恩派克液压缸的基础知识

2019-08-13 11:05

1、液压缸的结构

图1为液压缸的基本结构图,其主要零件有:

  • 缸体 Cylinder TubeCylinder Tube

  • 密封端盖 Gland

  • 活塞杆 Cylinder Rod

  • 活塞和活塞密封 Piston and Piston Seal

液压缸的基础知识

图1

小小的活塞密封圈,可将液压缸的两个腔室(无杆腔和有杆腔)分成两个不同的压力区。

我们知道,液压缸产生的是直线运动。它由一个圆柱缸体和一个活塞杆组成,活塞杆在缸体内进进出出。活塞的运动范围受限于缸体的长度。活塞密封将缸体分为两个腔室:有杆腔和无杆腔。如果在无杆腔充入油液,那么活塞杆就会伸出。向有杆腔充入油液,活塞杆就会回缩。图2是液压缸的伸出与回缩过程。

液压缸的基础知识

图2

2、液压缸的内部空间

记住一点,我之所以选用液压油作为液压系统的工作介质,主要是看中液压油近似于不可压缩(其实液压油在高压下还是会存在一定的可压缩量的,但可压缩量很小,基本都是忽略不计的)。当你窥视处于工作状态中的液压缸内部时,缸体内都是充满油液的。当然啦,活塞和活塞杆肯定是占据了缸体中的一部分空间的。

你可以想象一下,如果把活塞和活塞杆强行插入装满恩派克液压油的缸筒内,那么为了给活塞和活塞杆腾出空间,留出足够的空间,肯定会有与活塞和活塞杆等体积的油液会溢出缸筒。 如下图3所示。

液压缸的基础知识

图3

3、活塞移动的条件

由于液压缸缸体内的总容积是固定的,你在给缸体的某一腔室内不断充入油液的过程中,另一侧腔室内的油液肯定是要外流的。

换一种说法是,如果你想活塞在缸筒内能够发生移动,那么你就要提供一条液压油能够流进和流出缸筒的路径,否则活塞是无法移动的。

举一个极端的例子,如果我把液压缸的两个油口都堵起来,在这种情况下,即使活塞杆上放了很重的物体(压力在液压缸的承压范围内),活塞也是无法向下移动的,如图4所示。

液压缸的基础知识

图4

4、活塞密封圈的作用

很多人会认为活塞上安装密封圈的目的是为了防止活塞杆下落(油缸垂直放置时)。不过,这种想法是有误的。

通过上文的学习,我们知道了要想使活塞杆移动的唯一方法就是提供一条油液流进、流出液压缸的路劲。那么活塞密封圈的作用到底是什么呢?

其实,密封圈的作用只有一个,就是在泵给恩派克液压缸供给恒定的流量时,能够保证活塞的移动速度恒定。

为什么这么说呢?因为,如果没有这个密封圈,那么会有一部分油液不是用来推动活塞运动,而是从间隙中绕过了活塞,流到另一侧腔室中去了。这样一来,进入油缸的流量是恒定的,但是推动活塞移动的流量却减少了,那么活塞的移动速度肯定是无法保证恒定的了。

那么我们如何能证明上述观点呢?如下图5所示,如果我们事先将液压缸两端堵上,再移除活塞上的密封圈,活塞杆是不会发生下降的。因为此时缸筒内充满了油液,且油液没有流出油缸的通道,因此油缸内是没有空间来容纳因为下降而进入缸筒中的那部分活塞杆的体积的。

如果你还未理解上述内容,那么图6会给你不错的启示。

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图5

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