• 三、相关知识
（一）概述 1、液压缸和摆动液压马达是液压系统中的执行 元件。其职能是将液压能转换为机械能。 2、液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出 量是直线速度和力。 3、摆动液压马达的输入量是液体的流量和压力， 输出量是角速度和转矩。 4、液压缸、摆动液压马达和液压马达都是液压 执行元件，且输入量都是流量和压力；不同的是： 前两者具有作往复运动的共性，液压马达则是作连 续旋转运动。
三 梁 四 柱 式 压 力 机
塑料注射成型机
• 二、任务分析
• 分析上述任务可知，主轴要完成的工作所需 的上下运动必须依靠液压传动系统中相关的元件 来带动，这个元件就是液压传动系统中的执行元 件。 • 在液压传动系统中执行元件一般有液压马达和 液压缸两种。液压缸的作用是将压力能转化为直 线运动，从而带动主轴产生上下运动。 • 下面我们一起来认识几种典型的液压缸。
液 压 传 动
黄 朗 宁
模块三
液压执行元件
课题二 压力机执行元件的选择
知识点 1、液压缸的分类与作原理 2、单出杆活塞液压缸的结构特点与工作特点 技能点 液压缸的选用、维护及故障诊断
一、任务的引入
图示为液压压力机、挖掘机及塑料注射成型机的外形图， 压力机主轴工作时产生上下运动，那么在压力机中是由什么元 件带动主轴来完成这一运动的呢？该如何来选择这些元件呢？
2
d2

D2 2d 2
d D d
2
D 2d
结论：当
或 d 0.707D
时，快进、快退速度相等。
D 2d
若往单活塞杆缸的无杆腔中输入压力油，同时将有杆 腔排出的油接回到无杆腔，这种方式叫缸油路的差动连 接，或称差动连接缸。因此，通常把压力进入无杆腔的 情况作为工作行程，把压力进入有杆腔的情况作为空回 行程。
D2
( p1 p2 )
d2
4
p1 ]m
ii）速度
qv 4qv v1 A1 D2
qv 4qv v2 A2 ( D 2 d 2 )
特点：同样 q ，v1 < v2 ； p 一样，F1 > F2 。
结论：即左右缸在输入同一流量和压力时可以获得不 同的往返运动速度及推力。
④职能符号与安装方式：
i）职能符号：
双向液压驱动
单向液压驱动，回程靠外力。 缸固定（缸筒固定，活塞运动） L= 2 l 杆固定（活塞固定，缸筒运动） L=2 l
ii）安装方式：
{
l——活塞有效工作行程。 进油腔位置与活塞运动方向相反
单活塞杆液压缸运动所占空间
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ简单连接
i）推力
F1 ( p1 A1 p2 A2 )m
q pq
2
F3 pA 1 pA 2 p( A 1 A2 ) pA 杆 p
d2
4
结论：差动连接后，速度大，推力小。
差动连接的特点：在不增加流量的前提下，实现快速运动
q v3 A杆
如令： 则有：
q v2 A2
A杆 A 2
v2 v3
d 2
4
2


2
D 4
[ p1 [
D2
4
p2 (
D2
4
4
d2
4
)]m
D2
4
( p1 p2 )
d2
p2 ]m
式中： p1——进油压力
p2——回油压力
F2 ( p1 A2 p2 A1 )m
[ p1 ( [ 4
D2 d 2
4 4
) p2
D2
4
]m
有杆腔 无杆腔 进油腔
回油腔
进油腔
i）结构。缸体和底盖焊接成一体。活塞靠支撑环导向用Y 型密封圈密封，活塞与活塞杆用螺纹连接。活塞杆靠导向套 导向，用V型密封圈密封。端盖和缸体用螺纹连接，螺母用 来调整V型密封圈的松紧。缸底端盖和活塞杆头部都有耳环， 便于铰接。因此这种液压缸在往复运动时，其轴线可随工作 需要自由摆动。 ii）工作原理：当液压缸右腔进油、左腔回油时，活塞左 移；反之，活塞右移。且因两侧有效作用面积及油压力不等， 活塞在液压力的作用下，可获得三种直线往复运动的速度。
③ 工作原理
i）结构：双作用双活塞杆式液压缸主要由缸体、 活塞、和两个活塞杆等零件组成，活塞和活塞杆用开 口销连接。活塞杆分别由导向套和导向，并用V型密 封圈密封，螺钉用于V型密封圈的松紧。两个端盖上 开有进出油口。 ii）工作原理：当液压缸右腔进油、左腔回油时， 活塞左移；反之，活塞右移。
④职能符号与安装方式
⑦单杆活塞液压缸应用
单杆活塞液压缸不同连接，可实现如下工作循 环： （差动连接） （无杆腔进油）（有杆腔进油） 快进 v3、F3 → 工进 v1、F1 → 快退 v2、F2
2）双杆活塞缸
①结构特点：两侧有效工作面积一样。
②工作特点：两个方向上的运动速度和输出力均相等。 i）两腔面积相等； ii）压力相同时，推力相等， 流量相同时，速度相等。 即具有等推力等速度特性
例：液压刨床
⑥差动连接 q1 q q2
活塞只有一个，设此时的速度为v3
q1 A1v3
代入上式：
q2 A2v3
q
1
A1v3 q A2v3 q v3 ( A1 A2 ) q q 4q 速度： v3 A1 A2 A杆 d 2
推力： 特点：v3 > v1 ；F3 < F1 。
i）职能符号：
ii）安装方式
{
缸固定 L=3 l 杆固定 L=2 l
l——活塞有效工作行程。
缸固定
L=3l
L
软管 杆固定缸移动 空心杆
{
L=2l
L
2、柱塞缸：体内做相对往复运动的组件是柱塞
的液压缸在缸 1）结构：缸体、柱塞、导向套、钢丝卡圈等
2）特点： ①它是一种单作用式液压缸，靠液压力只能实现一个 方向的运动，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重； ②柱塞只靠缸套支承而不与缸套接触，这样缸套极易 加工，故适于做长行程液压缸； ③工作时柱塞总受压，因而它必须有足够的刚度； ④柱塞重量往往较大，水平放置时容易因自重而下垂， 造成密封件和导向单边磨损，故其垂直使用更有利。
（二）液压缸的分类
按作用方式
分类
{
按结构
{
单作用
双作用
{
活塞缸
{
单杆
柱塞缸
伸缩缸
双杆
• （三）常用液压缸
• 1、活塞式液压缸
• 1）单杆活塞缸
• • 定义：单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。 如图所示是一种单活塞液压缸。其两端进出口油口和都可通压力油或回 油，以实现双向运动，故称为双作用缸。
③工作原理：