浅析液压缸的结构及设计

　　1 概述

　　液压缸是各类液压系统的执行元件，其性能的优劣决定了液压系统的可靠性，而液压缸的内部结构及外部连接方式的设计直接影响了液压缸的性能。

　　液压缸的结构形式有拉杆型、焊接型和发兰型。拉杆型即两端盖和缸筒采用四根拉杆（螺栓）连接，两端盖为长方形或正方形，这种结构简单，制造和安装方便。缸筒可用内孔珩磨的无缝钢管，按行程要求的长度切割即可。但这类缸受行程长度、缸筒内径和工作压力的限制一般行程≤1.5m、缸内径≤250mm、额定压力≤20MPa。焊接型即后盖和缸筒采用焊接连接，前端盖与缸筒之间可采用内（或外）螺纹连接，也可采用内卡键（或内卡环）连接。不能用于过大的缸内径和较高的工作压力，常用于缸内径≤200m m、额定压力≤25MPa。

　　发兰型液压缸即缸体与端盖用发兰螺钉（栓）连接，后端盖也可与缸筒焊接。这类缸外形尺寸较大，适用于大中型液压缸，缸径通常大于100m m，额定工作压力 25～40MPa，能承受较大的冲击负荷和恶劣的外界环境条件。

　　准备工作：设计依据、设计原则和一般步骤等。

　　1 设计的依据

　　液压缸与机器及机器上的机构直接相联系，对于不同的机构，液压缸的具体用途和工作性能也不同，因此设计之前，要进行全面地分析和研究，收集和整理必要的原始资料作为设计的依据。

　　（1）了解和掌握液压缸在机器上的用途和工作要求满足机构的动作要求和用途是设计液压缸的主要目的。

　　（2）了解液压缸工作环境条件

　　工作环境条件不同，液压缸的结构和设计参数也不尽相同。比如用于采煤工作面的液压支架上的立（支）柱缸，工作条件恶劣，粉尘大，支护（工作）压力变化大（负载变化大），要求立（支）柱缸绝对安全可靠，不允许有泄漏。

　　（3）了解外部负载情况

　　主要指外部负载的质量、几何形状、空间体积大小、运动轨迹、摩擦阻力及连接部位的连接形式等。例如液压翻斗汽车，液压缸的外负载是翻斗（车厢）和所装的货物，翻斗上升倾斜时，液压缸的轴线发生摆动，这就要求活塞杆头部与翻斗的联接采用耳环式或销轴式，液压缸底座与车身的安装形式也要采用耳环式或耳轴式。

　　（4）了解液压缸运动形态及安装约束条件

　　包括了解液压缸的最大行程、运动速度或时间，安装空间所允许的外形尺寸及液压缸的运动形式，如液压缸轴线固定或摆动，作往复直线运动或往复摆动，连续运动还是间歇周期运动，缸体运动或活塞杆运动。

　　（5）了解液压系统的情况