什么是BEETZ液压缸
BEETZ液压缸(gāng)是将液压(yā)能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。它结构简单、工作可(kě)靠。用它来实现往复运动时,可免去减速装置,并且没(méi)有(yǒu)传动(dòng)间隙,运(yùn)动平(píng)稳,因此在各种机械的液压(yā)系统中得到广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的(de)压(yā)差成(chéng)正比;
BEETZ液压缸的结构
BEETZ液压(yā)缸通常由(yóu)后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成;为防止油液向液(yè)压缸(gāng)外泄漏或由高(gāo)压腔向低压腔(qiāng)泄漏,在缸筒与端盖(gài)、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞(sāi)杆与前端(duān)盖之(zhī)间(jiān)均设置有密封装置(zhì),在前端盖(gài)外侧,还装有防尘装置;为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖,BEETZ液压缸端(duān)部还设置缓冲装(zhuāng)置;有时还需设(shè)置排气装置(zhì)。
缸体组件
缸体组件与(yǔ)活塞组件形成的密封容腔承受油压作用,因此,缸体(tǐ)组件要有足够的强度,较高(gāo)的表面(miàn)精度可靠的密封性。
(1)法兰式连接,结构(gòu)简单(dān),加(jiā)工方便,连接可靠,但是要(yào)求缸筒端部有足够的壁厚,用以(yǐ)安装螺栓或旋入螺钉,它是常用的一种连接形式。
(2)半环式(shì)连(lián)接,分为外半环连接和内半(bàn)环连接两种连接形式,半环连接工艺性好,连接可靠,结构紧凑,但削弱了缸筒(tǒng)强度。半环(huán)连接应用十分普遍(biàn),常用于无缝钢管缸(gāng)筒(tǒng)与端盖的连接(jiē)中。
(3)螺纹式连接,有(yǒu)外螺纹连接和内(nèi)螺纹连接两种,其特点是(shì)体积小,重量轻,结构紧凑,但缸筒端部结构复杂,这(zhè)种连接形式一般用于要(yào)求外形尺寸小、重量轻的场合(hé)。
(4)拉杆式连接(jiē),结(jié)构简单,工艺性好,通(tōng)用性强,但端(duān)盖的体积和重量较大,拉杆受力后会拉伸变长,影(yǐng)响效果。只适用于长度不大的中、低压液压缸(gāng)。
(5)焊接式连接,强度高,制造简单,但焊接时易引(yǐn)起缸筒变形。
BEETZ液压缸的基本作用形式:
标准双作用:动力行程在(zài)两个方向并且用于大多数应用场合:
单作用缸(gāng):当仅在一个方向需要推力时,可以采用一个单作(zuò)用(yòng)缸;
双(shuāng)杆缸:当在活塞两侧需要相等的排量时,或者当把一个负载连接于每端在机械(xiè)有利时采用,附加端可以(yǐ)用来安装操作行程开关等的凸轮.
弹簧回程单作用缸:通常限(xiàn)于(yú)用来保持和夹紧的很(hěn)小的短行程缸。容纳回程弹簧(huáng)所需要的长度(dù)使得(dé)它(tā)们在需要长行程时很讨厌;
柱塞式单作用缸:仅有(yǒu)一个(gè)流体腔(qiāng),这种类型的缸通常竖直(zhí)安装,负载重(chóng)置(zhì)使缸内(nèi)缩,他们又是被成为“排(pái)量缸”,并且对长行程是实(shí)用(yòng)的;
多(duō)级伸缩(suō)缸:最多可带4个(gè)套简,收拢长度比标准缸短.有单作用或双作用,它们与标准(zhǔn)缸相比是比较(jiào)贵的,通常用(yòng)于安装空间较小但需要较大行程的场合,
串联缸:一个串联缸足由两个同轴安装的缸组成的,两个缸的活塞由(yóu)一个公共活塞杆链接,在两缸之前设置杆密(mì)封件以便使每个缸都能双作用,当安装宽度或高度受(shòu)限制时.串联缸可以增加出力;
双联缸:一个双联缸是由两个同轴安装的缸组成的.两(liǎng)个活塞不相连接.在两缸之间设置杆密封件以便使(shǐ)每个缸都能双作用,两(liǎng)个缸可以活(huó)塞杆对活塞安(ān)装(如图)或者背(bèi)靠(kào)背安装.通(tōng)常用来提供三(sān)位置(zhì)工(gōng)作。
BEETZ液压缸工(gōng)作原理(lǐ)
液(yè)压传动原理-以油液作为工作介质,通过(guò)密(mì)封容积的变化来传递运动(dòng),通过油液内部的压力来传递动力。
1、动(dòng)力部分(fèn)-将(jiāng)原(yuán)动(dòng)机的机(jī)械能转换为油液的压力能(液压能)。例如:液压泵。
2、执行部分-将液压泵(bèng)输入的油(yóu)液压力能转换为(wéi)带动工作(zuò)机构的机械能。例如:BEETZ液压缸、液压马达。
3、控制部分-用来控制和调节油液的压力、流量和流动方向。例如:压力控(kòng)制阀、流量控(kòng)制阀和方向控制阀。
4、辅助部分-将前面三部分连(lián)接在一起,组成一个系统,起贮油、过滤、测量和密封等作用。例如:管路和接头、油箱、过滤器、蓄能器、密封件和控制仪表等。
在一定体积的液体上(shàng)的任意一点施加的压力(lì),能够大小相等地向各个方向传递.这意味着当使用多个液压(yā)缸时,每个液压缸将按(àn)各自的速度拉或推,而这些速度取决于移动负载所需的(de)压力.
在BEETZ液(yè)压缸(gāng)承载能力范围相同的情况下,承载(zǎi)最小(xiǎo)载荷的液压缸会首先移动,承载最大载荷的液压缸(gāng)最后移动.
为使液压缸同步运动(dòng),以达(dá)到载荷(hé)在任一点以同一速度(dù)被顶升,一定要在(zài)系统中使用控制阀或同步顶升系统(tǒng)元件.
BEETZ液压缸的分(fèn)类
为了满足各种主机的不同用途,BEETZ液压缸有多种类型。
按供油方向(xiàng)分,可(kě)分为单作用缸和双作(zuò)用缸。单(dān)作用缸只是往缸的一侧输入高压(yā)油,靠其它外力使活塞反向回程(chéng)。双作用缸则分别向缸的两侧输入压力油。活塞(sāi)的(de)正反向运动均靠液压力(lì)完成(chéng)。
按(àn)结构形式分,可分为(wéi)活塞缸、柱塞缸、摆动缸和伸缩套筒缸。按(àn)活塞杆的形式分,可分(fèn)为(wéi)单活(huó)塞杆缸和双活塞杆缸。
按缸的特殊用途分,可分为串联缸、增(zēng)压缸、增速(sù)缸、步进缸等。此类(lèi)缸都不是一个单纯的缸筒,而是和其它缸筒和构件组合而成,所以从结构(gòu)的观点看,这类缸又叫组合缸。
1、差(chà)动BEETZ液压缸
BEETZ液压缸的差动原理,就是两端同时接(jiē)供油管(guǎn)路,一端由于(yú)活塞杆作用面(miàn)积要小于另一端,利用差动(dòng)原理实现运动。
当单杆活塞缸两腔同时通入压力油时,由于无杆腔有效(xiào)作用面积大于有杆腔的有效作(zuò)用面积,使得(dé)活塞向右的作用(yòng)力大于向左的作用力,因此,活塞向右运动,活塞杆向外伸出(chū);与此(cǐ)同时(shí),又将有(yǒu)杆腔的油液(yè)挤出,使其流进无杆(gǎn)腔,从而加(jiā)快了活塞(sāi)杆的伸出速度,单活塞(sāi)杆液压缸的这(zhè)种连接方式被称为差动连接。差动连接时,BEETZ液压缸的有效作用面积是活塞杆的横截(jié)面积,工作台运动速度比(bǐ)无杆腔进油时的速度大,而输出力(lì)则减小。
差动连接是在不增加液压泵容量和功率的条件下,实现快速运动的(de)有效办法。
2、单杆BEETZ液压缸
单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。是一种单活塞液压缸。其两端进出口油口A和B都可通压力油或回油,以实现双向(xiàng)运动,故又称为双作用缸。用它来实现往(wǎng)复运动时,可免去减速装置,并且没有传动间隙,运动平稳,因此在各种机(jī)械的(de)液压系统中得到广(guǎng)泛应用。
特点:
(1)无杆腔进油,有杆腔回(huí)油。
(2)有杆腔进油(yóu),无(wú)杆(gǎn)腔回油。
(3)差(chà)动连接—左(zuǒ)右两腔(qiāng)接通,且都通压力油。
单杆缸(gāng)三种比较,如下图所示:
3、单杆(gǎn)式活(huó)塞缸
单杆活塞缸的活塞只有一端带活塞杆(gǎn),由于单杆活塞(sāi)缸左(zuǒ)、右两腔的有效面积不等,因(yīn)此其特点是(shì):当交替进入缸两腔的流体压力(lì)户和流量Q不变时,活塞缸在左、右两个方向上输出的推力F不相等,往复运动速度(dù)口也不相同,并且活塞杆直径越大,这种差别(bié)也越大。但分别采用缸(gāng)体固定和采用活塞杆固定(dìng)时,它们相应的工作台的运动(dòng)范围是相同的。
4、双杆式活塞缸
双杆活塞缸两端的杆径通常是相等的,因(yīn)此活塞两端的有效作用面积也相等。当油缸两(liǎng)腔分别交替输入相同流(liú)量和压力的流体时,活塞上产生的最大推力(lì)和运动速度也分别(bié)相等。但分别采用缸体固定和活塞杆(gǎn)固定时,它们相应的工作台的运动范围是不同的
双杆活塞气缸的结构与双活塞杆液压缸的结构相似,其图形符号也相同。
双杆BEETZ液压缸是活塞的两侧(cè)都有活塞杆的液压缸,一般为双向液压驱动,可实现等速往(wǎng)复运动。
特点:
(1)无杆腔进油,有杆腔回油。
(2)有杆腔进油,无(wú)杆腔回(huí)油。
(3)差动连接—左右两(liǎng)腔接通,且都通压力油。
5、气液增力缸
气液(yè)增力缸也称气液增压缸一般简称增压缸。 气(qì)液增压(yā)缸是结合是气缸和(hé)油缸优点而改进设计的,液压油与压缩空(kōng)气严(yán)格隔离,缸内的活塞杆接触工(gōng)作件后自动启(qǐ)程,动作速(sù)度快,且较气压传动稳定,缸体装置简单,出力调整容易,相同条件下可达(dá)到油压机之高出力,能耗低,软着陆不损模(mó)具,安装容易并且特殊增压缸可360度任意角度安装,所占用的空间小,故障少无温升之困扰,寿命长,噪声小,等核心特性(xìng)。 增压缸使用一般气压即能达成油压缸之高出力(lì),不需要液压单元。 增压(yā)缸(gāng)一般可分为:预压(yā)式增压(yā)缸、直压式增(zēng)压缸、行(háng)程可调增(zēng)压(yā)缸、加大回程拉(lā)力增压缸(gāng)、紧凑并列型增压缸、迷你(nǐ)型增压缸、快速型增压缸(gāng)、油气隔离型增压缸。
增压缸的工作频率,按照不同的行程及缸径一般在10~70次(cì)/分钟 作动方(fāng)式:双动 操作速度:50~1000mm/s 出力范围:1~100吨 应用范围:压印标记、弯(wān)折型(xíng)材、模具冲孔、冲切钢材、型材碰焊、挤模(mó)成型、压平校直(zhí)、铆接(jiē)锻压、整型钣金(jīn)、紧密装配、铆合连接、金属冲压。
6、伸(shēn)缩BEETZ液压(yā)缸
伸缩式液压缸是可以得到较长工作行程的具有多级套筒形活塞杆的液压缸,伸缩式液压(yā)缸又称多级液压(yā)缸。伸缩式液压缸是由两个或多个(gè)活塞式液压(yā)缸套装而成的,前(qián)一级活塞缸的活塞(sāi)杆是后一级活塞缸的缸筒。
当压力油从无杆腔进入时,活塞有效面积最(zuì)大(dà)的缸筒开始伸出,当行至终点时,活塞有效面积次之的缸筒开始(shǐ)伸出。伸缩(suō)式液压(yā)伸出的顺序是由大到小依次伸出,可获得很长的工作行程,外伸(shēn)缸筒有效面积越(yuè)小,伸出(chū)速度越快。因此(cǐ),伸出速度有慢变快,相应的液(yè)压推力由大变(biàn)小;这种推力、速度的变化规律,正适合各种(zhǒng)自动装卸机械(xiè)对推力和速度的要求。而缩回(huí)的顺序(xù)一般(bān)是由小到大依次缩回,缩(suō)回时的轴向(xiàng)长(zhǎng)度较短,占用空间较小,结构紧凑。常用于工程机械和其他行(háng)走机械,如起重机、翻斗汽车等的液压系统(tǒng)中。
7、柱塞缸
柱塞缸是(shì)BEETZ液压缸的一种(zhǒng)结构(gòu)形式。
单(dān)柱塞缸只能实现一个方(fāng)向运动,反向要靠外力,如下图a。用两个柱塞缸组合,如图b,也能用压(yā)力油(yóu)实现往(wǎng)复运动。柱塞缸运动时,由缸盖上的导向套来导向,因此缸筒内壁不需要精加工。它特别适用于行(háng)程较长的场(chǎng)合(hé)。另外柱塞缸又有径向柱(zhù)塞缸和轴(zhóu)向柱塞缸之分。