其他多種形式的液壓缸簡介

(1)增壓液壓缸。增壓液壓缸又稱增壓器，它利用活塞和柱塞有效面積的不同使液壓系統中的局部區域獲得高壓。它有單作用和雙作用兩種形式，單作用增壓缸的工作原理如圖F(a)所示。輸入活塞缸的液體壓力為p1，活塞直徑為D，柱塞直徑為d，柱塞缸中輸出的液體壓力為高壓，其值為

                  p2=p1(D/d)2=Kp1                          (5-14)

式中，K=D2/d2，稱為增壓比，它代表增壓程度。

 

    顯然增壓能力是在降低有效能量的基礎上得到的，也就是說增壓缸僅僅是增大輸出的壓力，并不能增大輸出的能量。

    單作用增壓缸在柱塞運動到終點時，不能再輸出高壓液體，需要將活塞退回到左端位置，再向右行時才又輸出高壓液體。為了克服這一缺點，可采用雙作用增壓缸，如圖E(b)所示，由兩個高壓端連續向系統供油。

    在液壓系統中，若整個系統需要低壓，而局部需要高壓，為節省一個高壓泵，則可使用增壓缸。

    (2)增力缸。增力缸是由兩個單桿活塞缸串接而成的，如圖G所示。即兩個單桿式活塞缸的活塞桿連成一體，一起動作。當液壓油同時輸入兩個液壓缸的左腔時，串聯活塞桿右移，兩缸的右腔同時排出油液，其推力F等于兩個液壓缸推力之和，其值為

           F=p(πD2/4)+p(π/4)(D2-d2)=p(π/4)(2D2-d2)            (5-15)

    活塞桿的運動速度為

                     V=4q/[4q/π(2D2-d2)]                      (5-16)

式中，D為活塞直徑；d為活塞桿直徑；p為輸人液壓缸的壓力；q為輸入液壓缸的流量。

當單個液壓缸推力不足，缸徑因空間限制不能加大，但軸向長度允許增加時可采用增力缸。

 

    (3)增速缸。增速缸的功用是使執行元件獲得盡可能大的工作速度，縮短機械空程運動時間，以提高生產率或充分利用功率。圖H所示為增速缸的結構示意圖。它由活塞缸和柱塞缸組合而成。活塞2既和缸體1組成活塞式液壓缸，又和柱塞3組成柱塞式液壓缸，并且柱塞固定在缸體1的底部。當壓力油從a口輸入到A腔時，由于柱塞3的直徑小，將活塞2快速推出，C腔的油液通過c口排除，此時B腔產生局部真空，由b口立即進入低壓油補充。這時活塞2的最大移動速度為

                           v1=4q/πd2                     (5-17)

    當活塞2進入工作狀態，油壓升高，此時壓力油從a、b兩口進入油腔A、B，活塞轉為大推力、低速運動，活塞2的運動速度為

                           v2=4q/πD2                    (5-18)

    當工作完畢后，活塞2需要退回原位，壓力油由c口進入C腔，A和B腔中的油液分別由a和b口排出，活塞2快退的速度為

                         v3=4q/[π(D2-d12)]                 (5-19)

式中，q為供油量；D為缸體1的內徑；d為柱塞3的直徑；d1為活塞桿直徑。

    (4)伸縮缸。伸縮缸由兩個或多個活塞缸套裝而成，前一級活塞缸的活塞桿內孔是后一級活塞缸的缸筒，伸出時可獲得很長的工作行程，縮回時可保持很小的結構尺寸。典型伸縮缸疊合后的長度在其伸出長度的20%～40%變化。所以，當安裝空間受限制而應用場合叉需要長行程時，伸縮缸是最佳的解決方案。

伸縮缸可以是圖I(a)所示的單作用式，也可以是圖I(b)所示的雙作用式，前者靠外力回程，后者靠液壓回程。圖I(c)所示的是雙作用式伸縮缸結構示意圖。

 

    伸縮缸的外伸動作是逐級進行的。先是最大直徑的缸筒以最低的油液壓力開始外伸，當到達行程終點后，稍小直徑的缸筒開始外伸，直徑最小的末級最后伸出。隨著工作級數變大，外伸缸簡直徑越來越小，輸出推力逐漸減小，工作速度逐漸加大，其值為

                         Fi=p1((πDi2/4))                     (5-20)

                            vi=4q/πDi2                     (5-21）

式中，i為i級活塞缸；F為液壓缸推力；D為活塞直徑；q為輸入液壓缸總流量。

(5)齒輪缸。齒輪缸由兩個柱塞缸和一套齒條傳動裝置組成，如圖J所示。壓力油推動柱塞的直線運動，經齒輪齒條傳動裝置將直線運動變成齒輪的轉動，用于實現工作部件的往復擺動或間歇進給運動。