基于CFD的高速液压缸缓冲过程研究

缓冲液压油缸

缓冲液压缸 开放分类：机械制造、机械、机械设计、机械原理、液压 目录 ? 基本概念 ? 缓冲装置 ? 理想缓冲定位 ? 拉杆缓冲液压缸 ? 柱塞式缓冲液压油缸 ? 活塞式单作用缓冲液压缸 ? 二级缓冲液压缸 ? 外置式缓冲液压缸 基本概念 [编辑本段] 缓冲液压缸是具有缓冲功能的液压缸。 缓冲装置 [编辑本段] 公开的是一种置于挖掘机的液压缸中的液压缸缓冲装置，该液压缸缓冲装置阻止活塞与端凸缘碰撞并吸收碰撞产生的冲击。由于设置该缓冲装置，即使在外力施加在液压缸上，不会发生压力高于液压缸的设计强度的情况。在设在液压缸中的液压缸缓冲装置中，该液压缸包括构成液压油的收集室的管子，进行直线运动的杆，固定在杆上、并分隔了管子的收集室的活塞，和端凸缘，该液压缸缓冲装置包括装在杆上与活塞接近的缓冲套，如果在杆的直线运动中活塞接近杆侧端凸缘，在杆侧室中产生预定的缓冲压力，还包括设在缓冲套上的弹性体，阻止活塞与杆侧端凸缘碰撞并通过其弹性吸收冲击。 理想缓冲定位 [编辑本段] 用理想曲线实现液压缸的缓冲定位问题。理论分析、仿真及实验证明：理想曲线是实现液压缸缓冲定位的最佳曲线，用理想曲线实现液压缸的缓冲定位，在伺服控制的条件下定位精度可达±0.02mm，定位时压力冲击小，缓冲定位的行程和初速度可根据需要任意设定，解决了定位精度和工作速度之间的矛盾，既提高了定位质量又提高了工作效率。理想曲线控制的对象是液压系统。要实现缓冲定位有两种手段，一种是比例控制系统，另一种是伺服控制系统。伺服控制的效果要好于比例控制。在控制衍也有两种方式：PID 控制器和自组织模糊控制器。用高次曲线作为输入信号，用PID控制器作为控制算法，对伺服系统进行实验，得到上升时间0.2秒，超调量7﹪以内，定位精度±0.02MM。 拉杆缓冲液压缸 [编辑本段] YGC系列和YGD系列拉杆液压缸，YGC系列为差动缸，YGD系列为等速缸，具有重量轻，结构简单，工作可靠，安装方便，易于维修，安装形式多样等特点，符合ISO6020/2(1991)和DIN24554标准，

几种常用液压缸缓冲装置结构设计

几种常用液压缸缓冲装置结构设计 摘要：本文对高速液压缸；大缸径、长行程液压缸及各种自卸车液压缸的缓冲装置提出了不同的结构设计，有针对性的解决了液压缸活塞与缸盖发生机械碰撞。 关键词：液压缸缓冲装置 1、引言 在液压系统中使用液压缸驱动具有一定质量的机构，当液压缸运动至行程终点时具有较大动能，如未作减速处理，液压缸活塞与缸盖将发生机械碰撞，产生冲击、噪声，有破坏性。为缓和及防止这种危害发生，因此可在液压回路中设置减速装置或在缸体内设缓冲装置。 2、几种液压缸缓冲装置结构设计 2.1高速液压缸缓冲装置结构设计 （1）液压缸特点及缓冲装置结构设计 高速液压缸工作时，活塞终端速度可以达到5m／s以上，若直接与端盖相撞，在惯性力和液压力的作用下，不但会损坏端盖，而且会产生较大的冲击载荷，对系统产生不利的影响。高速液压缸缓冲装置如图1a所示，主要由液压缸体、活塞、挡块、活塞杆、固定螺母、复位弹簧组成。其中活塞杆有四个台阶轴用来放置和固定活塞和挡块，螺母将活塞与活塞杆固定于一体。挡块为圆锥形，所以过流面积不断变化。 （2）工作原理 当活塞杆走到行程末端时，挡块3被液压缸端部限位停止运动，而活塞2、活塞杆4，固定螺母5继续向前运动，这时活塞与挡块形成节流缝隙，活塞与挡块之间的容腔压力增加，与活塞的惯性力和作用在活塞左端的液压力相对抗，从而达到缓冲的目的。 2.2大缸径、长行程液压缸缓冲装置结构设计 (1) 液压缸特点及缓冲装置结构设计 对于水平安装的大缸径长行程液压缸，由于活塞杆和活塞的巨大自重、零件的机械加工误差及安装误差等原因，液压缸在运行的过程中易引起导向部分靠近承重一侧的快速磨损，从而导向元件的偏心，体现到缓冲元件上，就是缓冲环和缓冲孔之间过大同轴度，将引起运行困难或产生机械故障。大缸径、长行程液压

液压缸缓冲结构和缓冲原理的研究

1-缸盖；2-单向阀；3-端盖凹缘；4-锥形柱塞； 5-活塞；6-缸体；7-压力油；8-活塞杆；9-调节螺钉 图 1 节流缓冲原理图 液压缸缓冲结构和缓冲原理的研究 李艳利 1 刘志奇 1 董 朋 2 许保亮 3 熊 喆 1 ( 1.太原科技大学机械工程学院 山西太原 030024 2.燕山大学机械工程学院 河北秦皇岛 066004 3.莱芜钢铁集团有限公司型钢炼铁厂 山东莱芜 271104 ) 摘 要：介绍具有不同缓冲结构的液压缸，并对不同缓冲结构液压缸的缓冲过程进行分析，建立了五种缓冲结构液压 缸在缓冲过程不同阶段的流量方程，探讨了各缓冲结构的主要结构参数对缓冲的影响规律，指出了相应缓冲结构适用 的场合，总结了设计缸内缓冲装置要考虑的一些因素。 关键字：液压缸；缓冲结构；缓冲原理 中图分类号：TH137.51 文献标志码：A 文章编号：1672-8904-（2013）06-0005-004 液压缸有时运动速度很快，当活塞运动到液压缸 两端时，会与端部发生冲击，产生噪声，严重时会引起 损坏。为了防止这种冲击，一些特定工况下应用的液 压缸上需设置缓冲装置。液压缓冲是利用油液的不 可压缩性和流动性。缓冲装置一般是基于这样的原 理：当活塞运动到接近端部时，使回油阻力增大，活塞 在回油腔受到较大的反压力或者使进油腔卸荷，降低 运动速度，从而达到避免冲击缸盖的目的。 液 压 缸 缓 冲 方 法 可 以 分 为 节 流 缓 冲 和 卸 压 缓 冲。从装置方式上也分为两种：一种是外置式缓冲液 压缸，也就是在液压系统中设置溢流阀、顺序阀、节流 阀或者蓄能器等这类流量控制装置进行缓冲，外置缓 冲的优点是，在工况变化时，容易对缓冲元件进行调 整，缺点是系统回路复杂，且缓冲效果易受系统其他 部分的影响。另一种是内置式缓冲液压缸，是在液压 缸内部设计一定的缓冲结构来实现缓冲，而不需要另 加元件，结构简单，加工和使用方便，因而得到广泛的 应用。本论文主要对内置式缓冲液压缸进行讨论。 间的节流环隙中流出，从而在封闭空间造成高压，迫 使活塞减速制动而实现缓冲。 图 1 所示为节流缓冲原理，锥形柱塞 4 进入端盖 凹缘 3 处开始减速，限制了缸体内的液压油向油口的 流量。当柱塞进入最后部位时，液压油应通过调节螺 钉 9 处的可调油口排出。缓冲器上装有一个单向阀 2 允许活塞反向时液压油能自由流入。 1 液压缸缓冲结构介绍及原理分析 内置式缓冲液压缸一般是利用与活塞相连的缓 冲柱塞和与缸体相连的缓冲孔之间的间隙，在油流过 时产生阻力，达到缓冲目的，故称之为节流缓冲。在 工作中，利用了节流阻尼的作用，当缓冲柱塞插入排 油孔口中后，使活塞与液压缸端盖之间形成封闭空 间，封闭空间中油只能从节流小孔或柱塞和排油孔之 图 1 所示为圆锥形缓冲装置，除此之外，缓冲柱 塞还有圆柱形、台阶形、抛物线形或排孔形等不同类 型，即缓冲装置会有不同的缓冲结构。这些结构中只 收稿日期：2013-08-07 作者简介：李艳利（1988-），女，硕士研究生。研究方向为流体传动与 控制。

液压缸结构图示

创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 液压缸的结构 · 液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。 上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7 和导向套8 等组成；缸筒一

焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11 和防 下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ·

缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作 用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精 度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接形式 常见的缸体组件连接形式如图 3.10 所示。 (1)法兰式连接（见图a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉， 它是常用的一种连接形式。 (2)半环式连接（见图b），分为外半环连接和内 半环连接两种连接形式，半环连接工艺性好，连 接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连 接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3)螺纹式连接（见图f、c），有外螺纹连接和内螺纹连接两种，其是体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式 用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。

【CN209671319U】一种液压缸用缓冲装置【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920282911.6 (22)申请日 2019.03.06 (73)专利权人 焦作市广成液压机械制造有限公 司 地址 454000 河南省焦作市山阳区工业路 39号60幢 (72)发明人 成富安　李英霞　韩修春　张学勤　 (74)专利代理机构 焦作市科彤知识产权代理事 务所(普通合伙) 41133 代理人 郑菊梅 (51)Int.Cl. F15B 15/22(2006.01) F16F 15/04(2006.01) (54)实用新型名称 一种液压缸用缓冲装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种液压缸用缓冲装置， 包括缸筒和活塞杆，所述活塞杆远离缸筒的一端 固定安装有一个固定块，所述活塞杆与缸筒连接 处设有安装板，所述固定块与安装板之间安装有 缓冲装置，所述缸筒的内槽设有减震装置，所述 缸筒的两侧外壁对称安装有防护装置。优点在 于：本实用新型在缸筒底部安装了减震装置，且 在缸筒与固定块之间安装了缓冲装置，通过第一 弹簧和第二弹簧的回弹力作用下，使得活塞杆不 会快速压进缸筒中，避免了活塞杆对缸筒的破 坏，其次，在缸筒的外壁上安装了防护装置，可以 保护缸筒减少所受到的水平冲击力作用。权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 209671319 U 2019.11.22 C N 209671319 U

权　利　要　求　书1/1页CN 209671319 U 1.一种液压缸用缓冲装置，包括缸筒（1）和活塞杆（2），其特征在于，所述活塞杆（2）远离缸筒（1）的一端固定安装有一个固定块（5），所述活塞杆（2）与缸筒（1）连接处设有安装板（10），所述固定块（5）与安装板（10）之间安装有缓冲装置，所述缸筒（1）的内槽设有减震装置，所述缸筒（1）的两侧外壁对称安装有防护装置，所述减震装置包括挡板（3）和第一弹簧（4），所述缸筒（1）远离活塞杆（2）一端的内壁上固定安装有第一弹簧（4），所述第一弹簧（4）靠近活塞杆（2）的一端固定安装有挡板（3），所述缓冲装置包括伸缩杆（6）和第二弹簧（7），所述固定块（5）与安装板（10）相靠近的两个外壁之间等距离的安装有多个伸缩杆（6），每个所述伸缩杆（6）上均套设有第二弹簧（7），且第二弹簧（7）位于固定块（5）与安装板（10）之间，每个所述伸缩杆（6）两端均固定安装有安装块（8），所述安装板（10）与固定块（5）相靠近的两个外壁上对称开设有插槽，所述安装板（10）和固定块（5）的外壁上均等距离插设有螺栓（9），每个所述螺栓（9）均贯穿固定块（5）和安装板（10）的外壁并延伸至插槽中，每个所述安装块（8）上均开设有螺纹孔，所述螺纹孔与螺栓（9）螺纹啮合，所述防护装置包括保护板（12）、弹杆（13）和第三弹簧（14），所述缸筒（1）的两侧外壁上均等距离安装有多个弹杆（13），每侧所述弹杆（13）远离缸筒（1）的一端均共同安装有保护板（12），每个所述弹杆（13）上均套设有第三弹簧（14），且第三弹簧（14）位于保护板（12）与缸筒（1）之间，所述安装板（10）与缸筒（1）之间设有密封圈（11）。 2

液压缸缓冲

缓冲装置说明 缓冲装置是利用缝隙式薄壁型小孔对油液的节流作用而工作的，当液压缸活塞或活塞杆运行到终端时，缓冲柱塞（凸肩）将回液通道逐渐遮盖，形成节流而建立起背压，以平衡惯性力，达到缓冲的目的。 缓冲装置的类型，可根据节流小孔（或缝隙）的通流面积在缓冲过程中是否自动（行）改变来分类，通常可分为恒节流型和变节流型。 当节流阀l的节流面积是可调节时，又称可调恒节流缓冲。如图4-44所示，缓冲柱塞外径与缓冲凹槽内径的名义尺寸是相同的。在行程末端，当缓冲柱塞尚未进入缓冲凹槽时，回液经回液口排出，回液压力p2 =0;当缓冲柱塞进入缓冲凹槽瞬间，回液通道被封死，油液只能经过节流阀1的节流口排回油箱，液压缸缓冲腔(缓冲面积为A)压力迅速升高，从而达到缓冲目的。 在缓冲节流过程中，节流面积保持恒定不变时，称恒节流缓冲装置。在图4-45中，缓冲柱塞与凹槽构成环形节流缝隙，当缓冲柱塞进入凹槽后，回液阻力升高，从而达到缓冲目的。 使用节流阀的恒节流缓冲装置，由于节流面积与缓冲腔压力是可调节的，适用性强，因此是一种广泛使用的节流装置。 在具体使用中，节流阀一旦调定，就固定不变，除非液压缸工况发生变化。 必须指出，上述缓冲装置，只能在液压缸全行程终了时才起缓冲作用，当执行元件在行程中停止运动时，上述缓冲装置不起作用。这时可在回油路上设置行程节流阀来实现缓冲。 液压缸调试规范 1) 排气装置调整。先将缸内工作压力降到

(0.5--1)MPa 左右，然后使活塞杆往复运动，打开排气塞进行 排气。打开的方法是：当活塞到达行程末端，压力升高的瞬间打开排气塞，而在开始返回之前立即关闭。排 气塞排气时，可听到嘘嘘的气声，随后喷出白浊色的泡沫状油液，空气排尽时喷出的油呈澄清色。可以用肉眼判别排气是否彻底。 2) 缓冲装置调整。在装有可调节缓冲装置的情况下，而活塞又在运动中，应先将节流阀放在流量较小的位置上，然后逐渐调节节流口大小，直到满足要求为止。3) 液压油缸各部位的检查。液压油缸除做上述调整工作外，还要检查各个密封件的漏油情况，以及安装联结部件的螺栓有无松动等现象，防止意外事故的发生。4) 定期检查。根据液压油缸的使用情况，安排定期检查的时间，并做好检查记录。 液压站调试规范 1.制作检验：按照油站系统原理图及装配图检查各部件是否按设计要求采购、 制造和装配。 2.调试准备：在油箱中加入设计要求的工作介质，接好油站电机线（油站调试 必须在附近设置一个空气开关以便快速启闭油站电机），点动电机测试电机转向是否符合要求。用堵头将油站出油口封上。 3.试压检验：开启电机，将油站溢流阀压力调低为1MPa左右，低压运行20分 钟以排气及冲洗系统。用吸水性好的纸擦拭干净各密封处，然后注意观察有无渗漏现象。调节溢流阀逐次升高压力（每级5MPa，保压3分钟）看有否渗漏，直至压力升到设计压力的1.2倍时止，保压10分钟，最后全面检查必须保证所有焊缝、接口和密封处无漏油，管道无永久变形。一切正常后调节溢流阀将压力调定为系统设计压力。在试压中注意观察调节溢流阀时压力表显示的压力升降是否平稳、灵敏。 4.油泵检验：在工作压力下运行，液压站油泵不能有异常噪音，如为变量泵， 则其调节装置应灵活可靠，油泵发热应正常。 5.换向检验：反复操纵换向阀3~5次，要求换向阀换向灵敏、可靠，无卡滞 现象。 6.节流阀检验：取下油站一组出油口堵头，用软管连接一个相同设计压力的油 缸，将单向节流阀全开（顺时针拧死），操作换向阀，用秒表计算油缸伸缩的速度，统计10次后计算系统流量是否符合设计要求（同时注意溢流阀中不得有溢流现象，也就是观察压力表显示压力不会超过调定好的系统设计压力）。 然后拧松单向节流阀，记录油缸的伸缩速度，看单向节流阀调节流量是否平稳可靠。类似调节剩余的几组确定单向节流阀的性能。 7.系统过滤检查：调试完毕后需要检查系统的过滤器，如果在过滤器滤芯背面

浅析液压缸的缓冲装置

浅析液压缸的缓冲装置 液压缸带动工作部件运动，当达到行程终点时，由于运动件的惯性作用，会产生液压冲击以及使活塞与端盖之间产生机械撞击。加速各部件的损坏。为防止这种现象的发生，通常当活塞运动速度大于0.2m/s 时，需采取缓冲措施，即在液压缸末端设置缓冲装置。 缓冲装置结构形式虽然多种多样，但原理是一样的，都是利用对油液的节流措施产生背压来降低运动部件的速度。液压缸中使用的缓冲装置，常见的有环状间隙式、可调式以及外加缓冲回路等。 图1所示是环状间隙式缓冲装置。它由活塞上的圆柱形凸台和缸盖上的凹腔组成。当活塞运动近端盖时，凸台进入凹腔中，将封闭在活塞与端盖间的油液从环状间隙＆中挤出。这样活塞就受到一个很大的阻力，运动速度就减慢下来，这就是缓冲。这种形式的缓冲只适用于运动惯性不大、运动速度不高的 场合。环状间隙的凸台也可以制成圆锥形的。 图2所示是一种可调式的缓冲装置。液压缸同样具有由缓冲头和缓冲室所形 成的油腔，且在端盖上设有针形节流阀和单向阀。当活塞移近终端时，活塞缓冲头进入缓冲室，油液须经针形节流阀的油口流出，借助节流阀的节流作用，达到缓冲目的。单向阀的作用在于保证活塞返回时油液能进入缓冲室，使活塞能按正常速度启动并避免推力不足现象。这种缓冲装置可按负载情况调整节流阀的开口、改变吸收能量的大小。

图3（a）所示为采用溢流阀的液压缸端部缓冲装置。图3（b）为采用溢流 阀的缓冲回 路。在这两 种缓冲装置 中，是在液 压缸两侧的 油路上设制 灵敏的小型 直动式溢流 阀（安全 阀），当缓冲 柱塞1进入 柱塞孔2内 （图3a）或 换向阀处于 中位（图3b） 时，液压缸 回油腔的油 液要开启相 应的溢流阀 方能回油， 借此消除活 塞在行程中 停止或换向 时出现的液 压冲击。液 压缸的缓冲 装置的形式 还有弹簧 式、行程开 关式等等。 每种形式都有各自的优缺点。在实际应用中，采取何种缓冲形式要根据液压缸的使用工况、使用要求来确定。 参考书目 （1）《液压传动》江苏省《液压传动》编写组编，江苏科学技术出版社，1986年（2）《液压传动与控制》林国重、盛东初主编，北京工业学院出版社，1985年 （3）《液压传动系统》官忠范主编，机械工业出版社，1981年

液压油缸缓冲结构设计

液压油缸缓冲结构设计 发表时间：2016-11-10T09:38:00.837Z 来源：《低碳地产》2016年13期作者：王京兴[导读] 【摘要】液压油缸缓冲结构设计的合理性关系到液压系统的正常使用性能及使用寿命，研究液压油缸的缓冲结构设计具有重要的现实意义。本文分析液压油缸前腔缓冲的结构及原理，对液压油缸缓冲结构设计进行了详细的介绍，建立了缓冲仿真模型，并通过对比确认了仿真模型的准确性，为液压油缸缓冲结构设计提供参考。 韶关市伟光液压油缸有限公司广东韶关 512000 【摘要】液压油缸缓冲结构设计的合理性关系到液压系统的正常使用性能及使用寿命，研究液压油缸的缓冲结构设计具有重要的现实意义。本文分析液压油缸前腔缓冲的结构及原理，对液压油缸缓冲结构设计进行了详细的介绍，建立了缓冲仿真模型，并通过对比确认了仿真模型的准确性，为液压油缸缓冲结构设计提供参考。 【关键词】液压油缸；缓冲结构；设计 0 引言 随着我国工程施工行业的不断发展，工程施工条件日益复杂，对工程机械的使用性能也提出了更高的要求。液压挖掘机作为工程施工中的重要机械之一，其性能直接关系到工程施工的质量及效率。而液压油缸作为液压挖掘机中非常重要的组成部分，对其缓冲结构进行合理的设计，避免产生强烈撞击和振动，确保工程施工中机械的安全、稳定运行具有十分重要的意义。基于此，笔者进行了相关介绍。 1 油缸前腔缓冲 前腔缓冲是指在油缸有杆腔与出口之间设置面积连续减小的通流流道，通过油液节流阻力建立缓冲压力，降低活塞杆运动末端速度。 1.1 前腔缓冲结构 以某型液压挖掘机油缸为例，图1所示为其前腔缓冲结构简图。在活塞杆靠近活塞一侧套装缓冲套，缓冲套靠近导向套一侧设计缓冲斜面，导向套设计轴向节流孔。缓冲套和导向套的配合间隙与导向套的节流孔共同构成缓冲阶段，油缸有杆腔与油缸出口之间有一可变节流油道。 1.2 前腔缓冲原理 在活塞杆伸出过程中，油缸有杆腔中的油液经导向套与活塞杆之间的流道流向出口，当缓冲套进入导向套时，有杆腔油液经导向套和缓冲套的配合间隙与导向套上轴向节流孔流向出口，缓冲套斜面截面积随活塞杆向左移动而逐渐减小，配合间隙对油液的阻力作用越大，活塞杆的伸出速度逐渐减小。缓冲过程中，由于节流阻力作用，有杆腔中缓冲压力较高，若缓冲结构设计不合理，极易造成缓冲压力超过设定值，严重时会出现撞缸现象并造成结构损坏。为在设计阶段准确预测油缸缓冲性能，优化缓冲结构参数，笔者通过CFD分析方法对油缸前腔缓冲性能进行仿真研究。 2 缓冲仿真模型建立 缓冲套开始进入导向套的位置为缓冲开始位置，取导向套、活塞杆、缓冲套、活塞和缸筒之间的油液为研究对象，图2所示为缓冲结构流体域几何模型。 2.1 ICEM网格划分

液压缸结构图示

液压缸的结构 · 液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分 组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。 上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底1、 缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7 和导向套8 等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保 证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11 和防尘圈12。 下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ·

缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作 用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精 度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接形式 常见的缸体组件连接形式如图 3.10 所示。 (1)法兰式连接（见图a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉， 它是常用的一种连接形式。 (2)半环式连接（见图b），分为外半环连接和内 半环连接两种连接形式，半环连接工艺性好，连 接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连 接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3)螺纹式连接（见图f、c），有外螺纹连接和内螺纹连接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。

· (4)拉杆式连接（见图d），结构简单，工艺性好，通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效果。只适用于长度不大的 中、低压液压缸。 (5)焊接式连接（见图e），强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒变 形。 · 3.2.1.2 缸筒、端盖和导向套的基本要求 ·缸筒是液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要求表面粗糙度在0.1～0.4μm，使活塞及其密封件、支承件能顺利滑动，从而保证密封效果，减少磨损；缸筒要承受很大的液压力，因此，应具有足够的强度和刚度。

液压缸结构图急

课程目录 3 . 2 液压缸的结构 ? 3.2 液压缸的结构 液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、 前端盖等主要部分组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。

3 . 2 . 1 缸体组件 3 . 2 . 1 . 1 缸筒 上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底1、缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7和导向套8等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11和防尘圈12。下面对液压缸的结 构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ? 缸体组件与活塞组件形成的 密封容腔承受油压作用，因此， 缸体组件要有足够的强度，较高 的表面精度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接 形式 常见的缸体组件连接形式如图3.10所示。

与端盖的连接形式 3 . 2 . 1 . 2 缸筒、端盖(1)法兰式连接（见图a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉，它是常用 的一种连接形式。 (2)半环式连接（见图b）， 分为外半环连接和内半环连 接两种连接形式，半环连接 工艺性好，连接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖 的连接中。 (3)螺纹式连接（见图f、c），有外螺纹连接和内螺纹连接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般用于要求外 形尺寸小、重量轻的场合。 ?

液压缸结构图示

液压缸的结构 ? 液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。 上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底1、缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7和导向套8等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11和防尘圈12。 下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ?

缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作 用，因此，缸体组件要有足够的强度，度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接形式 常见的缸体组件连接形式如图3.10(1)法兰式工方便筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉， 它是常用的一种连接形式。 半环连接接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连 接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3)螺纹式连接（接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般 用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。 较高的表面精 所示。 连接（见图a），结构简单，加，连接可靠，但是要求缸(2)半环式连接（见图b），分为外半环连接和内 两种连接形式，半环连接工艺性好，连 见图f、c），有外螺纹连接和内螺纹连

? 工艺性好，(4)拉杆式连接（见图d），结构简单，通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效果。只适用于长度不大的 ? 3.2.1.2 缸筒、端盖和导向套的基本要求 ? 缸筒是液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要求表面粗糙度在 0.1～0.4μm，使活塞及其密封件、支承件能顺利滑动，从而保证密封效果，减少磨损；缸筒要 承受很大的液压力，因此，应具有足够的强度和刚度。 中、低压液压缸。 (5)焊接式连接（见图e），强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒变 形。

液压缸零部件图63392

一、缸体的技术要求 (1) 缸体采用H8、H9配合。表面粗糙并：当活塞采用橡胶密封圈密封时，Ra为0.1～0.4μm，当活塞用活塞环密封时， Ra为0.2～0.4μm。 (2) 缸体内径D的圆度公差值可按9、10或11级精度选取，圆柱度公差值可按8能精度选取。 (3) 缸体端面T的垂直度公差值可按7级精度选取。 (4) 当缸体与缸头采用螺纹联接时，螺纹应取为6级精度的米制螺纹。 (5) 当缸体带有耳环或销轴时，孔径D1或轴径d2的中心线对缸体内孔轴线的垂直度公差应按9级精度选取。 (6) 为了防止腐蚀和提高寿命，缸体内应镀以厚度为30～40μm的铬层，镀后进行珩磨或抛光。 （7）缸筒的材料：一般要求有足够的强度和冲击韧性，对焊接的缸筒还要求有良好的焊接性能。根据液压缸的参数、用途和毛坯的来源等可选用以下各种材料：25、S35、S45、2CrMo、35CrMo、38CrMoAl、 ZG200-400、ZG230-450、1Cr18Ni9、ZL105、LF3、LF6、ZQA19-4、ZQA10-3-1.5等.

二、缸体端部联接型式 1.对于固定机械，若尺寸与质量没有特殊要求时，建议采用法兰联接或拉杆联接。 2.对于活动机械，若尺寸和质量有特殊要求时，推荐采用外螺纹联接或外半环联接。 三、缸盖 缸盖的材料 液压缸缸盖的常用材料为35、45号锻钢或ZG35、ZG45铸钢或HT200、HT300、HT350铸铁等材料。 缸盖的技术要求 1)直径D、D2、D3的圆柱度公差应按9、10、11级精度选取； 2）D2、D3与d同轴度公差值为0.03mm； 3）端面A、B与直径d轴心线的垂直度公差值按7级精度选取； 4）导向孔的表面粗糙度Ra＝1.25μm 四、活塞的材料 液压缸活塞常用的材料为耐磨铸铁、灰铸铁(HT300、HT350)、钢(有的在外径上套有尼龙66、尼龙1010或夹布酚醛塑料的耐磨环)及铝合金等。 活塞的技术要求 1)活塞外径D对内径D1的径向跳动公差值，按7、8级精度选取。 2)端面T对内孔D1轴线的垂直度公差值，应按7级精度选取。 3)外径D的圆柱度公差值，按9、10或11级精度选取。

各种液压缸工作原理及结构分析(动画演示)

各种液压缸工作原理及结构分析(动画演示)

各种液压缸工作原理及结构分析（动画演示） 什么是液压缸液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液压缸的结构液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。缸体组件缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精度可靠的密封性。 (1)法兰式连接，结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉，它是常用的一种连接形式。(2)半环式连接，分为外半环连接和内半环连接两种连接形式，半环连接工艺性好，连接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。(3)螺纹式连接，有

外螺纹连接和内螺纹连接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。(4)拉杆式连接，结构简单，工艺性好，通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效果。只适用于长度不大的中、低压液压缸。(5)焊接式连接，强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒变形。液压缸的基本作用形式：标准双作用：动力行程在两个方向并且用于大多数应用场合：单作用缸：当仅在一个方向需要推力时，可以采用一个单作用缸；双杆缸：当在活塞两侧需要相等的排量时，或者当把一个负载连接于每端在机械有利时采用，附加端可以用来安装操作行程开关等的凸轮．弹簧回程单作用缸：通常限于用来保持和夹紧的很小的短行程缸。容纳回程弹簧所需要的长度使得它们在需要长行程时很讨厌；柱塞式单作用缸：仅有一个流体腔，这种类型的缸通常竖直安装，负载重置使缸内缩，他们又是被成为“排量缸”，并且对长行程是实用的；多级伸缩缸：最多可带4个套简，收拢长度比标准缸短．有单作用或双作用，它们与标准缸相比是比较贵的，通常用于安装空间较小但需要较大行程的场合， 串联缸：一个串联缸足由两个同轴安装的缸组成的，两个缸的活塞由一个公共活塞杆链接，在两缸之前设置杆密封件以便使每个缸都能双作用，当安装宽度或高度受限制时．串联