什么是BEETZ液压缸
BEETZ液(ye)压缸是将液(ye)压能转变为(wei)机械能的、做(zuo)直线往(wang)复(fu)运动(dong)(dong)(或摆动(dong)(dong)运动(dong)(dong))的液(ye)压执行元件。它(ta)结构简单(dan)、工作(zuo)可(ke)靠。用它(ta)来实(shi)现往(wang)复(fu)运动(dong)(dong)时,可(ke)免去(qu)减(jian)速装(zhuang)置,并且没有传动(dong)(dong)间隙(xi),运动(dong)(dong)平稳,因此在各种机械的液(ye)压系统中(zhong)得到广(guang)泛应(ying)用。液(ye)压缸输出力(li)和(he)活塞(sai)有效面积(ji)及其两边的压差成(cheng)正比;
BEETZ液压缸的结构(gou)
BEETZ液压缸(gang)(gang)(gang)通常由(you)后端(duan)盖(gai)、缸(gang)(gang)(gang)筒(tong)、活(huo)(huo)(huo)塞杆、活(huo)(huo)(huo)塞组件、前(qian)端(duan)盖(gai)等主要部分组成;为防(fang)止油液向(xiang)(xiang)液压缸(gang)(gang)(gang)外(wai)泄漏(lou)或由(you)高压腔(qiang)向(xiang)(xiang)低压腔(qiang)泄漏(lou),在(zai)缸(gang)(gang)(gang)筒(tong)与端(duan)盖(gai)、活(huo)(huo)(huo)塞与活(huo)(huo)(huo)塞杆、活(huo)(huo)(huo)塞与缸(gang)(gang)(gang)筒(tong)、活(huo)(huo)(huo)塞杆与前(qian)端(duan)盖(gai)之(zhi)间均设置(zhi)有(you)密封装置(zhi),在(zai)前(qian)端(duan)盖(gai)外(wai)侧,还装有(you)防(fang)尘装置(zhi);为防(fang)止活(huo)(huo)(huo)塞快速退回到(dao)行程终端(duan)时撞击缸(gang)(gang)(gang)盖(gai),BEETZ液压缸(gang)(gang)(gang)端(duan)部还设置(zhi)缓冲装置(zhi);有(you)时还需设置(zhi)排气装置(zhi)。
缸体组件
缸(gang)体组件(jian)与活塞(sai)组件(jian)形成的(de)密(mi)封容腔承受(shou)油(you)压作用(yong),因此,缸(gang)体组件(jian)要有(you)足够的(de)强度(du),较高的(de)表(biao)面精度(du)可靠的(de)密(mi)封性。
(1)法兰式(shi)连接,结构简单,加(jia)工(gong)方便,连接可靠,但(dan)是(shi)要求(qiu)缸筒端部有足够的壁厚,用以安装螺栓或旋入螺钉,它是(shi)常用的一种连接形式(shi)。
(2)半(ban)环(huan)(huan)式连接(jie),分为外半(ban)环(huan)(huan)连接(jie)和内半(ban)环(huan)(huan)连接(jie)两种连接(jie)形(xing)式,半(ban)环(huan)(huan)连接(jie)工(gong)艺性好,连接(jie)可(ke)靠,结构紧(jin)凑(cou),但削(xue)弱了(le)缸筒强度。半(ban)环(huan)(huan)连接(jie)应用(yong)十分普遍(bian),常(chang)用(yong)于无缝(feng)钢管缸筒与端盖的(de)连接(jie)中(zhong)。
(3)螺纹(wen)(wen)式连(lian)接,有外螺纹(wen)(wen)连(lian)接和内螺纹(wen)(wen)连(lian)接两(liang)种,其特(te)点是体(ti)积(ji)小,重量(liang)轻,结(jie)构紧凑,但缸(gang)筒端(duan)部结(jie)构复杂,这种连(lian)接形(xing)式一般用于(yu)要求外形(xing)尺寸小、重量(liang)轻的场合(he)。
(4)拉杆式连接,结(jie)构简单,工艺性好,通用(yong)性强,但端(duan)盖的体积和(he)重量较(jiao)大,拉杆受(shou)力后会拉伸变长(zhang),影响效果。只适用(yong)于长(zhang)度不大的中(zhong)、低压液压缸。
(5)焊(han)接式连接,强度高,制造(zao)简(jian)单,但焊(han)接时易引起缸筒(tong)变形(xing)。
BEETZ液压缸的基本作用形式:
标准双作用(yong):动力行程在两个(ge)方向并且用(yong)于大多数(shu)应用(yong)场合:
单作用缸:当仅在一(yi)个(ge)方(fang)向需要推力时,可(ke)以(yi)采用一(yi)个(ge)单作用缸;
双(shuang)杆缸:当(dang)在活塞两侧(ce)需要(yao)相等(deng)的排量时,或者当(dang)把一个负载(zai)连接(jie)于每端在机械有利(li)时采用,附(fu)加端可以用来安装操作行程开关(guan)等(deng)的凸(tu)轮.
弹簧回程单作(zuo)用缸:通常限于用来保持和夹(jia)紧的很小的短行(xing)程缸。容纳回程弹簧所需要的长(zhang)度(du)使得(de)它们在需要长(zhang)行(xing)程时很讨(tao)厌(yan);
柱(zhu)塞式(shi)单作用缸:仅有(you)一个(ge)流体(ti)腔,这种类型的缸通常竖直安装,负载重置使缸内(nei)缩,他们又是(shi)被成为“排量缸”,并且对长行程是(shi)实用的;
多(duo)级伸缩(suo)缸:最多(duo)可(ke)带4个套(tao)简,收拢长度比标(biao)准缸短(duan).有(you)单作用(yong)或双作用(yong),它们与标(biao)准缸相比是比较贵的,通常用(yong)于(yu)安装(zhuang)空间(jian)较小但需(xu)要(yao)较大行程的场合,
串联缸:一个串联缸足由两(liang)个同轴(zhou)安装(zhuang)的缸组成的,两(liang)个缸的活塞(sai)由一个公共(gong)活塞(sai)杆链接,在(zai)两(liang)缸之前(qian)设(she)置杆密封件以便使(shi)每个缸都能双作用,当安装(zhuang)宽度或高度受限制时.串联缸可(ke)以增(zeng)加出(chu)力;
双联(lian)缸:一(yi)个双联(lian)缸是(shi)由两个同轴安(an)装(zhuang)的(de)缸组(zu)成(cheng)的(de).两个活(huo)塞(sai)(sai)不相连接.在两缸之(zhi)间设置杆密封件以便使每个缸都能双作用,两个缸可以活(huo)塞(sai)(sai)杆对活(huo)塞(sai)(sai)安(an)装(zhuang)(如图)或者背靠(kao)背安(an)装(zhuang).通常用来提供三(san)位(wei)置工(gong)作。
BEETZ液(ye)压缸工作原理
液(ye)压传动(dong)原理-以油液(ye)作为工作介质,通(tong)过密(mi)封(feng)容积的(de)变化(hua)来传递运动(dong),通(tong)过油液(ye)内部的(de)压力来传递动(dong)力。
1、动力部分-将(jiang)原动机的机械能(neng)转换为油(you)液(ye)的压力能(neng)(液(ye)压能(neng))。例如:液(ye)压泵。
2、执行部分-将液压(ya)(ya)(ya)泵输入的油液压(ya)(ya)(ya)力能转(zhuan)换为带动工作机(ji)构的机(ji)械能。例如:BEETZ液压(ya)(ya)(ya)缸、液压(ya)(ya)(ya)马达。
3、控制(zhi)部分-用来控制(zhi)和调节(jie)油液的(de)压(ya)力(li)、流量和流动方向(xiang)。例如:压(ya)力(li)控制(zhi)阀、流量控制(zhi)阀和方向(xiang)控制(zhi)阀。
4、辅(fu)助(zhu)部分(fen)-将前面三部分(fen)连接在(zai)一起,组成一个(ge)系统,起贮油(you)、过(guo)滤、测量和密(mi)(mi)封等作(zuo)用。例如:管路和接头(tou)、油(you)箱、过(guo)滤器、蓄能器、密(mi)(mi)封件(jian)和控(kong)制仪表等。
在一定体(ti)积的液体(ti)上的任意一点施加(jia)的压力,能够大小相等地向各个(ge)(ge)方向传递.这(zhei)意味着当使(shi)用多个(ge)(ge)液压缸时,每个(ge)(ge)液压缸将按各自的速度拉或推,而这(zhei)些速度取决于(yu)移动负载(zai)所需的压力.
在BEETZ液(ye)压(ya)缸承(cheng)载(zai)能力(li)范围相同(tong)的(de)情况下,承(cheng)载(zai)最小载(zai)荷的(de)液(ye)压(ya)缸会首(shou)先移动,承(cheng)载(zai)最大(da)载(zai)荷的(de)液(ye)压(ya)缸最后移动.
为使液压缸(gang)同(tong)步运动,以(yi)(yi)达(da)到(dao)载荷在(zai)任一(yi)点以(yi)(yi)同(tong)一(yi)速度被顶升,一(yi)定要在(zai)系统中使用控制阀(fa)或同(tong)步顶升系统元(yuan)件.
BEETZ液(ye)压缸的分类
为了(le)满足各(ge)种(zhong)主机(ji)的(de)不同用途,BEETZ液压缸有(you)多种(zhong)类(lei)型。
按供油方向(xiang)分,可(ke)分为单作(zuo)用(yong)缸(gang)(gang)和双作(zuo)用(yong)缸(gang)(gang)。单作(zuo)用(yong)缸(gang)(gang)只是往缸(gang)(gang)的(de)(de)一(yi)侧输入(ru)高压油,靠其它外力(li)使活塞(sai)反(fan)向(xiang)回程(cheng)。双作(zuo)用(yong)缸(gang)(gang)则(ze)分别(bie)向(xiang)缸(gang)(gang)的(de)(de)两(liang)侧输入(ru)压力(li)油。活塞(sai)的(de)(de)正反(fan)向(xiang)运动均靠液压力(li)完成。
按结构形式分(fen)(fen),可(ke)分(fen)(fen)为(wei)活(huo)(huo)塞缸、柱(zhu)塞缸、摆动缸和(he)伸缩套(tao)筒缸。按活(huo)(huo)塞杆的形式分(fen)(fen),可(ke)分(fen)(fen)为(wei)单(dan)活(huo)(huo)塞杆缸和(he)双活(huo)(huo)塞杆缸。
按缸(gang)(gang)的特殊用途分,可(ke)分为(wei)串联缸(gang)(gang)、增压缸(gang)(gang)、增速缸(gang)(gang)、步(bu)进缸(gang)(gang)等。此类缸(gang)(gang)都不是一(yi)个(ge)单纯(chun)的缸(gang)(gang)筒(tong),而(er)是和其它(ta)缸(gang)(gang)筒(tong)和构件组合而(er)成,所以从结构的观点看,这类缸(gang)(gang)又叫(jiao)组合缸(gang)(gang)。
1、差动BEETZ液压缸
BEETZ液压缸的差(cha)(cha)动(dong)原(yuan)理,就是两端同(tong)时接供油管(guan)路,一端由于活塞杆作用面积要小于另一端,利用差(cha)(cha)动(dong)原(yuan)理实(shi)现运动(dong)。
当单杆(gan)(gan)活(huo)塞(sai)(sai)(sai)缸两腔同时(shi)(shi)通入压(ya)力油(you)(you)时(shi)(shi),由于(yu)无杆(gan)(gan)腔有(you)效(xiao)作(zuo)用(yong)面积(ji)大(da)于(yu)有(you)杆(gan)(gan)腔的(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)作(zuo)用(yong)面积(ji),使得活(huo)塞(sai)(sai)(sai)向右的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)力大(da)于(yu)向左的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)力,因此(ci)(ci),活(huo)塞(sai)(sai)(sai)向右运动(dong)(dong),活(huo)塞(sai)(sai)(sai)杆(gan)(gan)向外伸出;与此(ci)(ci)同时(shi)(shi),又将有(you)杆(gan)(gan)腔的(de)(de)(de)(de)油(you)(you)液(ye)挤(ji)出,使其流进(jin)无杆(gan)(gan)腔,从而加(jia)快了活(huo)塞(sai)(sai)(sai)杆(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)伸出速度(du),单活(huo)塞(sai)(sai)(sai)杆(gan)(gan)液(ye)压(ya)缸的(de)(de)(de)(de)这(zhei)种连(lian)(lian)接方式被称为差动(dong)(dong)连(lian)(lian)接。差动(dong)(dong)连(lian)(lian)接时(shi)(shi),BEETZ液(ye)压(ya)缸的(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)作(zuo)用(yong)面积(ji)是活(huo)塞(sai)(sai)(sai)杆(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)横截面积(ji),工作(zuo)台运动(dong)(dong)速度(du)比无杆(gan)(gan)腔进(jin)油(you)(you)时(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)速度(du)大(da),而输出力则减小。
差(cha)动(dong)连接是在不(bu)增加液压泵容量和功率的条件下(xia),实现(xian)快速(su)运动(dong)的有效(xiao)办(ban)法。
2、单杆(gan)BEETZ液压缸
单活塞(sai)杆液(ye)压(ya)(ya)缸(gang)只(zhi)有一端有活塞(sai)杆。是一种单活塞(sai)液(ye)压(ya)(ya)缸(gang)。其两端进出(chu)口油口A和B都可(ke)通(tong)压(ya)(ya)力油或回(hui)油,以(yi)实现(xian)双(shuang)向(xiang)运动(dong)(dong),故(gu)又称为双(shuang)作用缸(gang)。用它来实现(xian)往复运动(dong)(dong)时,可(ke)免去(qu)减速装(zhuang)置,并且(qie)没(mei)有传动(dong)(dong)间隙,运动(dong)(dong)平稳,因此在各种机械的液(ye)压(ya)(ya)系统中得(de)到广泛(fan)应用。
特点:
(1)无杆腔(qiang)进油,有杆腔(qiang)回(hui)油。
(2)有杆(gan)腔(qiang)进(jin)油(you),无杆(gan)腔(qiang)回油(you)。
(3)差动(dong)连接—左右两腔接通,且都通压力油。
单(dan)杆缸(gang)三种(zhong)比较(jiao),如下(xia)图所示:
3、单杆式活塞缸
单杆活(huo)(huo)(huo)塞缸的活(huo)(huo)(huo)塞只(zhi)有(you)一端带活(huo)(huo)(huo)塞杆,由(you)于单杆活(huo)(huo)(huo)塞缸左、右(you)两腔的有(you)效面积不(bu)(bu)等(deng),因(yin)此其特点(dian)是(shi)(shi):当交替(ti)进入缸两腔的流体压力(li)户和流量Q不(bu)(bu)变时(shi)(shi),活(huo)(huo)(huo)塞缸在左、右(you)两个方向(xiang)上输出的推力(li)F不(bu)(bu)相(xiang)等(deng),往复运动速度口也(ye)不(bu)(bu)相(xiang)同,并且活(huo)(huo)(huo)塞杆直径越(yue)大,这(zhei)种(zhong)差别也(ye)越(yue)大。但分别采用缸体固定(ding)和采用活(huo)(huo)(huo)塞杆固定(ding)时(shi)(shi),它们(men)相(xiang)应的工作(zuo)台的运动范围是(shi)(shi)相(xiang)同的。
4、双杆式活塞缸
双杆活塞(sai)(sai)(sai)缸(gang)两端的杆径(jing)通常是相(xiang)等的,因(yin)此活塞(sai)(sai)(sai)两端的有效(xiao)作用(yong)面积也(ye)(ye)相(xiang)等。当油缸(gang)两腔(qiang)分别(bie)交替输入相(xiang)同流(liu)量(liang)和压力(li)的流(liu)体(ti)时(shi),活塞(sai)(sai)(sai)上产生的最大推力(li)和运(yun)动(dong)速度也(ye)(ye)分别(bie)相(xiang)等。但分别(bie)采用(yong)缸(gang)体(ti)固定(ding)和活塞(sai)(sai)(sai)杆固定(ding)时(shi),它们(men)相(xiang)应的工作台的运(yun)动(dong)范(fan)围是不同的
双杆(gan)(gan)活塞气缸的结构(gou)与双活塞杆(gan)(gan)液压缸的结构(gou)相似,其图形符号也相同。
双杆(gan)BEETZ液(ye)压缸是活塞的两侧都有活塞杆(gan)的液(ye)压缸,一(yi)般为双向液(ye)压驱动(dong),可实现等速往复(fu)运动(dong)。
特点:
(1)无杆腔进油,有杆腔回油。
(2)有(you)杆(gan)腔进油,无(wu)杆(gan)腔回油。
(3)差动(dong)连接—左右两腔(qiang)接通,且都(dou)通压力油。
5、气液增力缸
气(qi)液增(zeng)(zeng)力(li)缸(gang)(gang)(gang)(gang)也称气(qi)液增(zeng)(zeng)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)一(yi)(yi)(yi)般简(jian)(jian)称增(zeng)(zeng)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)。 气(qi)液增(zeng)(zeng)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)是结合是气(qi)缸(gang)(gang)(gang)(gang)和油(you)(you)缸(gang)(gang)(gang)(gang)优点(dian)而改进(jin)设计的(de),液压(ya)(ya)(ya)(ya)油(you)(you)与压(ya)(ya)(ya)(ya)缩空气(qi)严格(ge)隔离,缸(gang)(gang)(gang)(gang)内的(de)活塞(sai)杆接触(chu)工作(zuo)件(jian)后(hou)自动(dong)启程,动(dong)作(zuo)速(su)度快(kuai),且(qie)较气(qi)压(ya)(ya)(ya)(ya)传动(dong)稳定,缸(gang)(gang)(gang)(gang)体装(zhuang)(zhuang)置(zhi)简(jian)(jian)单(dan),出(chu)(chu)力(li)调整(zheng)容(rong)易,相同条件(jian)下可(ke)(ke)(ke)达(da)到油(you)(you)压(ya)(ya)(ya)(ya)机之(zhi)高出(chu)(chu)力(li),能(neng)耗低,软着陆不损模(mo)具,安(an)装(zhuang)(zhuang)容(rong)易并且(qie)特(te)殊增(zeng)(zeng)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)(ke)360度任意角度安(an)装(zhuang)(zhuang),所(suo)占用的(de)空间小,故障少无温升之(zhi)困扰,寿(shou)命长,噪声小,等核心特(te)性。 增(zeng)(zeng)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)使用一(yi)(yi)(yi)般气(qi)压(ya)(ya)(ya)(ya)即(ji)能(neng)达(da)成油(you)(you)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)之(zhi)高出(chu)(chu)力(li),不需要(yao)液压(ya)(ya)(ya)(ya)单(dan)元(yuan)。 增(zeng)(zeng)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)一(yi)(yi)(yi)般可(ke)(ke)(ke)分为:预压(ya)(ya)(ya)(ya)式增(zeng)(zeng)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)、直压(ya)(ya)(ya)(ya)式增(zeng)(zeng)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)、行程可(ke)(ke)(ke)调增(zeng)(zeng)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)、加大回(hui)程拉(la)力(li)增(zeng)(zeng)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)、紧(jin)凑(cou)并列型增(zeng)(zeng)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)、迷(mi)你型增(zeng)(zeng)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)、快(kuai)速(su)型增(zeng)(zeng)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)、油(you)(you)气(qi)隔离型增(zeng)(zeng)压(ya)(ya)(ya)(ya)缸(gang)(gang)(gang)(gang)。
增压(ya)缸的工作(zuo)频率,按照不同的行程及缸径(jing)一(yi)般在(zai)10~70次/分钟 作(zuo)动方(fang)式:双动 操作(zuo)速度:50~1000mm/s 出力范围:1~100吨 应用范围:压(ya)印(yin)标记、弯折型(xing)(xing)材(cai)、模具冲孔(kong)、冲切钢材(cai)、型(xing)(xing)材(cai)碰焊(han)、挤模成型(xing)(xing)、压(ya)平(ping)校直(zhi)、铆接锻压(ya)、整型(xing)(xing)钣金(jin)、紧(jin)密装配(pei)、铆合连接、金(jin)属冲压(ya)。
6、伸缩(suo)BEETZ液(ye)压缸
伸(shen)(shen)缩式(shi)(shi)液压(ya)缸(gang)是可以(yi)得到较长工(gong)作行(xing)程的具有多(duo)(duo)级套筒形(xing)活塞(sai)杆的液压(ya)缸(gang),伸(shen)(shen)缩式(shi)(shi)液压(ya)缸(gang)又称多(duo)(duo)级液压(ya)缸(gang)。伸(shen)(shen)缩式(shi)(shi)液压(ya)缸(gang)是由两个或多(duo)(duo)个活塞(sai)式(shi)(shi)液压(ya)缸(gang)套装而(er)成的,前一级活塞(sai)缸(gang)的活塞(sai)杆是后一级活塞(sai)缸(gang)的缸(gang)筒。
当压(ya)(ya)力油从无杆腔进入时,活塞有(you)效(xiao)面(mian)积最大的(de)缸(gang)筒开始伸(shen)(shen)出(chu)(chu),当行(xing)至终点时,活塞有(you)效(xiao)面(mian)积次之的(de)缸(gang)筒开始伸(shen)(shen)出(chu)(chu)。伸(shen)(shen)缩式液压(ya)(ya)伸(shen)(shen)出(chu)(chu)的(de)顺(shun)序是由(you)(you)大到小(xiao)依(yi)次伸(shen)(shen)出(chu)(chu),可获得很长的(de)工(gong)作行(xing)程,外伸(shen)(shen)缸(gang)筒有(you)效(xiao)面(mian)积越小(xiao),伸(shen)(shen)出(chu)(chu)速度越快(kuai)。因(yin)此,伸(shen)(shen)出(chu)(chu)速度有(you)慢变快(kuai),相应的(de)液压(ya)(ya)推(tui)(tui)力由(you)(you)大变小(xiao);这种推(tui)(tui)力、速度的(de)变化规律,正适合各种自动(dong)装卸机(ji)械对推(tui)(tui)力和(he)速度的(de)要(yao)求(qiu)。而缩回的(de)顺(shun)序一(yi)般是由(you)(you)小(xiao)到大依(yi)次缩回,缩回时的(de)轴向长度较短(duan),占(zhan)用(yong)空间较小(xiao),结构紧凑。常用(yong)于工(gong)程机(ji)械和(he)其他行(xing)走机(ji)械,如起重机(ji)、翻斗汽车等(deng)的(de)液压(ya)(ya)系统中。
7、柱塞缸
柱塞缸是BEETZ液压缸的一种结构形式。
单柱(zhu)塞(sai)缸(gang)(gang)只(zhi)能实现一个(ge)(ge)方(fang)向运动,反(fan)向要靠外(wai)力(li),如(ru)下图a。用两个(ge)(ge)柱(zhu)塞(sai)缸(gang)(gang)组合(he),如(ru)图b,也能用压力(li)油实现往复运动。柱(zhu)塞(sai)缸(gang)(gang)运动时,由缸(gang)(gang)盖上(shang)的导向套来导向,因此(ci)缸(gang)(gang)筒内(nei)壁不(bu)需要精加工。它特别(bie)适用于(yu)行程较(jiao)长的场合(he)。另外(wai)柱(zhu)塞(sai)缸(gang)(gang)又有径向柱(zhu)塞(sai)缸(gang)(gang)和(he)轴向柱(zhu)塞(sai)缸(gang)(gang)之(zhi)分。