其他多種形式的液壓缸簡(jiǎn)介

(1)增壓液壓缸。增壓液壓缸又稱增壓器，它利用活塞和柱塞有效面積的不同使液壓系統(tǒng)中的局部區(qū)域獲得高壓。它有單作用和雙作用兩種形式，單作用增壓缸的工作原理如圖F(a)所示。輸入活塞缸的液體壓力為p1，活塞直徑為D，柱塞直徑為d，柱塞缸中輸出的液體壓力為高壓，其值為

                  p2=p1(D/d)2=Kp1                          (5-14)

式中，K=D2/d2，稱為增壓比，它代表增壓程度。

 

    顯然增壓能力是在降低有效能量的基礎(chǔ)上得到的，也就是說(shuō)增壓缸僅僅是增大輸出的壓力，并不能增大輸出的能量。

    單作用增壓缸在柱塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)，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(shí)才又輸出高壓液體。為了克服這一缺點(diǎn)，可采用雙作用增壓缸，如圖E(b)所示，由兩個(gè)高壓端連續(xù)向系統(tǒng)供油。

    在液壓系統(tǒng)中，若整個(gè)系統(tǒng)需要低壓，而局部需要高壓，為節(jié)省一個(gè)高壓泵，則可使用增壓缸。

    (2)增力缸。增力缸是由兩個(gè)單桿活塞缸串接而成的，如圖G所示。即兩個(gè)單桿式活塞缸的活塞桿連成一體，一起動(dòng)作。當(dāng)液壓油同時(shí)輸入兩個(gè)液壓缸的左腔時(shí)，串聯(lián)活塞桿右移，兩缸的右腔同時(shí)排出油液，其推力F等于兩個(gè)液壓缸推力之和，其值為

           F=p(πD2/4)+p(π/4)(D2-d2)=p(π/4)(2D2-d2)            (5-15)

    活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度為

                     V=4q/[4q/π(2D2-d2)]                      (5-16)

式中，D為活塞直徑；d為活塞桿直徑；p為輸人液壓缸的壓力；q為輸入液壓缸的流量。

當(dāng)單個(gè)液壓缸推力不足，缸徑因空間限制不能加大，但軸向長(zhǎng)度允許增加時(shí)可采用增力缸。

 

    (3)增速缸。增速缸的功用是使執(zhí)行元件獲得盡可能大的工作速度，縮短機(jī)械空程運(yùn)動(dòng)時(shí)間，以提高生產(chǎn)率或充分利用功率。圖H所示為增速缸的結(jié)構(gòu)示意圖。它由活塞缸和柱塞缸組合而成。活塞2既和缸體1組成活塞式液壓缸，又和柱塞3組成柱塞式液壓缸，并且柱塞固定在缸體1的底部。當(dāng)壓力油從a口輸入到A腔時(shí)，由于柱塞3的直徑小，將活塞2快速推出，C腔的油液通過c口排除，此時(shí)B腔產(chǎn)生局部真空，由b口立即進(jìn)入低壓油補(bǔ)充。這時(shí)活塞2的最大移動(dòng)速度為

                           v1=4q/πd2                     (5-17)

    當(dāng)活塞2進(jìn)入工作狀態(tài)，油壓升高，此時(shí)壓力油從a、b兩口進(jìn)入油腔A、B，活塞轉(zhuǎn)為大推力、低速運(yùn)動(dòng)，活塞2的運(yùn)動(dòng)速度為

                           v2=4q/πD2                    (5-18)

    當(dāng)工作完畢后，活塞2需要退回原位，壓力油由c口進(jìn)入C腔，A和B腔中的油液分別由a和b口排出，活塞2快退的速度為

                         v3=4q/[π(D2-d12)]                 (5-19)

式中，q為供油量；D為缸體1的內(nèi)徑；d為柱塞3的直徑；d1為活塞桿直徑。

    (4)伸縮缸。伸縮缸由兩個(gè)或多個(gè)活塞缸套裝而成，前一級(jí)活塞缸的活塞桿內(nèi)孔是后一級(jí)活塞缸的缸筒，伸出時(shí)可獲得很長(zhǎng)的工作行程，縮回時(shí)可保持很小的結(jié)構(gòu)尺寸。典型伸縮缸疊合后的長(zhǎng)度在其伸出長(zhǎng)度的20%～40%變化。所以，當(dāng)安裝空間受限制而應(yīng)用場(chǎng)合叉需要長(zhǎng)行程時(shí)，伸縮缸是最佳的解決方案。

伸縮缸可以是圖I(a)所示的單作用式，也可以是圖I(b)所示的雙作用式，前者靠外力回程，后者靠液壓回程。圖I(c)所示的是雙作用式伸縮缸結(jié)構(gòu)示意圖。

 

    伸縮缸的外伸動(dòng)作是逐級(jí)進(jìn)行的。先是最大直徑的缸筒以最低的油液壓力開始外伸，當(dāng)?shù)竭_(dá)行程終點(diǎn)后，稍小直徑的缸筒開始外伸，直徑最小的末級(jí)最后伸出。隨著工作級(jí)數(shù)變大，外伸缸簡(jiǎn)直徑越來(lái)越小，輸出推力逐漸減小，工作速度逐漸加大，其值為

                         Fi=p1((πDi2/4))                     (5-20)

                            vi=4q/πDi2                     (5-21）

式中，i為i級(jí)活塞缸；F為液壓缸推力；D為活塞直徑；q為輸入液壓缸總流量。

(5)齒輪缸。齒輪缸由兩個(gè)柱塞缸和一套齒條傳動(dòng)裝置組成，如圖J所示。壓力油推動(dòng)柱塞的直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)齒輪齒條傳動(dòng)裝置將直線運(yùn)動(dòng)變成齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，用于實(shí)現(xiàn)工作部件的往復(fù)擺動(dòng)或間歇進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。