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變幅液壓缸設(shè)計(jì)

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更新時(shí)間：2014-08-29
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一、概述
液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在工程機(jī)械，登高平臺(tái)消防車及高空作業(yè)車等多種類型機(jī)械中獲得廣泛應(yīng)用。CDZ50米登高平臺(tái)消防車（以下稱CDZ50）的伸縮、變幅、折臂、支腿機(jī)構(gòu)都是由液壓缸執(zhí)行。為了使登高平臺(tái)消防車既有盡可能小的縱向尺寸，又有可能大的作業(yè)范圍，它的臂架具有伸縮功能，猶如電視機(jī)的伸縮天線，只是臂架斷面是四邊形，它們是由一只伸縮液壓缸和鋼絲繩滑輪組成機(jī)構(gòu)完成五節(jié)臂同步伸縮。變幅液壓缸可使登高平臺(tái)消防車臂架作俯仰動(dòng)作，以改變作業(yè)平臺(tái)到回轉(zhuǎn)中心的距離（幅度），這就叫變幅。折臂液壓缸是調(diào)整作業(yè)平臺(tái)的工作位置。支腿通常由水平液壓缸的垂直液壓缸構(gòu)成，稱“H”型支腿，它由八個(gè)液壓油缸分別驅(qū)動(dòng)。支腿不僅能承受作業(yè)時(shí)的總重，還能大大提高整機(jī)作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性。如圖1
上述四種機(jī)構(gòu)所用的液壓缸原理基本相同，本文主要通過(guò)對(duì)CDZ50變幅液壓缸原理的分析和設(shè)計(jì)找到液壓缸設(shè)計(jì)的方法。
二、液壓缸的形式
直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸有兩類即活塞式（圖2a）和柱塞式（圖2b）。活塞式液壓缸多是雙作用的，即活塞的伸出和縮回均靠液壓力作用，雙作用液壓缸又分單活塞桿和雙活塞桿的。柱塞式液壓缸只能是單作用的，即柱塞伸出靠液壓力而縮回則靠負(fù)載自重、重物或彈簧等。登高平臺(tái)消防車大都采用雙作用活塞式單桿液壓缸。
三、液壓缸的結(jié)構(gòu)
圖2a所示為CDZ50變幅液壓缸結(jié)構(gòu)，它是由缸底2、缸筒 8、缸蓋16、導(dǎo)向套15以及活塞7和活塞桿9等主要部件組成。缸筒一端與缸底焊接，另一端則與缸蓋采用螺紋連接，以便拆裝檢修，兩端設(shè)有油口A和B。活塞與活塞桿采用螺紋連接，結(jié)構(gòu)緊湊便于裝卸。缸筒內(nèi)壁表面粗糙度要求較高（0.4），為了避免與活塞直接發(fā)生摩擦而造成拉缸事故，活塞上套有支承環(huán)4，它通常是由聚四氟乙烯或尼龍等耐磨材料制成，但不起密封作用。缸內(nèi)兩腔之間的密封是靠活塞內(nèi)孔的O形密封6，以及外緣安置的兩個(gè)組合密封（格來(lái)圈）來(lái)保證，活塞桿表面同樣具有較高粗糙度（0.2），為了確保活塞桿的移動(dòng)不偏離中心線，以免損傷缸壁和密封件，并改善活塞桿與缸蓋孔的摩擦，特在缸蓋一端設(shè)置導(dǎo)向套15，導(dǎo)向套內(nèi)孔上套有支承環(huán)10，還有防止油液外漏的組合密封（斯特封）12和YX型密封圈13，這兩道密封可以防止由于加工誤差造成活塞桿滲油現(xiàn)象。考慮到活塞桿外露部分會(huì)粘附塵土，故缸蓋孔口處設(shè)有防塵圈17。在缸底和活塞桿頂端上安裝有油嘴1，為工作機(jī)構(gòu)連接用的銷軸提供潤(rùn)滑油。此外為了減輕活塞在行程終了時(shí)對(duì)缸底的沖擊，缸底端設(shè)有縫隙節(jié)流緩沖裝置，當(dāng)活塞快速運(yùn)行臨近缸底時(shí)，缸底端部的緩沖柱塞將回流堵住，迫使剩余油液只能從柱塞周圍的縫隙擠出，于是活塞速度迅速減慢實(shí)現(xiàn)緩沖。 ...

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