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介紹

液壓缸是液壓傳動系統中的執行元件， 它是把液壓能轉換成機械能的能量轉換裝 置。液壓馬達實現的是連續回轉運動，而液壓缸實現的則是往復運動。液壓缸的結構 型式有活塞缸、柱塞缸、擺動缸三大類，活 塞缸和柱塞缸實現往復直線運動，輸出速度 和推力，擺動缸實現往復擺動，輸出角速度 （轉速） 和轉矩。液壓缸除了單個地使用 外，還可以兩個或多個地組合起來或和其他 機構組合起來使用。以完成特殊的功用。液壓缸結構簡單，工作可靠，在機床的 液壓系統中得到了廣泛的應用。

分類

液壓缸的結構形式多種多樣，其分類方法也有多種：按運動方式可分為直線往復運動式和回轉擺動式；按受液壓力作用情況可分為單作用式、雙作用式；按結構形式可分為活塞式、柱塞式、多級伸縮套筒式，齒輪齒條式等；按安裝形式可分為拉桿、耳環、底腳、鉸軸等；按壓力等級可分為16Mpa、25Mpa、31.5Mpa等。

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，以實現雙向運動，故稱為雙作用缸。

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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業機械上。有多個一次運動的活塞，各活塞逐次運動時，其輸出速度和輸出力均是變化的。

雙作用單活塞桿式液壓缸

擺動式

擺動式液壓缸是輸出扭矩并實現往復運動的執行元件，有單葉片、雙葉片、螺旋擺動等幾種形式。葉片式式：定子塊固定在缸體上，而葉片和轉子連接在一起。根據進油方向，葉片將帶動轉子作往復擺動。螺旋擺動式又分單螺旋擺動和雙螺旋兩種，現在雙螺旋比較常用，靠兩個螺旋副降液壓缸內活塞的直線運動轉變為直線運動與自轉運動的復合運動，從而實現擺動運動。

柱塞式

（1）柱塞式液壓缸是一種單作用式液壓缸，靠液壓力只能實現一個方向的運動，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與缸套接觸，這樣缸套極易加工，故適于做長行程液壓缸；

（3）工作時柱塞總受壓，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。

缸筒加工

編輯

缸筒作為液壓缸、礦用單體支柱、液壓支架、炮管等產品的主要部件，其加工質量的好壞直接影響整個產品的壽命和可靠性。缸筒加工要求高，其內表面粗糙度要求為Ra0.4～0.8&um，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。

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zui主要部件，傳統的加工方法是：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Ra3.2～6.3um減小為Ra0.4～0.8&um，孔的表面硬度提高約30%，缸筒內表面疲勞強度提高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。以上數據說明，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，這點在液壓行業特別重要。

緩沖裝置

編輯

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，產生沖擊、噪聲，有破壞性。為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。

液壓缸缸體內孔表面劃傷的不良后果及快速修復方法

① 劃傷溝槽擠出的材料屑沫會嵌入密封件，運行時在損壞密封件工作部位的同時，可能造成新的劃傷區域痕路。

② 惡化缸筒內壁的表面粗糙度，增大摩擦力，易產生爬行現象。

③ 加重液壓缸的內泄漏，使液壓缸工作效率降低。引起缸體內孔表面劃傷的主要原因如下。

（1）裝配液壓缸時造成的傷痕

① 裝配時混入異物造成傷痕液壓缸在總組裝前，所有零件必須充分去除毛刺并洗凈， 零件上帶有毛刺或臟物進行安裝時，由于"別勁"及零件自重，異物易嵌進缸壁表面，造成傷痕。

② 安裝零件中發生的傷痕液壓缸安裝時，活塞及缸蓋等零件質量大、尺寸大、慣性大，即使有起重設備輔助安裝，由于規定配合間隙都較小，無論怎樣均會別勁投入，因此， 活塞的端部或缸蓋凸臺在磕碰缸壁內表面時，極易造成傷痕。解決此問題的方法：對于數量多，上批量的小型產品，安裝時采用專制裝配導向工具；對重、粗、大的大、中型液壓缸， 只有細致、謹慎操作才能竭力避免。

③測量儀器觸頭造成的傷痕通常采用內徑千分表測量缸體內徑時，測量觸頭是邊摩擦邊插入缸體內孔壁中的，測量觸頭多為高硬度的耐磨硬質合金制成。一般地說，測量時造成深度不大的細長形劃傷是輕微的，不影響運行精度，但如果測量桿頭尺寸調節不當，測量觸頭硬行嵌入，會造成較為重度的傷痕。解決此問題的對策，首先是測量出調節好的測量頭的長短度，此外，用一張只在測量位置上開孔的紙帶，貼在缸壁內表面，即不會產生上述形狀劃痕。測量造成的輕微劃痕，一般用舊砂布的反面或馬糞紙即可擦去。

（2）不嚴重的運行磨損痕跡

① 活塞滑動表面的傷痕轉移活塞安裝之前，其滑動表面上帶有傷痕，未加處理，原封不動地進行安裝，這些傷痕將反過來使缸壁內表面劃傷。因此，安裝前，對這些傷痕必須做充分的修整。

② 活塞滑動表面面壓過大造成的燒結現象因活塞桿自重作用使活塞傾斜，出現別勁現象，或者由于橫向載荷等的作用，使活塞滑動表面的壓力上升，將引起燒結現象。在液壓缸設計時必須研究它的工作條件，對于活塞和襯套的長度以及間隙等尺寸必須加以充分注意。

③ 缸體內表面所鍍硬鉻層發生剝離一般認為，電鍍硬鉻層發生剝離的原因如下。

a.電鍍層黏結不好。電鍍層黏結不好的主要原因是：電鍍前，零件的除油脫脂處理不充分；零件表面活化處理不*，氧化膜層未去除掉。

b.硬輅層磨損。電鍍硬鉻層的磨損，多數是由于活塞的摩擦鐵粉的研磨作用造成的， 中間夾有水分時，磨損更快。因金屬的接觸電位差造成的腐蝕，只發生在活塞接觸到的部位，而且腐蝕是成點狀發生的。與上述相同，中間夾有水分時，會促使腐蝕的發展。與鑄件相比，銅合金的接觸電位差要高，因此銅合金的腐蝕程度較嚴重。

c.因接觸電位差形成的腐蝕。接觸電位差腐蝕，對于長時間運轉的液壓缸來說，不易發生；對于*停止不用的液壓缸來講是常見的故障。

④ 活塞環的損壞活塞環在運行中發生破損，其碎片夾在活塞的滑動部分，造成劃傷。

⑤ 活塞滑動部分的材料燒結鑄造活塞，在承受大的橫向載荷時將引起燒結現象。此種情況下，活塞的滑動部分應使用銅合金或者將此類材料焊接上去。

（3）缸體內有異物混入

液壓缸的故障當中，zui成問題的是，不好判斷異物是在什么時候進到液壓缸里的。有異物進入后，活塞滑動表面的外側如裝有帶唇緣的密封件，那么，工作時密封件的唇緣即可刮動異物，這對于避免劃傷是有利的。但是裝0形密封圈的活塞，其兩端是滑動表面，異物夾在此滑動表面之間，容易形成傷痕。