Z全面的液压缸形式介绍

(1)增压液压缸。增压液压缸又称增压器，它利用活塞和柱塞有效面积的不同使液压系统中的局部区域获得高压。它有单作用和双作用两种形式，单作用增压缸的工作原理如图F(a)所示。输入活塞缸的液体压力为p1，活塞直径为D，柱塞直径为d，柱塞缸中输出的液体压力为高压，其值为

                  p2=p1(D/d)2=Kp1                          (5-14)

式中，K=D2/d2，称为增压比，它代表增压程度。

    显然增压能力是在降低有效能量的基础上得到的，也就是说增压缸仅仅是增大输出的压力，并不能增大输出的能量。

    单作用增压缸在柱塞运动到终点时，不能再输出高压液体，需要将活塞退回到左端位置，再向右行时才又输出高压液体。为了克服这一缺点，可采用双作用增压缸，如图E(b)所示，由两个高压端连续向系统供油。

    在液压系统中，若整个系统需要低压，而局部需要高压，为节省一个高压泵，则可使用增压缸。

    (2)增力缸。增力缸是由两个单杆活塞缸串接而成的，如图G所示。即两个单杆式活塞缸的活塞杆连成一体，一起动作。当液压油同时输入两个液压缸的左腔时，串联活塞杆右移，两缸的右腔同时排出油液，其推力F等于两个液压缸推力之和，其值为

           F=p(πD2/4)+p(π/4)(D2-d2)=p(π/4)(2D2-d2)            (5-15)

    活塞杆的运动速度为

                     V=4q/[4q/π(2D2-d2)]                      (5-16)

式中，D为活塞直径；d为活塞杆直径；p为输人液压缸的压力；q为输入液压缸的流量。威斯特敬上

当单个液压缸推力不足，缸径因空间限制不能加大，但轴向长度允许增加时可采用增力缸。

    (3)增速缸。增速缸的功用是使执行元件获得尽可能大的工作速度，缩短机械空程运动时间，以提高生产率或充分利用功率。图H所示为增速缸的结构示意图。它由活塞缸和柱塞缸组合而成。活塞2既和缸体1组成活塞式液压缸，又和柱塞3组成柱塞式液压缸，并且柱塞固定在缸体1的底部。当压力油从a口输入到A腔时，由于柱塞3的直径小，将活塞2快速推出，C腔的油液通过c口排除，此时B腔产生局部真空，由b口立即进入低压油补充。这时活塞2的zui大移动速度为

                           v1=4q/πd2                     (5-17)

    当活塞2进入工作状态，油压升高，此时压力油从a、b两口进入油腔A、B，活塞转为大推力、低速运动，活塞2的运动速度为

                           v2=4q/πD2                    (5-18)

    当工作完毕后，活塞2需要退回原位，压力油由c口进入C腔，A和B腔中的油液分别由a和b口排出，活塞2快退的速度为

                         v3=4q/[π(D2-d12)]                 (5-19)

式中，q为供油量；D为缸体1的内径；d为柱塞3的直径；d1为活塞杆直径。

    (4)伸缩缸。伸缩缸由两个或多个活塞缸套装而成，前一级活塞缸的活塞杆内孔是后一级活塞缸的缸筒，伸出时可获得很长的工作行程，缩回时可保持很小的结构尺寸。典型伸缩缸叠合后的长度在其伸出长度的20%～40%变化。所以，当安装空间受限制而应用场合叉需要长行程时，伸缩缸是*的解决方案。

伸缩缸可以是图I(a)所示的单作用式，也可以是图I(b)所示的双作用式，前者靠外力回程，后者靠液压回程。图I(c)所示的是双作用式伸缩缸结构示意图。

    伸缩缸的外伸动作是逐级进行的。先是zui大直径的缸筒以zui低的油液压力开始外伸，当到达行程终点后，稍小直径的缸筒开始外伸，直径zui小的末级zui后伸出。随着工作级数变大，外伸缸简直径越来越小，输出推力逐渐减小，工作速度逐渐加大，其值为

                         Fi=p1((πDi2/4))                     (5-20)

                            vi=4q/πDi2                     (5-21）

式中，i为i级活塞缸；F为液压缸推力；D为活塞直径；q为输入液压缸总流量。

(5)齿轮缸。齿轮缸由两个柱塞缸和一套齿条传动装置组成，如图J所示。压力油推动柱塞的直线运动，经齿轮齿条传动装置将直线运动变成齿轮的转动，用于实现工作部件的往复摆动或间歇进给运动。