發布日期：2022-10-09 點擊率：100
0
0
液壓缸是將液壓能轉變為機械能的、做直線往復運動（或擺動運動）的液壓執行元件。它結構簡單、工作可靠。用它來實現往復運動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩，因此在各種機械的液壓系統中得到廣泛應用。液壓缸輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比；液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置與排氣裝置組成。緩沖裝置與排氣裝置視具體應用場合而定，其他裝置則必不可少。
液壓缸的差動原理，就是兩端同時接供管路，一端由于活塞桿作用面積要小于另一端，利用差動原理實現運動。
當單桿活塞缸兩腔同時通入壓力油時，由于無桿腔有效作用面積大于有桿腔的有效作用面積，使得活塞向右的作用力大于向左的作用力，因此，活塞向右運動，活塞桿向外伸出；與此同時，又將有桿腔的油液擠出，使其流進無桿腔，從而加快了活塞桿的伸出速度，單活塞桿液壓缸的這種連接方式被稱為差動連接。差動連接時,液壓缸的有效作用面積是活塞桿的橫截面積，工作臺運動速度比無桿腔進油時的速度大，而輸出力則減小。
液壓缸就是將液壓能轉化為機械能，如挖掘機的動作執行部分；將機械能轉化為液壓能，如液壓泵。這兩個往往是同時存在的。如挖掘機上液壓泵的液壓缸（柱塞泵缸體）將機械能轉化為液壓能，提供給動作執行的液壓缸。但液壓泵不一定使用液壓缸，可以用擺線泵、齒輪泵等（嚴格來說，這些泵也有液壓缸）。其他的栗子：一些需要提供很大力且要精確控制位置的，如液壓機。或高扭矩低轉速的大型農用機械，需要用到液壓馬達（如柱塞泵，可以通過控制流量達到無極調速）。
1、活塞式
單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿。其兩端進出口油口A和B都可通壓力油或回油，以實現雙向運動，故稱為雙作用缸。
活塞僅能單向運動，其反方向運動需由外力來完成。但其行程一般較活塞式液壓缸大。
2、柱塞式
（1）柱塞式液壓缸是一種單作用式液壓缸，靠液壓力只能實現一個方向的運動，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重；
（2）柱塞只靠缸套支承而不與缸套接觸，這樣缸套極易加工，故適于做長行程液壓缸；
（3）工作時柱塞總受壓，因而它必須有足夠的剛度；
（4）柱塞重量往往較大，水平放置時 容易因自重而下垂，造成密封件和導向單邊磨損，故其垂直使用更有利。
3、伸縮式
伸縮式液壓缸具有二級或多級活塞，伸縮式液壓缸中活塞伸出的順序式從大到小，而空載縮回的順序則一般是從小到大。伸縮缸可實現較長的行程，而縮回時長度較短，結構較為緊湊。此種液壓缸常用于工程機械和農業機械上。有多個一次運動的活塞，各活塞逐次運動時，其輸出速度和輸出力均是變化的。
4、擺動式
擺動式液壓缸是輸出扭矩并實現往復運動的執行元件，有單葉片、雙葉片、螺旋擺動等幾種形式。葉片式式：定子塊固定在缸體上，而葉片和轉子連接在一起。根據進油方向，葉片將帶動轉子作往復擺動。螺旋擺動式又分單螺旋擺動和雙螺旋兩種，現在雙螺旋比較常用，靠兩個螺旋副降液壓缸內活塞的直線運動轉變為直線運動與自轉運動的復合運動，從而實現擺動運動。
第一，考慮到物體重量不是很大，所以壓力可以采用6~10MPA 的中低壓力，這樣對于日后系統維護及安全操作等有相當大的好處，我在連軋無縫管廠工作，我們廠的系統壓力有14及31MPA兩種，壓力高了相當嚇人的。
第二，有了壓力就可以根據F=N（P*S）來求液壓缸的缸徑桿徑了，這里我默認你的液壓缸無桿腔充油，物體被舉起，這樣就可以選擇了，并且液壓缸的缸桿螺紋是設計的標準，至于其他可以往相應的常用標準上靠，也可以讓油缸生產廠根據你的要求做。
第三，就要考慮3，4個液壓缸同步動作時的同步問題，這個可以考慮用同步馬達，同步率在4%~7%。
第四，由于是上下運動，要在回路上加裝平衡閥，這一點相當重要。
第一、油缸在使用過程中應定期更換液壓油，清洗系統濾網，保證清潔度，延長使用壽命。
第二、油缸在每次使用時，要進行全伸全縮的試運轉5個行程然后再帶載運行。為什么這樣做呢？這樣做可以排盡系統中的空氣，預熱各系統，能夠有效地避免系統中存在空氣或水，在油缸缸體造成氣體焦燒現象，這樣會損害密封件，造成油缸內泄等故障。
第三、控制好系統溫度，油溫過高會減少密封件的使用壽命，長期油溫高使密封件發生永久變形，甚至完全失效。
第四、防護好活塞桿外表面，防止磕碰和劃傷對密封件的損傷，經常清理油缸動密封防塵圈部位和裸露的活塞桿上的泥沙，防止粘在活塞桿表面上的不易清理的污物進入油缸內部損傷活塞、缸筒或密封件。
第五、經常檢查各螺紋、螺栓等連接部位，發現松動立即緊固好。
第六、經常潤滑聯接部位，防止無油狀態下銹蝕或非正常磨損。
1、嚴格、謹慎安裝；
2、清洗設備存留的油灰及雜質；
3、更換潤滑油，完善設備潤滑系統。
4、更換擋霄器，確保有效的清理導軌上的鐵屑。
1、誤動作或動作失靈
原因和處理方法有以下幾種：
(1)閥芯卡住或閥孔堵塞。當流量閥或方向閥閥芯卡住或閥孔堵塞時，液壓缸易發生誤動作或動作失靈。此時應檢查油液的污染情況；檢查臟物或膠質沉淀物是否卡住閥芯或堵塞閥孔；檢查閥體的磨損情況，清洗、更換系統過濾器，清洗油箱，更換液壓介質。
(2)活塞桿與缸筒卡住或液壓缸堵塞。此時無論如何操縱，液壓缸都不動作或動作甚微。這時應檢查活塞及活塞桿密封是否太緊，是否進入臟物及膠質沉淀物：活塞桿與缸筒的軸心線是否對中，易損件和密封件是否失效，所帶負荷是否太大。
(3)液壓系統控制壓力太低。控制管路中節流阻力可能過大，流量閥調節不當，控制壓力不合適，壓力源受到干擾。此時應檢查控制壓力源，保證壓力調節到系統的規定值。
(4)液壓系統中進入空氣。主要是因為系統中有泄漏發生。此時應檢查液壓油箱的液位，液壓泵吸油側的密封件和管接頭，吸油粗濾器是否太臟。若如此，應補充液壓油，處理密封及管接頭，清洗或更換粗濾芯。
(5)液壓缸初始動作緩慢。在溫度較低的情況下，液壓油黏度大，流動性差，導致液壓缸動作緩慢。改善方法是，更換黏溫性能較好的液壓油，在低溫下可借助加熱器或用機器自身加熱以提升啟動時的油溫，系統正常工作油溫應保持在40℃左右。
2、工作時不能驅動負載
主要表現為活塞桿停位不準、推力不足、速度下降、工作不穩定等,其原因是：
(1)液壓缸內部泄漏。液壓缸內部泄漏包括液壓缸體密封、活塞桿與密封蓋密封及活塞密封均磨損過量等引起的泄漏。
活塞桿與密封蓋密封泄漏的原因是，密封件折皺、擠壓、撕裂、磨損、老化、變質、變形等，此時應更換新的密封件。
活塞密封過量磨損的主要原因是速度控制閥調節不當，造成過高的背壓以及密封件安裝不當或液壓油污染。其次是裝配時有異物進入及密封材料質量不好。其后果是動作緩慢、無力，嚴重時還會造成活塞及缸筒的損壞，出現“拉缸”現象。處理方法是調整速度控制閥，對照安裝說明應做必要的操作和改進。
(2)液壓回路泄漏。包括閥及液壓管路的泄漏。檢修方法是通過操縱換向閥檢查并消除液壓連接管路的泄漏。
(3)液壓油經溢流閥旁通回油箱。若溢流閥進入臟物卡住閥芯，使溢流閥常開，液壓油會經溢流閥旁通直接流回油箱，導致液壓缸沒油進入。若負載過大，溢流閥的調節壓力雖已達到最大額定值，但液壓缸仍得不到連續動作所需的推力而不動作。若調節壓力較低，則因壓力不足達不到仍載所需的椎力，表現為推力不夠。此時應檢查并調整溢流閥。
3、活塞滑移或爬行
液壓缸活塞滑移或爬行將使液壓缸工作不穩定。主要原因如下：
(1)液壓缸內部澀滯。液壓缸內部零件裝配不當、零件變形、磨損或形位公差超限，動作阻力過大，使液壓缸活塞速度隨著行程位置的不同而變化，出現滑移或爬行。原因大多是由于零件裝配質量差，表面有傷痕或燒結產生的鐵屑，使阻力增大，速度下降。例如：活塞與活塞桿不同心或活塞桿彎曲，液壓缸或活塞桿對導軌安裝位置偏移，密封環裝得過緊或過松等。解決方法是重新修理或調整，更換損傷的零件及清除鐵屑。
(2)潤滑不良或液壓缸孔徑加工超差。因為活塞與缸筒、導軌與活塞桿等均有相對運動，如果潤滑不良或液壓缸孔徑超差，就會加劇磨損，使缸筒中心線直線性降低。這樣，活塞在液壓缸內工作時，摩擦阻力會時大時小，產生滑移或爬行。排除辦法是先修磨液壓缸，再按配合要求配制活塞，修磨活塞桿，配置導向套。
(3)液壓泵或液壓缸進入空氣。空氣壓縮或膨脹會造成活塞滑移或爬行。排除措施是檢查液壓泵，設置專門的排氣裝置，快速操作全行程往返數次排氣。
(4)密封件質量與滑移或爬行有直接關系。O形密封圈在低壓下使用時，與U形密封圈比較，由于面壓較高、動靜摩擦阻力之差較大，容易產生滑移或爬行；U型密封圈的面壓隨著壓力的提高而增大，雖然密封效果也相應提高，但動靜摩擦阻力之差也變大，內壓增加，影響橡膠彈性，由于唇緣的接觸阻力增大，密封圈將會傾翻及唇緣伸長，也容易引起滑移或爬行，為防止其傾翻可采用支承環保持其穩定。
4、液壓缸缸體內孔表面劃傷的不良后果及快速修復方法
① 劃傷溝槽擠出的材料屑沫會嵌入密封件，運行時在損壞密封件工作部位的同時，可能造成新的劃傷區域痕路。
② 惡化缸筒內壁的表面粗糙度，增大摩擦力，易產生爬行現象。
③ 加重液壓缸的內泄漏，使液壓缸工作效率降低。引起缸體內孔表面劃傷的主要原因如下。
（1）裝配液壓缸時造成的傷痕
① 裝配時混入異物造成傷痕液壓缸在總組裝前，所有零件必須充分去除毛刺并洗凈， 零件上帶有毛刺或臟物進行安裝時，由于"別勁"及零件自重，異物易嵌進缸壁表面，造成傷痕。
② 安裝零件中發生的傷痕液壓缸安裝時，活塞及缸蓋等零件質量大、尺寸大、慣性大，即使有起重設備輔助安裝，由于規定配合間隙都較小，無論怎樣均會別勁投入，因此， 活塞的端部或缸蓋凸臺在磕碰缸壁內表面時，極易造成傷痕。解決此問題的方法：對于數量多，上批量的小型產品，安裝時采用專制裝配導向工具；對重、粗、大的大、中型液壓缸， 只有細致、謹慎操作才能竭力避免。
③測量儀器觸頭造成的傷痕通常采用內徑千分表測量缸體內徑時，測量觸頭是邊摩擦邊插入缸體內孔壁中的，測量觸頭多為高硬度的耐磨硬質合金制成。一般地說，測量時造成深度不大的細長形劃傷是輕微的，不影響運行精度，但如果測量桿頭尺寸調節不當，測量觸頭硬行嵌入，會造成較為重度的傷痕。解決此問題的對策，首先是測量出調節好的測量頭的長短度，此外，用一張只在測量位置上開孔的紙帶，貼在缸壁內表面，即不會產生上述形狀劃痕。測量造成的輕微劃痕，一般用舊砂布的反面或馬糞紙即可擦去。
（2）不嚴重的運行磨損痕跡
① 活塞滑動表面的傷痕轉移活塞安裝之前，其滑動表面上帶有傷痕，未加處理，原封不動地進行安裝，這些傷痕將反過來使缸壁內表面劃傷。因此，安裝前，對這些傷痕必須做充分的修整。
② 活塞滑動表面面壓過大造成的燒結現象因活塞桿自重作用使活塞傾斜，出現別勁現象，或者由于橫向載荷等的作用，使活塞滑動表面的壓力上升，將引起燒結現象。在液壓缸設計時必須研究它的工作條件，對于活塞和襯套的長度以及間隙等尺寸必須加以充分注意。
③ 缸體內表面所鍍硬鉻層發生剝離一般認為，電鍍硬鉻層發生剝離的原因如下。
a.電鍍層黏結不好。電鍍層黏結不好的主要原因是：電鍍前，零件的除油脫脂處理不充分；零件表面活化處理不徹底，氧化膜層未去除掉。
b.硬輅層磨損。電鍍硬鉻層的磨損，多數是由于活塞的摩擦鐵粉的研磨作用造成的， 中間夾有水分時，磨損更快。因金屬的接觸電位差造成的腐蝕，只發生在活塞接觸到的部位，而且腐蝕是成點狀發生的。與上述相同，中間夾有水分時，會促使腐蝕的發展。與鑄件相比，銅合金的接觸電位差要高，因此銅合金的腐蝕程度較嚴重。
c.因接觸電位差形成的腐蝕。接觸電位差腐蝕，對于長時間運轉的液壓缸來說，不易發生；對于長期停止不用的液壓缸來講是常見的故障。
④ 活塞環的損壞活塞環在運行中發生破損，其碎片夾在活塞的滑動部分，造成劃傷。
⑤ 活塞滑動部分的材料燒結鑄造活塞，在承受大的橫向載荷時將引起燒結現象。此種情況下，活塞的滑動部分應使用銅合金或者將此類材料焊接上去。
（3）缸體內有異物混入
液壓缸的故障當中，最成問題的是，不好判斷異物是在什么時候進到液壓缸里的。有異物進入后，活塞滑動表面的外側如裝有帶唇緣的密封件，那么，工作時密封件的唇緣即可刮動異物，這對于避免劃傷是有利的。但是裝0形密封圈的活塞，其兩端是滑動表面，異物夾在此滑動表面之間，容易形成傷痕。
分享到：
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 液壓接頭
