雙作用油缸是指能由活塞的兩側輸入壓力油的液壓缸。它常被用作千斤頂?shù)尿?qū)動組件。雙作用油缸的執(zhí)行器是液壓運動系統(tǒng)的主要的輸出設備,雖然在大小、類型和設計結構上各有不同,通常這部分也是能被觀察到的部分。這些執(zhí)行器將液體壓力轉(zhuǎn)換成快速的、可控的線性運動或力,從而驅(qū)動負載。
雙作用油缸與單作用液壓缸區(qū)別
單作用液壓缸是指其中一個方向的運動用油壓實現(xiàn),返回時靠自重或彈簧等外力,這種油缸的兩個腔只有一端有油,另一端則與空氣接觸。雙作用油缸就是兩個腔都有油,兩個方向的動作都要靠油壓來實現(xiàn) 。
結構原理
典型的執(zhí)行器包括液壓缸體、節(jié)流閥蓋、活塞、活塞桿、密封件,以及活塞和活塞桿的軸承面。通常,對于工業(yè)的各個環(huán)節(jié),它能耐受20,000 kPa(持續(xù)壓力)以內(nèi)的壓力;對于攪拌和壓力的應用,可達到55,000 kPa。其行程長度能達到3米,液壓缸體直徑可達到20cm,還有更大的尺寸,可用于其他特殊應用。
根據(jù)基本的液壓關系(帕斯卡定律),由缸體產(chǎn)生的線性壓力的大小是系統(tǒng)流體壓力P與活塞的有效面積A的乘積,即F=PA。當然,摩擦力和其他實際損耗會降低力的效果。
簡單的執(zhí)行器的構造是一個簡單作用的液壓缸體,液體在活塞的一邊,僅在一個方向產(chǎn)生輸出的力和運動。重力或外部的彈簧能使活塞回歸到起始位置,而液體重新回到缸體中。當活塞桿進行曲伸時候,一個雙作用的缸體將液體從活塞的任一端產(chǎn)生力或運動。活塞外直徑和缸體內(nèi)直徑之間的密封必須能同時處理方向和運動的問題。此外,這里還可以是雙端桿缸體,它通過缸體的后部蓋增加了一個活塞桿伸展運動。
一個典型的雙作用油缸,活塞伸展時產(chǎn)生的力會略大于收縮的力,雖然在每個活塞上收到的壓力一致,但因為暴露在液壓流體中的有效面積不同,因而力也不同。另外一種執(zhí)行器的變通類型是一個活塞式樣缸體,采用直徑活塞桿可適應各種環(huán)境,全活塞的直徑設計,可在壓力或沖擊的環(huán)境中的在長行程的水平元件或垂直方向有負荷狀態(tài)下,避免了活塞桿彎曲。
活塞連接在一個高強度的鋼活塞桿上,活塞桿的另一端與連接活塞端。通常采用表面硬化或鍍鉻桿方式,使其表面的處理十分細膩,保證密封效果的長時間使用。活塞必須與缸體精確貼合,每個部份都是嚴格的柱體,而且是經(jīng)過精密處理的,以產(chǎn)生平滑的輸出運動。
雙作用缸體是常用的液壓缸體類型,提供兩個方向的輸出的行程。工業(yè)缸體還支持轉(zhuǎn)向橫拉桿以固定缸體、缸頭和末端蓋。
新的工業(yè)雙作用油缸還加入了傳感器反饋和一個電子液壓伺服閥,從而能完成復雜的高速和位移控制。應用范圍不僅包括生產(chǎn)機械機床、金屬加工設備,還可以廣泛使用在鋼鐵的執(zhí)行器、核電廠控制、客用電梯等。