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1、第5卷第4期中国工程机械学报Vol.5No.42007年10月CHINESEJOURNALOFCONSTRUCTIONMACHINERYOct.2007双作用多级液压缸的设计1,221于贵文,臧克江,林晶(1.哈尔滨商业大学轻工学院,黑龙江哈尔滨150028;2.佳木斯大学机械工程学院,黑龙江佳木斯154007)摘要:通过对一种双作用多级液压缸伸缩过程的分析,得到影响此种双作用多级液压缸动作顺序的几何要素和系统的力学要素,从而确定了此种双作用多级液压缸设计原则及其正常工作的条件,为此种双作用多级液
2、压缸的设计提供理论依据.关键词:液压;双作用;多级缸中图分类号:TH137.3文献标识码:B文章编号:1672-5581(2007)04-0430-04Designofdouble2actuationtelescopichydrauliccylinder1,221YUGui2wen,ZANGKe2jiang,LINJing(1.LightIndustryCollege,HarbinCommercialUniversity,Harbin150028,China;2.CollegeofMechanic
3、alEngineering,JiamusiUniversity,Jiamusi154007,China)Abstract:Byanalyzingthemovementofdouble2actuationtelescopiccylinders,thegeometricalandmechanicalelementsofthehydraulicsystemareinitiallyspeculatedbasedontheactionsequence.Inthisregard,thedesignspecif
4、icationsandnormalworkingconditionsofhydrauliccylindersarefixed.Therefore,thisapproachpavesanewvenuefordouble2actuationhydrauliccylinderdesign.Keywords:hydraulics;double2actuation;telescopiccylinder根据工作原理设计了液压系统,如图1所示.该系统由变量泵供油,三位四通换向阀控制液压缸的伸缩,液控单向阀保证液
5、压缸伸缩自如,并能停在任意位置,通过单向节流阀调节液压缸缩回速度,电磁溢流阀实现系统的调压和卸荷.在系统调试过程中发现,液压缸活塞外伸时,按照先大后小的顺序,而在液压缸活塞回缩时本应该按先小后大的顺序,可是出现先大后小的顺序.如果在回缩过程中三位四通换向阀电磁铁失电,使三位四通换向阀处中立位置,出现大活塞快速外伸,小活塞杆快速回缩,负载急剧下落,不能保证负载回落时停在任意位置的要求,实质上此系统无法正常工作.本文对此系统出现的现象进行了研究,提出了多级双作用液压缸设计时应注意的诸多事项.图1液压系
6、统原理图Fig.1Schematicofthehydraulicsystem1双作用多级液压缸结构设计由于系统对负载的运动速度没有过多要求,只是对推力和行程有要求,因此本系统参考文献[1]对液作者简介:于贵文(1967-),男,副教授.E2mail:jmsdxygw@163.com第4期于贵文,等:双作用多级液压缸的设计431压缸进行了机构设计,其机构简图如图2a所示.此液压缸为两级双作用活塞式液压缸,主要由缸筒1、第一级活塞2和第二级活塞3构成.第一级活塞的筒部作成双层结构,并在外层的左端开有径
7、向孔D,内层的右端开有径向孔E.液压缸的进出油口A设在第二级活塞杆上,并在第二级活塞杆上开有径向孔C,C孔与B口相通.A口通过油道与液压缸的左腔(即无杆腔)相通,B口通过油道、C孔、E孔、D孔与液压缸的右端各腔(即有杆腔)相通,图2b所示箭头表示油缸上下腔与外界连接的通道.2双作用多级液压缸工作过程分析为了分析方便,令第一级活塞左端有效面积(环形面积)为S1,图2两级双作用活塞式液压右端有效面积为S1a;第二级活塞左端有效面积为S2,右端有效面积缸结构简图为S2a.Fig.2Constructio
8、nandprinciplesymbol2.1双作用多级液压缸活塞外伸过程分析ofthedoubleactingtelescopichy2液压缸活塞外伸时分2个阶段:第一阶段:由于第一级活塞和drauliccylinder第二级活塞通过挡环连接在一起,液压力通过2个活塞左端的面积同时推动负载,第二级活塞相对第一级活塞静止不动,即第一级活塞和第二级活塞一起外伸.第二阶段:当第一级活塞外伸到右端点时,作用在第一级活塞左端有效面积的液压力与缸筒右端作用在第一级活塞右端的力相平衡,此力平衡使
