内循环数字液压缸的设计与计算

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1、2014年5月机床与液压Mav2014第42卷第lO期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．42No．10DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．10．030内循环数字液压缸的设计与计算张德虎(西南科技大学制造过程测试技术省部共建教育部重点实验室，四川绵阳621010)摘要：设计了一种一体化的内循环数字液压缸。通过设计与计算，发现这种完全一体化的内循环数字液压缸具有一定的可行性，能在工业上推广，给液压传动带来了新的活力。关键词：内循环数字液压缸；柱塞；活塞中图分类号：TH137．5文献标识码：B文章编号：1001—3881(2014)10—0

2、98—3DesignandCalculationofDigitalHydraulicActuator、thInnerCirculationZHANGDehu(KeyLaboratoryofTestingTechnologyforManufacturingProcess，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，MianyangSichuan621010，China)Abstract：Afullyintegrateddigitalhydraulicactuatorwithinnercirculationwasdesigned．Throughde

3、signandcalculation，itisfoundthatthefullyintegrateddigitalhydraulicactuatorhascertainfeasibilityandcalbepromotedinindustry．Itbringsnewvitalitytohydraulictransmission．Keywords：Digitalhydraulicactuatorwithinnercirculation；Plunger；Piston液压缸是一种液压执行元件，它能够做直线往复工作速度通过控制电磁铁的通电频率来控制。运动(或摆动运动)，能够将液压能转变为机械

4、能，1液压缸小柱塞的设计其结构简单、工作可靠。用液压缸来实现往复运动如图2所示，在脉冲电流的控制下，电磁铁推动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平活塞向左运动，1腔的体积变小，4腔的体积变大，稳，因此在各种液压系统中得到广泛应用。同时3腔的液压油通过单向阀被排到2腔，推动液压随着机电一体化技术的Et益发展，数字技术在液缸向右运动。在结构设计时，保证3腔和4腔的体积压缸的设计中也得到很大的应用，并有逐步取代传统同步变化，1腔的液压油便可在电磁铁做功的时候暂模拟技术的趋势。作者将液压动力元件、执行元件和时存于4腔中，防止因液压油压缩而出现困油现象。控制元件进行有机的结合和集成，设

5、计了一种完全一做功完成后，在电磁铁的弹簧力的作用下，活塞右体化的内循环数字液压缸。此液压缸把传统液压系统移，4腔的油通过1腔、单向阀被吸回3腔，完成吸需要的方向阀、流量阀、单向阀、溢流阀等多种液压油过程。锲型挡板的作用是当A组柱塞工作时保证元件有机地融合在一个柱塞里。液压缸活塞(同时液压缸1腔与2腔不能通过B组柱塞相通，如果没有也为油泵)上均匀分布10个小柱塞，5个小柱塞使锲型挡板，当A组柱塞把液压油排到2腔后，2腔的液压缸向左做功(A组)，5个使液压缸向右做功压力增大，液压油通过B组的单向阀、3腔、排油管(B组)。A、B两组柱塞交替反向放置，构成一个等被压回液压缸1腔，液压缸不动作

6、。液压缸锲型挡板3腔活塞4腔单向阀电磁铁行程、等速的双作用缸，结构如图1所示，液压缸的图2柱塞的工作原理图1内循环数字液压缸的结构收稿日期：2013—04—26基金项目：四川省教育厅资助项目(14zdl135)作者简介：张德虎(1978一)，硕士，助理研究员，研究方向为机电一体化、流体力学及控制。E—mail：615一tiger@163．com。第l0期张德虎：内循环数字液压缸的设计与计算·99·1．1小柱塞的壁厚d=．1T=5．1mm(4)钢筒壁厚校核分薄壁和后壁两种，当D／8≥10吸油管的直径取d=5mm。时为薄壁，因为壁厚6未知，先假设此系统为薄壁，液压系统排油管道流速推荐值为

7、3～6m／s，取按以下公式进行校核：4．5m／s。柱塞内吸油管道的最大流量为2．5L／rain，6≥pD／(2X[])(1)同样平均值较小，取2L／rain计算流速。通过公式其中：D=8mm(钢简直径)，P为钢筒试验压力，(3)、(4)计算可知排油管道直径应小于吸油管道，当缸的压力P≤15MPa时，P=1．5P，通过计算‘但考虑到油液的黏度和加工工艺以及单向阀的选购，P=0．5MPa；柱塞属于低压小尺寸的液压缸，选用排油管道直径做成和吸油管道相同d=5mm