HSG型工程液压缸增速方案设计

　　0引言

　　HSG 型工程液压缸，具有结构简单、工作可靠、易装拆、维修，可带缓冲装置，并且连接方式多样等特点。 其制造结构上，端盖联接采用外螺纹、内卡键或法兰式， 活塞杆联接采用螺纹联接式或整体式，安装方式耳环形或中间销轴耳环形，缓冲方式为间隙缓冲或阀缓冲。 HSG 型工程用液压缸为单活塞杆双作用式液压缸，在液压油的作用下，输出力和速度，驱动工作部件，实现往复直线运动。

　　1液压系统增速方案关键要素分析

　　根据液体动力学基础公式，过流断面的平均流速，因此，活塞运动速度v 与液压缸有效面积A 和流量q 之间建立起了数学关系， 当液压缸有效面积A 一定时，活塞运动速度v 与流量q 保持正比关系，由此可以得出结论：活塞运动速度v 取决于液压缸流量q。因此，要实现增速，实现部件的快速运动，则必须增大流量q 这个参数。 因此，增速方案的关键要素即是“增大流量”。

　　2液压系统增速方式选择

　　2.1增速方式种类

　　(1)双泵供油

　　如图1 所示，将大排量低压泵2 与小排量高压泵1 并联，当两泵输出的油汇合在一起时，即液压泵2 输出的油经单向阀4 和液压泵1 输出的油共同向系统供油时，流量增大，可实现液压缸的快进和快退运动。

　　(2)蓄能器供油

　　蓄能器是液压系统中的储能元件，它可以储存多余的压力油。 当蓄能器中储存的油被释放出来时，就相当于蓄能器与泵一起向液压缸供油，流量增大，则可实现液压缸的快速运动。

　　(3)变量泵供油

　　液压泵的排量可以改变，以定压式容积节流调速回路为例，空载时，限压式变量叶片泵以最大流量进入液压缸则可使其实现快进。

　　(4)液压缸差动连接

　　如图2 所示，当单活塞杆液压缸两腔同时通压力油时，由于两腔有效工作面积不相等，使活塞快速向右运动，这时，有杆腔排出的液体也进入无杆腔，增大了无杆腔的油量，加快活塞杆的伸出速度。其参数设计上，主要设计缸体内径D，活塞杆直径d 及液压缸缸筒长度L 等3 个尺寸。 若是要求快进速度等于快退速度时， 其内径 D 与活塞杆直径d之间需满足一定关系：

　　假设：液压缸的输入流量为q_v, 快进速度为v₃，快退速度为v₂， 据图2, 则 v₂=qv/A₂;v₃=qv/(A₁-A₂),若要使v₂=v₃，则

　　2.2增速方案选择

　　比较上述4 种方式，双泵供油回路可以降低功率，减少油液发热，并且速度换接较平稳，常用于执行元件快慢速相差较大的场合，缺点是油路系统稍显复杂。 蓄能器供油可降低泵的功率及温升，节省能源，缺点是蓄能器的安装有相应要求，应用场合受限制。 变量泵供油，流量可根据需要作相应的变化，优点是节能，缺点是对液压油的污染较敏感，结构较复杂，造价较高，且噪声较大。而差动快进由于不需增加或更换液压元件，简单易行，因而在工程机械上得到普遍应用。