液壓油缸是如何工作的?多年的疑惑被解開了

在高度機械化的現代,越來越多的工作都是由機械設備來完成,人類已經離不開它們,藉助機械能夠高效的完成工作,正是有了它們,我們的生活也更加便捷,社會發展得這么快也有它們的功勞。

為了適應社會的發展,提高工作效率,現在的機械設備造得越來越大,效率也越來越高,這些大機械能夠高效的完成工作,離不開它們的核心部件液壓缸,很多重力性的機械都必須用液壓缸,作為力量傳輸核心,也只有在液壓缸的幫助下才能完成這些工作。

液壓油缸是如何工作的?多年的疑惑被解開了

液壓缸是將液壓能轉化成機械能,做直線往復運動或者擺動運動的液壓設備,它結構較簡單,做往復運動時,運動平穩,在各種工程機械,船舶,工具機,甚至國防裝備等行業中廣泛使用。

液壓油缸是如何工作的?多年的疑惑被解開了

在17世紀帕斯卡提出的液體靜壓傳動原理,為後來的液壓缸發展奠定了基礎。

1795年英國人用水做介質,以水壓機的形式套用在工業上,誕生了世界上第一台水壓機。

1905年將工作介質水改為油,性能得到進一步改進。

第一次世界大戰後,人類進入工業時代,液壓傳動開始廣泛使用。

液壓油缸是如何工作的?多年的疑惑被解開了

不同的機械就要使用不同類型的液壓缸,液壓缸按結構形式主要分為活塞缸,柱塞缸和擺動缸,不同的種類就有不同的功能。

活塞式液壓缸有單活塞缸和雙活塞缸兩種,單活塞液壓缸只有一端有活塞桿,其兩端分別是出油口和回油口,以實現雙向運動,也稱為雙作用缸,常用於液壓挖掘機等工程機械。

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雙活塞液壓缸兩端都有活塞桿伸出,其組成與單活塞桿液壓缸基本相同。當液壓缸右腔進油,左腔回油時,活塞左移,反之活塞右移。

由於兩邊的活塞桿直徑相同,所以活塞兩端的有效作用面積相同,若左右兩端分別輸入相同壓力和流量的油液,則活塞產生的推力和往復速度也相等,這種液壓缸常用於往返速度相同但推力不大的地方,如磨床工作檯。

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那么,你是不是還有這樣的疑問,這個液壓油的動力是從哪裡來的,油又回到哪裡去了呢,下面這張圖或許你能看明白了。

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液壓泵的動力是來自發動機,發動機有個輸出軸,液壓泵也有個輸出軸,兩端連線後,發動機轉動就帶動液壓泵轉動,這也就是我們平時能看到挖機在轟油門時,液壓系統跟打了雞血一樣越乾越猛。

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,柱塞與缸體不接觸,柱塞式端部受壓,為保證柱塞有足夠的推力和穩定性,柱塞一般較粗,重量較大,水平安裝容易造成單邊磨損,宜垂直安裝,用於長行程工具機上。

一個柱塞缸上有兩個單向閥,而且方向相反,柱塞向一個方向運動時缸內產生負壓,這是一個單向閥打開液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮後另一個單向閥被打開,被吸入缸內的液體被排出,這種工作方式連續運動後就形成了連續供油。

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擺動式液壓缸是輸出扭矩並實現往復運動的執行件,也稱擺動式液壓馬達,有單葉片和雙葉片兩種形式,定子固定在缸體上,而葉片和轉子連線在一起,根據進油方向葉片將帶動轉子作往復擺動,被用在大扭矩領域,工程機械,車輛上。

當一個油口進壓力油,另一個油口回油時,葉片在壓力作用下,往一個方向擺動,帶動軸偏轉一定角度,當進回油口互換時,馬達反轉。

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在生產中不管是工廠還是礦山,各種機械都是靠液壓缸在傳動力量,下面就來看看機械上這個重要的部件是怎么生產的(活塞式液壓缸)

它的製造從這個缸筒開始,首先把鋼管切成需要的長度,在兩頭內壁車出螺紋。

把鋼柱切成需要的尺寸,在工具機上將實心鋼柱加工成活塞桿,這個活塞桿會被液壓帶動,將動力傳送到機器中,在一端雕出螺紋,以及多種直徑的圓柱形,這在液壓筒驅動機器運轉的時候,能有緩衝的作用,活塞桿的另一端被裝在活塞上。

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取一節鋼柱製做成活塞,用鑽頭在活塞一端中央打一個孔,在外圈車出凹槽,活塞就製成了,在內部和外面凹槽內都安裝上密封圈。

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把裝好密封圈的活塞安裝在活塞桿的一端,用螺帽拴緊。

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自動焊機把缸筒一端的蓋子和進出油口焊上去,將活塞桿插入液壓筒中,將液體筒與活塞桿靠螺紋擰緊。

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液壓筒裝好後就開始從進油口注入液壓油,液壓桿會自動伸出,從液壓桿上觀察是否有漏油現象。

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在液壓筒表面噴漆防止生鏽,製造完成後被用在各種機械設備上,去施展它強勁的力量。

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液壓缸在使用一段時間後就會由於活塞桿拉傷,密封圈老化等原因,出現漏油現象,漏油就會影響工作效率甚至導致機械出現故障,那么液壓缸是怎么保證其不漏油的,這需要液壓缸內有很好的密封性及能承受高壓力,液壓缸零件在焊接和機加工中需要高精度,還要用各種結構的密封圈。

在可控的範圍內漏油是允許的,活塞桿在往復運動中處於乾摩擦狀態,這會加劇零件的磨損,減少使用壽命,就允許一定量的漏油來起到潤滑和減小摩擦的作用,但要求活塞桿靜止狀態下不能漏油,漏油量也有嚴格要求,超過就被視為漏油。

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連線液壓缸的輸油管那么細,它為何能承受那么高的壓力?

相信很多小夥伴都有這樣的疑問,液壓油管是由多層耐壓的橡膠層組成,中間還有用鋼絲編織的增強層,根據不同的耐壓等級再增加編織層數,保證其耐壓等級。

最重要的一點是,什麼樣的設備,需要多大的壓力,液壓油管都有對應耐壓的等級,這是在生產前都嚴格計算好的。

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液壓油管有纏繞和編織兩種工藝,對應的壓力也不一樣

鋼絲編織液壓軟管的標準為GB/T 3683-2011

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鋼絲纏繞液壓軟管的標準為GB/T 10544-2003

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從兩個標準來看,鋼絲纏繞所承受的壓力明顯要比鋼絲編織要大,一般來說鋼絲纏繞膠管的價格要高於鋼絲編織膠管

液壓缸的活塞桿在工作中會長期暴露在外面,容易受到腐蝕氧化或者受到破壞,造成活塞桿的損壞,容易造成漏油,為了保護活塞桿的使用壽命,就會在活塞桿上安裝上可伸縮保護套。

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液壓缸自誕生到今天已有上百年歷史,中國是從上世紀50年代開始生產液壓油缸,產業起步較晚,技術和工藝水平較低,在液壓油缸中低端市場基本實現自主化,在國際上也占有很大的市場份額,但在高端液壓油缸市場我們與美國和德國還有很大的差距。

但隨著我國液壓油缸公司多年的追趕,相繼生產出世界上最長的液壓缸,連續工作8000小時無故障的液壓缸,我們在實現一步步超越,現在我國的工程機械世界一流,這離不開液壓油缸的貢獻,希望我國的液壓缸也能做到世界最好,為我國製造業的發展保駕護航。

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