第四章 油缸

油缸是液压传动系统中最常用的执行元件。它与油马达一样,都是把液压能转换成机械能的能量转换装置。 油缸通常按运动形式可以分为二类:1、直线往复运动油缸;2、摆动油缸。(旋转角度小于360°) 直线往复运动油缸又分为二种:活塞杆油缸和柱塞油缸。 活塞杆油缸又分为双出杆活塞油缸,如图1所示,和单出杆活塞油缸,如图2所     

天津市知识产权局推荐项目(2004年第三批)

1带有四角调平装置的玻璃钢制品液压机本实用新型是在工作台的四角都分别设置一组液压同步装置,具体构成是,在工作台的一角设置带液压控制器的液压油缸,其上装有位置传感器,在位置传感器上装有检测环,连装于液压油缸上的活塞杆,液压油缸上方对应的活动横梁四角位置上都固装受力     

影响油缸泄漏的几个典型因素

分析了液压油缸泄漏的几个典型因素,产生的原因及预防措施。分析表明:缸筒与活塞之间、活塞杆与缸盖之间、排气阀处和缓冲调节阀处是油缸泄漏的主要途径。     

油缸出现爬行现象的原因分析

油缸是液压传动系统中的一类执行元件 ,它是将液压能转换为机械能的能量转换装置。油缸工作的平稳性直接影响到驱动机构能否正常工作。油缸的爬行现象对驱动机构工作的平稳性影响较大 ,下面从 5个方面对油缸产生爬行的原因作一分析。1　油缸内部进有水分　由于油箱密封得不够 ,水分进入油中 ,会使液压油乳化 ,成为白浊状态。这种白浊的乳化油进入油缸内 ,导致活塞或活塞杆工作表面生锈 ,加大了缸筒和活塞密封圈、活塞杆和组合密封圈之间的摩擦力。由这种原因引起的爬行现象 ,在维修中会发现工作腔内的液压油成为白浊状态。防范的办法是液压油的油桶不可露天放置 ,油箱盖密封橡皮要可靠 ,油箱应放在干燥避水的地方。定期排放油水分离器的污水 ,定期检查油水分离器是否正常工作。2　装配不符合要求　油缸的装配若不符合要求 ,也会引起油缸出现爬行现象。主要原因有 :一是油缸端盖密封圈压得太死或活塞密封圈的预紧力过大 ;二是活塞或活塞杆在装配中出现偏心现象 ,防范的办法是适当地减小密封圈的预紧力或重新安装活塞和活塞杆 ,使活塞或活塞杆不受偏心载荷。3　关键的工作表面加工精度不符合要求　对油缸来说 ,缸筒内径的加工精度要求是比较高的 ,表面粗糙度根据...     

混合链式液压调平机构的动力学特性

为了研究混合链式液压调平机构的举升能力和调平能力等动力学性能,对举升过程中作平动的工作平台的欧拉角微分表达式和变分表达式进行改写,基于拉格朗日法建立调平机构的动力学数学模型,其过程包括采用复数矢量法建立各刚体质心速度方程、推导调平机构的动能方程、基于虚功原理推导调平机构的广义力方程、推导各液压油缸驱动力的动力学解析解。利用MATLAB软件对所建数学模型进行工程实例仿真,分析不同负载下3个液压油缸的驱动力,并对仿真结果进行试验验证。研究结果表明:自动液压油缸驱动力和从动液压油缸驱动力与变幅液压油缸驱动力相比对负载变化更敏感;自动液压油缸驱动力和从动液压油缸驱动力的相对大小由两者的缸筒内径和活塞杆直径决定,所建立的各液压油缸驱动力的解析解既可用于工程设计计算和分析,也可用于机构优化设计。     

自动车床液压刀架低速运动的稳定性

本文从理论上探讨了影响液压刀架低速运动稳定性的主要参数,确定了形式比较简单的评定液压刀架系统的稳定性标准。在此基础上设计了自动车床的液压刀架,并对刀架运动的自激振动过程及刀架质量、轴向水平负载、油缸压力、油温变化、活塞杆弯曲等对刀架运动稳定性的影响进行了试验分析。试验结果表明所设计的液压刀架具有较好的稳定性能。     

轧机用AGC液压缸测试系统探究

介绍了AGC伺服油缸设计和生产的技术要求,建立测试平台,对伺服油缸静态和动态指标进行测试.测试过程中,采用对称布置的双位移传感器结构,二级高精度伺服阀,控制系统采用位置闭环和压力闭环控制.测试后,得到了活塞腔保压压力及活塞杆位置随时间变化的关系.AGC油缸的阶跃响应、频率响应特性.油缸的启动摩擦力、动摩擦力特性及活塞杆的偏摆特性.经过测试的AGC油缸已经应用到实际生产中,效果良好.     

天津市知识产权局推荐项目

1 金属切削动力头 本实用新型主要用于锅炉、化工等机械制造行业,以实施对钢管端部齐头倒坡口的金属切削加工。主要由活塞杆、顶夸、弹簧、齿轮刀盘、支架、油缸和手轮等组成,顶夸内孔设有油缸的活塞杆,支架上设有固定油马达,油马达壳体上装有电器控制开关,该     

液压缸综合性能测控平台开发及实验研究

文章针对QY110汽车起重机支腿油缸的工况特点和试验要求,开发了液压缸综合性能测控平台。液压系统采用计算机电液比例控制技术,以实现液压缸运动控制、典型负载工况模拟及液压系统参数调节;利用LabVIEW虚拟仪器技术设计了测试软件,可完成液压缸试验数据的自动采集、处理、显示和存储。利用该平台对QY110汽车起重机支腿油缸开展了型式试验和典型故障性能试验,包括启动压力试验、缸筒内壁磨损凹坑及活塞杆端部连接松动性能试验。试验结果表明,该测控平台能够准确、稳定、可靠地工作,人机界面友好,操作方便,可用于不同类型液压缸的多种性能测试。     

基于T-S模型的液压缸模糊故障树分析方法研究

针对液压油缸故障树分析时存在的故障数据获取不足以及传统分析方法的限制,提出了基于T-S模型的液压油缸模糊故障树分析方法,对已建立的液压油缸T-S模糊故障树进行分析﹒分析过程中,采取将底事件的模糊失效率替代为其故障概率的方法,同时将其故障程度用模糊数来表示﹒对液压油缸T-S模糊故障子树进行实例分析,计算并分析所建立的液压油缸模糊故障子树的各故障分析数据﹒     

基于AMESim的液压油缸故障模式模拟仿真研究

液压元件的故障模式分析是液压系统故障诊断研究的基础工作之一。本文以液压油缸伸出过程为研究对象,建立了液压元件的数学模型,得到了液压元件的故障模式,并建立了数学模型参数变动与液压元件故障模式之间的关联关系。基于AMESim建立了液压油缸伸出过程的仿真模型,设置了虚拟测点,并完成了液压油缸回路多种故障模式的模拟仿真,仿真结果可用于故障诊断算法的研究。     

油缸缓冲装置设计

近年来,液压技术已在我国各行业得到较为广泛的应用,油缸作为液压系统的执行元件,以直线往复运动或回转摆动的形式,将液压能转变为机械能输出。在油缸的设计过程中,缓冲装置的设计是其中一个关键环节。本文对油缸缓冲装置的原理进行了阐述,并指出油缸缓冲装置设计时需要注意的事项。     

自动对中式汽车回转台动态特性及仿真

提出了一种平面移动式立体车库用的自动对中式汽车回转台,分析了其自动对中的工作原理和液压系统回路;建立了对称阀控非对称液压缸动力机构的模型,推导了液压缸活塞杆位移和伺服阀阀芯位移的传递函数;在AMESim和Simulink中分别建立了液压系统模型和输入信号模型,推导了输入信号和活塞杆位移的开环传递函数,论证了此闭环系统的稳定性;应用AMESim/Simulink对液压系统回路的动态特性进行联合仿真,得到了不同输入条件下两活塞杆位移曲线以及两活塞杆位移的误差曲线.仿真结果表明,两活塞杆位移存在一定失真度但属于正常现象,说明该装置可行并有效.     

基于ADINA的大型隔膜泵活塞杆的优化设计

活塞杆是长距离管道输送用大型隔膜泵液力端的关键部件之一,活塞杆作为隔膜泵中连接动力端和液力端的关键部件,主要用于将隔膜泵动力端的动力传递给液力端,使油缸里的液压油推动隔膜往复运动。在它的设计过程中应根据隔膜泵动力端的实际工况对其进行应力分析与强度校核。本文利用有限元分析软件ADINA对大型高压隔膜泵活塞杆进行应力分析。并在此基础上,采用规避二次应力叠加的设计方法,设计新的活塞杆结构并进行应力分析,获得了一种既降低了应力水平又减少重量的活塞杆结构。     

基于Simulink的钢坯剪断机液压模拟载荷特性仿真

液压缓冲油缸具有与钢胚剪断机相似的载荷特性,文章采用带缓冲油缸的液压系统来对钢胚剪断机载荷特性进行模拟,给出了液压系统设计方案;对液压系统的动态特性方程组进行了推导,建立了液压系统的数学模型;基于Simulink软件包对液压系统进行了可视化的建模与仿真,仿真结果表明该液压系统很好地模拟了钢坯剪断机的载荷特性。     

对液压调速系统活塞杆运动自动计时装置的研究

本文介绍的液压调速系统活塞杆运动的自动计时装置，较好地解决了在节流调速回路性能测试中，活塞杆运动行程的准确计时问题，使测试数据更加准确。     

拖拉机液压悬挂系统动态性能分析

本文在建立阻力调节液压悬挂系统数学模型的基础上,刊出系统传递函数的各种表达式,对影响油缸活塞杆输出速度v(t)和位移y(t)的诸因素进行理论分析,阐明在不同机型和工况条件下,影响v(t)和y(t)的扰动作用各不相同。文中采用时域法研究系统的动态特性,指出阻尼系数ζ和固有频率ω_n对系统动态过渡过程的影响。合理选择ζ的数值和控制影响ω_n的各项参数,改善系统的动态品质和提高机组的工作稳定性。     

液压试验平台设计与实现

炼铁厂高炉炉前泥炮采用西冶制造的全液压炮,泥炮是高炉生产的重要设备之一,打泥油缸发生故障（发生内漏、外漏）后,高炉被迫休风,更换油缸最快也要3h,对高炉生产造成了很大的影响。高炉液压泥炮是高炉生产的一种关键设备,属于冶炼行业必备的炉前设备。液压泥炮的作用是能够迅速准确堵塞放铁后的出铁口,使高炉快速进入下一循环的作业。液压试验平台解决了液压泥炮油缸动态性能的检测验证。     

手拖配套犁、悬耕犁液压自动调控器

该发明公开了一种新型手拖配套犁、悬耕犁(以下简称犁)液压自动调控器。它是由液压油泵经高压油管将液压输送至有减压阀的调控器,操作手柄将液压经高压油管由调控器分配至主油缸,驱动犁产生左右行距的调控效果,主油缸内经3.5 cm,工作行程为20 cm,后端必须有弯头结构,它起到延长距离、节省距离的作用,操作手柄将液压由调控器经高压油管分配至副油缸,驱动犁产生深浅行距的调控效果,副油缸内径3.0 cm,工作行程为20 cm,前支点为可移动式,便于安装需要,油缸两端与其对应的前后力臂支点插入销子即完成安装,拨出销子即完成拆卸,所有部件无须拆卸,随机携带,操作简便,省力、省时、精准高效,各种犁都能使用。     

采煤机调高泵隐半马尔可夫模型磨损故障预测

针对采煤机调高液压系统中调高泵故障很大程度依赖于设计者和用户的知识和经验水平,提出一种基于隐半马尔科夫模型（Hidden Semi-Markov Model,HSMM）的故障预测方法。首先,对采煤机调高液压系统中调高泵压力、流量,调高油缸活塞杆速度、位移进行时域分析。然后,通过对特征值进行K-均值聚类分析确定隐状态数。最后,通过MATLAB和Python编程实现调高泵HSMM故障预测。结果表明：与基于隐马尔可夫模型（Hidden Markov Model,HMM）预测方法相比,调高泵早期故障、后期故障和灾变故障测试样本的预测结果识别率分别提高了10%、5%、20%,基于HSMM的调高泵磨损故障预测方法具有可行性。