【学习目标】

1）了解液压执行元件的结构和工作原理。

2）掌握液压执行元件的拆装步骤和方法。

【任务描述】

通过对单活塞杆液压缸的拆装，了解液压缸的结构特点，观察密封和缓冲的形式，观察缸体与端盖、活塞与活塞杆的连接方式。

【知识准备】

液压缸的作用是将液压能转换为机械能，驱动工作机构作直线运动或摆动。液压缸按其结构分类：

1.单作用式

定义：只有一腔能进出压力油，活塞只能依靠液压力作单向运动，回程需借助自重或者外力的液压缸。

2.双作用式

定义：两腔均能进出压力油，活塞能作正、反两个方向移动的液压缸。

一、活塞式液压缸

1.双杆活塞式液压缸

（1）工作原理 图2-8a所示为实心双杆式液压缸的工作原理。该结构的液压缸缸体固定，活塞杆左右自由移动。当液压缸右腔进压力油时，左腔回油，活塞左移；反之活塞右移。这种实心双杆式液压缸驱动工作台往复运动的行程等于液压缸有效行程L的三倍。

图2-8b所示为空心双杆式液压缸的工作原理。该结构的液压缸活塞杆固定，缸筒左右自由移动。为了向液压缸左、右的工作腔交替输送液压油，进、出油口开在活塞杆上，因而活塞杆做成空心的。当压力油经右端活塞杆的中心孔进入液压缸右腔时，由于活塞和活塞杆是固定的，缸筒连同工作台因受到压力油的推力作用而向右移动。左腔的油液经左端活塞杆中心孔排出。反之，当液压缸左腔通进压力油时，缸筒就向左运动。这种空心双杆式液压缸驱动工作台往复运动的有效行程等于液压缸有效行程L的两倍。

（2）特点和应用 当两活塞杆直径相同、液压缸两腔的供油压力和流量都相等时，活塞（或缸体）两个方向的推力和运动速度也都相等，适用于要求往复运动速度和输出力相同的工况。

实心双杆式液压缸的占地面积较大，常用于小型设备的液压系统。空心双杆式液压缸的占地面积较小，常用于中、大型设备的液压系统。

图2-8 双杆活塞式液压缸的工作原理

a）实心双杆式 b）空心双杆式

2.单杆活塞式液压缸

（1）工作原理 图2-9所示为单杆活塞式液压缸的工作原理。这种液压缸仅一端有活塞杆，所以两腔工作面积不等。它也有实心单杆式和空心单杆式两种。当活塞缸的右腔通入压力油时，活塞向左运动；当活塞缸的左腔通入压力油时，活塞向右运动。

图2-9 单杆活塞式液压缸的工作原理

a）无杆腔进油 b）有杆腔进油

（2）计算公式

1）液压缸活塞杆的输出推力

2）液压缸活塞杆的运动速度

（3）特点 供油压力和流量不变时，活塞杆在两个方向的运动速度和输出推力均不相等。

3.液压缸的差动连接

定义：单杆活塞式液压缸的两腔同时通入压力油的油路连接方式。

（1）工作原理 图2-10所示为单杆活塞式液压缸的工作示意图。当液压缸的左、右两腔同时通入压力油时，由于活塞两侧有效作用面积不相等（A₁＞A₂），造成活塞两侧的推力不相等，从而产生了压差。在此压差的作用下，活塞向右移动。同时，从液压缸右腔排出的油液也进入左腔，使单位时间内流入左腔的油液流量增加，活塞实现快速运动。

图2-10 单杆活塞式液压缸的工作示意图

（2）特点和应用

1）差动连接时实际起有效作用的面积是活塞杆的横截面积。

2）在输入油液压力和流量相同的条件下，活塞运动速度较大而推力较小。

3）差动连接广泛应用于组合机床的液压动力滑台和其他机械设备的快速运动中。

二、柱塞式液压缸

1.工作原理(www.daowen.com)

图2-11所示为柱塞式液压缸的结构。工作时，压力油从进油口进入缸筒，推动柱塞向右运动；退回时，依靠外力或本身的自重（垂直放置）来驱动。

图2-11 柱塞式液压缸的结构

1—缸筒 2—柱塞 3—导向套 4—密封圈 5—压盖

2.特点和应用

1）单作用液压缸要双向运动，需成对使用。

2）一般采用垂直安装。

3）活塞杆的推力和运动速度分别为。

4）适用于行程较长的场合。

三、增压缸

1.工作原理

图2-12所示为增压缸。增压缸由大、小直径分别为D和d的复合缸及有特殊结构的复合活塞等液压元件组成。它能将输入的低压油转变成高压油，供给液压系统中的某一分支油路使用。

图2-12 增压缸

a）实物图 b）原理图

2.特点及应用

1）局部区域可获得高压，高压的计算公式为。

2）增压缸只能将高压油输入其他液压缸以获得大的推力，其本身不能直接作为执行元件。

【任务实施】

一、设备和工具准备

单杆活塞式液压缸、内六角扳手、锤子、钳子、螺钉旋具等。

二、实施步骤

图2-13所示为单杆活塞式液压缸的实物图。

1.拆装顺序

1）拆卸液压缸前，应使液压缸回路中的油压降为零。

2）将缸体夹紧在工作台上，利用专用扳手拧开缸盖，取出导向套，拉出活塞连杆部件。

3）将活塞杆包上铜皮并夹紧在工作台上，取下弹簧挡圈，卸下卡环帽，取出卡环，用木槌或铁锤木柄轻击活塞右端，将活塞从活塞杆左端取出。

图2-13 单杆活塞式液压缸的实物图

4）清洗、检查和修理。特别应注意密封圈有无损坏、活塞杆是否弯曲及缸内壁划伤情况等。装配时按与拆卸相反的顺序进行。

5）训练完毕后，清理实训现场，完成实训报告。

2.注意事项

1）在拆卸之前，应将液压回路内的油压降为零，切断油源，松开油口配管后将油口堵住。

2）拆缸时应防止损伤活塞杆顶端螺纹、油口螺纹和活塞杆表面。

3）在拆除活塞时，不应生硬地从缸筒打出，以免损伤缸筒内壁。

4）在各零件拆卸后组装时，必须用煤油清洗干净，涂以润滑油。严防损坏各密封件，切忌用棉纱擦干零件，不得漏装和装反零件。

三、任务评价

填写液压缸拆装任务评价表（表2-2）。

表2-2 液压缸拆装任务评价表