液壓缸

定義及組成
　　將液壓能轉變?yōu)橹本€運動機械功的一種能量轉換的液壓執(zhí)行元件。

　　液壓缸是將液壓能轉變?yōu)闄C械能的、做直線往復運動（或擺動運動）的液壓執(zhí)行元件。它結構簡單、工作可靠。用它來實現(xiàn)往復運動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩(wěn)，因此在各種機械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應用。液壓缸輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比；液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置與排氣裝置組成。緩沖裝置與排氣裝置視具體應用場合而定，其他裝置則必不可少。 

　　
液壓缸的類型：

　　根據(jù)常用液壓缸的結構形式，可將其分為四種類型： 
　　 [img=171,200]https://imgsrc.baidu.com/baike/abpic/item/734f12f3b67cb0f30b46e054.jpg[/img] hsg型工程機械液壓缸
1.活塞式

　　單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿。如圖所示是一種單活塞液壓缸。其兩端進出口油口A和B都可通壓力油或回油，以實現(xiàn)雙向運動，故稱為雙作用缸。 

2.柱塞式　　

　?。ǎ保?[img=141,200]https://imgsrc.baidu.com/baike/abpic/item/b29f828219e007876d811956.jpg[/img] 并列直列式電動液壓缸柱塞式液壓缸是一種單作用式液壓缸，靠液壓力只能實現(xiàn)一個方向的運動，柱 塞回程要靠其它外力或柱塞的自重； 

　?。ǎ玻┲豢扛滋字С卸慌c缸套 接觸，這樣缸套極易加工，故適于做 長行程液壓缸； 

　?。ǎ常┕ぷ鲿r柱塞總受壓，因而它必須 有足夠的剛度； 

　　（４）柱塞重量往往較大，水平放置時 容易因自重而下垂，造成密封件和導向 單邊磨損，故其垂直使用更有利。 3.伸縮式　　伸縮式液壓缸具有二級或多級活塞，伸縮式液壓缸中活塞伸出的順序式從大到小，而空載縮回的順序則一般是從小到大。伸縮缸可實現(xiàn)較長的行程，而縮回時長度較短，結構較為緊湊。此種液壓缸常用于工程機械和農(nóng)業(yè)機械上。 
　　 [img=200,109]https://imgsrc.baidu.com/baike/abpic/item/5af4d7ea6d0efdebd439c95e.jpg[/img] 雙作用單活塞桿式液壓缸
4.擺動式

　　擺動式液壓缸是輸出扭矩并實現(xiàn)往復運動的執(zhí)行元件，也稱擺動式液壓馬達。有單葉片和雙葉片兩種形式。定子塊固定在缸體上，而葉片和轉子連接在一起。根據(jù)進油方向， 葉片將帶動轉子作往復擺動。 

液壓缸加工

　　缸筒作為液壓缸、礦用單體支柱、液壓支架、炮管等產(chǎn)品的主要部件，其加工質量的好壞直接影響整個產(chǎn)品的壽命和可靠性。缸筒加工要求高，其內(nèi)表面粗糙度要求為Ra0.4～0.8µm，對同軸度、耐磨性要求嚴格。缸筒的基本特征是深孔加工，其加工一直困擾加工人員。 
　　 [img=200,99]https://imgsrc.baidu.com/baike/abpic/item/e865a699024511376e068ca1.jpg[/img] 液壓缸結構
采用滾壓加工，由于表面層留有表面殘余壓應力，有助于表面微小裂紋的封閉，阻礙侵蝕作用的擴展。從而提高表面抗腐蝕能力，并能延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生或擴大，因而提高缸筒疲勞強度。通過滾壓成型，滾壓表面形成一層冷作硬化層，減少了磨削副接觸表面的彈性和塑性變形，從而提高了缸筒內(nèi)壁的耐磨性，同時避免了因磨削引起的燒傷。滾壓后，表面粗糙度值的減小，可提高配合性質。 

　　油缸是工程機械最主要部件，傳統(tǒng)的加工方法是：拉削缸體——精鏜缸體——磨削缸體。采用滾壓方法是：拉削缸體——精鏜缸體——滾壓缸體，工序是3部分，但時間上對比：磨削缸體1米大概在1-2天的時間，滾壓缸體1米大概在10-30分鐘的時間。投入對比：磨床或絎磨機（幾萬——幾百萬），滾壓刀（1仟——幾萬）。滾壓后，孔表面粗糙度由幢滾前Ra3.2～6.3µm減小為Ra0.4～0.8µm，孔的表面硬度提高約30%，缸筒內(nèi)表面疲勞強度提高25%。油缸使用壽命若只考慮缸筒影響，提高2～3倍，鏜削滾壓工藝較磨削工藝效率提高3倍左右。以上數(shù)據(jù)說明，滾壓工藝是高效的，能大大提高缸筒的表面質量。 

　　油缸經(jīng)過滾壓后，表面沒有鋒利的微小刃口，長時間的運動摩擦也不會損傷密封圈或密封件，這點在液壓行業(yè)特別重要。 

缸筒滾壓后的好處

　　金屬工件在表面滾壓加工后，表層得到強化極限強度和屈服點增大，工件的使用性能、抗疲勞強度、耐磨性和耐腐蝕性都有明顯的提高。更多技術可咨詢：寧波高新區(qū)鏡博士科技有限公司 周剛。經(jīng)過滾壓后，硬度可提高15～30%，而耐磨性提高15%。 
　　 [img=200,151]https://imgsrc.baidu.com/baike/abpic/item/3853ad1b281ca5268618bfaa.jpg[/img] 缸筒滾壓前后對比[1]
　滾壓加工可以使表面粗糙度從Ra6.3提高到Ra2.4～Ra0.2。并且有較高的生產(chǎn)效率，有些工件可在數(shù)分或數(shù)秒鐘內(nèi)完成。 

　　滾壓加工能解決目前某些工藝方法不易實現(xiàn)的關鍵問題。例如對特大形缸體的加工。同時它也適用于特小孔的精整加工或某些特殊材料的精整加工。 

　　滾壓加工使用范圍廣，在各大、中及小型工廠均能使用。不論是從加工質量、生產(chǎn)效率，生產(chǎn)成本等方面來看，滾壓加工都是一項比較優(yōu)越的加工方法。在某些方面，它完全可代替精磨、研磨、珩磨等光整加工。 

　　目前，按外力傳遞到滾壓工具的加工方法可分為機械式、滾壓式和彈簧式三類。 

　　按加工性質，可分為光精加工、強化加工兩類。 

液壓缸的故障診斷

　　液壓缸是液壓系統(tǒng)中將液壓能轉換為機械能的執(zhí)行元件。其故障可基本歸納為液壓缸誤動作、無力推動負載以及活塞滑移或爬行等。由于液壓缸出現(xiàn)故障而導致設備停機的現(xiàn)象屢見不鮮，因此，應重視液壓缸的故障診斷與使用維護工作。 

　　一、故障診斷及處理 

　　1、液壓缸誤動作或動作失靈

　　原因和處理方法有以下幾種：

　　(1)閥芯卡住或閥孔堵塞。當流量閥或方向閥閥芯卡住或閥孔堵塞時，液壓缸易發(fā)生誤動作或動作失靈。此時應檢查油液的污染情況；檢查臟物或膠質沉淀物是否卡住閥芯或堵塞閥孔；檢查閥體的磨損情況。 

　　(2)活塞桿與缸筒卡住或液壓缸堵塞。此時無論如何操縱，液壓缸都不動作或動作甚微。這時應檢查活塞及活塞桿密封是否太緊，是否進入臟物及膠質沉淀物：活塞桿與缸筒的軸心線是否對中，易損件和密封件是否失效。

　　(3)液壓系統(tǒng)控制壓力太低?？刂乒苈分泄?jié)流阻力可能過大，流量閥調(diào)節(jié)不當，控制壓力不合適，壓力源受到干擾。此時應檢查控制壓力源，保證壓力調(diào)節(jié)到系統(tǒng)的規(guī)定值。 

　　(4)液壓系統(tǒng)中進入空氣。主要是因為系統(tǒng)中有泄漏發(fā)生。此時應檢查液壓油箱的液位，液壓泵吸油側的密封件和管接頭，吸油粗濾器是否太臟。若如此，應補充液壓油，處理密封及管接頭，清洗或更換粗濾芯。 

　　(5)液壓缸初始動作緩慢。在溫度較低的情況下，液壓油黏度大，流動性差，導致液壓缸動作緩慢。改善方法是，更換黏溫性能較好的液壓油，在低溫下可借助加熱器或用機器自身加熱以提升啟動時的油溫。 

　　2、液壓缸工作時不能驅動負載 

　　主要表現(xiàn)為活塞桿停位不準、推力不足、速度下降、工作不穩(wěn)定等其原因是　(1)液壓缸內(nèi)部泄漏。液壓缸內(nèi)部泄漏包括液壓缸體密封、活塞桿與密封蓋密封及活塞密封均磨損過量等引起的泄漏。 

　　活塞桿與密封蓋密封泄漏的原因是，密封件折皺、擠壓、撕裂、磨損、老化、變質、變形等，此時應更換新的密封件。

　　活塞密封過量磨損的主要原因是速度控制閥調(diào)節(jié)不當，造成過高的背壓以及密封件安裝不當或液壓油污染。其次是裝配時有異物進入及密封材料質量不好。其后果是動作緩慢、無力，嚴重時還會造成活塞及缸筒的損壞，出現(xiàn)“拉缸”現(xiàn)象。處理方法是調(diào)整速度控制閥，對照安裝說明應做必要的操作和改進；清洗過濾器或更換濾芯、液壓油。 

　　(2)液壓回路泄漏。包括閥及液壓管路的泄漏。檢修方法是通過操縱換向閥檢查并消除液壓連接管路的泄漏。

　　(3)液壓油經(jīng)溢流閥旁通回油箱。若溢流閥進入臟物卡住閥芯，使溢流閥常開，液壓油會經(jīng)溢流閥旁通直接流回油箱，導致液壓缸沒油進入。若負載過大，溢流閥的調(diào)節(jié)壓力雖已達到最大額定值，但液壓缸仍得不到連續(xù)動作所需的推力而不動作。若調(diào)節(jié)壓力較低，則因壓力不足達不到仍載所需的椎力，表現(xiàn)為推力不夠。此時應檢查并調(diào)整溢流閥。
　 
　　3、液壓缸活塞滑移或爬行 

　　液壓缸活塞滑移或爬行將使液壓缸工作不穩(wěn)定。主要原因如下： 

　　(1)液壓缸內(nèi)部澀滯。液壓缸內(nèi)部零件裝配不當、零件變形、磨損或形位公差超限，動作阻力過大，使液壓缸活塞速度隨著行程位置的不同而變化，出現(xiàn)滑移或爬行。原因大多是由于零件裝配質量差，表面有傷痕或燒結產(chǎn)生的鐵屑，使阻力增大，速度下降。例如：活塞與活塞桿不同心或活塞桿彎曲，液壓缸或活塞桿對導軌安裝位置偏移，密封環(huán)裝得過緊或過松等。解決方法是重新修理或調(diào)整，更換損傷的零件及清除鐵屑?！?

　　(2)潤滑不良或液壓缸孔徑加工超差。因為活塞與缸筒、導軌與活塞桿等均有相對運動，如果潤滑不良或液壓缸孔徑超差，就會加劇磨損，使缸筒中心線直線性降低。這樣，活塞在液壓缸內(nèi)工作時，摩擦阻力會時大時小，產(chǎn)生滑移或爬行。排除辦法是先修磨液壓缸，再按配合要求配制活塞，修磨活塞桿，配置導向套。
　 
　　(3)液壓泵或液壓缸進入空氣?？諝鈮嚎s或膨脹會造成活塞滑移或爬行。排除措施是檢查液壓泵，設置專門的排氣裝置，快速操作全行程往返數(shù)次排氣?！?

　　(4)密封件質量與滑移或爬行有直接關系。O形密封圈在低壓下使用時，與U形密封圈比較，由于面壓較高、動靜摩擦阻力之差較大，容易產(chǎn)生滑移或爬行；U型密封圈的面壓隨著壓力的提高而增大，雖然密封效果也相應提高，但動靜摩擦阻力之差也變大，內(nèi)壓增加，影響橡膠彈性，由于唇緣的接觸阻力增大，密封圈將會傾翻及唇緣伸長，也容易引起滑移或爬行，為防止其傾翻可采用支承環(huán)保持其穩(wěn)定。