液压缸是液压系统中的执行元件,输出直线运动(也包括摆线运动)。液压缸的活塞输出的直线往复运动距离是有限的。
液压缸按结构形式可以分为活塞式液压缸、柱塞式液压缸、摆动式液压缸三类。按作用方式可以分为单作用式液压缸和双作用式液压缸两类,单作用式液压缸只有一个容腔通压力油,液压缸只为一个固定方向的运动提供作用力,双作用式液压缸两个容腔都通压力油,液体控制缸两腔实现双向运动。按活塞杆形式可分为单活塞杆缸和双活塞杆缸。
5.3.2.1 活塞式液压缸
活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构形式。
1.双杆式活塞液压缸
双杆式活塞液压缸的安装方式可以分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。
如图5.13(a)所示为缸筒固定式的双杆活塞缸,主要由缸体、活塞和两个活塞杆等组成。当液压缸右腔进油、左腔回油时,活塞左移;反之,活塞右移并完成液压缸的往复运动。由于是两个相同的活塞杆,所以活塞上产生的推力和往返速度也相等。
如图5.13(b)所示为缸筒固定式的双杆活塞缸加的另外一种结构形式,也由缸体、活塞、和两个活塞杆等零件组成,活塞杆固定,缸筒与工作台相连,进、出油口在活塞杆的两端;也可以用软管连接在缸筒的两端,其工作方式与图5.13(a)所示相同,常用于中、大型设备上。
图5.13 双杆式活塞液压缸
2.单杆式活塞液压缸
单杆式活塞液压缸也有两种形式,即缸体固定和活塞杆固定,其工作台移动范围视液压缸而定。如图5.14所示为单杆式活塞缸,由图中可以看出,单杆活塞缸仅在液压缸的一腔中有活塞杆,而且活塞杆直径越大,有效面积相差越大。当油液不断的注入到液压缸的右腔,右腔容积逐渐增大推动活塞向左腔移动,左腔油液从缸内排出,若工作台与活塞杆相接,工作台动作;同理,当油液不断的注入到液压缸的左腔,左腔容积逐渐增大推动活塞向右腔移动,右腔油液从缸内排出,工作台动作。
这种单杆式活塞缸驱动结构适用于组合机床的动力滑台,如液压挖掘机等工程机械。(www.daowen.com)
图5.14 单杆式活塞液压缸
5.3.2.2 柱塞式液压缸
如图5.15所示为柱塞式液压缸,能实现一个方向的运动,为单作用液压缸,回程靠重力、弹簧力或其他力来推动。柱塞与缸体不接触,柱塞与工作部件连接,当压力油进入缸筒时,柱塞是端部受压,为满足柱塞缸有足够的推力和稳定性,柱塞缸一般垂直安装。而在水平安装使用时,为减轻重量和提高稳定性,而用无缝钢管制成柱塞。这种液压缸一般用于行程比较长的机床,如龙门刨床、导轨磨床等设备。
图5.15 柱塞式液压缸
5.3.2.3 摆动缸
当摆动缸通入压力油时,它的主轴能输出小于360°的摆动运动。由于可直接输出扭矩,故又称摆动液压马达,其主要形式有单叶片式和双叶片式。
如图5.16所示为单叶片式摆动缸,它的摆动角度可达300°左右。主要由定子块、缸体、摆动轴、叶片、左右支承盘和左右盖板等组成。
当摆动缸进油口输入压力为p的压力油时,叶片受压力作用产生一扭矩,迫使摆动轴按图5.16所示方向转动,并且输入流量q决定了输出角速度。当进回油口互换时,马达反转。摆动缸一般在工装夹具夹紧装置、送料装置等方面应用很广。
图5.16 摆动缸
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