缸并不要求双向控制,柱塞式液压缸正是满足了这种使用要求的一种价格低廉的液压缸。


冶金液压缸


冶金液压缸柱塞缸由缸筒、柱塞、导套、密封圈和压盖等零件组成,柱塞和缸筒内壁不接触,因此缸筒内孔不需精加工,工艺性好,成本低。柱塞式液压缸是单作用的,它的回程需要借助自重或弹簧等其它外力来完成,如果要获得双向运动,可将两柱塞液压缸成对使用。柱塞缸的柱塞端面是受压面,其面积大小决定了柱塞缸的输出速度和推力,为保证柱塞缸有足够的推力和稳定性,一般柱塞较粗,重量较大,水平安装时易产生单边磨损,故柱塞缸适宜于垂直安装使用。为减轻柱塞的重量,有时制成空心柱塞。


柱塞缸结构简单,制造方便,常用于工作行程较长的场合,如大型拉床,矿用液压支架等。


液压系统


摆动式


摆动液压缸能实现小于360°角度的往复摆动运动,由于它可直接输出扭矩,故又称为摆动液压马达,主要有单叶片式和双叶片式两种结构形式。


单叶片摆动液压缸,主要由定子块、缸体、摆动轴、叶片、左右支承盘和左右盖板等主要零件组成。两个工作腔之间的密封靠叶片和隔板外缘所嵌的框形密封件来保证,定子块固定在缸体上,叶片和摆动轴固连在一起,当两油口相继通以压力油时,叶片即带动摆动轴作往复摆动。


单叶片式


单叶片摆动液压缸的摆角一般不超过,双叶片摆动液压缸的摆角一般不超过。当输入压力和流量不变时,双叶片摆动液压缸摆动轴输出转矩是相同参数单叶片摆动缸的两倍,而摆动角速度则是单叶片的一半。


摆动缸结构紧凑,输出转矩大,但密封困难,一般只用于中、低压系统中往复摆动,转位或间歇运动的地方。


伸缩式


伸缩式液压缸由两级(或多级)活塞缸套装而成,主要组成零件有缸体、活塞、套筒活塞等。


缸体两端有进、出油口A和B。当A口进油,B口回油时,先推动一级活塞向右运动,由于一级活塞的有效作用面积大,所以运动速度低而推力大。一级活塞右行至终点时,二级活塞在压力油的作用下继续向右运动,因其有效作用面积小,所以运动速度快,但推力小。套筒活塞既是一级活塞,又是二级活塞的缸体,有双重作用(多级时,前一级缸的活塞就是后一级缸的缸套)。若B口进油,A口回油,则二级活塞先退回至终点,然后一级活塞才退回。


伸缩式液压缸的特点是:活塞杆伸出的行程长,收缩后的结构尺寸小,适用于翻斗汽车,起重机的伸缩臂等。


齿条活塞


齿条活塞缸由带有齿条杆的双作用活塞缸和齿轮齿条机构组成。活塞往复移动经齿条、齿轮机构变成齿轮轴往复转动,它多用于自动线,组合机床等转位或分度机构中。


三通阀控差动


液压控制系统的动态响应仿真计算一直是液压行业不断研究的一个门类,在液压控制系统中有着广泛的应用。由于液压动力机构是动态元件,其动态特性很大程度上决定着整个液压伺服系统的性能,其中三通阀控差动液压缸在机-液位置伺服系统中应用广泛。以前一般采用个人编程的方法来实现系统的动态响应,但是往往要花费大量的时间来处理程序本身的问题,并且容易出错、通用性差。SIMULINK的问世给液压系统的动态仿真计算提


供了强大的工具,在SIMULINK环境中只需利用鼠标就可以直观的画出系统模型,然后就可以直接进行仿真,实现了对液压控制系统的智能设计。


SIMULINK是一个强大的软件包,在液压系统仿真中只需要做数学模型的推导工作。用SIMULINK对设计好的系统进行仿真,可以预知效果,检验设计的正确性,为设计人员提供参考。其仿真结果是否可用,取决于数学模型正确与否,因此要注意模型的合理及输入系统的参数值要符合实际。


液压缸故障检查


在使用一段时间后,液压缸常由于密封件磨损、缸筒磨损、内壁划伤、内壁腐蚀、活塞或活塞杆划伤等造成故障,液压设备执行元件涂压缸的密封性能直接影响到设备的性能,尤其是较大的液压缸在其密封性受损后,修复或更换零部件比较困难且成本较高。


传统的修复方法是将损坏的部件进行拆卸后的外协修复,或是进行刷镀或是进行表面的整体刮研,修复周期长,修复费用高。针对上述问题,新维修方法是采用高分子复合材料的方法,如美国美嘉华应用技术在现场进行划伤尺寸的恢复修复。其材料优异的附着力和良好的抗压能力,不但能够满足上述的工况要求下的生产使用要求,而且操作工艺简单易行,既无热影响,涂层厚度又不受限制。同时涂层本身具有的优越的耐油耐腐蚀性能及自润滑功能,确保了修复后的耐磨性能,保证了企业的正常生产,避免了设备部件的损坏加剧。


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