星空体育电竞:2020液压缸技术标准

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  适用范围本维修技术标准规定了液压缸各组成部分的常用材料和技术方面的要求、液压缸的检查、装配以及试验,适用于宝钢股份公司宝钢分公司范围内液压缸的维修,维修单位按本标准执行,

  密封选择密封件应选择宝钢股份公司指定生产厂商的标准产品,特殊情况需得到宝钢有关技术部门审核同意,

  螺纹防松液压缸的螺纹连接在安装时应涂上宝钢股份公司指定生产厂商的螺纹紧固胶,

  液压缸防腐修理好的液压缸,若在仓库或现场存放时间超过半年时间,需采取了适当的防腐措施,

  螺栓选择级,包括级,以下的高强度螺栓能够使用国内著名生产厂的产品,级,不包括级,以上的高强度螺栓应采用国外著名生产厂的产品,

  1GB/T938,987液压缸及气缸公称压力系2JB/T939,999单活塞杆液压缸两腔面积3GB/T348,993液压气动系统及元件缸径及活塞杆外径4GB/T349,980液压气动系统及元件缸塞行程系列5GB/T350,液压气动系统及元件―活杆螺纹型式和尺寸系列

  8GB/T577,986液压缸活塞用带支承环密沟槽型式、尺寸和公差9GB/T578,986液压缸活塞杆用防尘圈沟型式、尺寸和公差

  ⑴无缝钢管若能满足规定的要求,能够使用无缝钢管作缸筒毛坯。一般常用调质的45号钢。需要焊接时,常用焊接性能较好的20,35号钢,机械粗加工后再调质。

  缸筒与活塞一般都会采用基孔制的间隙配合。活塞采用橡胶、塑料、皮革材质密封件时,缸筒内孔可采用H8、H9公差等级,与活塞组成、、、等不同的间隙配合。缸筒内孔表面粗糙度取~

  采用活塞环密封时,缸筒内孔的公差等级一般取H7,它可与活塞组成、等不同的间隙配合,内孔表面粗糙度取~

  采用间隙密封,缸筒内孔的公差等级一般取H6,与活塞组成的间隙配合,表面粗糙度取~μm。

  缸筒端面和缸盖接合面对液压缸轴线的垂直度误差,按直径每100mm不允许超出0.04mm,缸筒安装缸盖的螺纹应采用2a级精度的公制螺纹,采用耳环安装方法时,耳环孔的轴线mm。采用轴销式安装的步骤时,轴销的轴线mm。

  缸筒内径端部倒角15°,30°,或倒R3以上的圆角,表面粗糙度不差于μm,以免装配时损伤密封件,

  为了防止缸筒腐蚀、提高寿命,缸筒内径可以镀铬,镀层厚度一般为~0.05mm,接着进行珩磨或抛光。缸筒外露表面可涂耐油油漆。

  无导向环,支承环,的活塞选用高强度铸铁HT200~300,有导向环,支承环,的活塞选用碳素钢20号、35号及45号。

  采用活塞环密封时常取为f6或f7,采用橡胶、塑料密封件时,常取为f7、f8及f9,

  造。活塞杆一般用棒料,现在大部采用冷拉棒材。为了更好的提高硬度、耐磨性和抵抗腐蚀能力,活塞杆的材料通常要求表面淬火处理,淬火深度为(1mm)硬度通常为HRC50(60)然后表面再镀硬铬,镀层厚度为,0.05mm。

  3.3.2 技术方面的要求⑴活塞杆外径尺寸公差多为 f8,也有采用f7、 f9的。

  ⑸活塞杆端部的卡键槽、螺纹及缓冲柱塞与杆径同轴度允差不大于,0.02mm。缓冲柱塞最好采用活塞杆本身的端头部。

  ⑹表面粗糙度一般为,μ m,精度要求高时,取为 Ra≤,μm。端盖的材料和技术要求

  缸盖与缸底常用 45号钢锻造或铸造毛坯。需要焊接结构的,采用焊接性能较好的35号钢。 中低压缸可用 HT200、HT250、 HT300等灰口铸铁材料。

  缸盖内孔一般尺寸公差采用 H7、H8的精度等级、表面粗糙度通常取为,μ m。

  (一) ,一, 顺序动作回路,二, ,二, 同步动作回路,三, ,三, 防干扰回路

  速度控制回路是研究液压系统的速度调节和变换问题,常用的速度控制回路有调速回路、快速回路、速度换接回路等,本节中分别对上述三种回路进行介绍。

  调速回路的基础原理 从液压马达的工作原理可知,液压马达的转速 nM由输入流量和液压马达的排量 Vm决定, 即 nM=q/V m,液压缸的运动速度 v由输入流量和液压缸的有效作用面积A决定, 即 v=q/A。

  通过上面的关系不难得知,要想调节液压马达的转速 nM或液压缸的运动速度 v,可通过改变输入流量 q、改变液压马达的排量 Vm和改变缸的有效作用面积 A等方法来实现。 由于液压缸的有效面积 A是定值,只有改变流量 q的大小来调速,而改变输入流量 q,能够最终靠采用流量阀或变量泵来实现,改变液压马达的排量 Vm,可通过采用变量液压马达来实现,因此,调速回路主要有以下三种方式,

  1 ,节流调速回路, 由定量泵供油, 用流量阀调节进入或流出执行机构的流量来实现调速,

  3 ,容积节流调速回路,用限压变量泵供油, 由流量阀调节进入执行机构的流量,并使变量泵的流量与调节阀的调节流量相适应来实现调速。 此外还可采用几个定量泵并联, 按不同速度需要,启动一个泵或几个泵供油实现分级调速。

  节流调速原理。 节流调速回路是通过调节流量阀的通流截面积大小来改变进行执行机构的流量,以此来实现运动速度的调节。

  如图7—1所示,如果调节回路里只有节流阀, 则液压泵输出的油液全部经节流阀流进液压缸。 改变节流阀节流口的大小, 只能改变油液流经节流阀速度的大小, 而总的流量不会改变,在这种情况下节流阀不能起调节流量的作用,液压缸的速度不会改变。

  进油调速回路是将节流阀装在执行机构的进油路上,起调速原理如图 7-2 (a)所示.

  因为是定量泵供油,流量恒定, 溢流阀调定压力为 pt ,泵的供油压力 p0,进入液压缸的流量q1由节流阀的调节开口面积 a确定,压力作用在活塞 A1上,克服负载 F,推动活塞以速度v=q1/A1向右运动。因为定量泵供油, q 1小于qB ,所以p0=溢流阀调定供油压力 pt=const

  式中, k为与节流口形式、液流状态、油液性质等有关的节流阀的系数, a为节流口的通流面积, m为节流阀口指数,薄壁小孔, m=,。 由式, 7-1 ,可知, 当 F

  D.进油节流调速回路的优点是 ,液压缸回油腔和回油管中压力较低, 当采用单杆活塞杆液压缸, 使油液进入无杆腔中, 其有效工作面积较大, 能够获得较大的推力和较低的运动速度,这种回路多用于要求冲击小、负载变动小的液压系统中。

  回油节流调速回路将节流阀安装在液压缸的回油路上,其调速原理如图 7-2 (b)所示。

  因为是定量泵供油,流量恒定, 溢流阀调定压力为 pt ,泵的供油压力 p0,进入液压缸的流量q1 ,液压缸输出的流量 q2, q2由节流阀的调节开口面积 a确定,压力p1作用在活塞 A1上,压力p,作用在活塞 A,上,推动活塞以速度 v=q1/A1向右运动,克服负载 F做功。

  式中, k为与节流口形式、液流状态、油液性质等有关的节流阀的系数, a为节流口的通流面积, m为节流阀口指数,薄壁小孔, m=,。 由式, 7-1 ,可知, 当 F增大,a一定时,速度 v 减小。

  节流阀在回油路上可以产生背压, 相对进油调速而言, 运动比较平稳, 常用于负载变化较大, 要求运动平稳的液压系统中。 而且在a一定时,速度v随负载F增加而减小。

  如图 7—2 (a)、 (b)所示,将节流阀串联在回路中,节流阀和溢流阀相当于并联的两个液阻,定量泵输出的流量 q B不变,经节流阀流入液压缸的流量 q 1和经溢流阀流回油箱的流量 q的大小, 由节流阀和溢流阀液阻的相对大小决定。 节流阀通过改变节流口的通流截面,可以在较大范围内改变其液阻,从而改变进入液压缸的流量,调节液压缸的速度。

  这种回路由定量泵、 安全阀、 液压缸和节流阀组成, 节流阀安装在与液压缸并联的旁油路上,其调速原理如图 7-3所示。

  定油泵输出的流量 qB,一部分( q1) 进入液压缸,一部分( q2)通过节流阀流回油箱。溢流阀在这里起安全作用, 回路正常工作时, 溢流阀不打开, 当供油压力超过正常工作所承受的压力时,溢流阀才打开, 以防过载。 溢流阀的调节压力应大于回路正常工作所承受的压力, 在这种回路中,缸的进油压力 p1等于泵的供油压力 p B,溢流阀的调节压力一般为缸克服最大负载所需的工作所承受的压力的~倍.

  4,采用调速阀的节流调速回 路 前面介绍的三种基本回路其速度的稳定性均随负载的变化而变化, 对于一些负载变化较大, 对速度稳定性要求比较高的液压系统, 可采用调速阀来改善起速度-负载特性。

  采用调速阀也可按其安装的地方不同, 分为进油节流、 回油节流、 旁路节流三种基本调速回路。

  图7-4为调速阀进油调速回路。 图 7-4(a) 为回路简图, 图 7-4(b)为其速度—负载特性曲线图。

  其工作原理与采用节流的进油节流阀调速回路相似。在这里当负载 F变化而使 p 1变化时, 由于调速阀中的定差输出减压阀的调节作用,使调速阀中的节流阀的前后压差 Δ ,保持不变,从而使流经调速阀的流量 q1不变,所以活塞的运动速度 v也不变。

  其速度—负载特性曲线(b)所示。 由于泄漏的影响,实际上随负载 F的增加,速度v有所减小。

  在此回路中,调速阀上的压差Δ p包括两部分,节流口的压差和定差输出减压口上的压差。

  所以调速阀的调节压差比采用节流阀时要大,一般 Δp≥5×105Pa,高压调速阀则达10×105Pa。这样泵的供油压力 pB相应地比采用节流阀时也要调得高些,故其功率损失也要大些。

  综上所述, 采用调速阀的节流调速回路的低速稳定性、回路刚度、 调速范围等,要比采用节流阀的节流调速回路都好,所以它在机床液压系统中获得广泛的应用。

  容积调速回路是通过改变回路中液压泵或液压马达的排量来实现调速的。其主要优点是功率损失小 (没有溢流损失和节流损失 )且其工作所承受的压力随负载变化, 所以效率高、 油的温度低,适用于高速、大功率系统。

  按油路循环方法不一样, 容积调速回路有开式回路和闭式回路两种。 开式回路中泵从油箱吸油, 执行机构的回油直接回到油箱,油箱容积大,油液能得到较充分冷却,但空气和脏物易进入回路。 闭式回路中, 液压泵将油输出进入执行机构的进油腔, 又从执行机构的回油腔吸油。 闭式回路结构紧密相连, 只需很小的补油箱, 但冷却条件差。 为了补偿工作中油液的泄漏,一般设补油泵,补油泵的流量为主泵流量的 10%,15%。压力调节为 3×105,10×105Pa。容积调速回路通常有三种基本形式, 变量泵和定量液动机的容积调速回路, 定量泵和变量马达的容积调速回路,变量泵和变量马达的容积调速回路。

  这种调速回路可由变量泵与液压缸或变量泵与定量液压马达组成。其回路原理图如图7-5所示, 图 7-5(a) 为变量泵与液压缸所组成的开式容积调速回路, 图 7-5(b)为变量泵与定量液压马达组成的闭式容积调速回路。

  其工作原理是, 图 7-5(a) 中活塞5的运动速度 v由变量泵 1调节, 2为安全阀, 4为换向阀, 6为背压阀。 图7-5(b)所示为采用变量泵 3来调节液压马达 5的转速, 安全阀4用以防止过载,低压辅助泵 1用以补油,其补油压力由低压溢流阀 6来调节。

  上式表明, 因马达的排量 Vm和缸的有效工作面积 A是不变的, 当变量泵的转速 nB不变,则马达的转速 nm(或活塞的运动速度 )与变量泵的排量成正比, 是一条通过坐标原点的直线(c) 中虚线所示。实际上回路的泄漏是不可避免的,在一定负载下,需要一定流量才能启动和带动负载。所以其实际的 nm(或Vm)与VB的关系如实线所示。这种回路在低速下承载能力差,速度不稳定。

  ②转矩特性、功率特性, 当不考虑回路的损失时,液压马达的输出转矩 Tm(或缸的输出推力F)为Tm=VmΔp/2 π 或F=A(pB-p0) 。它表明当泵的输出压力 pB和吸油路(也即马达或缸的排油)压力 p0不变,马达的输出转矩 Tm或缸的输出推力 F理论上是恒定的,与变量泵的 VB 无关。但实际上由于泄漏和机械摩擦等的影响,也存在一个“死区” ,如图 7-5(c) 所示。

  式(7-6)表明, 马达或缸的输出功率 Pm随变量泵的排量 VB的增减而线性地增减。其理论与实际的功率特性亦见图 7-6(c) 。

  ③调速范围, 这种回路的调速范围, 主要决定于变量泵的变量范围, 其次是受回路的泄漏和负载的影响。采用变量叶片泵可达 10,变量柱塞泵可达 20。

  综上所述, 变量泵和定量液动机所组成的容积调速回路为恒转矩输出, 可正反向实现无级调速,调速范围较大。 适用于调速范围较大,要求恒扭矩输出的场合,如大型机床的主运动或进给系统中。

  (2)定量泵和变量马达容积调速回路。 定量泵与变量马达容积调速回路如图 7-6所示。图7-6(a)为开式回路, 由定量泵 1 、变量马达 2、安全阀 3、换向阀 4组成, 图 7-6(b)为闭式回路, 1、 2为定量泵和变量马达, 3为安全阀, 4为低压溢流阀, 5为补油泵。

  ①速度特性,在不考虑回路泄漏时,液压马达的转速 nm为,nm=qB/Vm

  式中qB为定量泵的输出流量。可见变量马达的转速 nm与其排量 Vm成正比, 当排量 Vm最小时,马达的转速 nm最高。其理论与实际的特性曲线(c) 中虚、实线所示。

  由上述分析和调速特性可知, 此种用调节变量马达的排量的调速回路, 如果用变量马达来换向,在换向的瞬间要经过“高转速—零转速—反向高转速”的突变过程,所以,不宜用变量马达来实现平稳换向。

  上式表明,马达的输出转矩 Tm与其排量Vm成正比,而马达的输出功率 Pm与其排量Vm 无关,若进油压力 pB与回油压力 p0不变时, P m=C,故此种回路属恒功率调速。其转矩特性和功率特性见图 7-6(c)所示。

  综上所述, 定量泵变量马达容积调速回路, 由于不能用改变马达的排量来实现平稳换向,调速范围比较小 (一般为3,4) , 因而较少单独应用。

  (3)变量泵和变量马达的容积调速回路。这种调速回路是上述两种调速回路的组合,其调速特性也具有两者之特点。

  图7-7所示为其工作原理与调速特性, 由双向变量泵 2和双向变量马达 9等组成闭式容积调速回路。

  该回路的工作原理,调节变量泵 2的排量VB和变量马达 9的排量Vm,都可调节马达的转速nm,补油泵 1通过单向阀 3和4向低压腔补油,其补油压力由溢流阀 10来调节,安全阀5和6分别用以防止正反两个方向的高压过载。 液控换向阀 7和溢流阀 8用于改善回路工作性能, 当高、低压油路压差 (pB-p0)大于一定值时,液动滑阀 7处于上位或下位,使低压油路与溢流阀 8接通,部分低压热油经 7、 8流回油箱。因此溢流阀 8的调节压力应比溢流阀10的调节压力低些。为合理地利用变量泵和变量马达调速中各自的优点,克服其缺点,在实际应用时,一般都会采用分段调速的方法。

  第一阶段将变量马达的排量 Vm调到最大值并使之恒定, 然后调节变量泵的排量 VB从最小逐渐加大到最大值, 则马达的转速 nm便从最小逐渐升高到相应的最大值 (变量马达的输出转矩Tm不变,输出功率 Pm逐渐加大) 。这一阶段相当于变量泵定量马达的容积调速回路。

  第二阶段将已调到最大值的变量泵的排量 VB固定不变,然后调节变量马达的排量 Vm,之从最大逐渐调到最小,此时马达的转速 nm便进一步逐渐升高到最高值 (在此阶段中,马达的输出转矩 Tm逐渐减小,而输出功率 Pm不变) 。这一阶段相当于定量泵变量马达的容积调速回路。

  这样, 就可使马达的换向平稳, 且第一阶段为恒转矩调速,第二阶段为恒功率调速。这种容积调速回路的调速范围是变量泵调节范围和变量马达调节范围之乘积, 所以其调速范围大(可达100) ,并且有较高的效率,它适用于大功率的场合,如矿山机械、起重机械以及大型机床的主运动液压系统。

  3.容积节流调速回路 容积节流调速回路的基本工作原理是采取了压力补偿式变量泵供油、调速阀(或节流阀)调节进入液压缸的流量并使泵的输出流量自动地与液压缸所需流量相适应。

  常用的容积节流调速回路有, 限压式变量泵与调速阀等组成的容积节流调速回路, 变压式变量泵与节流阀等组成的容积调速回路。

  图7-8所示为限压式变量泵与调速阀组成的调速回路工作原理和工作特性图。 在图示位置,活塞 4快速向右运动,泵 1按快速运动要求调节其输出流量 q max, 同时调节限压式变量泵的压力调节螺钉,使泵的限定压力 pC大于快速运动所需压力〔图 7-8(b) 中AB段〕 。当换向阀3通电,泵输出的压力油经调速阀 2进入缸4,其回油经背压阀 5回油箱。调节调速阀2的流量q1就可调节活塞的运动速度 v, 由于q1(qB)压力油迫使泵的出口与调速阀进口之间的油压憋高, 即泵的供油压力升高,泵的流量便自动减小到 qB≈,1为止。