液压缸的选用及维护常识
发布时间:[ 2018-09-10 14:51:28 ]

液压缸选用及维护常识 液压缸(简称油缸)是液压系统中常用的元件,在液压系统中起执行器的作用,其他元件如泵、阀、滤油器附件等都是为液压缸配套服务的,油缸作为液压控制系统的最终执行机构,在机械设备中起着非常重要的作用。所以如何正确选用液压缸就成为企业特别关心的问题。以下就这一问题作简要说明。 液压缸主要由缸筒、活塞杆、活塞、缸头、缸尾、密封件、附件等组成,其中缸筒、活塞杆、活塞称为油缸三大件。影响油缸质量的主要因素有三点:设计经验、加工质量、使用维护情况。

(一) 设计经验 一个经验丰富的液压工程师在设计油缸时,必须知道如下参数:

A. 缸径、杆径、行程 

B. 工作压力或油缸负载

C. 工作环境温度

D. 工作介质

E. 运行速度

F. 其他参数,如连接形式、安装尺寸  缸径、杆径、行程尽量靠国家标准或其他标准,避免选用非标尺寸,否则增加加工难度和制造成本。

根据行程长短决定油缸导向的长短。根据工作压力或负载来验算缸筒、活塞杆、螺钉等的强度。同时工作压力、环境温度、工作介质、运行速度也是选订密封件的关键。不同型式的密封承受的压力、温度、介质、速度是不一样的,水-乙二醇介质(HFC)不能用聚胺脂密封,只能用橡胶密封;油缸运行速度快时须用滑环式密封,如斯特封、格来圈、GD1000K、TDI等,运行速度较慢时可用Yx型、U型、V型组合密封等;高温高压环境下用氟橡胶密封;运行速度快时必须考虑用缓冲套、缓冲阀。另外,零部件的材质选用也必须慎重。总之,油缸设计是产品质量的第一步,如果设计有误,加工质量再好也不能达到要求。目前有些非专业厂家也制造油缸,因为缺乏设计经验,所以产品经常出问题。 (

二) 加工精度 液压缸的加工精度取决于装备水平、生产工艺及检测手段。 缸筒的加工方法常用有两种,一种是粗镗-精镗-滚压,一般用45#无缝钢管,这种方法加工质量好,但成本高。另一种方法是用20#冷拔无缝钢管,再珩磨,成本较底。活塞杆加工前必须调质校直,活塞杆的镀层厚度一般不小于0.03mm。活塞的加工必须严格按照密封件手册给定的沟槽尺寸公差带要求。现在有的厂家为降低成本,活塞杆不调质,杆镀层不够,缸筒光洁度达不到,导向套该用铜的不用,而改为球墨铸铁,虽然成本降低了,但液压缸的质量是不合要求的。

(三) 使用维护情况 液压缸若要完全达到用户要求,除了以上两种因素外,还有一点就是要正确使用和定期维护。油缸使用前要放气,缓冲调节阀要调到合理的位置,油液清洁度要定期检查,油缸上的灰尘定期清理,另外注意防水、防火。 近二十年来中国液压行业发展迅速,液压缸完全可以替代进口,根据我们的经验,油缸的加工水平国内厂家完全过关,关键在于密封件,国产密封还不能完全替代进口,所以我们建议重要使用场合下,密封件最好选用进口件, 活塞的长度没有太大的要求,大约是缸径的0.5-1倍,最小导向长度得好好算一下 zlq7911992007-01-27 14:37最小导向长度=(活塞长度+导向套长度)/2=行程/20+缸径

液压油缸的一般设计步骤

1)掌握原始资料和设计依据,主要包括:主机的用途和工作条件;工作机构的结构特点、负载状况、行程大小和动作要求;液压系统所选定 的工作压力和流量;材料、配件和加工工艺的现实状况;有关的国家标准和技术规范等。  2)根据主机的动作要求选择液压缸的类型和结构形式。  

3)根据液压缸所承受的外部载荷作用力,如重力、外部机构运动磨擦力、惯性力和工作载荷,确定液压缸在行程各阶段上负载的变化规律以 及必须提供的动力数值。 

4)根据液压缸的工作负载和选定的油液工作压力,确定活塞和活塞杆的直径。 

5)根据液压缸的运动速度、活塞和活塞杆的直径,确定液压泵的流量。 

6)选择缸筒材料,计算外径。 

7)选择缸盖的结构形式,计算缸盖与缸筒的连接强度。 

8)根据工作行程要求,确定液压缸的最大工作长度L,通常L>=D,D为活塞杆直径。由于活塞杆细长,应进行纵向弯曲强度校核和液压缸的稳 定性计算。 

9)必要时设计缓冲、排气和防尘等装置。 

10)绘制液压缸装配图和零件图。 

11)整理设计计算书,审定图样及其它技术文件。 

 液压缸工作时出现爬行现象的原因及排除方法 

1)缸内有空气侵入,应增设排气装置或使液压缸以最大行程快速运动,强迫排除空气。 

2)液压缸的端盖处密封圈压得太紧或太松,应调整密封圈使之有适当的松紧度,保证活塞杆能用手来回平稳地拉动而无泄漏。 

3)活塞与活塞杆同轴度不好,应校正、调整。 

4)液压缸安装后与导轨不平行,应进行调整或重新安装。 

5)活塞杆弯曲,应校直活塞杆。 

6)活塞杆刚性差,加大活塞杆直径。 

7)液压缸运动零件之间间隙过大,应减小配合间隙。 

8)液压缸的安装位置偏移,应检查液压缸与导轨的平行度,并校正。 

9)液压缸内径直线性差(鼓形、锥形等),应修复,重配活塞。 

10)缸内腐蚀、拉毛,应去锈蚀和毛刺,严重时应镗磨。 

11)双出杆活塞缸的活塞杆两端螺帽摒得太紧,使其同心不良,应略松螺帽,使活塞处于自然状态。 

 液压缸的调整包括哪些方面 

1)排气装置调整。先将缸内工作压力降到(0.5--1)MPa左右,然后使活塞杆往复运动,打开排气塞进行排气。打开的方法是:当活塞到达行 程末端,压力升高的瞬间打开排气塞,而在开始返回之前立即关闭。排气塞排气时,可听到嘘嘘的气声,随后喷出白浊色的泡沫状油液,空气 排尽时喷出的油呈澄清色。可以用肉眼判别排气是否彻底。  2)缓冲装置调整。在装有可调节缓冲装置的情况下,而活塞又在运动中,应先将节流阀放在流量较小的位置上,然后逐渐调节节流口大小,直 到满足要求为止。 

3)液压缸各部位的检查。液压缸除做上述调整工作外,还要检查各个密封件的漏油情况,以及安装联结部件的螺栓有无松动等现象,防止意外事故的发生。 

4)定期检查。根据液压缸的使用情况,安排定期检查的时间,并做好检查记录。 

液压缸安装的注意事项 

1)液压缸的基座必须有足够的刚度,否则加压时缸筒成弓形向上翘,使活塞杆弯曲。 

2)缸的轴向两端不能固定死。由于缸内受液压力和热膨胀等因素的作用,有轴向伸缩。若缸两端固定死,将导致缸各部分变形。拆装液压缸时 ,严禁用锤敲打缸筒和活塞表面,如缸孔和活塞表面有损伤,不允许用砂纸打磨,要用细油石精心研磨。导向套与活塞杆间隙要符合要求。 

3)拆装液压缸时,严防损伤活塞杆顶端的螺纹、缸口螺纹和活塞杆表面。更应注意,不能硬性将活塞从缸筒中打出。 

液压缸工作时产生牵引力不足或速度下降现象的原因及排除方法 

1)活塞配合间隙过大或密封装置损坏,造成内泄漏。应减小配合间隙,更换密封件。 

2)活塞配合间隙过小,密封过紧,增大运动阻力。应增大配合间隙,调整密封件的松紧度。 

3)活塞杆弯曲,引起剧烈磨擦。应校直活塞杆。 

4)液压缸内油液温升太高、粘度下降,使泄漏增加;或是由于杂质过多,卡死活塞和活塞杆。应采取散热降温等措施,更换油液。 

5)缸筒拉伤,造成内泄漏。应更换缸筒。 

6)由于经常用工作行程的某一段,造成液压缸内径直线性不良(局部有腰鼓形),致使液压缸的高、低压油互通。应镗磨修复液压缸内径,单 配活塞。 

设计液压缸要考虑的问题 

1)保证液压缸往复运动的速度、行程需要的牵引力。 

2)要尽量缩小液压缸的外形尺寸,使结构紧凑。 

3)活塞杆最好受拉不受压,以免产生弯曲变形。 

4)保证每个零件有足够的强度、刚度和耐久性。 

5)尽量避免液压缸受侧向载荷。 

6)长行程液压缸活塞杆伸出时,应尽量避免下垂。 

7)能消除活塞、活塞杆和导轨之间的偏斜。 

8)根据液压缸的工作条件和具体情况,考虑缓冲、排气和防尘措施。 

9)要有可能的密封,防止泄漏。 

10)液压缸不能因温度变化时,受限制而产生挠曲。特别是长液压缸更应注意。 

11)液压缸的结构要素应采用标准系列尺寸,尽量选择经常使用的标准件。 

12)尽量做到成本低,制造容易,维修方便。 

缸体、活塞和活塞杆的材料 

1)缸体:  机床----多数采用高强度铸铁(HT200),当压力超过8MPa时,采用无缝钢管。  工程机械----多数采用35钢和45钢无缝钢管。压力高时,可采用27SiMn无缝钢管或45钢锻造。 

2)活塞:  整体式活塞----多数采用35钢和45钢。  装配式活塞----常采用灰铸铁、耐磨铸铁、铝合金等,特殊需要的可在钢活塞坯外面装上青铜、黄铜和尼龙耐磨套。 

3)活塞杆:  一般采用35钢和45钢,当液压缸的冲击振动很大时,可使用55钢或40Cr等合金材料