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各種(zhǒng)液壓缸工作(zuo)原理及結構(gou)分析

2025.12.16

什麼是(shi)液壓缸

液壓(yā)缸是将液壓(ya)能轉變為機(ji)械能的、做直(zhí)線往複🥰運動(dong)（或擺動運動(dong)）的液壓執行(hang)元件。它結構(gou)簡單、工作可(ke)靠。用🔞它來實(shí)現往複運動(dong)時，可免去減(jian)速裝置，并且(qie)沒👉有傳動間(jian)隙，運💋動平穩(wen)⛱️，因此在各種(zhong)機械的液壓(yā)系統中得到(dào)廣泛應用。液(ye)壓缸輸出力(lì)和活塞有效(xiao)面積及其兩(liǎng)邊的壓👈差成(cheng)正比；

液壓缸(gāng)的結構

液壓(ya)缸通常由後(hòu)端蓋、缸筒、活(huo)塞杆、活塞組(zǔ)件、前端蓋等(deng)主要部💰分組(zu)成；為防止油(yóu)液向液壓缸(gang)外洩漏或由(you)高壓腔向低(dī)壓👣腔洩👌漏，在(zài)缸筒與端蓋(gài)、活塞與活塞(sāi)杆、活塞與缸(gāng)筒、活塞杆與(yu)前端蓋之間(jian)均設置有密(mi)封裝置，在前(qian)端蓋外側，還(hai)裝有防塵裝(zhuang)置；為防止活(huó)塞快速退回(huí)到行程終端(duan)時撞擊缸蓋(gai)，液壓缸端部(bù)還設置❄️緩沖(chong)裝置；有時還(hai)需設置排氣(qì)裝置。

缸體組(zu)件

(1)法(fǎ)蘭式連接，結(jié)構簡單，加工(gong)方便，連接可(kě)靠，但是要求(qiú)缸筒🛀端部有(you)足夠的壁厚(hou)，用以安裝螺(luo)栓或旋入螺(luo)釘，它是常用(yong)的一種連接(jiē)形式。

(2)半環式(shi)連接，分為外(wai)半環連接和(he)内半環連接(jie)兩種連接形(xing)式㊙️，半環連接(jiē)工藝性好，連(lián)接可靠，結構(gòu)緊湊，但削弱(ruo)了💋缸筒📞強度(dù)。半環‼️連接應(yīng)用十分普遍(biàn)，常用于無縫(féng)鋼管缸筒與(yǔ)端蓋的連接(jie)中。

(3)螺紋式連(lian)接，有外螺紋(wen)連接和内螺(luo)紋連接兩種(zhong)，其特點是體(ti)☁️積♍小，重量輕(qīng)，結構緊湊，但(dan)缸筒端部結(jie)構複雜，這種(zhong)連接形式一(yī)般用于要求(qiú)外形尺寸小(xiǎo)、重量輕的場(chǎng)合。

(5)焊接(jie)式連接，強度(dù)高，制造簡單(dān)，但焊接時易(yì)引起缸筒變(biàn)形。

标準雙作(zuo)用：動力行程(chéng)在兩個方向(xiang)并且用于大(dà)多數應用場(chǎng)合：

單作用缸(gāng)：當僅在一個(ge)方向需要推(tui)力時，可以采(cai)用一個單⭐作(zuò)用缸；

雙杆缸(gang)：當在活塞兩(liǎng)側需要相等(děng)的排量時，或(huò)者當把一個(gè)負載🈲連接于(yú)每端在機械(xie)有利時采用(yong)，附加端可以(yi)用來安🥰裝操(cāo)作行程開關(guan)等的凸輪．

柱塞式(shi)單作用缸：僅(jin)有一個流體(tǐ)腔，這種類型(xing)的缸通常豎(shu)直安裝，負載(zai)重置使缸内(nèi)縮，他們又是(shì)被成為“排量(liang)缸”，并且☀️對長(zhǎng)🔆行程是實用(yòng)的；

多級伸縮(suo)缸：最多可帶(dai)4個套簡，收攏(lǒng)長度比标準(zhun)缸短㊙️．有單作(zuò)用或雙作用(yòng)，它們與标準(zhun)缸相比是比(bi)較貴的，通常(cháng)用于安裝📧空(kōng)間較小但需(xū)要較大行程(cheng)的場合，

串聯(lian)缸：一個串聯(lián)缸足由兩個(ge)同軸安裝的(de)缸組成的，兩(liang)個缸的💛活塞(sai)由一個公共(gòng)活塞杆鍊接(jie)，在兩缸之前(qian)❄️設置杆密封(feng)件以便📱使每(mei)個缸都能雙(shuāng)作用，當🎯安裝(zhuāng)寬度或高度(du)受限制時．串(chuan)聯缸可以增(zeng)加出力；

液壓缸(gang)工作原理

液(ye)壓傳動原理(lǐ)－以油液作為(wei)工作介質，通(tong)過密封容積(jī)的變化💃🏻來🌈傳(chuan)遞運動，通過(guo)油液内部的(de)壓力來傳遞(dì)動力。

1、動力部(bu)分－将原動機(jī)的機械能轉(zhuan)換為油液的(de)壓力能（液壓(ya)能💛）。例🎯如：液壓(yā)泵。

2、執行部分(fen)－将液壓泵輸(shū)入的油液壓(ya)力能轉換為(wéi)帶🔞動工作機(ji)構的機械能(neng)。例如：液壓缸(gāng)、液壓馬達。

在一(yī)定體積的液(yè)體上的任意(yì)一點施加的(de)壓力,能夠大(da)🏃‍♂️小相✊等地向(xiàng)各個方向傳(chuán)遞.這意味着(zhe)當使用🈲多個(gè)✊液壓缸時,每(mei)個液壓缸将(jiang)按各自的速(su)度拉或推,而(er)這✂️些速度取(qǔ)決于移動負(fù)載所需⁉️的壓(ya)力.

在液壓缸(gang)承載能力範(fan)圍相同的情(qíng)況下,承載最(zuì)小載荷的液(ye)壓缸會首先(xiān)移動,承載最(zui)大載荷的液(ye)壓🌈缸最🐇後移(yi)動.

為使液壓(yā)缸同步運動(dòng),以達到載荷(hé)在任一點以(yi)同一速度💞被(bèi)頂升,一定要(yào)在系統中使(shǐ)用控制閥或(huò)同步頂升系(xì)🌐統元件.

液壓(yā)缸的分類

為(wéi)了滿足各種(zhǒng)主機的不同(tong)用途，液壓缸(gāng)有多種類型(xíng)。

按供油方向(xiang)分，可分為單(dan)作用缸和雙(shuāng)作用缸。單作(zuò)用🌍缸隻是🈲往(wang)缸的一側輸(shu)入高壓油，靠(kào)其它外力使(shǐ)活塞反向回(huí)程。雙作📐用缸(gang)則分别向缸(gang)的兩側輸入(rù)壓力油。活塞(sai)的🐉正反向運(yùn)動均靠液壓(ya)力完成。

按結(jié)構形式分，可(kě)分為活塞缸(gāng)、柱塞缸、擺動(dong)缸和伸縮套(tào)筒🙇🏻缸。按活塞(sai)杆的形式分(fen)，可分為單活(huó)塞杆缸✊和雙(shuāng)活塞杆缸。

按(àn)缸的特殊用(yong)途分，可分為(wei)串聯缸、增壓(ya)缸、增速缸、步(bù)進✔️缸‼️等。此💞類(lèi)缸都不是一(yi)個單純的缸(gāng)筒，而是和其(qí)它缸筒和構(gou)⭕件組合而成(chéng)，所以從結構(gou)的觀點看，這(zhe)類缸又叫組(zǔ)合缸。

液壓缸(gang)的差動原理(li)，就是兩端同(tong)時接供油管(guan)路，一端由于(yú)活塞杆作用(yong)面積要小于(yú)另一端，利用(yòng)差動原理實(shi)現運動。

當單(dān)杆活塞缸兩(liǎng)腔同時通入(rù)壓力油時，由(you)于無杆腔有(you)效🐅作用面積(jī)大于有杆腔(qiang)的有效作用(yòng)面積，使得活(huó)塞向右的作(zuo)用力大于向(xiàng)左的作用力(li)，因此，活🍓塞向(xiang)右運動，活塞(sāi)杆向外伸出(chū)；與此同時，又(you)将有杆腔的(de)油液擠出，使(shǐ)其流進無杆(gan)腔，從而加快(kuai)了活塞杆的(de)伸出速度，單(dan)活塞杆液壓(ya)缸的這種連(lian)接方式🔴被稱(chēng)為差動連⛷️接(jiē)。差動連接時(shi)🆚,液壓缸的有(you)效作用面積(jī)是活塞杆的(de)橫截面積，工(gong)作台📐運動速(su)度比無杆腔(qiang)進油時的速(su)度大，而輸出(chu)力則減小。

差(cha)動連接是在(zai)不增加液壓(ya)泵容量和功(gong)率的條件下(xià)，實現快速✔️運(yùn)動的有效辦(bàn)法。

單活塞杆(gǎn)液壓缸隻有(yǒu)一端有活塞(sāi)杆。是一種單(dān)活塞液壓缸(gāng)。其兩端進出(chū)口油口A和B都(dōu)可通壓力油(yóu)或☂️回油，以實(shí)現雙向運動(dong)，故又稱為雙(shuang)作用缸。用它(ta)來🐅實現往複(fú)運動時，可免(mian)去減速裝置(zhi)，并且沒有傳(chuán)動間隙，運動(dong)🔴平穩，因此在(zài)各種機械的(de)液壓系統中(zhong)得到廣泛應(yīng)用。

（1）無杆(gǎn)腔進油，有杆(gan)腔回油。

（3）差動(dòng)連接—左右兩(liang)腔接通，且都(dou)通壓力油。

3、單杆式活(huo)塞缸

單杆活(huo)塞缸的活塞(sāi)隻有一端帶(dai)活塞杆，由于(yu)單杆活塞缸(gang)左、右兩腔的(de)有效面積不(bú)等，因此其特(tè)點是：當交替(tì)進入缸兩腔(qiāng)的流🛀體壓力(li)戶和流量Q不(bú)變時，活塞缸(gang)在左、右兩個(ge)方向上輸出(chū)的推力F不相(xiàng)等，往複運動(dòng)速度口也不(bu)相同，并且活(huó)塞杆直徑越(yue)大，這種差别(bie)也越大。但分(fen)别采用缸體(tǐ)固定和采用(yòng)活塞杆固定(ding)時，它們相應(ying)的工作台的(de)運動範圍是(shi)👣相同的。

4、雙杆(gan)式活塞缸

雙杆活塞(sāi)氣缸的結構(gou)與雙活塞杆(gǎn)液壓缸的結(jié)構相似，其圖(tú)🌈形符号也相(xiàng)同。

雙杆液壓缸(gang)是活塞的兩(liǎng)側都有活塞(sai)杆的液壓缸(gāng)，一般⭐為雙向(xiang)液壓驅動，可(kě)實現等速往(wang)複運動。

特點(dian)：

（1）無杆腔進油(you)，有杆腔回油(you)。

（2）有杆腔進油(you)，無杆腔回油(you)。

（3）差動連接—左(zuǒ)右兩腔接通(tōng)，且都通壓力(lì)油。

5、氣液增力缸(gang)

氣液增力缸(gāng)也稱氣液增(zeng)壓缸一般簡(jiǎn)稱增壓缸。　氣(qi)液增壓缸是(shi)結合是氣缸(gang)和油缸優點(diǎn)而改進設計(jì)的，液壓油與(yu)壓縮空氣嚴(yán)格隔離，缸内(nei)的活塞杆接(jiē)🌍觸工作件後(hou)自動啟程，動(dong)作速👄度快，且(qiě)較氣壓傳動(dòng)穩定，缸體裝(zhuang)置簡單，出力(lì)調整容易，相(xiang)同條件下可(ke)👄達到油壓機(jī)之高出力，能(néng)耗低，軟着陸(lu)💜不損模具，安(an)裝容易并且(qie)特🌈殊增壓缸(gāng)可360度任意角(jiǎo)度安裝🐆，所占(zhan)用的空間小(xiǎo)，故障少無溫(wen)😄升之困擾，壽(shòu)命長，噪聲小(xiao)，等核心特性(xìng)。　增壓缸♌使用(yòng)一般氣壓即(jí)能🔴達成油壓(yā)缸之高出力(lì)，不需要液💋壓(ya)單元。　增壓缸(gāng)一般可分為(wéi)：預壓式增壓(yā)缸、直壓式增(zeng)壓缸、行程可(ke)調🌐增壓缸、加(jiā)大回程拉力(lì)增壓缸、緊湊(còu)并列型增壓(yā)缸、迷你型增(zēng)壓缸💃、快速型(xíng)增壓缸、油氣(qi)隔離型♉增壓(ya)缸。

增壓缸的(de)工作頻率，按(an)照不同的行(hang)程及缸徑一(yī)般在10~70次/分鐘(zhong) 　作動方式：雙(shuang)動　操作速度(du)：50~1000mm/s 　出力範圍：1~100噸(dūn) 　應用範圍：壓(ya)印标記、彎折(she)型材、模具沖(chòng)孔、沖切鋼材(cai)、型材碰焊、擠(jǐ)模成型、壓平(píng)校直、鉚接鍛(duan)壓🙇‍♀️、整型钣金(jīn)、緊密裝配、鉚(mao)合連接、金屬(shǔ)沖壓。

6、伸縮液(yè)壓缸

伸縮式(shì)液壓缸是可(kě)以得到較長(zhǎng)工作行程的(de)具有多級套(tao)筒形活塞杆(gǎn)的液壓缸，伸(shen)縮式液壓缸(gang)又稱多級液(yè)壓🏃🏻缸。伸💚縮式(shi)液壓缸是由(you)兩個或多個(gè)活塞📱式液壓(ya)缸套裝而成(cheng)的，前一級活(huo)塞缸🔴的活塞(sai)杆是後一級(ji)活塞缸的缸(gāng)筒。

當壓力油(yóu)從無杆腔進(jìn)入時，活塞有(yǒu)效面積最大(dà)的🈲缸筒開始(shǐ)伸出，當行至(zhì)終點時，活塞(sāi)有效面積次(ci)之的缸🧑🏽‍🤝‍🧑🏻筒開(kai)始伸出。伸🛀縮(suo)式液壓伸出(chu)的順序是由(you)大到小依次(cì)伸出⭐，可獲得(de)很長的工作(zuo)行程，外伸缸(gāng)筒有效面積(jī)越小，伸出速(su)度越快。因此(ci)，伸出速度有(you)慢變快，相應(yīng)的液壓推力(lì)由大變小；這(zhe)種推力、速度(du)的✔️變化規律(lü)，正适合各種(zhǒng)自動裝卸機(ji)械對推力🐅和(hé)速度的要求(qiu)。而縮回🆚的順(shun)序一般是由(you)小到大依次(ci)縮回，縮回時(shí)的軸向長💋度(du)較短，占用空(kōng)間較小，結構(gou)緊湊。常用于(yú)🥰工程機械和(hé)其他行走機(jī)械，如起重機(ji)、翻❄️鬥汽車等(deng)的液壓系統(tǒng)中。