意大利康茂盛CAMOZZI液壓缸的基礎知識全解析

液壓缸是將液壓能轉變為機械能的、做直線往復運動(或擺動運動)的液壓執行元件。它結構簡單、工作可靠。用它來實現往復運動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩，因此在各種機械的液壓系統中得到廣泛應用。

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用場合而定，其他裝置則*。

液壓缸的制造視頻：

01 液壓缸的組成▼

液壓缸通常由后端蓋、缸筒、活塞桿、活塞組件、前端蓋等主要部分組成；為防止油液向液壓缸外泄漏或由高壓腔向低壓腔泄漏，在缸筒與端蓋、活塞與活塞桿、活塞與缸筒、活塞桿與前端蓋之間均設置有密封裝置，在前端蓋外側，還裝有防塵裝置；為防止活塞快速退回到行程終端時撞擊缸蓋，液壓缸端部還設置緩沖裝置；有時還需設置排氣裝置。

▲常用液壓缸結構圖

缸筒：缸筒是液壓缸的主體零件，它與缸蓋、活塞等零件構成密閉的容腔，推動活塞運動。

缸蓋：缸蓋裝在液壓缸兩端，與缸筒構成緊密的油腔。通常有焊接、螺紋、螺栓、卡鍵和拉桿等多種連接方式，一般根據工作壓力，油缸的連接方式，使用環境等因素選擇。

活塞桿：活塞桿是液壓缸傳遞力的主要元件。材料一般選擇中碳鋼（如45號鋼）。油缸工作時，活塞桿受推力、拉力或彎曲力矩等，固保證其強度是必要的；并且活塞桿常在導向套中滑動，配合應合適。

活塞：是將液壓能轉為機械能的主要元件，它的有效工作面積直接影響液壓缸的作用力和運動速度。活塞與活塞桿連接有多種形式，常用的有卡環型、軸套型和螺母型等。

導向套：導向套對活塞桿起導向和支撐作用，它要求配合精度高，摩擦阻力小，耐磨性好，能承受活塞桿的壓力、彎曲力以及沖擊振動。內裝有密封裝置以保證缸筒有桿腔的密封，外側裝有防塵圈，以防止雜質、灰塵和水分帶到密封裝置處，損壞密封。

緩沖裝置：活塞和活塞桿在液壓力的驅動下運動時具有很大的動量，當進入油缸的端蓋和缸底部分時，會引起機械碰撞，產生很大的沖擊壓力和噪音。采用緩沖裝置，就是為了避免這種碰撞。其工作原理是使缸筒低壓腔內油液（全部或部分）通過節流把動能轉換為熱能，熱能則由循環的油液帶到液壓缸外。緩沖裝置的結構分為恒節流面積緩沖裝置和變節流型緩沖裝置兩種。

液壓傳動原理

以油液作為工作介質，通過密封容積的變化來傳遞運動，通過油液內部的壓力來傳遞動力。

• 動力部分：將原動機的機械能轉換為油液的壓力能（液壓能）。例如：液壓泵。

• 執行部分：將液壓泵輸入的油液壓力能轉換為帶動工作機構的機械能。例如：液壓缸、液壓馬達。

• 控制部分：用來控制和調節油液的壓力、流量和流動方向。例如：壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。

• 輔助部分：將前面三部分連接在一起，組成一個系統，起貯油、過濾、測量和密封等作用。例如：管路和接頭、油箱、過濾器、蓄能器、密封件和控制儀表等。

02 液壓缸按結構分類▼

活塞式液壓缸：單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿。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。

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。

擺動式液壓缸：是輸出扭矩并實現往復運動的執行元件，也稱擺動式液壓馬達。有單葉片和雙葉片兩種形式。定子塊固定在缸體上，而葉片和轉子連接在一起。根據進油方向， 葉片將帶動轉子作往復擺動。

03 液壓缸的主要參數▼

液壓缸的主要參數包括壓力、流量、尺寸規格、活塞行程、運動速度、推拉力、效率和液壓缸功率等。

壓力：壓力是油液作用在單位面積上的壓強。計算公式p=F/A，即作用在活塞上的載荷除以活塞的有效工作面積。在同一個活塞的有效工作面積上，載荷越大，克服載荷所需要的壓力就越大。

液壓缸依照使用壓力可分為下列規格：70kgf/cm平方(7Mpa)稱低壓液壓缸，140kgf/cm平方(14Mpa)稱中壓液壓缸，210kgf/cm平方(21Mpa)稱高壓液壓缸。

流量：流量是單位時間內油液通過缸筒有效截面積的體積。計算公式Q=V/t=vA，其中V表示液壓缸活塞一次行程中所消耗的油液體積，t表示液壓缸活塞一次行程所需時間，v表示活塞桿運動速度，A表示活塞的有效工作面積。

活塞行程：活塞行程指活塞往復運動時在兩極之間走過的距離。一般在滿足了油缸的穩定性要求后，按實際工作行程選取與其相近似的標準行程。

活塞的運動速度：運動速度是單位時間內壓力油液推動活塞移動的距離，可表示為v=Q/A。

尺寸規格主要包括缸筒的內外徑、活塞直徑、活塞桿直徑和缸蓋尺寸等，這些尺寸根據液壓缸的使用環境，安裝形式，所需提供的推拉力以及行程等來計算，設計和校核

04 液壓缸的內部設計▼

設計宗旨：依據現場工作溫度、工作介質及本廠加工情況而定。以機械設計手冊為依據，計算出內部結構的尺寸。

1.密封的選用必須根據現場工作溫度、環境污染情況、工作介質來選用。水-乙二醇介質不能使用聚氨酯密封。　

2.油缸的缸頭盡量采用V型組合密封，這樣可以彌補溝槽加工光潔度的誤差。　

3.密封溝槽尺寸嚴格依據設計手冊進行設計。　

4.油缸活塞密封一般選用格萊圈加導向帶，格萊圈的耐高溫和抗污染性比較好。

5.氣缸密封一般選用日本NOK系列，一定不要使用國產油缸密封，否則氣缸啟動阻力太大，動作不平穩甚至不工作。

6.油缸缸頭缸底和缸筒之間的O型圈密封，好加擋圈，這樣可以彌補加工制作的誤差。

7.缸筒和缸頭缸底以及中擺的聯接盡量不采用焊接的方式，因為焊接會造成缸筒變形，可用螺紋聯接或其他連接方式。

05 液壓缸常見問題及維修▼

液壓缸漏油

外泄漏是指油液從各密封不嚴處泄漏到液壓缸外面的大氣中，常見的外泄漏有以下三處：

（1）液壓缸套與缸蓋（或導向套）密封部位漏油（解決方法：更換新O型圈）；

（2）活塞桿與導向套面相對運動處向外漏油（解決方法：若活塞桿有損傷，可用汽油將其清洗干凈，干燥后用金屬膠涂抹在損傷處，再用活塞桿油封在活塞桿上來回移動刮去多余的膠，等膠*固化后再投入使用。若導向套磨損，可加工一個內徑略小的導向套來更換）；

（3）液壓缸管接頭密封不嚴引起的漏油（解決方法：除檢查密封圈的密封情況外，還應檢查接頭是否正確裝配，是否可靠擰緊以及接觸面有無傷痕等，必要時更換或修復）

液壓缸內泄漏是指在液壓缸內部油液從高壓腔通過各種間隙向低壓腔泄漏。內泄漏較難發現，只有通過系統工作情況，如推力不足、速度下降、工作不穩定或油溫升高等來判斷。液壓缸內泄漏一般有以下兩處：

（1）活塞桿與活塞之間的靜密封部分（解決方法：在兩者密封表面加裝O型圈）；

（2）缸套內壁與活塞之間的動密封部分（解決方法：發現內漏時，應首先對各配合零件進行嚴格檢查。缸套的修復多采用鏜內孔的方法，然后配以加大直徑的活塞）

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