雙作用油缸是指能由活塞的兩側(cè)輸入壓力油的液壓缸。它常被用作千斤頂?shù)尿?qū)動(dòng)組件。雙作用油缸的執(zhí)行器是液壓運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的主要的輸出設(shè)備,雖然在大小、類型和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)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(yùn)動(dòng)或力,從而驅(qū)動(dòng)負(fù)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(gè)方向的運(yùn)動(dòng)用油壓實(shí)現(xiàn),返回時(shí)靠自重或彈簧等外力,這種油缸的兩個(gè)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(gè)腔都有油,兩個(gè)方向的動(dòng)作都要靠油壓來(lái)實(shí)現(xiàn) 。
結(jié)構(gòu)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(duì)于工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié),它能耐受20,000 kPa(持續(xù)壓力)以內(nèi)的壓力;對(duì)于攪拌和壓力的應(yīng)用,可達(dá)到55,000 kPa。其行程長(zhǎng)度能達(dá)到3米,液壓缸體直徑可達(dá)到20cm,還有更大的尺寸,可用于其他特殊應(yīng)用。
根據(jù)基本的液壓關(guān)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(dāng)然,摩擦力和其他實(shí)際損耗會(huì)降低力的效果。
簡(jiǎn)單的執(zhí)行器的構(gòu)造是一個(gè)簡(jiǎn)單作用的液壓缸體,液體在活塞的一邊,僅在一個(gè)方向產(chǎn)生輸出的力和運(yùn)動(dòng)。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(dāng)活塞桿進(jìn)行曲伸時(shí)候,一個(gè)雙作用的缸體將液體從活塞的任一端產(chǎn)生力或運(yùn)動(dòng)?;钊庵睆胶透左w內(nèi)直徑之間的密封必須能同時(shí)處理方向和運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。此外,這里還可以是雙端桿缸體,它通過(guò)缸體的后部蓋增加了一個(gè)活塞桿伸展運(yùn)動(dòng)。
一個(gè)典型的雙作用油缸,活塞伸展時(shí)產(chǎn)生的力會(huì)略大于收縮的力,雖然在每個(gè)活塞上收到的壓力一致,但因?yàn)楸┞对谝簤毫黧w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(gè)活塞式樣缸體,采用直徑活塞桿可適應(yīng)各種環(huán)境,全活塞的直徑設(shè)計(jì),可在壓力或沖擊的環(huán)境中的在長(zhǎng)行程的水平元件或垂直方向有負(fù)荷狀態(tài)下,避免了活塞桿彎曲。
活塞連接在一個(gè)高強(qiáng)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(xì)膩,保證密封效果的長(zhǎng)時(shí)間使用?;钊仨毰c缸體精確貼合,每個(gè)部份都是嚴(yán)格的柱體,而且是經(jīng)過(guò)精密處理的,以產(chǎn)生平滑的輸出運(yùn)動(dòng)。
雙作用缸體是常用的液壓缸體類型,提供兩個(gè)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(gè)電子液壓伺服閥,從而能完成復(fù)雜的高速和位移控制。應(yīng)用范圍不僅包括生產(chǎn)機(jī)械機(jī)床、金屬加工設(shè)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。