4液压执行机构

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1、ACourseofHydraulicandPneumaticEngineering液压执行机构4　液压执行机构液压执行机构是一种能量转换装置，它把油液的压力能转换成机械能。4.1液压执行机构的种类液压执行机构按其运动形式分类如下：⑴液压缸－用于直线往复运动；⑵液压马达－用于连续旋转运动；⑶摆动液压马达－用于摆动运动。4.2液压缸油液压力作用在活塞或柱塞上，由其上的杆件把力输出。这样就有如图4.1所示的各种结构。其中使用最多的是双作用活塞式液压缸。最高使用压力在3.5~35MPa范围，最大推力由几十牛顿至几万牛顿。大多数液压缸的工作速度都比较低，一般使用速

2、度都在1m/s以下。图4.1液压缸（a）单作用柱塞式；（b）－双作用活塞式；（c）－双作用双活塞杆式；（d）－双作用伸缩（望远镜）式活塞或活塞杆的滑动部分用密封件可以实现完全密封，几乎不漏油。因此，如果用阀封住液压缸的进出口，则在工作行程的中途，能使负载锁紧在某一位置不动。此外，控制进入液压缸的流量，就能很准确地控制负载的速度。图4.2液压缸的泄漏液压缸中的压力油液可能通过固定部件的连接处和相对运动部件的配合处而泄漏。泄漏分为内泄漏和外泄露，如图所示。泄漏使液压缸的容积效率降低和油液发热，外泄漏还会污染工作场所。泄漏严重时会影响到液压缸的工作性能，甚至使

3、液压缸不能正常工作。因此采用适当的密封装置99ACourseofHydraulicandPneumaticEngineering液压执行机构来防止和减少泄漏是液压缸设计中一个很重要的问题。当然，密封装置还有防止空气和污染物侵入的作用。在液压缸中相对往复运动部件间的泄漏问题较为突出。在活塞或活塞杆的滑动部分，使用合成橡胶为主要成分的密封件。密封件的形状有U型密封、V型密封、滑动密封、O型圈等。在使用时要按使用压力、使用温度、滑动速度、液压油的性质等来选择密封的材料和形状。上述各密封处都作用有摩擦力，因此，活塞杆输出的力实际上是理论推力的90~95%左右。由

4、于摩擦力的作用，当工作速度在0.01m/s以下的低速时，会产生爬行现象。在高速时将存在密封件的寿命问题。图4.3液压缸的缓冲机构为了避免活塞剧烈撞击液压缸端盖，在液压缸活塞行程的末端，应设置缓冲机构。图4.2所示便是缓冲机构一例，当活塞接近其行程的末端时，缓冲室内的油液被辅助活塞封闭，这些油液被迫经过可变节流阀流出。因此，缓冲室内的油液压力上升，形成制动力作用在活塞上。调节可变节流阀的开度，能调节缓冲作用的强弱。当反向移动时，油液经过单向阀能自由地流入缓冲室。液压系统在安装过程中或长时间不工作之后会渗入空气，油液中也会混有空气，从而使液压缸产生爬行、噪声

5、和发热等一系列不良现象。因此，必须考虑空气的排除。对于速度稳定性要求较高的液压缸和大型液压缸，常在液压缸的最高处设置专门的排气装置，如排气塞、排气阀等（图4.4）。图4.4液压缸的缓冲机构1－缸盖；2－放气小孔；3－缸筒；4－活塞杆99ACourseofHydraulicandPneumaticEngineering液压执行机构4.1液压马达液压马达是将压力油液的压力能转换成输出轴转动的机械能的一种能量转换装置。控制进入液压马达的油液压力，就能控制输出转矩；控制进入液压马达的流量，就能控制它的转速。对于变量液压马达，调节其排量，就能控制输出轴的转矩和转速

6、。液压马达除了进出油口外，还有泄油口，使泄漏的油返回油箱。泄漏口可以防止在轴的密封处产生高压，还能避免产生轴向力。液压马达外形尺寸小、重量轻、输出转矩和功率比较大，由于转矩惯性比大，因而有较好的动态响应。此外，它的调速范围比较宽，约为10:1~100:1，并且可以实现正反向旋转。还有，如果让马达在泵工况下工作，吸收负载输出的功率，马达也可以当制动器使用。总之，控制性能好是液压马达的最大优点。液压马达的缺点是，功率传递效率比齿轮传动低、噪声大。而且，在起动时和低速时往往很难平稳地工作。液压马达按其排量可否调节而分为定量马达和变量马达。液压马达的结构形式有齿

7、轮式、叶片式、柱塞式等，它们都能作泵使用。此外，还有低速大转矩液压马达。主要结构形式的液压马达性能如表3.1所示。表3.1　液压马达的性能名　称分　类排　量[cm3/r]最高压力[MPa]最高转速[r/min]最高效率[%]起动转矩比u[%]齿轮马达外啮合型4～5009（大型）～21（小型）900（大型）～3500（小型）65～8570～85内啮合型7～5607～211800（大型）～7500（小型）60～8065～85双作用型叶片马达普通叶片型10～2203.5～71200（大型）～2200（小型）65～8075～90特殊叶片型25～30014～17.

8、51800（大型）～3000（小型）75～8575～90轴向柱塞马达斜轴式5～9