在高度机械化的现代,越来越多的工作都是由机械设备来完成,人类已经离不开它们,借助机械能够高效的完成工作,正是有了它们,我们的生活也更加便捷,社会发展得这么快也有它们的功劳。
1 E/ h! L+ k' e' b( f# ]3 F
为了适应社会的发展,提高工作效率,现在的机械设备造得越来越大,效率也越来越高,这些大机械能够高效的完成工作,离不开它们的核心部件液压缸,很多重力性的机械都必须用液压缸,作为力量传输核心,也只有在液压缸的帮助下才能完成这些工作。
) d1 S6 o- S2 W6 C* j: b - C2 E1 a; \5 k6 ~4 q5 x( e+ F4 [
# d2 }, W, u2 c
液压缸是将液压能转化成机械能,做直线往复运动或者摆动运动的液压设备,它结构较简单,做往复运动时,运动平稳,在各种工程机械,船舶,机床,甚至国防装备等行业中广泛使用。 $ `+ b3 A3 U C R
! s$ W( S& J7 M4 P, k; C! B b3 O P7 r# Y9 N: w3 A
在17世纪帕斯卡提出的液体静压传动原理,为后来的液压缸发展奠定了基础。 9 ^. J6 [& ?4 A, H. N5 P. s
1795年英国人用水做介质,以水压机的形式应用在工业上,诞生了世界上第一台水压机。 g/ c. x6 ~% {, O
1905年将工作介质水改为油,性能得到进一步改进。 $ H- D7 Y& [" ~$ b
第一次世界大战后,人类进入工业时代,液压传动开始广泛使用。
2 V' R5 r/ d' D' N# r' w% z ! A8 @+ m( L/ u! @1 e
. L! M" D v' }* O/ ^2 x* E' k
不同的机械就要使用不同类型的液压缸,液压缸按结构形式主要分为活塞缸,柱塞缸和摆动缸,不同的种类就有不同的功能。4 A! u- k7 z3 h7 [2 h$ M }
活塞式液压缸有单活塞缸和双活塞缸两种,单活塞液压缸只有一端有活塞杆,其两端分别是出油口和回油口,以实现双向运动,也称为双作用缸,常用于液压挖掘机等工程机械。
1 d' C. d E( J/ [1 f3 H" k& }. R2 [
▼ / p3 A/ v+ S# @1 Q3 M& w6 Z
1 S* T; S$ |. P5 `
6 D* e* _; V7 j% ]+ J& m3 M双活塞液压缸两端都有活塞杆伸出,其组成与单活塞杆液压缸基本相同。当液压缸右腔进油,左腔回油时,活塞左移,反之活塞右移。
u7 M, X& ]7 ~3 @
由于两边的活塞杆直径相同,所以活塞两端的有效作用面积相同,若左右两端分别输入相同压力和流量的油液,则活塞产生的推力和往复速度也相等,这种液压缸常用于往返速度相同但推力不大的地方,如磨床工作台。 / s9 K& Z5 S; a: s. q: B
▼
5 Q% a# m* ~ x3 Y! G) _5 B5 Q+ ~: z& Z0 X( w6 P
" }/ F0 p1 a; R+ V# i/ B那么,你是不是还有这样的疑问,这个液压油的动力是从哪里来的,油又回到哪里去了呢,下面这张图或许你能看明白了。 9 |8 D) b; x# X0 `8 ^, O, i
▼ . c& ?" x6 d: n6 O; {; N
& @2 l3 f; }7 e; O P
液压泵的动力是来自发动机,发动机有个输出轴,液压泵也有个输出轴,两端连接后,发动机转动就带动液压泵转动,这也就是我们平时能看到挖机在轰油门时,液压系统跟打了鸡血一样越干越猛。 " }6 w+ C$ O5 R% Z* h& Y: |
柱塞式液压缸是一种单作用式液压缸,靠液压力只能实现一个方向的运动,柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重,柱塞与缸体不接触,柱塞式端部受压,为保证柱塞有足够的推力和稳定性,柱塞一般较粗,重量较大,水平安装容易造成单边磨损,宜垂直安装,用于长行程机床上。
6 N) G3 {) @3 y
一个柱塞缸上有两个单向阀,而且方向相反,柱塞向一个方向运动时缸内产生负压,这是一个单向阀打开液体被吸入缸内,柱塞向另一个方向运动时,将液体压缩后另一个单向阀被打开,被吸入缸内的液体被排出,这种工作方式连续运动后就形成了连续供油。 7 Q+ z, o& `2 O6 m; [. L8 W
▼
% O D( }9 J" `& o2 `: j3 v! U
; n ]) G( \+ v+ X( z摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行件,也称摆动式液压马达,有单叶片和双叶片两种形式,定子固定在缸体上,而叶片和转子连接在一起,根据进油方向叶片将带动转子作往复摆动,被用在大扭矩领域,工程机械,车辆上。 8 |1 `$ d" v( h' ]
当一个油口进压力油,另一个油口回油时,叶片在压力作用下,往一个方向摆动,带动轴偏转一定角度,当进回油口互换时,马达反转。
+ |3 B- O; {1 _7 C
▼ 1 `2 i1 V( o) d9 w' Z
& m4 t5 u& A- p# V在生产中不管是工厂还是矿山,各种机械都是靠液压缸在传动力量,下面就来看看机械上这个重要的部件是怎么生产的(活塞式液压缸)
. k8 Q+ h4 p$ P: O2 i( x
4 g; \ r) E8 u+ u x0 I; {- N" w% T, U( }* H) P9 j
它的制造从这个缸筒开始,首先把钢管切成需要的长度,在两头内壁车出螺纹。# F( y( S+ j0 P* E& o! k
7 |1 [8 C/ b) }- D0 h; m- i7 E
把钢柱切成需要的尺寸,在机床上将实心钢柱加工成活塞杆,这个活塞杆会被液压带动,将动力传送到机器中,在一端雕出螺纹,以及多种直径的圆柱形,这在液压筒驱动机器运转的时候,能有缓冲的作用,活塞杆的另一端被装在活塞上。
0 Y! r" F, g( Y* {! p5 Q
▼
5 D8 a' U) ]* m2 ]3 [! z1 X8 R3 e2 Q
取一节钢柱制做成活塞,用钻头在活塞一端中央打一个孔,在外圈车出凹槽,活塞就制成了,在内部和外面凹槽内都安装上密封圈。 ' V0 O. O# }+ q9 |- G& q- R! i
▼
" U3 s2 G% @5 ^* B5 d5 `. F7 o O) G, R7 q2 p7 {% I. f7 C
把装好密封圈的活塞安装在活塞杆的一端,用螺帽拴紧。
( g& u7 @2 h S: h; m
▼
- h5 R6 Y& L5 A' u7 _
( F6 {0 X. b: F1 U, o5 F自动焊机把缸筒一端的盖子和进出油口焊上去,将活塞杆插入液压筒中,将液体筒与活塞杆靠螺纹拧紧。
& H. G: F ]$ V( n/ _
▼ ! ^9 u: _3 r0 _" s: e% ]9 k }
6 O' z, I \4 r9 g0 D" |- b液压筒装好后就开始从进油口注入液压油,液压杆会自动伸出,从液压杆上观察是否有漏油现象。 3 \: C4 I9 l) F) B: M/ J) C
▼
0 o q$ w7 U# B8 ?' {9 E( u$ _7 a0 z# N
在液压筒表面喷漆防止生锈,制造完成后被用在各种机械设备上,去施展它强劲的力量。
/ W7 S; D4 L& E' E
▼ ! T# B7 P4 z& j2 S7 e0 |; N' @
/ t, D. o/ L% o6 b% G9 y6 G! d液压缸在使用一段时间后就会由于活塞杆拉伤,密封圈老化等原因,出现漏油现象,漏油就会影响工作效率甚至导致机械出现故障,那么液压缸是怎么保证其不漏油的,这需要液压缸内有很好的密封性及能承受高压力,液压缸零件在焊接和机加工中需要高精度,还要用各种结构的密封圈。
. W2 P/ D) ~/ R' m& I
在可控的范围内漏油是允许的,活塞杆在往复运动中处于干摩擦状态,这会加剧零件的磨损,减少使用寿命,就允许一定量的漏油来起到润滑和减小摩擦的作用,但要求活塞杆静止状态下不能漏油,漏油量也有严格要求,超过就被视为漏油。 6 Q# N6 R/ J/ H% n6 w3 j
' E% W9 w* Q3 J: a2 K: `: C
0 e. P* E# h- c+ L连接液压缸的输油管那么细,它为何能承受那么高的压力?$ V6 D! q3 R- z; c2 i
相信很多小伙伴都有这样的疑问,液压油管是由多层耐压的橡胶层组成,中间还有用钢丝编织的增强层,根据不同的耐压等级再增加编织层数,保证其耐压等级。
2 H4 N* @7 @' f" X: a" H7 ?2 }, C) w
最重要的一点是,什么样的设备,需要多大的压力,液压油管都有对应耐压的等级,这是在生产前都严格计算好的。
/ X6 F0 E1 {# X: ?- Q! r' K
j* f$ U# s9 R+ T1 W8 O) ]7 O4 z0 j+ U) ^+ M* T
液压油管有缠绕和编织两种工艺,对应的压力也不一样 $ i+ ]& H$ R$ D
钢丝编织液压软管的标准为GB/T 3683-2011 - q6 l6 o1 L+ N: Z9 g5 u0 N" }
▼
' o" W# b! X" c& N
y( d3 E' Q" _" W% j+ C钢丝缠绕液压软管的标准为GB/T 10544-2003
' c8 i6 U3 G6 i2 m
▼ 2 \1 e$ b: ^3 e" P% o: j
) _+ _8 `2 g; N% I# q从两个标准来看,钢丝缠绕所承受的压力明显要比钢丝编织要大,一般来说钢丝缠绕胶管的价格要高于钢丝编织胶管 * @( C) J: R2 e
液压缸的活塞杆在工作中会长期暴露在外面,容易受到腐蚀氧化或者受到破坏,造成活塞杆的损坏,容易造成漏油,为了保护活塞杆的使用寿命,就会在活塞杆上安装上可伸缩保护套。
: o) t v$ [2 H( G1 ]: z1 K
▼
% b4 H: M" @+ m4 L. ?% |8 [) l8 m& c+ b7 C( i
液压缸自诞生到今天已有上百年历史,中国是从上世纪50年代开始生产液压油缸,产业起步较晚,技术和工艺水平较低,在液压油缸中低端市场基本实现自主化,在国际上也占有很大的市场份额,但在高端液压油缸市场我们与美国和德国还有很大的差距。
( Y8 B" i3 L! L Q0 u( C4 ^
但随着我国液压油缸公司多年的追赶,相继生产出世界上最长的液压缸,连续工作8000小时无故障的液压缸,我们在实现一步步超越,现在我国的工程机械世界一流,这离不开液压油缸的贡献,希望我国的液压缸也能做到世界最好,为我国制造业的发展保驾护航。 & l" K9 M& c) d0 _* A; u1 _
|