第四节_液压缸的结构及连接关系

第四节 液压缸结构及连接关系
1.缸盖、缸底与缸筒的连接(图4-1-9)
图4-4-1
活塞杆穿行其间的密封端盖组件叫缸盖;无活塞杆穿过的缸盖叫缸底。
拉杆式  结构简单、工艺性好、缸筒加工方便,但端盖的重量和体积较大,拉杆受力后会拉
伸变形,影响密封效果,适用于中低压液压缸。
焊接式  将端盖直接焊接在缸筒上,强度高,制造简单,但容易引起焊接变形,焊接热的影响区材料性能有所下降,因而焊口距离缸筒内壁工作面不应小于20㎜,另外焊接式维修时需破坏缸盖才行。
螺纹连接  螺纹连接分为内螺纹连接和外螺纹连接两种形式。这种结构外形美观,、结构紧凑、连接可靠、体积小、重量轻。但螺纹与缸筒要求同心,这种结构多为小型液压缸。
外卡键连接  卡键由两个半环卡键组成,固定可以用卡键帽。这种连接结构紧凑,连接强度好,拆装亦较方便。但是缸筒端部开出的卡键槽对缸壁的强度有所削弱
内卡键连接  内卡键连接的卡键一般由三瓣组成,第三瓣的切口平面必须与轴线平行,否则卡健装不进去。这种连接的优点同外卡键连接,但装拆不便。
法兰连接  缸筒的端部设计有法兰,用螺栓将其与端盖连接起来。法兰与缸筒有整体式的也有焊接式的,整体式多为铸件或锻件缸筒,加工余量较大,浪费材料;焊接式的多为缸质缸筒,将无缝钢管与法兰焊接在一起。阀兰连接结构简单、连接可靠、装拆方便。但是外
形尺寸和重量较大。
弹性挡圈式  弹性挡圈式有弹性卡圈和钢丝弹性卡圈两种形式。由于他们都是标准件,因此使用方便。但这种连接的承载能力不强,拆装不方便,尤其是缸丝,必须用专用工具。一般用于低压油缸。
2.活塞与活塞杆的连接
活塞与活塞杆的连接结构有多种形式,如图4-4-2a所示,为螺纹连接,活塞可用锁紧螺母紧固在活塞的连接部位,优点是连接稳固、可靠,或塞与活塞杆之间无轴向公差要求,缺点是螺纹加工和装配较麻烦。
图4-4-2b为卡键连接,这种连接方式结构简单、拆装方便、连接强度较高并且活塞借助径相间隙常有少量浮动,使活塞在缸筒中运动时不易被卡滞,但活塞和活塞杆之间有轴向公差,该轴向间隙图会造成活塞对活塞杆的不必要的轴向窜动。
焊接连接,这种结构较为简单,施工工艺方便,轴向尺寸紧凑,但不易拆换,而且对活塞内、外径、活塞杆内、外径四个表面的同轴度要求较高。
3.密封装置
图4-4-2
密封装置是液压缸中的关键组件,也是液压传动系统的关键部位。1895年正是由于英国人布拉默(Bramah)发明了用牛皮制成的精巧的液压缸活塞密封件,才使得世界上第一台液压设备——棉花、羊毛水压机得以问世。
(1)对密封件的要求和分类
密封装置是减小泄漏、提高液压系统容积效率的最有效的措施,良好的密封是液压系统传递动力的保证。根据密封的偶合面之间有无相对运动,可以把密封分为动密封和静密封两大类。对密封装置的基本要求是具有良好的密封性能,随着压力的增加能自动提高密封性,摩擦阻力要小,耐油抗腐蚀,寿命长,制造简单,拆装方便。
表4-4-1为密封件的详细分类表
旋转密封件(2)间隙式密封  利用相对运动零件之间的配合间密封。在活塞的外缘表面上开设有几道宽为0.3~0.5㎜、深0.5~1㎜、间距2~5㎜的环形沟槽,通常称为均压槽或径向力平衡槽,其作用是减小不平衡的侧向力(又称液压卡紧力),进而消除(或减小)由其而引起的活塞和和缸筒之间的摩擦力。均压槽减小了不平衡的侧向力,使活塞和缸筒之间具有较好的对中性,从而提高了密封性。另外,均压槽中储存的油液可对活塞和缸筒这对摩擦副进行润滑。
采用间隙式密封的液压缸摩擦阻力小,可有效的解决低速时的“爬行现象”。但是这种液压缸的容积效率较低。
(3)密封圈密封
密封圈密封是液压系统中采用最广泛的密封形式。
①O形密封圈
O形密封圈是纵向断面为圆形的压紧形密封件(图4-4-3),主要用于静密封和滑动密封,转动密封较少应用。如图4-4-4c所示O形密封圈安装密封槽中时有一定的预压缩量,当所密封的介质压力较低时,依靠密封件的压缩变形后的弹性力对密封接触面施以一定的压力,从而达到密封的目的。若工作压力升高,在液压力的作用下,O形密封圈被挤压到沟槽的另一侧,密封面上的压力上升为pm,提高了密封效果(图4-4-4d)。当压力大于10MPa时,O形密封圈会被挤入间隙之中而损坏(图4-4-4e),为此需在O形圈的低压侧设置挡圈(挡圈的材料通常为聚四氟乙烯或尼龙,厚度为1.25~2.5㎜。)双向受高压时,两侧都加挡圈(图4-4-5)。
任何密封圈在安装时都必须保证适当的预压缩量,压缩量过小不能密封,压缩量过大,摩擦力过大,机械效率低且将使得密封迅速损坏。因此安装密封圈的密封沟槽尺寸和表面精度由有关手册给出的数据严格保证。
O形密封圈大量的使用于静密封。图4-4-6(a)、(b)O型密封圈用于固定密封的示意图;图4-4-6a、为端面密封,图4-4-6b为圆柱形外密封。O性密封圈也可以用于往复运动的动密封,由于作动密封使用时摩擦系数较大、启动阻力较大和使用寿命不长,加之性能优良的唇形密封和其他性能优良的压紧性密封日益广泛的使用,O性密封圈仅在一般工况及成本要求低的场合有所应用。从理论上讲,O性密封圈可用于转动密封处,但是由于摩擦的热量难以发散,导致材质较快的老化,使磨耗加剧,失去弹性,进而丧失密封性能,故转动密封很少采用O性密封圈。但是,近期研制的耐热氟橡胶和耐热聚氨酯橡胶,人们利用其处于拉伸状态的橡胶遇热产生收缩——橡胶的焦耳热效应的特性,能够用于高速、高压旋转运动密封用的新型材料O性密封圈,已经研制出来,不久将会进入市场。
图4-4-3
图4-4-4
图4-4-5
图4-4-6
表4-4-1 密封件分类
②Y形密封圈
Y型密封圈用于往复运动密封,他的截面呈Y形,是一种典型的唇型密封圈。按两唇高度是否相等,可分为等高唇Y形密封圈和不等高唇Y形密封圈,前者称为Y形密封圈(图4-4-7a)后者称为Yx形密封圈(图4-4-7b)。
图4-4-7

本文发布于:2024-09-22 17:20:54,感谢您对本站的认可!

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