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技術文章

介紹液壓缸,液壓缸的注意事項和操作

一、基本內容
  液壓缸是將液壓能轉變爲機械能的、做直線往複運動(或擺動運動)的液壓執行元件。它結構簡單、工作可靠。用它來實現往複運動時,可免去減速裝置,並且沒有傳動間隙,運動平穩,因此在各種機械的液壓系統中得到廣泛應用。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、活塞和活塞杆、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。

二、壓力控制
 常用液壓缸的分類及圖形符號、典型液壓缸的結構及其特點、活塞式液壓缸、柱塞式液壓缸、伸縮式液壓缸、可旋轉式液壓缸、擺動式液壓缸、組合式液壓缸、電液步進式液壓缸、液壓油、液壓缸用油的汙染控制合成腔體的擴大,必然使因傳壓損失而形成的合成棒外殼與芯部的壓力差加大,即壓力場的壓力梯度加大;同時,金剛石的生長過程也導致壓力場的變化。
  众所周知,高温高压下以叶腊石为传压介质的石墨转化为金刚石过程中包含一系列的相变过程:叶腊石矿物相变产生蓝晶石和柯石英、石墨相变产生金刚石,由于这些相变的产物比重大,产生相变前后的体积收缩,造成合成腔内部压力下降;而且,由于叶腊石在相变后因摩擦系数和强度均增大而呈刚性,影响了传压和补压的效果,这些都造成腔体内更大的压力梯度,而上等金刚石单晶的生长需要相对稳定的压力条件,因此,如何更好的降低压力梯度,是大腔体工艺面临的挑战。

1)升壓曲線可控,這樣可以配合加熱曲線有效控制壓力梯度

2)保壓階段壓力曲線遞增,減小因合成相變造成的傳壓梯度增大

3)卸壓速度可控,兼顧高低壓時卸壓速度的不同要求比例閥的原理是通過按設定曲線控制電流或電壓,從而按比例連續的控制比例電磁鐵的推力和位移量,達到控制系統的壓力和流量的目的。在系統中采用比例壓力閥或比例泵,不僅能在保壓階段實現系統壓力連續遞增,並且也能實現在升壓階段的升壓速度連續可控,即實現了壓力的全程曲線控制。可以說,這是*可能接近理想的控制模式。

三、緩沖裝置
在液壓系統中使用液壓缸驅動具有一定質量的機構,當液壓缸運動至行程終點時具有較大動能,如未作減速處理,液壓缸活塞與缸蓋將發生機械碰撞,産生沖擊、噪聲,有破壞性。爲緩和及防止這種危害發生,因此可在液壓回路中設置減速裝置或在缸體內設緩沖裝置[2]。

其優點有: 

金屬工件在表面滾壓加工後,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。經過滾壓後,硬度可提高15~30%,而耐磨性提高15%。

滾壓加工可以使表面粗糙度從Ra6.3提高到Ra2.4~Ra0.2。並且有較高的生産效率,有些工件可在數分或數秒鍾內完成。

滾壓加工能解決目前某些工藝方法不易實現的關鍵問題。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。

滾壓加工使用範圍廣,在各大、中及小型工廠均能使用。不論是從加工質量、生産效率,生産成本等方面來看,滾壓加工都是一項比較優越的加工方法。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爲機械式、滾壓式和彈簧式三類。

按加工性質,可分爲光精加工、強化加工兩類。

四、類型
  根據常用液壓缸的結構形式,可將其分爲四種類型:

 (1)活塞式

  單活塞杆液壓缸只有一端有活塞杆。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,以實現雙向運動,故稱爲雙作用缸。[1]

  (2)柱塞式的特點:

  1)它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;

    2)柱塞只靠缸套支承而不与缸套 接触,这样缸套极易加工,故适于做 长行程液压缸;

  3)工作时柱塞总受压,因而它必须 有足够的刚度;

  4)柱塞重量往往较大,水平放置时 容易因自重而下垂,造成密封件和导向 单边磨损,故其垂直使用更有利。

(3)伸缩式 伸缩式液压缸具有二级或多级活塞,如图所示。伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小,而空载缩回的顺序则一般是从小到大。伸缩缸可实现较长的行程,而缩回时长度较短,结构较为紧凑。此种液压缸常用于工程机械和农业机械上。

(4)摆动式 摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件,也称摆动式液压马达。有单叶片和双叶片两种形式。图中定子块固定在缸体上,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。

(5)直線與回轉組合液壓缸

即同步化或個性化的旋轉和直線升舉運動。當技術提高的時候,運動過程就會變得越來越自動化。

液壓缸是將液壓能轉變爲機械能的、做直線往複運動(或擺動運動)的液壓執行元件。它結構簡單、工作可靠。用它來實現往複運動時,可免去減速裝置,並且沒有傳動間隙,運動平穩,因此在各種機械的液壓系統中得到廣泛應用。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、活塞和活塞杆、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。

五、影響因素
液壓油缸在使用過程中常由于密封件磨損、內壁劃傷、缸筒磨損、內壁腐蝕、活塞或活塞杆劃傷等造成故障,液壓設備執行元件塗壓缸的密封性能直接影響到設備的性能,尤其是較大的液壓油缸在其密封性受損後,修複或更換零部件比較困難且成本較高。

空氣的壓縮率遠大于液壓油,所以它的工作平穩性和響應方面就差很遠。液壓缸是液壓系統中*重要的執行元件,它將液壓能轉換機械能,並與各種傳動機構相配合,完成各種的機械運動。液壓缸具有結構簡單、使用維護方便、輸出力大、應用範圍廣泛、性能穩定可靠、等特點。

六、注意事項 
工程機械作業要柔和平順

工程機械作業應避免粗暴,否則必然産生沖擊負荷,使工程機械故障頻發,大大縮短其使用壽命。作業時産生的沖擊負荷,一方面會使工程機械結構早期磨損、斷裂、破碎,另一方面又使液壓系統中産生沖擊壓力,沖擊壓力又會使液壓元件損壞、油封和高壓油管接頭與膠管的壓合處過早失效漏油或爆管、溢流閥頻繁動作使油溫上升。我單位新購一台UH171正鏟挖掘機,作業中每隔4~6天鬥門油管就要漏油或爆裂。油管是隨機進口的純**,經檢測沒有質量問題。通過現場觀察,發現是鬥門開、閉時強烈撞擊限位塊、門框所致。要有效地避免産生沖擊負荷:必須嚴格執行操作規程;液壓閥開、閉不能過猛、過快;避免使工作裝置構件運動到極限位置産生強烈擊;沒有沖擊功能的液壓設備不能用工作裝置(如挖掘機的鏟鬥)猛烈沖擊作業對象以達到破碎的目的。還有一個值得注意的問題:操作手要保持穩定。因爲每台設備操縱系統的自由間隙都有一定差異,連接部位的磨損程度不同其間隙也不同,發動機及液壓系統出力的大小也不盡相同,這些因素賦予了設備個性,只有使用該設備的操作手認真摸索,修正自己的操縱動作以適應設備的個性,經過長期作業後才能養成符合設備個性的良好操作習慣。工程機械japanese体内堅持定人定機制度,這也是因素之一。

液壓油箱氣壓和油量的控制

壓力式液壓油箱在工作中要隨時注意液壓油箱氣壓,其壓力必須保持在隨機《使用說明書》規定的範圍內。壓力過低時油泵吸油不足易損壞;壓力過高時會使液壓系統漏油,容易造成低壓油路爆管。對維修和換油後的工程機械,排盡系統中的空氣後要按隨機《使用說明書》規定的檢查油位狀態,將工程機械停在平整的地方,發動機熄火15min後重新檢查油位,必要時予以補充。


要注意氣蝕和溢流噪聲

在工程機械作業中要時刻注意液壓泵和溢流閥的聲音,如果液壓泵出現“氣蝕”噪聲,應查明原因排除故障後再使用。如果某執行元件在沒有負荷時動作緩慢,並伴有溢流閥溢流聲響,應立即停機檢修。

保持適宜的液壓油溫度

液壓系統的工作溫度一般控制在30~80℃之間爲宜。液壓系統的油溫過高會導致:液壓油的粘度降低,容易引起泄漏,效率下降;潤滑油膜強度降低,加速機械的磨損;生成碳化物和淤碴;油液氧化加速,油質惡化;油封、高壓膠管過早老化等。爲了避免溫度過高;不要長期過載;注意散熱器,散熱片不要被油汙染,以防塵土附著影響散熱效果;保持足夠的油量以利于液壓油的循環散熱;炎熱的夏季不要全天作業,要避開中午高溫時間。液壓油溫過低時,其粘度大,流動性差,阻力大,工作效率低;當油溫低于20℃時,急轉彎易損壞液壓馬達、閥、管道等。此時需要進行暖機運轉,啓動發動機後,空載怠速運轉3~5min,然後以中速油門提高發動機轉速,操縱手柄使工作裝置的任何一個動作(如挖掘機張鬥)至極限位置,保持3~5min使液壓油通過溢流升溫。如果油溫更低則需要適當增加暖機運轉時間。

 

液壓缸的故障排除

1.活塞與活塞杆同軸度不好,應校正、調整;

2.活塞杆剛性差,加大活塞杆直徑;

3.缸內腐蝕、拉毛,應去掉鏽蝕和毛刺,嚴格時應镗磨;

4.雙出杆活塞缸的活塞杆兩端螺帽擰得太緊,使其同心不佳。應略松螺帽,使活塞處于自然狀態;

5.液壓附件的液壓缸安裝後與導軌不平行,應進行調整或重新安裝;

6.活塞杆彎曲,應校直活塞杆

7.液壓附件的液壓缸運動零件之間間隙過大,應減小配合間隙;

8.液壓附件的液壓缸的安裝位置偏移,應檢查液壓缸與導軌的平行度,並校正。

9.液壓附件的液壓缸的端蓋處密封圈壓得太緊或太松。應調整密封圈使之有適當的松緊度,保證活塞杆能用手來回平穩地拉動而無泄漏;

10.液壓缸內徑線性差(鼓形、錐形等),應修複,重配活塞;

11.缸內有空氣侵入,應增設排氣裝置,或者使液壓缸以*大行程快速運動,強迫排除空氣

 

舉例型號:

HSGL01-110/320,HSGL02-125/124,GGK1-125/221,HSGL01-125/270,HSGL02-200X320,工程用液壓缸
HSGL02-150/40E,HSGK01-63/320E,HSGL01-200/50E,HSGK02-125/80E,HSGK01-220/100E,工程用液壓缸

 

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