柱塞式液壓缸

 

    柱塞式液壓缸是一種單作用液壓缸，其工作原理如圖D(a)所示，柱塞與工作部件連接，缸筒固定在機體上，當壓力油進入缸筒時，推動柱塞帶動運動部件向右運動，但反向退回時必須靠其他外力或自重驅動。所以通常成對反向布置使用，如圖D(b)所示，當柱塞的直徑為d，輸入液壓油的流量為q_v壓力為p時，則

柱塞的速度v                 v=q_v/A=4q_v/πd²               (4-18)

    柱塞的推力F                F=pA=p（π/4）d²               (4-19)

因為柱塞式液壓缸的柱塞與缸筒無配合要求，缸筒內孔不需精加工，甚至可以不加工。運動時由缸蓋上的導向套來導向，所以它特別適用在行程較長的場合。

A

    3．擺動式液壓缸

    擺動式液壓缸是輸出轉矩并實現往復擺動的一種液壓缸。葉片式擺動液壓缸如圖E所示，按葉片數量可為單葉片、雙葉片和多葉片擺動缸。圖E(a)為單葉片擺動缸，它的擺動角度較大，可達300°。當擺動缸進出油口壓力分別為p_l和p₂，輸入流量為q_v時，則

    輸出轉矩T    T= (4-20)

    角速度ω                   ω=2πn=                 (4-21)

  式中，6為葉片的寬度，R1、R2為葉片底部、頂部的回轉半徑。

  圖E(b)所示為雙葉片式擺動缸，它的擺動角度較小，可達150°，它的輸出轉矩是單葉片式的兩倍，而角速度則是單葉片式的一半。

    4．其他液壓缸

    (l)增壓缸增壓缸又稱增壓器。增壓缸將輸入的低壓油轉變為高壓油，供液壓系統中的高壓支路使用。其工作原理如圖F所示。它由直徑不同（D和d）的兩個液壓缸串聯而成，大缸為原動缸，小缸為輸出缸。設輸入原動缸的壓力為p_l，輸出缸的出油壓力為p₂，根據力平衡關系，有如下等式

(π/4)d²p₂=(π/4)D²p₁

    整理得

                              p₂=(D²/d²)p₁                     (4-22)

式中，比值D²/d²稱為增壓比。

    增壓比代表其增壓能力。顯然增壓能力是在降低有效流量的基礎上得到的，也就是說增壓缸僅僅是增大輸出的壓力，并不能增大輸出的能量。

    單作用增壓缸在小活塞運動到終點時，不能再輸出高壓液體，需要將活塞退回到左端位置，再向右行時才又輸出高壓液體，即只能在一次行程中輸出高壓液體。為了克服這一缺點，可采用雙作用增壓缸，如圖F(b)所示，由兩個高壓端連續向系統供油。

(2)伸縮缸伸縮缸又稱多級缸，它由兩級或多級活塞缸套裝而成，圖G所示為其示意圖，前一級活塞缸的活塞就是后一級活塞缸的缸筒。伸縮缸逐個伸出時，有效工作面積逐次減小，因此，當輸入流量相同肘，外伸速度逐次增大；當負載恒定時，液壓缸的工作壓力逐次增高。空載縮回的順序一般是從小活塞到大活塞，收縮后液壓缸總長度較短，結構緊湊，適用于安裝空間受限制而行程要求很長的場合。例如，起重機伸縮臂液壓缸、自卸汽車舉升液壓缸等。

    (3)齒輪缸齒輪式液壓缸又稱無桿式活塞缸，它由兩個柱塞和一套齒輪齒條傳動裝置組成，如圖H所示，當壓力油推動活塞左右往復運動，齒條就推動齒輪件往復旋轉從而齒輪驅動工作部件（如組合機床中的旋轉工作臺）作周期性的往復旋轉運動。它多用于自動線、組合機床等的轉位或分度機構中。