一种小尺寸耐高压液压油缸的结构设计_行业新闻_盐城平波机械制造有限公司

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行业新闻
一种小尺寸耐高压液压油缸的结构设计
作者: 来源: 日期:2019/1/3 11:07:24 人气:2

0 引言

液压油缸是机械行业中的常见设备, 其性能的优劣决定了液压系统的可靠性, 而液压油缸的内部结构及外部连接方式的设计直接影响液压油缸的性能。在使用过程中, 液压油缸需要适应多种不同的应用环境[1]。比如, 研发某机床时, 既要根据生产的需求, 同时又要考虑到空间的限制, 这就需要设计制造出一种小尺寸耐高压液压油缸。

这种油缸工作环境为:与机器上的构件直接相联, 通过双活塞伸缩, 产生液压夹紧力。该油缸设计参数为:油缸外形截面尺寸限制在60×45, 系统压力为12 Mpa, 活塞低速往返。笔者经过多次设计论证, 优化组合, 设计出的非标油缸结构如图1。

1 油缸结构原理

如图1所示, 油缸采用双活塞, 活塞的密封端做成“多个环形槽”结构, 即3个槽依次装孔用密封圈、导向套、孔用密封圈;导向套上装有2个O型密封圈与1个防尘密封圈。装配时, 活塞套上导向套一起装入缸孔, 通过导向套与缸体的螺纹旋合, 完成油缸的主体装配, 再装上管接头、上下耳座等。

图1 油缸主视图与俯视图   下载原图


1-上耳座2-活塞3-导向套4-防尘密封圈5-O型密封圈6-O型密封圈7-密封垫8-软管接头9-接头体10-缸体11-孔用密封圈12-支撑环13-键14-下耳座15-螺塞16-螺钉17-止动螺钉18-挡圈19-衬套20-销轴

图2是图1中不同剖切部位的剖视图, 与常见油压缸一样, 通过管接头进出油, 驱动活塞运动。

图3是油缸密封结构的局部放大图。活塞上的2个孔用密封圈相对排列, 在“多个环形槽”部位与缸壁的挤压作用下能承受双向高油压, 在一定的工作压力和温度范围内, 具有良好的密封性能, 并随着压力的增加能自动提高密封性能;活塞上的支撑环为有缝环状结构, 装配时拉开缺口直接套入, 材料采用自润滑性好且耐磨的尼龙1010, 摩擦系数小, 滑动平稳顺畅, 同时也起到一定的密封抗高压作用;油缸两端采用导向套组装, 不仅便于装配更换, 同时导向套与缸体的螺纹旋合能自动补偿同轴度误差;导向套与活塞间的2个O型密封圈配合, 进一步形成密封性强、耐高压的结构。

图2 剖视图   下载原图


图3 局部放大图   下载原图


在图1中, 连接在下耳座上的键可在缸体上的键槽中滑动导向, 确保活塞伸缩时能在平面内运动, 避免发生高压下扭曲扭转。

2 油缸特点

花开棋牌2.1 液压油缸的进、回液压口均只一个, 这种单进液、单回液的设计方式有以下特点:

(1) 卸油截面集中, 即使液压油质粘稠度高一点, 也不会堵塞, 不易发生故障, 使活塞、油缸能够正常工作。

(2) 卸油孔的位置设定恰当, 活塞前后运动时, 活塞上的密封圈不经过卸油孔, 例如橡胶的自身弹性向卸油孔中膨胀而导致卸油孔边与活塞密封槽边对橡胶密封圈形成剪切从而影响橡胶密封圈寿命的情况并不存在, 在一定程度上极好的保证了橡胶密封圈的寿命。

2。2 活塞结构特点

活塞采用“多个环形槽”结构, 多重密封, 在小尺寸截面的条件下能承受较大压力, 同时保证高压低速情况下滑动顺畅, 密封性完好无泄漏。

2.3 密封性能特点

在密封的选择上, 活塞、导向套、缸体间采用孔用密封圈、尼龙1010支撑环和“O”型密封圈的组合, 具有密封性能良好, 无黏附倾向和爬行现象, 有很好的抗蚀性、耐酸碱性、耐油性。其中, 孔用密封圈抗腐蚀能力强, 不易老化, 工作寿命长, 耐磨性好, 磨损后在一定程度上能自动补偿, 并有突出的耐高低温性能, 使用寿命长, 甚至能在无油润滑下使用[2];同时, 加强“O”型密封圈的安装规范, 能显著提高了防漏防渗。

花开棋牌2.4 油缸零部件特点

(1) 油缸两端采用导向套组装, 便于装配与维修更换。

(2) 油缸零部件均为常见材料和易购标准件, 如:缸体、活塞、上下耳座均采用45钢, 导向套采用HT350, 整套装置成本低廉, 易于配置。

(3) 由于实际运用时, 活塞移动距离较小, 与导向套并无接触, 所以油缸未设计缓冲装置, 活塞杆不易损坏, 产生轴向和径向伤痕的几率很小。

2.5 油缸的尺寸特点

油缸整体尺寸小, 适合多个油缸并排排列, 满足了应用中对小空间的需求。

3 实际应用效果

实际应用中, 可多个油缸在紧凑空间内并排排列, 在使用N32抗磨液压油、系统压力为12Mpa、流量30L/min、加载时间在0-99 s内的工作条件下, 油缸工作稳定, 密封性良好。

4 结束语

液压油缸对于液压机械来说是非常重要的部件。随着科学技术的发展与进步, 液压油缸应用日趋广泛, 液压油缸设备的创新发展面临新的机遇[3]。积极发现并解决现实生产中存在的问题, 在降本减耗、保证生产、增进效益方面进行提高, 着手对新型油缸研发创新势在必行。

本文完整分析了一种小尺寸耐高压液压油缸的设计原理和特点, 创新点为采用了“多个环形槽”式的活塞结构, 孔用密封圈+尼龙1010支撑环+“O”型密封圈的多重密封组合形式, 在小尺寸截面的条件下能承受较大压力, 可保证高压低速情况下滑动顺畅、工作良好。


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