柱塞式液壓缸

 

    柱塞式液壓缸是一種單作用液壓缸，其工作原理如圖D(a)所示，柱塞與工作部件連接，缸筒固定在機(jī)體上，當(dāng)壓力油進(jìn)入缸筒時(shí)，推動(dòng)柱塞帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件向右運(yùn)動(dòng)，但反向退回時(shí)必須靠其他外力或自重驅(qū)動(dòng)。所以通常成對(duì)反向布置使用，如圖D(b)所示，當(dāng)柱塞的直徑為d，輸入液壓油的流量為q_v壓力為p時(shí)，則

柱塞的速度v                 v=q_v/A=4q_v/πd²               (4-18)

    柱塞的推力F                F=pA=p（π/4）d²               (4-19)

因?yàn)橹揭簤焊椎闹c缸筒無配合要求，缸筒內(nèi)孔不需精加工，甚至可以不加工。運(yùn)動(dòng)時(shí)由缸蓋上的導(dǎo)向套來導(dǎo)向，所以它特別適用在行程較長的場合。

A

    3．?dāng)[動(dòng)式液壓缸

    擺動(dòng)式液壓缸是輸出轉(zhuǎn)矩并實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)的一種液壓缸。葉片式擺動(dòng)液壓缸如圖E所示，按葉片數(shù)量可為單葉片、雙葉片和多葉片擺動(dòng)缸。圖E(a)為單葉片擺動(dòng)缸，它的擺動(dòng)角度較大，可達(dá)300°。當(dāng)擺動(dòng)缸進(jìn)出油口壓力分別為p_l和p₂，輸入流量為q_v時(shí)，則

    輸出轉(zhuǎn)矩T    T= (4-20)

    角速度ω                   ω=2πn=                 (4-21)

  式中，6為葉片的寬度，R1、R2為葉片底部、頂部的回轉(zhuǎn)半徑。

  圖E(b)所示為雙葉片式擺動(dòng)缸，它的擺動(dòng)角度較小，可達(dá)150°，它的輸出轉(zhuǎn)矩是單葉片式的兩倍，而角速度則是單葉片式的一半。

    4．其他液壓缸

    (l)增壓缸增壓缸又稱增壓器。增壓缸將輸入的低壓油轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏河停┮簤合到y(tǒng)中的高壓支路使用。其工作原理如圖F所示。它由直徑不同（D和d）的兩個(gè)液壓缸串聯(lián)而成，大缸為原動(dòng)缸，小缸為輸出缸。設(shè)輸入原動(dòng)缸的壓力為p_l，輸出缸的出油壓力為p₂，根據(jù)力平衡關(guān)系，有如下等式

(π/4)d²p₂=(π/4)D²p₁

    整理得

                              p₂=(D²/d²)p₁                     (4-22)

式中，比值D²/d²稱為增壓比。

    增壓比代表其增壓能力。顯然增壓能力是在降低有效流量的基礎(chǔ)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。

    單作用增壓缸在小活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)，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(shí)才又輸出高壓液體，即只能在一次行程中輸出高壓液體。為了克服這一缺點(diǎn)，可采用雙作用增壓缸，如圖F(b)所示，由兩個(gè)高壓端連續(xù)向系統(tǒng)供油。

(2)伸縮缸伸縮缸又稱多級(jí)缸，它由兩級(jí)或多級(jí)活塞缸套裝而成，圖G所示為其示意圖，前一級(jí)活塞缸的活塞就是后一級(jí)活塞缸的缸筒。伸縮缸逐個(gè)伸出時(shí)，有效工作面積逐次減小，因此，當(dāng)輸入流量相同肘，外伸速度逐次增大；當(dāng)負(fù)載恒定時(shí)，液壓缸的工作壓力逐次增高。空載縮回的順序一般是從小活塞到大活塞，收縮后液壓缸總長度較短，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于安裝空間受限制而行程要求很長的場合。例如，起重機(jī)伸縮臂液壓缸、自卸汽車舉升液壓缸等。

    (3)齒輪缸齒輪式液壓缸又稱無桿式活塞缸，它由兩個(gè)柱塞和一套齒輪齒條傳動(dòng)裝置組成，如圖H所示，當(dāng)壓力油推動(dòng)活塞左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，齒條就推動(dòng)齒輪件往復(fù)旋轉(zhuǎn)從而齒輪驅(qū)動(dòng)工作部件（如組合機(jī)床中的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)）作周期性的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。它多用于自動(dòng)線、組合機(jī)床等的轉(zhuǎn)位或分度機(jī)構(gòu)中。