第3章 液壓執(zhí)行元件

第3章液壓執(zhí)行元件液壓缸3.1液壓缸的典型結(jié)構(gòu)和組成3.2液壓馬達(dá)3.33.1液壓缸3.1.1液壓缸的類型及特點(diǎn)分類名稱符號(hào)說(shuō)明單作用液壓缸柱塞式液壓缸

柱塞僅單向運(yùn)動(dòng)，返回行程是利用自重或負(fù)荷將柱塞推回單活塞桿液壓缸

活塞僅單向運(yùn)動(dòng)，返回行程是利用自重或負(fù)荷將活塞推回雙活塞桿液壓缸活塞的兩側(cè)都裝有活塞桿，只能向活塞一側(cè)供給壓力油，返回行程通常利用彈簧力、重力或外力伸縮液壓缸以短缸獲得長(zhǎng)行程。用液壓油由大到小逐節(jié)推出，靠外力由小到大逐節(jié)縮回雙作用液壓缸單活塞桿液壓缸單邊有桿，兩

向液壓驅(qū)動(dòng)，兩向推力和速度不等雙活塞桿液壓缸雙向有桿，雙向液壓驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)等速往復(fù)運(yùn)動(dòng)伸縮液壓缸

雙向液壓驅(qū)動(dòng)，伸出由大到小逐步推出，由小到大逐節(jié)縮回組合液壓缸彈簧復(fù)位液壓缸單向液壓驅(qū)動(dòng)（單作用），由彈簧力復(fù)位串聯(lián)液壓缸用于缸的直徑受限制，而長(zhǎng)度不受限制處，獲得大的推力增壓缸（增壓器）由有效工作面積較大的低壓缸驅(qū)動(dòng)，使有效工作面積較小的高壓缸獲得髙壓油源

齒條傳動(dòng)淮

壓缸活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)經(jīng)裝在一起的齒條驅(qū)動(dòng)齒輪獲得往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)擺動(dòng)液壓缸輸出軸直接輸出扭矩，其往復(fù)回轉(zhuǎn)的角度小于360°，也稱擺動(dòng)馬達(dá)表3-1 常見液壓缸的種類及特點(diǎn)3.1.2活塞式液壓缸1．雙桿式活塞缸圖3-1雙桿式活塞缸圖3-2雙桿式活塞缸的安裝方式（3-1）（3-2）2．單桿式活塞缸圖3-3單桿式活塞缸圖3-4單桿式活塞缸工作原理3．差動(dòng)液壓缸圖3-5差動(dòng)液壓缸（3-11）

即：D

=

實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，并按D

=

設(shè)計(jì)缸徑和桿徑的油缸稱為差動(dòng)液壓缸。3.1.3柱塞式液壓缸圖3-6柱塞缸結(jié)構(gòu)圖1—缸筒；2—柱塞；3—導(dǎo)向套；4—密封圈；5—壓蓋

圖3-7柱塞缸成對(duì)反向布置示意圖（3-12）（3-13）3.1.4其他液壓缸1．增壓液壓缸圖3-8增壓缸2．伸縮缸圖3-9伸縮缸3．齒輪缸圖3-10齒輪缸4．?dāng)[動(dòng)式液壓缸圖3-11擺動(dòng)缸3.2

液壓缸的典型結(jié)構(gòu)和組成3.2.1液壓缸的典型結(jié)構(gòu)

圖3-12雙作用單活塞桿液壓缸1—耳環(huán)；2—螺母；3—防塵圈；4、17—彈簧擋圈；5—套；6、15—卡鍵

7、14—O形密封圈；8、12—Y形密封圈；9—缸蓋兼導(dǎo)向套；10—缸筒

11—活塞；13—耐磨環(huán)；16—卡鍵帽；18—活塞桿；19—襯套；20—缸底

圖3-13空心雙活塞桿式液壓缸的結(jié)構(gòu)1—活塞桿；2—堵頭；3—托架；4、17—V形密封圈；5、14—排氣孔；6、19—導(dǎo)向套；

7—O形密封圈；8—活塞；9、22—錐銷；10—缸體；11、20—壓板；12、21—鋼絲環(huán)；

13、23—紙墊；15—活塞桿；16、25—壓蓋；18、24—缸蓋

3.2.2液壓缸的組成1．缸筒和缸蓋圖3-14缸筒和缸蓋結(jié)構(gòu)1—缸蓋；2—缸筒；3—壓板；4—半環(huán)；5—防松螺帽；6—拉桿2．活塞與活塞桿圖3-15活塞桿頭部結(jié)構(gòu)形式3．密封裝置圖3-17密封裝置4．緩沖裝置圖3-18液壓缸的緩沖裝置5．放氣裝置圖3-19放氣裝置1—缸蓋；2—放氣小孔；3—缸體；4—活塞桿3.3液壓馬達(dá)3.3.1液壓馬達(dá)的特點(diǎn)及分類1．液壓馬達(dá)的特點(diǎn)

（1）液壓馬達(dá)一般需要正反轉(zhuǎn)，所以在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有對(duì)稱性，而液壓泵一般是單方向旋轉(zhuǎn)的，沒有這一要求。

（2）為了減小吸油阻力和徑向力，一般液壓泵的吸油口比出油口的尺寸大。而液壓馬達(dá)低壓腔的壓力稍高于大氣壓力，所以沒有上述要求。

（3）液壓馬達(dá)要求能在很寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)正常工作，因此，應(yīng)采用液動(dòng)軸承或靜壓軸承。因?yàn)楫?dāng)馬達(dá)速度很低時(shí)，若采用動(dòng)壓軸承，不易形成潤(rùn)滑膜。

（4）葉片泵依靠葉片跟轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力使葉片始終貼緊定子的內(nèi)表面，起封油作用，形成工作容積。若將其當(dāng)馬達(dá)用，必須在液壓馬達(dá)的葉片根部裝上彈簧，以保證葉片始終貼緊定子內(nèi)表面，以便馬達(dá)正常啟動(dòng)。

（5）液壓泵在結(jié)構(gòu)上需保證具有自吸能力，而液壓馬達(dá)就沒有這一要求。

（6）液壓馬達(dá)必須具有較大的啟動(dòng)扭矩。2．液壓馬達(dá)的分類

（1）結(jié)構(gòu)類型劃分，液壓馬達(dá)按可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其他型式。

（2）按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速分為高速液壓馬達(dá)和低速液壓馬達(dá)兩大類。

額定轉(zhuǎn)速高于500r/min的屬于高速液壓馬達(dá)，額定轉(zhuǎn)速低于500r/min的屬于低速液壓馬達(dá)。3.3.2液壓馬達(dá)的工作原理1．葉片馬達(dá)圖3-20葉片馬達(dá)的工作原理圖2．軸向柱塞馬達(dá)圖3-21斜盤式軸向柱塞馬達(dá)的工作原理圖3.3.3液壓馬達(dá)的職能符號(hào)圖3-22液壓馬達(dá)的職能符號(hào)3.3.4液壓馬達(dá)的性能參數(shù)1．工作壓力和額定壓力

馬達(dá)入口油液的實(shí)際壓力稱為馬達(dá)的工作壓力pM，馬達(dá)入口壓力和出口壓力的差值稱為馬達(dá)的工作壓差ΔpM。

通常近似認(rèn)為馬達(dá)的工作壓力pM就等于工作壓差ΔpM。2．流量和排量

馬達(dá)密封容腔容積變化所需要的流量稱為馬達(dá)的理論流量qMt，馬達(dá)入口處所需的流量稱為馬達(dá)的實(shí)際流量qM。

實(shí)際流量和理論流量之差即為馬達(dá)的泄漏量ΔqM。3．轉(zhuǎn)速和容積效率

馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速nM等于馬達(dá)的理論流量qMt與排量VM。的比值，即（3-17）（3-18）（3-19）4．轉(zhuǎn)矩和機(jī)械效率（3-20）（3-21）（3-22）5．功率和總效率（3-23）（3-24）（3-25）

液壓馬達(dá)的總效率等于機(jī)械效率與容積效率的乘積，在這一點(diǎn)上與液壓泵相同。本章小結(jié)

本章介紹的液壓缸和液壓馬達(dá)是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它將液壓系統(tǒng)輸入的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能輸出并驅(qū)動(dòng)