液壓缸是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的執(zhí)行元件， 它是把液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)的是連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而液壓缸實(shí)現(xiàn)的則是往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本文興迪源機(jī)械帶來(lái)液壓學(xué)習(xí)：液壓缸的基礎(chǔ)知識(shí)。

一、液壓缸的結(jié)構(gòu)：

圖1為液壓缸的基本結(jié)構(gòu)圖，其主要零件有：

1）缸體 Cylinder TubeCylinder Tube

2）密封端蓋 Gland

3）活塞桿 Cylinder Rod

4）活塞和活塞密封 Piston and Piston Seal

圖1

小小的活塞密封圈，可將液壓缸的兩個(gè)腔室（無(wú)桿腔和有桿腔）分成兩個(gè)不同的壓力區(qū)。

我們知道，液壓缸產(chǎn)生的是直線運(yùn)動(dòng)。它由一個(gè)圓柱缸體和一個(gè)活塞桿組成，活塞桿在缸體內(nèi)進(jìn)進(jìn)出出?；钊倪\(yùn)動(dòng)范圍受限于缸體的長(zhǎng)度。活塞密封將缸體分為兩個(gè)腔室：有桿腔和無(wú)桿腔。如果在無(wú)桿腔充入油液，那么活塞桿就會(huì)伸出。向有桿腔充入油液，活塞桿就會(huì)回縮。圖2是液壓缸的伸出與回縮過(guò)程。

　圖2

2、液壓缸的內(nèi)部空間

記住一點(diǎn)，我之所以選用液壓油作為液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)，主要是看中液壓油近似于不可壓縮（其實(shí)液壓油在高壓下還是會(huì)存在一定的可壓縮量的，但可壓縮量很小，基本都是忽略不計(jì)的）。當(dāng)你窺視處于工作狀態(tài)中的液壓缸內(nèi)部時(shí)，缸體內(nèi)都是充滿油液的。當(dāng)然啦，活塞和活塞桿肯定是占據(jù)了缸體中的一部分空間的。

你可以想象一下，如果把活塞和活塞桿強(qiáng)行插入裝滿液壓油的缸筒內(nèi)，那么為了給活塞和活塞桿騰出空間，留出足夠的空間，肯定會(huì)有與活塞和活塞桿等體積的油液會(huì)溢出缸筒。如下圖3所示。

圖3

3、活塞移動(dòng)的條件

由于液壓缸缸體內(nèi)的總?cè)莘e是固定的，你在給缸體的某一腔室內(nèi)不斷充入油液的過(guò)程中，另一側(cè)腔室內(nèi)的油液肯定是要外流的。

換一種說(shuō)法是，如果你想活塞在缸筒內(nèi)能夠發(fā)生移動(dòng)，那么你就要提供一條液壓油能夠流進(jìn)和流出缸筒的路徑，否則活塞是無(wú)法移動(dòng)的。

舉一個(gè)極端的例子，如果我把液壓缸的兩個(gè)油口都堵起來(lái)，在這種情況下，即使活塞桿上放了很重的物體（壓力在液壓缸的承壓范圍內(nèi)），活塞也是無(wú)法向下移動(dòng)的，如圖4所示。

圖4

4、活塞密封圈的作用

很多人會(huì)認(rèn)為活塞上安裝密封圈的目的是為了防止活塞桿下落（油缸垂直放置時(shí)）。不過(guò)，這種想法是有誤的。

通過(guò)上文的學(xué)習(xí)，我們知道了要想使活塞桿移動(dòng)的唯一方法就是提供一條油液流進(jìn)、流出液壓缸的路勁。那么活塞密封圈的作用到底是什么呢？

其實(shí)，密封圈的作用只有一個(gè)，就是在泵給液壓缸供給恒定的流量時(shí)，能夠保證活塞的移動(dòng)速度恒定。

為什么這么說(shuō)呢？因?yàn)?，如果沒(méi)有這個(gè)密封圈，那么會(huì)有一部分油液不是用來(lái)推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，而是從間隙中繞過(guò)了活塞，流到另一側(cè)腔室中去了。這樣一來(lái)，進(jìn)入油缸的流量是恒定的，但是推動(dòng)活塞移動(dòng)的流量卻減少了，那么活塞的移動(dòng)速度肯定是無(wú)法保證恒定的了。

那么我們?nèi)绾文茏C明上述觀點(diǎn)呢？如下圖5所示，如果我們事先將液壓缸兩端堵上，再移除活塞上的密封圈，活塞桿是不會(huì)發(fā)生下降的。因?yàn)榇藭r(shí)缸筒內(nèi)充滿了油液，且油液沒(méi)有流出油缸的通道，因此油缸內(nèi)是沒(méi)有空間來(lái)容納因?yàn)橄陆刀M(jìn)入缸筒中的那部分活塞桿的體積的。

圖5

如果你還未理解上述內(nèi)容，那么圖6會(huì)給你不錯(cuò)的啟示。

圖6

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