油缸
| 油缸 |
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名稱：油缸 組成：由缸筒和缸蓋、活塞和活塞杆、密封裝置、 緩衝裝置與排氣裝置組成 |
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，並且沒有傳動間隙，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、活塞和活塞杆、密封裝置、緩衝裝置與排氣裝置組成。緩衝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。[1]
目錄
介紹
液壓缸是液壓傳動系統中的執行元件， 它是把液壓能轉換成機械能的能量轉換裝 置。液壓馬達實現的是連續迴轉運動，而液壓缸實現的則是往復運動。液壓缸的結構 型式有活塞缸、柱塞缸、擺動缸三大類，活 塞缸和柱塞缸實現往復直線運動，輸出速度 和推力，擺動缸實現往復擺動，輸出角速度 （轉速） 和轉矩。液壓缸除了單個地使用 外，還可以兩個或多個地組合起來或和其他 機構組合起來使用。以完成特殊的功用。液壓缸結構簡單，工作可靠，在機床的 液壓系統中得到了廣泛的應用。
分類
液壓缸的結構形式多種多樣，其分類方法也有多種：按運動方式可分為直線往復運動式和迴轉擺動式；按受液壓力作用情況可分為單作用式、雙作用式；按結構形式可分為活塞式、柱塞式、多級伸縮套筒式，齒輪齒條式等；按安裝形式可分為拉杆、耳環、底腳、鉸軸等；按壓力等級可分為16Mpa、25Mpa、31.5Mpa等。
活塞式
單活塞杆液壓缸只有一端有活塞杆。如圖1所示是一種單活塞液壓缸。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。
活塞式液壓缸可分為單杆式和雙杆式兩種結構，其固定方式由缸體固定和活塞杆固定兩種，按液壓力的作用情況有單作用式和雙作用式。在單作用式液壓缸中，壓力油只供液壓缸的一腔，靠液壓力使缸實現單方向運動，反方向運動則靠外力（如彈簧力、自重或外部載荷等）來實現；而雙作用液壓缸活塞兩個方向的運動則通過兩腔交替進油，靠液壓力的作用來完成。
如圖2所示為單杆雙作用活塞式液壓缸示意圖。它只在活塞的一側設有活塞杆，因而兩腔的有效作用面積不同。在供油量相同時，不同腔進油，活塞的運動速度不同；在需克服的負載力相同時，不同腔進油，所需要的供油壓力不同，或者說在系統壓力調定後，環衛垃圾車液壓缸兩個方向運動所能克服的負載力不同。
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，故適於做長行程液壓缸；
（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。
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。此種液壓缸常用於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。
擺動式
擺動式液壓缸是輸出扭矩並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複合運動，從而實現擺動運動。
緩衝裝置
在液壓系統中使用液壓缸驅動具有一定質量的機構，當液壓缸運動至行程終點時具有較大動能，如未作減速處理，液壓缸活塞與缸蓋將發生機械碰撞，產生衝擊、噪聲，有破壞性。為緩和及防止這種危害發生，因此可在液壓迴路中設置減速裝置或在缸體內設緩衝裝置。
缸筒加工
缸筒作為液壓缸、礦用單體支柱、液壓支架、炮管等產品的主要部件，其加工質量的好壞直接影響整個產品的壽命和可靠性。缸筒加工要求高，其內表面粗糙度要求為Ra0.4～0.8&um，對同軸度、耐磨性要求嚴格。缸筒的基本特徵是深孔加工，其加工一直困擾加工人員。
採用滾壓加工，由於表面層留有表面殘餘壓應力，有助於表面微小裂紋的封閉，阻礙侵蝕作用的擴展。從而提高表面抗腐蝕能力，並能延緩疲勞裂紋的產生或擴大，因而提高缸筒疲勞強度。通過滾壓成型，滾壓表面形成一層冷作硬化層，減少了磨削副接觸表面的彈性和塑性變形，從而提高了缸筒內壁的耐磨性，同時避免了因磨削引起的燒傷。滾壓後，表面粗糙度值的減小，可提高配合性質。
油缸是工程機械最主要部件，傳統的加工方法是：拉削缸體——精鏜缸體——磨削缸體。採用滾壓方法是：拉削缸體——精鏜缸體——滾壓缸體，工序是3部分，但時間上對比：磨削缸體1米大概在1-2天的時間，滾壓缸體1米大概在10-30分鐘的時間。投入對比：磨床或絎磨機（幾萬——幾百萬），滾壓刀（1仟——幾萬）。滾壓後，孔表面粗糙度由幢滾前Ra3.2～6.3um減小為Ra0.4～0.8&um，孔的表面硬度提高約30%，缸筒內表面疲勞強度提高25%。油缸使用壽命若只考慮缸筒影響，提高2～3倍，鏜削滾壓工藝較磨削工藝效率提高3倍左右。以上數據說明，滾壓工藝是高效的，能大大提高缸筒的表面質量。
油缸經過滾壓後，表面沒有鋒利的微小刃口，長時間的運動摩擦也不會損傷密封圈或密封件，這點在液壓行業特別重要。
參考來源