液压缸间隙密封流场下支承环的流固耦合分析(十一)

液压缸结构设计指导

液压缸结构设计指导 液压缸设计是在对整个液压系统进行了工况分析、编制了负载图、选定了工作压力的基础上进行的。因此，首先要根据主机的要求确定缸的结构类型，按照负载、速度、行程等已知条件决定缸的主要尺寸，再迸行结构设计，最后对液压缸的强度、刚度和工作稳定性进行校核。这里，重点对结构设计提出指导性意见，指出校核方法，供课程设计时参考。 1-1 液压缸结构设计的要求 液压缸结构设计的目标是要满足其输出的力、速度、行程等诸项要求，同时要兼顾结构简单，便于加工、装卸、维修，确保一定的效率、寿命等。 一、力 液压缸的推力大小将直接影响其结构。一般来说，推力越大，其工作压力越高。因此，对液压缸的各个零件要进行必要的受力分析。如，活塞杆是受拉还是受压，是否受到偏载，行程末端的冲击压力将有多大等，这就要求正确设计活塞杆的导向装置、密封装置，选定合适的活塞杆长径比和液压缸各零件的连接结构。 二、速度 为实现液压缸的最高速度、最终速度，在结构上就要保证进、出口有一定通径，减少内泄漏量，设置缓冲装置以防止冲击，设置排气装置以免低速爬行等。 三、行程 除了液压缸在起动、制动时所需的附加行程外，其有效行程要达到运动部件的最大行程要求，并力求结构紧凑、占地最小。这就要求合理确定液压缸的结构类型、安装方式，如采用伸缩缸、增程缸的结构型式，或采用活塞杆固定缸体移动的安装方式。 四、其它 在特殊情况下，要考虑防漏、防锈蚀、防尘、防热变形、防自重跌落（如垂直缸或倾斜缸要有锁紧装置）等。 2-2液压缸结构分析实例 一、磨床工作台液压缸 图Ⅲ-2-1所示为小型的卧轴矩台平面磨床M7120A 的工作台液压缸，带动

液压缸基本结构

液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。 上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底1、缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7和导向套8等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11和防尘圈12。下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ?

缸体组件与活塞组件形成的 密封容腔承受油压作用，因此， 缸体组件要有足够的强度，较高 的表面精度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接 形式 常见的缸体组件连接形式如图3.10所示。 (1)法兰式连接（见图a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉，它是常用 的一种连接形式。 (2)半环式连接（见图b）， 分为外半环连接和内半环连 接两种连接形式，半环连接 工艺性好，连接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3)螺纹式连接（见图f、c），有外螺纹连接和内螺纹连接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧凑，

但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。 ? (4)拉杆式连接（见图d），结构简单，工艺性好，通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效果。只适用于长度不大的中、低压液压缸。 (5)焊接式连接（见图e），强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒变形。 3.2.1.2 缸筒、端盖和导向套的基本要求 ?缸筒是液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要

液压缸结构图示共12页

液压缸的结构 液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端 盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。 上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底1、缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7 和导向套8 等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保 证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11 和防尘圈12。 下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件

缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作 用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精 度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接形式 常见的缸体组件连接形式如图 3.10 所示。 (1)法兰式连接（见图a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉， 它是常用的一种连接形式。 (2)半环式连接（见图b），分为外半环连接和内 半环连接两种连接形式，半环连接工艺性好，连 接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连 接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3)螺纹式连接（见图f、c），有外螺纹连接和内螺纹连接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。

(4)拉杆式连接（见图d），结构简单，工艺性好，通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效果。只适用于长度不大的 中、低压液压缸。 (5)焊接式连接（见图e），强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒变 形。 3.2.1.2 缸筒、端盖和导向套的基本要求 缸 筒 是 液 压 缸 的 主 体， 其 内 孔 一 般 采 用 镗 削、 绞 孔、 滚 压 或 珩 磨等精密加工工艺制造，要求表面粗糙度在0.1～0.4μm，使活塞及其密封件、支承件能顺利滑动，从而保证密封效果，减少磨损；缸筒要 承受很大的液压力，因此，应具有足够的强度和刚度。

如何确定液压油缸规格型号液压油缸选型参考)

目录 程序 1：初选缸径/杆径 ★条件一 已知设备或装置液压系统控制回路供给液压缸的油压 P、流量 Q 及其工况需要液压缸对负载输力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相应力（推力 F1、拉力 F2、推力 F1 和拉力 F2）的大小（应考负载可能存在的额外阻力）。针对负载输出力的三种不同作用方式，其缸径/杆径的初选方法如下：（输出力的作用方式为推力 F1 的工况： 初定缸径 D：由条件给定的系统油压 P（注意系统的流道压力损失），满足推力 F1 的要求对缸径 进行理论计算，参选标准缸径系列圆整后初定缸径 D； 初定杆径 d：由条件给定的输出力的作用方式为推力 F1 的工况，选择原则要求杆径在速比 1.46（速比：液压缸活塞腔有效作用面积与活塞杆腔有效作用面积之比）之间，具体需结合液压缸回油背压活塞杆的受压稳定性等因素，参照相应的液压缸系列速比标准进行杆径 d 的选择

（2）输出力的作用方式为拉力 F2 的工况： 假定缸径 D，由条件给定的系统油压 P（注意系统的沿程压力损失），满足拉力 F2 的要求对杆径 d 进行理论计算，参选标准杆径系列后初定杆径 d，再对初定杆径 d 进行相关强度校验后确定。（3）输出力的作用方式为推力 F1 和拉力 F2 的工况： 参照以上（1）、（2）两种方式对缸径 D 和杆径 d 进行比较计算，并参照液压缸缸径、杆径标准系列进行选择。 ★条件二 已知设备或装置需要液压缸对负载输出力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相应力（推力 F1、拉力 F2、推力 F1 和拉力 F2）大小（应考虑负载可能存在的额外阻力）。但其设备或装置液压系统控制回路供给液压缸的油压 P、流量 Q 等参数未知，针对负载输出力的三种不同作用方式，其缸径/杆径的初选方法如下： （1）根据本设备或装置的行业规范或特点，确定液压系统的额定压力 P；专用设备或装置液压系统的额定压力由具体工况定，一般建议在中低压或中高压中进行选择。 （2）根据本设备或装置的作业特点，明确液压缸的工作速度要求。 （3）参照“条件一”缸径/杆径的初选方法进行选择。 注：缸径 D、杆径 d 可根据已知的推（拉）力、压力等级等条件由下表进行初步查取。 不同压力等级下各种缸径/杆径对应理论推（拉）力表

液压缸间隙密封流场下支承环的流固耦合分析(九)

图5.7外壁压力曲线图 从此图可以看出，外壁面压力从入口到出口几乎是按同一斜率在不断下降，而在平衡槽处几乎是平行不变的。这是由于平衡槽深度相对于间隙来说非常大，流体流动时对平衡槽底部几乎无法影响，平衡槽底部相当于一个静压腔，压力处处相等。 点击Report命令，再点Flux选项，就可以查得缝隙出口的质量流为 m,可计算出口的流量即泄漏量-0.00044946863.4所示。根据已知液压油的密度870kg/3 10? ×3m/s。 为：5.1663067 图5.8泄漏质量 综合上面的仿真分析可知，在15、20、25MPa下，间隙泄漏流量分别为 10? ×3m/s，5.1663067 ×3m/s。由于出口压力同为2MPa, 10? 2.9233987 ×3m/s，4.045447 10?

可以看出在压差逐渐加大的情况下，泄漏量也随着增大，这与3.4.1章节理论分析的结果是一样的，因此仿真分析贴近于实际。 5.3支承环仿真分析结果 分别建立18mm、22mm、25mm、30mm厚度的支承环的模型，导入Workbench中静力分析模块，分别导入进口压力为15MPa，20MPa，25MPa时Fluent分析的外壁压力，加载其他约束与载荷，然后进行求解分析，观察结果。 （1）.18mm厚度支承环 图5.9-1图5.9-2 图5.10-1图5.10-2

图5.11-1图5.11-2 1.上图5.9-1，5.9-2分别为支承环在15MPa下的综合应力图图和Y方向位移变形图; 2.上图5.10-1，5.10-2分别为支承环在20MPa下综合应力图图和Y方向位移变形图; 3.上图5.11-1，5.11-2分别为支承环在25MPa下综合应力图图和Y方向位移变形图; 结果： 1.由上图可知，支承环在15MPa压力下，最大应力在出口内表面上，为41.298MPa； 最大的位移变形也在出口内表面处，为15.901um。 2.由上图可知，支承环在20MPa压力下，最大应力在出口内表面上，为55.698MPa； 最大的位移变形也在出口内表面处，为21.152um。 3.由上图可知，支承环在25MPa压力下，最大应力在出口内表面上，为70.787MPa； 最大的位移变形也在出口内表面处，为27.168um。 由于材料的屈服极限δS=280MPa，故可以看出支承环在上述3种压力下，其综合应力结果满足设计要求，但位移变形却超出设计要求，故不符合设计要求 （2）.22mm厚度支承环 图5.12-1图5.12-2

如何确定液压油缸规格型液压油缸选型参考

如何确定液压油缸规格型液压油缸选型参考 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

目录 程序 1：初选缸径/杆径 ★条件一 已知设备或装置液压系统控制回路供给液压缸的油压 P、流量 Q 及其工况需要液压缸对载输出力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相应力（推力 F1、拉力 F2、推力 F1 和拉力F2）的大小（应考虑负载可能存在的额外阻力）。针对负载输出力的三种不同作用方式，其缸径/杆径的初选方法如下：（1）输出力的作用方式为推力 F1 的工况： 初定缸径 D：由条件给定的系统油压 P（注意系统的流道压力损失），满足推力 F1 的要求对缸径 D 进行理论计算，参选标准缸径系列圆整后初定缸径 D； 初定杆径 d：由条件给定的输出力的作用方式为推力 F1 的工况，选择原则要求杆径在速1.46～2 （速比：液压缸活塞腔有效作用面积与活塞杆腔有效作用面积之比）之间，具体需合液压缸回油背压、活塞杆的受压稳定性等因素，参照相应的液压缸系列速比标准进行杆径的选择

（2）输出力的作用方式为拉力 F2 的工况： 假定缸径 D，由条件给定的系统油压 P（注意系统的沿程压力损失），满足拉力 F2 的要求对杆径 d 进行理论计算，参选标准杆径系列后初定杆径 d，再对初定杆径 d 进行相关强度校验后确定。（3）输出力的作用方式为推力 F1 和拉力 F2 的工况： 参照以上（1）、（2）两种方式对缸径 D 和杆径 d 进行比较计算，并参照液压缸缸径、杆径标准系列进行选择。 ★条件二 已知设备或装置需要液压缸对负载输出力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相应力（推力 F1、拉力 F2、推力 F1 和拉力 F2）大小（应考虑负载可能存在的额外阻力）。但其设备或装置液压系统控制回路供给液压缸的油压 P、流量 Q 等参数未知，针对负载输出力的三种不同作用方式，其缸径/杆径的初选方法如下： （1）根据本设备或装置的行业规范或特点，确定液压系统的额定压力 P；专用设备或装置液压系统的额定压力由具体工况定，一般建议在中低压或中高压中进行选择。 （2）根据本设备或装置的作业特点，明确液压缸的工作速度 要求。（3）参照“条件一”缸径/杆径的初选方法进行选 择。 注：缸径 D、杆径 d 可根据已知的推（拉）力、压力等级等条件由下表进行初步查取。 不同压力等级下各种缸径/杆径对应理论推（拉）力表

液压机中的密封圈

液压机中的密封圈 液压机简介： 如何更换液压机中的密封圈： 密封圈生活中我们称密封圈，为O型圈与Y型圈，是以他的形状来定，O型密封圈是拥有圆形截面的环行橡胶密封圈.主要用于机械不见在静态条件下避免液体和睦体介质的泄漏.在某些情形下. O型密封圈还能用做轴憧憬复运动和低速旋转运动的动态密封元件.依据不同的条件,可分辨抉择不同的资料与之相适应. O型密封圈通常选用时要尽量选用大截面的O圈.在雷同间隙的情况下. O型密封圈被挤入空隙的体积应该小于其被挤入的最大容许值。 1.首先将上模取液压缸缸杆拆开，使上模取液压缸缸杆脱离。（上模需垫好） 2.单柱液压机液压缸的密封最好不要正在线换，（因为太净，而且相称不容难操做），将液压缸整体拆下（你发的图片看不太清晰，可能是法兰连接的），放于清洁无尘的园地。（拆之前一定要卸压，而且假如液压缸缸杆放于最高位放，该当无相称的办法防行卸压后缸杆坠落）。 3.将液压缸后端盖拆下，抽出塞和塞杆，拆下前端盖，那时，液压缸的密封基本上都能泛起正在你的面前（无的液压缸只有前端盖，道理都差不久未几）。你想换塞杆的密封？塞的密封？端盖上的密封？缓冲安拆的密封？排气阀的密封？ 4.密封无良多多少类，常用的基本无几类：y型圈、yx型圈、v型圈、格来封、斯特封、还无一些组合密封，（o型圈和组合垫就不说了），还无一些取密封共同使用的导向环和防尘圈。看你想换的是哪一处的密封，假如你的经验够丰硕，那么能够自己依照液压缸的密封沟槽尺寸选用和本无密封同规格的密封（市场上做密封的厂家良多，每个厂家的型号都纷歧样，但道理都一样）。假如你不是太相熟，最好觅博业的密封厂家的人来做，并提供指导（无些

液压密封件的结构形式及密封机理

液压密封件的结构形式及密封机理 文章来源于：https://www.wendangku.net/doc/878083657.html, 常用的自封式压紧型液压密封件主要是○形密封圈，圆形密封圈和方形密封圈等，它们具有结构简单、易于制造、成本低廉等优点，因此它们是液压传动系统中广泛应用的动密封元件和静密封元件。它们安装在密封槽内通常产生１０—２５％的径向压缩变形，并对密封表面产生较高地初始接触应力，从而阻止无压力液体的泄漏。 液压缸工作时，压力液体挤压自封式压紧型液压密封件，使之进一步变形，并对密封表面产生较大的随压力液体的压力，严格地说应为压强。增高而增高的附加接触应力，并与初始接触应力一起共同阻止压力液体的泄漏。但当工作压力大于１０Ｍｐａ时，为了避免合成橡胶质自封式压紧型液压密封件的一部分被挤入密封间隙而在液压缸往复运动中被切掉而造成泄漏，须在合成橡胶质自封式压紧型液压密封件的受压侧各设置一合成树脂挡圈，如尼龙挡圈、聚甲醛挡圈和填充聚四氟乙烯挡圈。 由于合成橡胶质自封式压紧型液压密封件工作时具有较大的压缩变形，因此其静摩擦阻力特别大，通常为其动摩擦阻力的两倍多。如此大的静摩擦阻力在一些低压液压传动系统中势必造成低压爬行及操作困难等不良现象，这正是自封式压紧型液压密封件很小单独用作动密封件的原因。 唇型密封件 目前，陶瓷工厂液压机械设备液压缸常用的液压组合密封件主要是由○形密封圈与方形密封圈、Ｕ形密封圈、Ｙ形密封圈、ＹＸ形密封圈及其他特殊形状的液压密封圈的叠加使用构成的 Ｖ形密封圈 Ｖ形密封圈的密封性能较好，可根据工作压力的大小来确定所用密封圈的数目，通常须借助于压盖的调整来补偿密封圈的磨损量，其致命的弱点是结构复杂，通常须由支承环、密封圈和压环三部分组成，其摩擦阻力较大并随工作压力和密封圈数目的增大而增大。因此Ｖ形密封圈仅适宜于运动速度较低而工作压力较高的液压缸采用 Ｕ形密封圈 Ｕ形密封圈的密封性能较好，但单独使用是极易翻滚，因此需与锡青铜质支承环配套使用，其摩擦阻力较大并随工作压力的升高而增大。因此Ｕ形密封圈仅适宜于工作压力较低或运动速度较低的液压缸采用。

液压缸技术标准

攀钢液压中心 二O一0年一月 目录 1、总则 2、引用标准 3、各部分常用材料及技术要求 3.1、缸筒的材料和技术要求 3.2、活塞的材料和技术要求 3.3、活塞杆的材料和技术要求 3.4、端盖的材料和技术要求 4、液压缸维修工艺流程 5、液压缸的检查 5.1、缸筒内表面 5.2、活塞杆的滑动面 5.3、密封

5.4、活塞杆导向套的内表面 5.5、活塞的表面 5.6、其它 6、液压缸的装配 7、液压缸试验 附表1：检查项目和质量分等（摘录JB/T10205-2000） 附表2：液压缸、气缸铭牌编号 附表3：螺栓和螺母最大紧固力矩(仅供参考) 附表4：螺纹的传动力和拧紧力矩 液压缸维修技术标准 1、总则 1.1 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要求、液压缸的检查、装配以及试验，适用于攀钢液压中心范围内液压缸的维修，维修用户单位按本标准执行。

1.2 密封选择密封件应选择攀钢液压中心指定生产厂家的标准产品，特殊情况需得到攀钢相关技术部门审核同意。 1.3 螺纹防松液压缸的螺纹连接在安装时应采用攀钢液压中心联接螺纹的防松结构型式，不能从结构上采取防松措施的，应涂上攀钢液压中心指定的螺纹紧固胶。 1.4 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3个月时间，需采用适当的防腐措施。 1.5 螺栓选择一般采用8.8级、10.9级、1 2.9级的高强度螺栓(钉),应采用国内著名生产厂的产品。 1.6 气缸维修标准参照本标准执行。 1.7 本标准的解释权属攀钢液压中心。 2、引用标准 液压缸的维修应执行下列国家标准，允许采用要求更高的标准。

液压缸选型参考

【液压缸选定程序】 程序1：初选缸径/杆径（以单活塞杆双作用液压缸为例） ※ 条件一 已知设备或装置液压系统控制回路供给液压缸的油压P、流量Q及其工况需要液压缸对负载输出力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相应力（推力F1、拉力F2、推力F1和拉力F2）的大小（应考虑负载可能存在的额外阻力）。针对负载输出力的三种不同作用方式，其缸径/杆径的初选方法如下： （1）输出力的作用方式为推力F1的工况： 初定缸径D：由条件给定的系统油压P（注意系统的流道压力损失），满足推力F1的要求对缸径D进行理论计算，参选标准缸径系列圆整后初定缸径D； 初定杆径d：由条件给定的输出力的作用方式为推力F1的工况，选择原则要求杆径在速比~2（速比：液压缸活塞腔有效作用面积与活塞杆腔有效作用面积之比）之间，具体需结合液压缸回油背压、活塞杆的受压稳定性等因素，参照相应的液压缸系列速比标准进行杆径d的选择。 （2）输出力的作用方式为拉力F2的工况： 假定缸径D，由条件给定的系统油压P（注意系统的沿程压力损失），满足拉力F2的要求对杆径d进行理论计算，参选标准杆径系列后初定杆径d，再对初定杆径d进行相关强度校验后确定。 （3）输出力的作用方式为推力F1和拉力F2的工况： 参照以上（1）、（2）两种方式对缸径D和杆径d进行比较计算，并参照液压缸缸径、杆径标准系列进行选择。 ※ 条件二 已知设备或装置需要液压缸对负载输出力的作用方式（推、拉、既推又拉）和相应力（推力F1、拉力F2、推力F1和拉力F2）大小（应考虑负载可能存在的额外阻力）。但其设备或装置液压系统控制回路供给液压缸的油压P、流量Q等参数未知，针对负载输出力的三种不同作用方式，其缸径/杆径的初选方法如下：（1）根据本设备或装置的行业规范或特点，确定液压系统的额定压力P；专用设备或装置液压系统的额定压力由具体工况定，一般建议在中低压或中高压中进行选择。 （2）根据本设备或装置的作业特点，明确液压缸的工作速度要求。 （3）参照“条件一”缸径/杆径的初选方法进行选择。 注：缸径D、杆径d可根据已知的推（拉）力、压力等级等条件由下表进行初步查取。 不同压力等级下各种缸径/杆径对应理论推（拉）力表

液压密封基础知识及油缸设计

液压密封基础知识及油缸设计 一、液压密封系统： 液压传动是靠密封油腔的容积变化来传递力和速度。密封不良可造成油液泄漏，从而使得机构运动不稳定，降低容积效率，污染环境，严重时会建立不起压力，系统不能工作。 二、常用的轴用、孔用（往复运动用）密封方法： 1． 间隙密封：（图1） 优点：简单，不用任何密封件，摩擦力小。 缺点：不能完全阻止泄漏，且密封性不能随压力升高而提高。 应用：直径较小，压力较低，速度较快，密封性能不是很高的环境，如换向阀、液压泵（柱塞泵）、液压马达等。在油缸中几乎不采用。 2．O形圈密封：（图2）

一般用橡胶制成。 优点：结构简单，密封性能良好，摩擦力小。 缺点：磨损后不能补偿，寿命短。 应用：可用于直线往复和回转运动，但更多的是用于固定密封，如管路、油缸盖和缸套间的密封。或适用于低等级、非关键器件。 3．U形密封件密封（即：常用的UN圈或Yx圈）：（图3为孔轴通用） 分类：轴用、孔用、孔轴通用三种。一般选孔轴通用，即UN圈。 特点：两侧唇口对称。 优点：结构简单，安装相当简单，使用压力较高（最高可达40Mpa）,密封性能良好，密封性能随压力升高而提高，并能自动补偿磨损量，摩擦力小，成本低，对油缸的表面要求也不高。 缺点： 密封圈质量容易材质影响，国产件一般寿命在1-2年。进口件则寿命较长。

使用温度一般＜100℃ 往复速度：≤0.5m/s 应用：相当广泛。 4．挤压式密封件密封（即：常见的格来圈及斯特封）：（图4） 格来圈（图4） 斯特封（图5） 优点：结构简单，使用压力高（最高可达70Mpa）,密封性能良好，密封性能随压力升高而提高，并能自动补偿磨损量，摩擦力小，成本低，使用温度可达120℃，往复速度：≤15m/s，寿命长。 缺点： 对油缸的表面要求较高。

安装液压缸密封圈的方法

安装液压缸密封圈的方法 Prepared on 22 November 2020

安装液压缸密封圈的方法 孔用组合密封圈由O形圈和耐磨环组成(见图1)。由于O形圈弹性较大，安装比较容易;而耐磨环弹性较差，如果直接安装则活塞的各台阶、沟槽容易划伤其密封表面，影响密封效果。为保证耐磨环安装时不被损坏，应采取一定的安装措施。耐磨环主要由填充聚四氟乙烯(PTFE)材料制成，具有耐腐蚀的特性，热膨胀系数较大，故安装前先将其在100℃的油液中浸泡20min，使其逐渐变软，然后用图2所示工装将其装人活塞的沟槽中。 图2所示工装由定位套和涨套组成。定位套头部有5o倒角，用于引导O形圈和耐磨环装人活塞端部沟槽。涨套由弹性较好的65Mn钢经热处理制成，加工成均匀对称的8瓣结构。需要注意的是，加工各瓣底部的小孔时，分度要均匀，铣开各瓣时应使锯口对准小孔的中心，以保证涨套各瓣能均匀涨开。同时各部位都应进行(光滑)倒角，以免损坏密封圈。 每一种规格的密封圈都应有一套对应的工装来保证其装配要求。安装完成后不允许密封圈有折皱、扭曲、划伤和装反的现象存在。 图3所示为液压缸缸筒，缸筒上的螺纹孔常安排在焊接工序之后加工，这样就不可避免地要在螺纹孔出口与缸筒内壁的交界处产生毛刺。为清除毛刺，必须设计制做专用刀具对其进行加工，达到

光滑过渡的目的。专用刀具的结构见图4。使用时，先将刀杆从螺纹孔中插人，然后从侧面将刀头安装在刀杆上，旋转刀杆即可将毛刺除掉并加工出光滑完整的表面。 另一类密封件是聚氨酯材质的Y形密封圈因其具有高硬度、高弹性、耐油、耐磨和耐低温等优点，广泛用于液压油缸中。它的内、外唇根据轴用或孔用可制成不等高形状，以起到密封和自身保护的作用。不等高唇Y形圈，其短唇与密封面接触，滑动摩擦阻力小，耐磨性好，寿命长;长唇与非相对运动表面有较大的预压缩量，工作时不易窜动。 由于聚氨酯材质的Y形圈硬度高、预压缩量大，在安装、更换时常常会造成被挤破、翻卷和咬边等损坏现象，从而起不到应有的密封效果，甚至失效。装配时，我们曾用螺丝刀将密封唇沿缸径往里压;或用细铁丝将密封圈的外唇捆紧，使其外径小于缸的内径，然后将密封圈送入缸内，再将细铁丝抽出。但这两种装法都容易将密封圈划伤，导致密封失效，增加维修时间。针对这种情况，我们用厚的冷轧钢带或铜皮将其剪成长方形，其长度等于Y形圈外径的周长，然后用它将密封圈裹紧，再一点一点地送入液压缸缸筒中，待外唇口全部进入缸筒后再将其抽出，安装效果较好。

液压缸选型流程参考样本

液压缸选型程序 程序1: 初选缸径/杆径( 以单活塞杆双作用液压缸为例) ※ 条件一 已知设备或装置液压系统控制回路供给液压缸的油压P、流量Q及其工况需要液压缸对负载输出力的作用方式( 推、拉、既推又拉) 和相应力( 推力F1、拉力F2、推力F1和拉力F2) 的大小( 应考虑负载可能存在的额外阻力) 。针对负载输出力的三种不同作用方式, 其缸径/杆径的初选方法如下: ( 1) 输出力的作用方式为推力F1的工况: 初定缸径D: 由条件给定的系统油压P( 注意系统的流道压力损失) , 满足推力F1的要求对缸径D进行理论计算, 参选标准缸径系列圆整后初定缸径D; 初定杆径d: 由条件给定的输出力的作用方式为推力F1的工况, 选择原则要求杆径在速比1.46~2( 速比: 液压缸活塞腔有效作用面积与活塞杆腔有效作用面积之比) 之间, 具体需结合液压缸回油背压、活塞杆的受压稳定性等因素, 参照相应的液压缸系列速比标准进行杆径d的选择。( 2) 输出力的作用方式为拉力F2的工况:

假定缸径D, 由条件给定的系统油压P( 注意系统的沿程压力损失) , 满足拉力F2的要求对杆径d进行理论计算, 参选标准杆径系列后初定杆径d, 再对初定杆径d进行相关强度校验后确定。 ( 3) 输出力的作用方式为推力F1和拉力F2的工况: 参照以上( 1) 、 ( 2) 两种方式对缸径D和杆径d进行比较计算, 并参照液压缸缸径、杆径标准系列进行选择。 ※ 条件二 已知设备或装置需要液压缸对负载输出力的作用方式( 推、拉、既推 又拉) 和相应力( 推力F1、拉力F2、推力F1和拉力F2) 大小( 应考虑负载可能存在的额外阻力) 。但其设备或装置液压系统控制回路供给 液压缸的油压P、流量Q等参数未知, 针对负载输出力的三种不同作用方式, 其缸径/杆径的初选方法如下: ( 1) 根据本设备或装置的行业规范或特点, 确定液压系统的额定压力P; 专用设备或装置液压系统的额定压力由具体工况定, 一般建议在中低压 或中高压中进行选择。 ( 2) 根据本设备或装置的作业特点, 明确液压缸的工作速度要求。 ( 3) 参照”条件一”缸径/杆径的初选方法进行选择。 注: 缸径D、杆径d可根据已知的推( 拉) 力、压力等级等条件由下表进行初步查取。

液压缸常用的密封方法

液压缸常用的密封方法 液压缸中需要密封的部位有：活塞、活塞杆和端盖等处。今天来介绍一下最常用的密封方法有哪几种： （一）间隙密封 这是依靠两运动件配合面间保持一很小的间隙，使其产生液体摩擦阻力来防止泄漏的一种密封方法。用该方法密封，只适于直径较小、压力较低的液压缸与活塞间密封。为了提高间隙密封的效果，在活塞上开几条环形槽,这些环形槽的作用有两方面，一是提高间隙密封的效果，当油液从高压腔向低压腔泄漏时,由于油路截面突然改变，在小槽内形成旋涡而产生阻力，于是使油液的泄漏量减少；另一是阻止活塞轴线的偏移，从而有利于保持配合间隙，保证润滑效果，减少活塞与缸壁的磨损，增加间隙密封性能。 （二）橡胶密封圈密封 按密封圈的结构形式不同有Ｏ型、Ｙ型、Yx型和Ｖ型密封圈，Ｏ形密封圈密封原理是依靠Ｏ形密封圈的预压缩，消除间隙而实现密封。Ｙ型、Yx型和Ｖ型密封圈是依靠密封圈的唇口受液压力作用变形，使唇口贴紧密封面而进行密封，液压力越高，唇边贴得越紧，并具有磨损后自动补偿的能力。 （三）橡塑组合密封装置 由O型密封圈和聚四氟乙烯做成的格来圈或斯特圈组合而成。这种组合密封装置是利用O型密封圈的良好弹性变形性能，通过预压缩所产生的预压力将格来圈或斯特圈紧贴在密封面上起密封作用。O型密封圈不与密封面直接接触，不存在磨损、扭转、啃伤等问题，而与密封面接触的格来圈或斯特圈为聚四氟乙烯塑料，不仅具有极低的摩擦因素（0.02～0.04，仅为橡胶的1/10），而且动、静摩擦因素相当接近。此外因具有自润滑性，与金属组成摩擦付时不易粘着；启动摩擦力小，不存在橡胶密封低速时的爬行现象。此种密封不紧密封可靠、摩擦力低而稳定，而且使用寿命比普通橡胶密封高百倍，应用日益广泛。

液压缸结构图示

创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 液压缸的结构 · 液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。 上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7 和导向套8 等组成；缸筒一

焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11 和防 下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ·

缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作 用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精 度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接形式 常见的缸体组件连接形式如图 3.10 所示。 (1)法兰式连接（见图a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉， 它是常用的一种连接形式。 (2)半环式连接（见图b），分为外半环连接和内 半环连接两种连接形式，半环连接工艺性好，连 接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连 接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3)螺纹式连接（见图f、c），有外螺纹连接和内螺纹连接两种，其是体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式 用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。

液压缸结构图示.

液压缸的结构 ·液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底 1、缸筒 6、缸盖 10、活塞 4、活塞杆 7 和导向套 8 等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈 3、5、9、11 和防尘圈 12。缸体组件 · 缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接形式常见的缸体组件连接形式如图 3.10 所示。 (1法兰式连接（见图 a ），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉，它是常用的一种连接形式。 (2半环式连接（见图 b ），分为外半环连接和内半环连接两种连接形式，半环连接工艺性好，连接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3螺纹式连接（见图 f 、c ），有外螺纹连接和内螺纹连接两种，其特点是体积小，重量轻，

结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。 · (4拉杆式连接（见图 d ），结构简单，工艺性好，通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效果。只适用于长度不大的中、低压液压缸。 (5焊接式连接（见图 e ），强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒变形。 · 3.2.1.2 缸筒、端盖和导向套的基本要求 ·缸筒是液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要求表面粗糙度在 0.1～ 0.4μm，使活塞及其密封件、支承件能顺利滑动，从而保证密封效果，减少磨损；缸筒要承受很大的液压力，因此，应具有足够的强度和刚度。

液压油缸的一般设计步骤手册(精选.)

液压油缸的一般设计步骤 液压油缸的一般设计步骤 1）掌握原始资料和设计依据，主要包括：主机的用途和工作条件；工作机构的结构特点、负载状况、行程大小和动作要求；液压系统所选定的工作压力和流量；材料、配件和加工工艺的现实状况；有关的国家标准和技术规范等。 2）根据主机的动作要求选择液压缸的类型和结构形式。 3）根据液压缸所承受的外部载荷作用力，如重力、外部机构运动磨擦力、惯性力和工作载荷，确定液压缸在行程各阶段上负载的变化规律以及必须提供的动力数值。 4）根据液压缸的工作负载和选定的油液工作压力，确定活塞和活塞杆的直径。 5）根据液压缸的运动速度、活塞和活塞杆的直径，确定液压泵的流量。 6）选择缸筒材料，计算外径。

7）选择缸盖的结构形式，计算缸盖与缸筒的连接强度。 8）根据工作行程要求，确定液压缸的最大工作长度L，通常L>=D，D为活塞杆直径。由于活塞杆细长，应进行纵向弯曲强度校核和液压缸的稳定性计算。 9）必要时设计缓冲、排气和防尘等装置。 10）绘制液压缸装配图和零件图。 11）整理设计计算书，审定图样及其它技术文件。 液压缸工作时出现爬行现象的原因及排除方法 1）缸内有空气侵入，应增设排气装置或使液压缸以最大行程快速运动，强迫排除空气。 2）液压缸的端盖处密封圈压得太紧或太松，应调整密封圈使之有适当的松紧度，保证活塞杆能用手来回平稳地拉动而无泄漏。 3）活塞与活塞杆同轴度不好，应校正、调整。 4）液压缸安装后与导轨不平行，应进行调整或重新安装。 5）活塞杆弯曲，应校直活塞杆。 6）活塞杆刚性差，加大活塞杆直径。 7）液压缸运动零件之间间隙过大，应减小配合间隙。 8）液压缸的安装位置偏移，应检查液压缸与导轨的平行度，并校正。

安装液压缸密封圈过程中存在的问题及措施

安装液压缸密封圈过程中存在的问题及措施 目前，市场上的一些推土机、挖掘机、装载机等液压工程机械经常出现液压缸漏油事故，有的更换密封圈才一个多星期就出现漏油.其主要原因除了与机械本身的质量有关外，还与维修工的水平和维修质量有关。由于施工现场大都离维修基地较远 .作为执行机构的液压缸密封件一且损坏，更换其密封件的工作一般是在虑工现场进行.笔者发现，在安装液压缸密封圈过程中，存在如下情况： 1. 橡胶或塑料密封件用柴油或煤油泡洗后，未经擦干或用液压油浸泡就装上 . 由于柴油或煤油是有机溶荆.对橡胶和塑料有硬化作用，使密封件过早老化 .失去密封机能. 2. 现场装配时，清洁不够，拖泥带沙.造成密封件兜f 伤，甚至划伤缸壁。也污染了液压油 . 3. 装配时粗心，将唇形密封装反，失去密封作用 . 4 装配时，不注意液压缸筒倒角的锐边 .用力挤压，造成密封件切边.或者用锐器按压密封件时不小心，造成密封件破损. 液压工程机械的工作环境比较恶劣。载荷重冲击力大，液压缸密封件的损坏，势必造成工作机械的输出力不足，降低其使用效辜甚至引起故障.根据本公司近千台液压工程机械工况统计资料表明.液压工程帆槭的敏障有30 %左右是由液压缸的密封件损坏引起的.以上现象的发生，是由于一些维修人员对液压密封知识缺乏了解、装配工艺不当或粗心所致，人为地缩短密封件使用寿命，提高了液压工程机械的故障率.直接影响工程施工进程. 针对以上情况，我们采取了一些措施，降循维謦过程中人为造成的故障率： 1 加强技术管理。利用到各施工点进行设备訇检的机会对设备管理与维修人员强调换装液压缸密封件的技术要领和应注意的事项. 2. 强调维修质量对液压工程机械使用的重要性.任何粗心和缺乏责任心的维修行为将直接影响液压工程机械顺利使用，对于精度、清洁度要求较高的液压缸及其它液压部件，装配时.一定要清洁干净 ; 缸沿倒角有锐边，要用细沙纸打唐圆滑 ;不能用带有锐角的辅助工具来挤压密封件 . 3. 大力开展液压技术培训.把液压基础理论知识和工作中实际同题相结合讲授，既提高了工人的素质，又解决了实际问题.经过采取一系列技术管理和监督措施，实践表明，维修人员对液压工程机械维修的技术规范性大大提高，液压缸漏油事故明显降低，减少了液压工程机械的故障率 .

液压缸结构图示

液压缸的结构 · 液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分 组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。 上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底1、 缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7 和导向套8 等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保 证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11 和防尘圈12。 下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ·

缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作 用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精 度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接形式 常见的缸体组件连接形式如图 3.10 所示。 (1)法兰式连接（见图a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉， 它是常用的一种连接形式。 (2)半环式连接（见图b），分为外半环连接和内 半环连接两种连接形式，半环连接工艺性好，连 接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连 接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3)螺纹式连接（见图f、c），有外螺纹连接和内螺纹连接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。

· (4)拉杆式连接（见图d），结构简单，工艺性好，通用性强，但端盖的体积和重量较大，拉杆受力后会拉伸变长，影响效果。只适用于长度不大的 中、低压液压缸。 (5)焊接式连接（见图e），强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒变 形。 · 3.2.1.2 缸筒、端盖和导向套的基本要求 ·缸筒是液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要求表面粗糙度在0.1～0.4μm，使活塞及其密封件、支承件能顺利滑动，从而保证密封效果，减少磨损；缸筒要承受很大的液压力，因此，应具有足够的强度和刚度。

液压缸密封形式研究

液压缸密封形式研究 王旭 （铜陵有色股份铜冠黄铜棒材有限公司） 液压缸是液压系统中的执行元件，它是一种把液体的压力能转换成机械能以实现直线往复运动的能量转换装置。液压缸结构简单、紧凑，工作可靠，加工、装配和维修方便。因此被广泛的应用于各种液压机械设备中。液压缸种类繁多，有柱塞、活塞和摆动缸等，但其基本组件均为缸体、活塞、活塞杆、缸盖、密封件等，其中液压缸的密封件是液压缸中的最重要元件，密封不良可造成油液泄漏，从而使得机构运动不稳定，降低容积效率，污染环境，严重时会建立不起压力，系统不能工作。往往个别密封件的失效所造成的损失可能是密封件本身价值的千万倍。下面就液压缸的密封件及密封形式进行探讨。 液压缸密封件是防止工作介质的泄漏（内泄和外泄）和防止外界异物（如空气、灰尘和水等）进入液压元件和液压系统的机构。液压缸的密封大致有四处：一是缸盖与缸体处静密封，活塞与活塞杆处静密封；二是活塞和缸体的动密封；三是活塞杆与缸盖的动密封；四是缸盖外端面处的防尘密封。 一，盖与缸体处静密封、活塞与活塞杆处静密封 图1为安装在端盖外圆与液压缸内壁接触位置的是端盖静密封圈；安装在活塞与活塞杆之间的是活塞静密封圈。它们都是液压缸内的静密封圈，端盖静密封是防止液压油从端盖和缸筒间的间隙漏出，单面承压，要求防挤出能力强，密封效果好等；活塞静密封是双向承压，防止液压油从活塞和活塞杆之间漏出，要求防挤出能力强，密封效果好等。常见的静密封圈为O型密封圈加挡圈，O形封圈是一种截面为圆形的橡胶圈，其材料主要为丁腈橡胶或氟橡胶，是液压传动系统中使用最广泛的一种密封件。它主要用于静密封和往复运动密封，O形密封圈装入密封槽后，其界面承受接触压缩应力而产生变形,当没有介质压力时，密封圈在自身的弹性力作用下，对接触面产生一个预接触应力p0，如图2a）所示。而当容腔内充入有压力的介质后，则在介质压力p的作用下，O形密封圈发生位移，移向低压侧，且其弹性变形进一步加大，填充和封闭了密封间隙a此时，作

谈液压缸的密封问题

谈液压缸的密封问题 摘要：通过这个学期液压与气压传动的这门课程的学习和老师的教授，我对液压缸的密封问题很感兴趣，液压缸通过活塞杆两边压力的不同实现活塞杆的前后运动。可是液压缸左右腔室内会有液压油，液压缸内的活塞既要保证运动，又要保证设备需要的密封性能，它是怎么达到的呢？ 关键词：液压缸，密封，泄露 正文： 一，液压缸的分类： 我们知道液压缸的类型繁多。按作用方式分，液压缸分为单作用式和双作用式两大类。单作用式液压缸，其一个方向的运动靠液压力来实现，而反向运动则依靠重力或弹簧力等实现。双作用式液压缸，其正、反两个方向的运动都依靠液压力来实现。按不同的使用压力，液压缸又可分为中压、低压、中高压和高压液压缸。对于机床类机械，一般采用中低压液压缸，其额定压力为2.5MPa~6.3MPa;对于要求体积小、质量轻、出力大的建筑车辆和飞机用液压缸多采用中高压液压缸，其额定压力为10lMPa~16MPa;对于油压机响一类机械，大多数采用高压液压缸，其额定压力为25MPa~315MPa。按结构型式的不同，液压缸又有活塞式、柱塞式、摆动式、伸缩式等型式。其中以活塞式液庄缸应用最多。而活塞式液压缸又有单活塞杆和双活塞杆、缸定式和杆定式的不同结构和运动方式。 二，液压缸是怎么发生泄露的 液压缸是怎么发生液压油的泄露的呢？液压缸在工作时，腔内压力较腔外压力(大气压)高得多;缸内进油腔压力较回油腔压力高得多。这样，油液就可能通过固定件的联接处(途径之一)，如端盖和缸筒的联接处，和有相对运动部件的配合间隙(途径之二)而泄漏。如下图所示。外泄不但使油液损失影响环境，而且有失火的危险。内泄则将使油液发热、液压缸容积效率降低，进而使液压缸工作性能变坏。因此应最大限度地减少泄漏。