液压缸改进与国产化

　　1 对部分液压缸改进优化典型实例的分析

　　在液压传动系统中，当运动部件的质量较大、运动速度较高时，由于惯性力较大，具有很大的动量，在液压缸中，当活塞运动到缸筒的终端时，会与端盖发生机械碰撞，产生很大的冲击和噪声，严重影响机械精度，甚至引起破坏性事故，为此在大型、重型或高精度的液压设备中常需采取缓冲措施。苏州职业大学曹苹针对长行程液压缸的冲击现象，建立了数学模型，并利用计算机对液压缸的结构参数进行优化求解。某铸造机械厂铸造流水线的液压缸虽然已经采用了环状间隙式缓冲装置，但是仍然存在着一定的冲击现象。在不改变原有结构的情况下，对缓冲装置中的结构参数圆锥形凸台长度和锥角进行优化设计，从而进一步改善了液压缸的缓冲性能。结果表明：减少了液压系统的冲击，提高了缓冲的效果。

　　螺旋摆动液压缸是一种利用大螺旋升角的螺旋副实现旋转运动的特殊液压缸。这种液压缸体积小、重量轻、结构紧凑。与叶片式摆动马达相比，它输出转矩大，容积效率高，特别是它的摆动范围可以大于 360°。因此，对于需要低速大角度的摆动机构来说，是一种理想的选择。连云港化工高等专科学校机电系机电教研室石延平、扬力研究了几种大摆角螺旋摆动液压缸的结构、主要的设计步骤和参数的确定方法。

　　青岛建筑工程学院交通工程系张中元研究了铰接式机械转向液压缸铰接点位置的优化设计问题。铰接式转向液压缸有单缸和双缸两种。单缸比双缸省掉一套液压缸和油管，但从铰销的受力及前、后车架之间的支撑刚度和转向力矩变化来看，采用双缸优点多。因此，铰接式机械广泛采用双缸，且呈双对称布置。转向液压缸的布置原则如下：①布置的液压缸与周围构件无干涉，并且安装维修方便；②转向力矩大，并且变化平稳；③转向灵敏度高；④活塞行程短。因此，在总体设计中，当整机及转向机构的基本参数和转向阻力矩等主要性能参数、转向液压系统工作压力、流量确定以后，进而可初步确定液压缸在车架上的最佳位置坐标，同时确定转向液压缸的最大行程，此行程应在满足功能的条件下最小，从而使转向速度最快。以前车架在最左和最右转向位置为计算点，对转向液压缸铰接点位置进行了优化设计。

　　中国矿业大学机电学院蔡敏、侯友夫研究了往复液压缸自动换向机构的设计问题。混凝土输送泵、液压注浆泵、井下充填泵按其动作原理均为由液压泵站给液压缸供油，由液压缸往复运动推动浆缸，通过吸、排浆阀输送浆体。液压缸往复运动需要一个自动换向机构，自动换向机构性能的好坏直接影响泵的整体性能，因此要求换向机构换向及时，结构简单，动作可靠，使用寿命长。就目前我国使用着的换向机构，按其结构特点可分为两类：①机动—液控换向。这类换向机构的特点是，当活塞到达行程终点时，与活塞杆联动的撞块碰撞机架上的转阀（或缸体上的先导阀芯），使换向阀换向，进而使液压缸运动换向，这样周而复始，使液压缸作连续往复运动。②机动—电控换向。这类换向机构的特点是：当活塞到达行程终点时，与活塞杆联动的撞块碰撞机械触点，通过电控系统使换向阀换向，进而使缸运动换向。他们研制了一种新型自动换向机构，这种往复液压缸自动换向机构由特制的液压缸和一个交替阀组成，在“八五”攻关项目“BYZ－120/10 型液压柱塞泵及搅拌机”中应用。