液壓缸

定義及組成
　　將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)機(jī)械功的一種能量轉(zhuǎn)換的液壓執(zhí)行元件。

　　液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)（或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)）的液壓執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。用它來實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可免去減速裝置，并且沒有傳動(dòng)間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)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(yīng)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(jié)構(gòu)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(jī)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(jìn)出口油口A和B都可通壓力油或回油，以實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng)，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(dòng)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(shí)現(xiàn)一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，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； 

　　（３）工作時(shí)柱塞總受壓，因而它必須 有足夠的剛度； 

　?。ǎ矗┲亓客^大，水平放置時(shí) 容易因自重而下垂，造成密封件和導(dǎo)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(shí)現(xiàn)較長的行程，而縮回時(shí)長度較短，結(jié)構(gòu)較為緊湊。此種液壓缸常用于工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)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(dòng)式

　　擺動(dòng)式液壓缸是輸出扭矩并實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，也稱擺動(dòng)式液壓馬達(dá)。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(zhuǎn)子連接在一起。根據(jù)進(jìn)油方向， 葉片將帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作往復(fù)擺動(dòng)。 

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(zhì)量的好壞直接影響整個(gè)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(yán)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(jié)構(gòu)
采用滾壓加工，由于表面層留有表面殘余壓應(yīng)力，有助于表面微小裂紋的封閉，阻礙侵蝕作用的擴(kuò)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(kuò)大，因而提高缸筒疲勞強(qiáng)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(shí)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(zhì)。 

　　油缸是工程機(jī)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(shí)間上對比：磨削缸體1米大概在1-2天的時(shí)間，滾壓缸體1米大概在10-30分鐘的時(shí)間。投入對比：磨床或絎磨機(jī)（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(qiáng)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(zhì)量。 

　　油缸經(jīng)過滾壓后，表面沒有鋒利的微小刃口，長時(shí)間的運(yùn)動(dòng)摩擦也不會(huì)損傷密封圈或密封件，這點(diǎn)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(qiáng)化極限強(qiáng)度和屈服點(diǎn)增大，工件的使用性能、抗疲勞強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性都有明顯的提高。更多技術(shù)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(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵問題。例如對特大形缸體的加工。同時(shí)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(zhì)量、生產(chǎn)效率，生產(chǎn)成本等方面來看，滾壓加工都是一項(xiàng)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(jī)械式、滾壓式和彈簧式三類。 

　　按加工性質(zhì)，可分為光精加工、強(qiáng)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(zhuǎn)換為機(jī)械能的執(zhí)行元件。其故障可基本歸納為液壓缸誤動(dòng)作、無力推動(dòng)負(fù)載以及活塞滑移或爬行等。由于液壓缸出現(xiàn)故障而導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)的現(xiàn)象屢見不鮮，因此，應(yīng)重視液壓缸的故障診斷與使用維護(hù)工作。 

　　一、故障診斷及處理 

　　1、液壓缸誤動(dòng)作或動(dòng)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(dāng)流量閥或方向閥閥芯卡住或閥孔堵塞時(shí)，液壓缸易發(fā)生誤動(dòng)作或動(dòng)作失靈。此時(shí)應(yīng)檢查油液的污染情況；檢查臟物或膠質(zhì)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(shí)無論如何操縱，液壓缸都不動(dòng)作或動(dòng)作甚微。這時(shí)應(yīng)檢查活塞及活塞桿密封是否太緊，是否進(jìn)入臟物及膠質(zhì)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。控制管路中節(jié)流阻力可能過大，流量閥調(diào)節(jié)不當(dāng)，控制壓力不合適，壓力源受到干擾。此時(shí)應(yīng)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(jìn)入空氣。主要是因?yàn)橄到y(tǒng)中有泄漏發(fā)生。此時(shí)應(yīng)檢查液壓油箱的液位，液壓泵吸油側(cè)的密封件和管接頭，吸油粗濾器是否太臟。若如此，應(yīng)補(bǔ)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(dòng)作緩慢。在溫度較低的情況下，液壓油黏度大，流動(dòng)性差，導(dǎo)致液壓缸動(dòng)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(jī)器自身加熱以提升啟動(dòng)時(shí)的油溫。 

　　2、液壓缸工作時(shí)不能驅(qū)動(dòng)負(fù)載 

　　主要表現(xiàn)為活塞桿停位不準(zhǔn)、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(zhì)、變形等，此時(shí)應(yīng)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(dāng)，造成過高的背壓以及密封件安裝不當(dāng)或液壓油污染。其次是裝配時(shí)有異物進(jìn)入及密封材料質(zhì)量不好。其后果是動(dòng)作緩慢、無力，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)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(yīng)做必要的操作和改進(jìn)；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(jìn)入臟物卡住閥芯，使溢流閥常開，液壓油會(huì)經(jīng)溢流閥旁通直接流回油箱，導(dǎo)致液壓缸沒油進(jìn)入。若負(fù)載過大，溢流閥的調(diào)節(jié)壓力雖已達(dá)到最大額定值，但液壓缸仍得不到連續(xù)動(dòng)作所需的推力而不動(dòng)作。若調(diào)節(jié)壓力較低，則因壓力不足達(dá)不到仍載所需的椎力，表現(xiàn)為推力不夠。此時(shí)應(yīng)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(dāng)、零件變形、磨損或形位公差超限，動(dòng)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(zhì)量差，表面有傷痕或燒結(jié)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(dǎo)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?yàn)榛钊c缸筒、導(dǎo)軌與活塞桿等均有相對運(yùn)動(dòng)，如果潤滑不良或液壓缸孔徑超差，就會(huì)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(shí)，摩擦阻力會(huì)時(shí)大時(shí)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(dǎo)向套。
　 
　　(3)液壓泵或液壓缸進(jìn)入空氣?？諝鈮嚎s或膨脹會(huì)造成活塞滑移或爬行。排除措施是檢查液壓泵，設(shè)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(zhì)量與滑移或爬行有直接關(guān)系。O形密封圈在低壓下使用時(shí)，與U形密封圈比較，由于面壓較高、動(dòng)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(yīng)提高，但動(dòng)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(huì)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。