液压缸缓冲结构和缓冲原理的研究
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油缸缓冲原理
油缸缓冲原理是指利用液体的压缩性和流体阻尼特性来实现缓冲效果的一种技术原理。
在机械系统中,尤其是液压系统中,油缸缓冲器被广泛应用于各种需要减缓冲击力和噪音的场合。
油缸缓冲原理的具体作用方式是通过液压缸内充填了一定量的油液,当机械系统发生冲击或振动时,油液能够被压缩或流动,从而吸收和减缓冲击力。
其关键原理在于液体的流动会产生流体阻尼,从而形成缓冲效果。
当机械系统中的零件发生冲击或振动时,冲击力会传递到油缸缓冲器上。
油缸缓冲器内的油液会受到冲击力的作用,快速压缩和流动。
在这个过程中,油液会通过缓冲器内部的特殊结构,例如活塞、阀门等,使油液的流动受到一定的阻力和摩擦。
通过阻力和摩擦的作用,油液的流动速度逐渐减慢,从而减缓了冲击力的传递速度和强度。
同时,油液的压缩性也能够吸收部分冲击能量,进一步减小了冲击力的影响。
油缸缓冲原理的优点是具有较高的稳定性和可控性。
通过调整油缸缓冲器内的油液量和流动阻力,可以实现对冲击力的精确控制,以适应不同的工作场合和要求。
总结起来,油缸缓冲原理利用液压缸内的油液压缩和流动特性,通过生成流体阻尼来实现减缓冲击力和噪音的效果。
它在机械系统中起到了重要的缓冲保护作用,提高了系统的稳定性和使用寿命。
回转气缸油压缓冲工作原理
回转气缸油压缓冲的工作原理主要依赖于油压缓冲器来实现。
油压缓冲器是一种能够吸收和减缓冲击能量的装置,它通常安装在气缸的末端,用于在活塞运动到末端时减缓其冲击力,从而保护机械设备不受损伤,并减少噪音。
下面是回转气缸油压缓冲器的基本结构和工作过程:
1. 基本结构:油压缓冲器主要由本体、轴心、轴承、内管、活塞、液压轴和弹簧等部件组成。
2. 工作过程:当气缸的活塞杆受到外力冲击时,会推动轴心移动,进而带动活塞对内管中的液压油进行挤压。
受压的液压油将通过内管的排油孔排出,并在外力消失后,通过回油孔回流到内管中。
同时,弹簧的作用是帮助活塞复位,为下一次的冲击做好准备。
3. 能量转换:在整个过程中,机械能被转换成液压能,并以热量的形式耗散,从而实现缓冲效果。
4. 无需调节:液压缓冲器通常设计有独特的阻尼孔,使用矿物油作为介质,能够从小能量到大能力量广泛范围内实现最佳的能量吸收,而且多数情况下无需调节即可实现良好的缓冲效果。
5. 安装和使用:回转气缸油压缓冲器在安装和使用过程中需要注意定位停止螺母的作用,以确保缓冲器的正确安装位置和缓冲效果。
6. 可调型油压缓冲器:对于某些应用,可能需要使用可调型油压缓冲器,以便根据不同的工作条件调整缓冲力度。
7. 注意事项:在选择油压缓冲器时,需要考虑气缸的大小、工作频率和冲击力等因素,以确保选用合适的缓冲器型号。
综上所述,回转气缸油压缓冲的工作原理是通过油压缓冲器内部的液压系统来吸收和减缓活塞运动产生的能量,以保护设备和降低噪音。
浅析液压缸的缓冲装置液压缸带动工作部件运动,当达到行程终点时,由于运动件的惯性作用,会产生液压冲击以及使活塞与端盖之间产生机械撞击。
加速各部件的损坏。
为防止这种现象的发生,通常当活塞运动速度大于0.2m/s 时,需采取缓冲措施,即在液压缸末端设置缓冲装置。
缓冲装置结构形式虽然多种多样,但原理是一样的,都是利用对油液的节流措施产生背压来降低运动部件的速度。
液压缸中使用的缓冲装置,常见的有环状间隙式、可调式以及外加缓冲回路等。
图1所示是环状间隙式缓冲装置。
它由活塞上的圆柱形凸台和缸盖上的凹腔组成。
当活塞运动近端盖时,凸台进入凹腔中,将封闭在活塞与端盖间的油液从环状间隙&中挤出。
这样活塞就受到一个很大的阻力,运动速度就减慢下来,这就是缓冲。
这种形式的缓冲只适用于运动惯性不大、运动速度不高的场合。
环状间隙的凸台也可以制成圆锥形的。
图2所示是一种可调式的缓冲装置。
液压缸同样具有由缓冲头和缓冲室所形成的油腔,且在端盖上设有针形节流阀和单向阀。
当活塞移近终端时,活塞缓冲头进入缓冲室,油液须经针形节流阀的油口流出,借助节流阀的节流作用,达到缓冲目的。
单向阀的作用在于保证活塞返回时油液能进入缓冲室,使活塞能按正常速度启动并避免推力不足现象。
这种缓冲装置可按负载情况调整节流阀的开口、改变吸收能量的大小。
图3(a)所示为采用溢流阀的液压缸端部缓冲装置。
图3(b)为采用溢流阀的缓冲回路。
在这两种缓冲装置中,是在液压缸两侧的油路上设制灵敏的小型直动式溢流阀(安全阀),当缓冲柱塞1进入柱塞孔2内(图3a)或换向阀处于中位(图3b)时,液压缸回油腔的油液要开启相应的溢流阀方能回油,借此消除活塞在行程中停止或换向时出现的液压冲击。
液压缸的缓冲装置的形式还有弹簧式、行程开关式等等。
每种形式都有各自的优缺点。
在实际应用中,采取何种缓冲形式要根据液压缸的使用工况、使用要求来确定。
参考书目(1)《液压传动》江苏省《液压传动》编写组编,江苏科学技术出版社,1986年(2)《液压传动与控制》林国重、盛东初主编,北京工业学院出版社,1985年(3)《液压传动系统》官忠范主编,机械工业出版社,1981年目录内容提要写作提纲正文一、资产减值准备的理论概述 (4)(一)固定资产减值准备的概念 (4)(二)固定资产减值准备的方法 (5)(三)计提资产减值准备的意义 (5)二、固定资产减值准备应用中存在的问题分析 (5)(一)固定资产减值准备的计提模式不固定 (5)(二)公允价值的获取 (6)(三)固定资产未来现金流量现值的计量 (7)(四)利用固定资产减值准备进行利润操纵 (8)三、解决固定资产减值准备应用中存在的问题的对策 (10)(一)确定积累时间统一计提模式 (10)(二)统一的度量标准 (11)(三)提高固定资产可收回金额确定方式的操作性 (11)(四)加强对固定资产减值准备计提的认识 (12)(五)完善会计监督体系 (12)参考文献 (15)内容提要在六大会计要素中,资产是最重要的会计要素之一,与资产相关的会计信息是财务报表使用者关注的重要信息。
液压缓冲器是用于吸收机械设备的冲击能量,减少冲击对设备的影响,保障设备安全运行的重要部件。
它的工作原理及作用可以简述如下:
工作原理:
1. 当设备突然运动或停止时,液压缓冲器会受到压力,将压力转化为液压油内部的弹性能能。
2. 随着压力的释放,液压油迅速扩张,逐步吸收并释放冲击能量,从而缓冲冲击。
这个过程中,弹性能逐渐转化为热能,最终被消耗掉。
作用:
1. 保护机械设备:液压缓冲器能吸收和缓解机械设备的冲击能量,从而减少冲击对设备的影响,延长设备的使用寿命。
2. 减震降噪:液压缓冲器能够有效地减少震动和噪音的传播,提高工作环境的质量。
3. 稳定系统:在生产流程中,液压缓冲器可以保持生产设备的稳定,确保生产过程的连续进行。
4. 提高工作效率:减少冲击对设备的影响,可以降低设备故障率,提高工作效率。
5. 保护人员安全:对于操作人员来说,减少冲击和噪音的影响,可以提高工作的舒适度。
总的来说,液压缓冲器在各种工业应用中都起到了关键的保护作用。
它不仅保护了设备的正常运行,也提高了生产效率,同时减少了意外事故的发生。
在自动化设备和机器人领域中,液压缓冲器更是不可或缺的一部分。
以上就是液压缓冲器的工作原理及主要作用的简要介绍。
在实际应用中,液压缓冲器的选择和设计通常需要根据具体的工作环境、设备特性等因素进行综合考虑。
油压缓冲器原理油压缓冲器是一种常见的液压元件,它在液压系统中起到了重要的作用。
它的工作原理是利用流体的压力和流动来实现对机械运动的缓冲和减震作用。
下面我们将详细介绍油压缓冲器的工作原理。
首先,油压缓冲器内部包含了一个活塞和缸体,活塞上有一个活塞杆与被缓冲的物体相连。
当被缓冲的物体发生运动时,活塞也会随之运动。
在活塞杆的两端分别连接有进油口和出油口,当活塞移动时,液压油就会通过进油口进入油压缓冲器内部,然后通过出油口流出。
其次,油压缓冲器内部还设置有阻尼孔和阻尼孔调节阀。
阻尼孔的作用是限制液压油的流动速度,从而起到减缓活塞运动速度的作用。
而阻尼孔调节阀则可以根据需要来调节阻尼孔的大小,从而调节油压缓冲器的减震效果。
另外,油压缓冲器还有一个重要的部件就是缓冲弹簧。
缓冲弹簧的作用是在活塞受到外力作用时,能够对活塞产生一个反作用力,从而实现对被缓冲物体的缓冲和减震。
总的来说,油压缓冲器的工作原理是利用液压油的流动和压力,结合阻尼孔和缓冲弹簧,来实现对被缓冲物体的缓冲和减震作用。
当被缓冲物体发生运动时,活塞会随之运动,液压油通过进油口进入油压缓冲器内部,然后通过出油口流出,同时受到阻尼孔和缓冲弹簧的作用,从而实现对被缓冲物体的缓冲和减震。
在实际应用中,油压缓冲器广泛应用于各种机械设备和液压系统中,如冲床、注塑机、起重机等。
它能够有效地减缓机械运动的冲击和震动,保护设备和提高工作效率。
总之,油压缓冲器是一种利用液压原理来实现对机械运动的缓冲和减震作用的重要液压元件,它的工作原理主要是通过液压油的流动和压力,结合阻尼孔和缓冲弹簧来实现对被缓冲物体的缓冲和减震。
它在各种机械设备和液压系统中发挥着重要作用,对于提高设备的稳定性和工作效率具有重要意义。
液压缸的缓冲原理你看啊,液压缸就像一个大力士,它推动着各种机械部件运动。
但是呢,这个大力士要是动作太猛,没有个缓冲,那就容易出问题啦。
比如说,一个活塞在液压缸里快速地移动,要是到了行程的尽头“哐”的一下就撞上去,那得多疼呀,就像人跑步的时候突然撞到墙上一样,肯定不好受。
而且呀,这样的撞击对液压缸本身也会造成很大的损伤,就像把自己给弄伤了一样。
那它是怎么缓冲的呢?这就像是给活塞安排了一个温柔的“小助手”。
在液压缸的结构里呀,有一些特殊的设计。
当活塞快要到达行程末端的时候,就会进入到一个特殊的区域。
这个区域的空间会逐渐变小,就像一个小胡同越走越窄一样。
那这时候呢,活塞前面的油液就没地方跑啦。
油液被挤压在这个狭小的空间里,就像一群小蚂蚁被挤在一个小角落里。
油液被挤压就会产生压力呀,这个压力就会反过来抵抗活塞的运动。
这就好比你用力推一个东西,但是那个东西也有一股力量在往回推你,这样活塞的速度就会慢慢降下来。
想象一下,活塞就像一个奔跑的小怪兽,它跑得可快了。
但是到了这个特殊的缓冲区域,就像是跑进了一片软软的棉花糖堆里。
棉花糖虽然软软的,但是很多很多的棉花糖挤在一起也能让小怪兽的速度慢下来呢。
油液就像那些棉花糖一样,起到了缓冲的作用。
还有一种情况哦。
在有些液压缸里,会有一些专门的节流装置。
这个节流装置就像是一个调皮的小门卫。
当活塞快到终点的时候,油液要通过这个小门卫才能流动。
这个小门卫呢,会让油液只能慢慢地通过。
就像在游乐园里,大家都想快点去玩下一个项目,但是门口有个工作人员,一次只让几个人进去,这样人流的速度就慢下来了。
油液的流速慢了,活塞的速度也就跟着慢下来啦。
你再想啊,如果没有这个缓冲原理,那些依靠液压缸工作的大型设备,像起重机呀,挖掘机呀,那得多危险。
起重机在吊起很重的东西的时候,要是液压缸没有缓冲,一下子就把起重臂顶到极限位置,那起重臂可能就会被弄坏,吊起来的东西也可能会掉下来,这可不得了。
挖掘机的挖掘臂也是一样,要是没有缓冲,挖掘臂的动作就会很生硬,挖起东西来也不顺畅,而且还容易把挖掘机自己给震坏了呢。
各种液压缸⼯作原理及结构分析(动画演⽰) 什么是液压缸 液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执⾏元件。
它结构简单、⼯作可靠。
⽤它来实现往复运动时,可免去减速装置,并且没有传动间隙,运动平稳,因此在各种机械的液压系统中得到⼴泛应⽤。
液压缸输出⼒和活塞有效⾯积及其两边的压差成正⽐; 液压缸的结构 液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成;为防⽌油液向液压缸外泄漏或由⾼压腔向低压腔泄漏,在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置,在前端盖外侧,还装有防尘装置;为防⽌活塞快速退回到⾏程终端时撞击缸盖,液压缸端部还设置缓冲装置;有时还需设置排⽓装置。
缸体组件 缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作⽤,因此,缸体组件要有⾜够的强度,较⾼的表⾯精度可靠的密封性。
(1)法兰式连接,结构简单,加⼯⽅便,连接可靠,但是要求缸筒端部有⾜够的壁厚,⽤以安装螺栓或旋⼊螺钉,它是常⽤的⼀种连接形式。
(2)半环式连接,分为外半环连接和内半环连接两种连接形式,半环连接⼯艺性好,连接可靠,结构紧凑,但削弱了缸筒强度。
半环连接应⽤⼗分普遍,常⽤于⽆缝钢管缸筒与端盖的连接中。
(3)螺纹式连接,有外螺纹连接和内螺纹连接两种,其特点是体积⼩,重量轻,结构紧凑,但缸筒端部结构复杂,这种连接形式⼀般⽤于要求外形尺⼨⼩、重量轻的场合。
(4)拉杆式连接,结构简单,⼯艺性好,通⽤性强,但端盖的体积和重量较⼤,拉杆受⼒后会拉伸变长,影响效果。
只适⽤于长度不⼤的中、低压液压缸。
(5)焊接式连接,强度⾼,制造简单,但焊接时易引起缸筒变形。
液压缸的基本作⽤形式: 标准双作⽤:动⼒⾏程在两个⽅向并且⽤于⼤多数应⽤场合: 单作⽤缸:当仅在⼀个⽅向需要推⼒时,可以采⽤⼀个单作⽤缸; 双杆缸:当在活塞两侧需要相等的排量时,或者当把⼀个负载连接于每端在机械有利时采⽤,附加端可以⽤来安装操作⾏程开关等的凸轮. 弹簧回程单作⽤缸:通常限于⽤来保持和夹紧的很⼩的短⾏程缸。
液压缸是如何实现缓冲的呢?液压油缸定制哪家好共享液压缸缓冲器工作原理?活塞或缸筒在走向行程终端的过程中,封住活塞和缸盖之间的部分油液,强迫油液从小孔或缝隙中挤出,从而产生很大的阻力,使工作部件受到制动,渐渐减慢运动速度,避开活塞和缸盖相互撞击。
液压油缸定制哪家好共享液压缸的缓冲方法液压缸的缓冲方法有外部把握和内部把握两种。
前者指在液压油缸的外部实行把握措施,一般在液压油缸的回路安装节流阀等把握装置。
此种方法比较多而杂,实现难度较大。
液压油缸定制哪家好共享外部把握缓冲装置内部把握在液压油缸的内部设计缓冲装置。
这种方法结构简洁、体积较小、牢靠性强,应用广泛。
内部把握缓冲装置液压缸缓冲器的缓冲方式液压缸缓冲器有卸压式和节流式,工业应用上常见的是节流式缓冲器,通过节流阀等装置把握油液的流经截面实现缓冲。
固定节流式在缓冲过程中,节流面积保持不变,结构特征是头部为圆柱状的缓冲柱塞。
固定节流式缓冲器当柱塞运动到缓冲导向腔A2时,缓冲腔A1的液压油因活塞的挤压从缓冲柱塞与缓冲导向腔A2之间的环形节流间隙流出,从而起到缓冲作用。
此时整个液压缸缓冲腔A1内的油压飞速上升,而且高于供油腔A0的油压,使活塞杆运动速度减慢。
固定节流式缓冲器在整个缓冲过程中,缓冲的动力渐渐减小,缓冲效果也越来越弱。
固定节流式缓冲过程变化趋势曲线这种缓冲器在缓冲开头的时候会产生很大的制动力,进入缓冲导向腔后,随着缓冲行程的推移,缓冲制动力不断降低,终究不起任何缓冲作用。
而且只有在液压缸达到确定的运动行程时才有缓冲作用效果一般。
所以固定节流式缓冲器一般应用于低速、轻载场合下的工程机械液压缸中。
渐变节流式随着活塞位置的变化,节流孔的面积由大到小有规律地变化,产生的缓冲压力也有规律性地变化。
缓冲开头时,缓冲器速度较快,匹配较大的节流面积;越往后面缓冲的速度越慢,节流面积也越小在整个过程中缓冲力和缓冲速度基本上保持全都,运动元件的动能被吸取的频率更为均匀和平缓。
1-缸盖;2-单向阀;3-端盖凹缘;4-锥形柱塞; 5-活塞;6-缸体;7-压力油;8-活塞杆;9-调节螺钉图 1 节流缓冲原理图液压缸缓冲结构和缓冲原理的研究李艳利 1刘志奇 1 董 朋 2 许保亮 3 熊 喆 1( 1.太原科技大学机械工程学院 山西太原 030024 2.燕山大学机械工程学院 河北秦皇岛 0660043.莱芜钢铁集团有限公司型钢炼铁厂 山东莱芜 271104 )摘 要:介绍具有不同缓冲结构的液压缸,并对不同缓冲结构液压缸的缓冲过程进行分析,建立了五种缓冲结构液压 缸在缓冲过程不同阶段的流量方程,探讨了各缓冲结构的主要结构参数对缓冲的影响规律,指出了相应缓冲结构适用 的场合,总结了设计缸内缓冲装置要考虑的一些因素。
关键字:液压缸;缓冲结构;缓冲原理 中图分类号:TH137.51文献标志码:A文章编号:1672-8904-(2013)06-0005-004液压缸有时运动速度很快,当活塞运动到液压缸 两端时,会与端部发生冲击,产生噪声,严重时会引起 损坏。
为了防止这种冲击,一些特定工况下应用的液 压缸上需设置缓冲装置。
液压缓冲是利用油液的不 可压缩性和流动性。
缓冲装置一般是基于这样的原 理:当活塞运动到接近端部时,使回油阻力增大,活塞 在回油腔受到较大的反压力或者使进油腔卸荷,降低 运动速度,从而达到避免冲击缸盖的目的。
液 压 缸 缓 冲 方 法 可 以 分 为 节 流 缓 冲 和 卸 压 缓 冲。
从装置方式上也分为两种:一种是外置式缓冲液 压缸,也就是在液压系统中设置溢流阀、顺序阀、节流 阀或者蓄能器等这类流量控制装置进行缓冲,外置缓 冲的优点是,在工况变化时,容易对缓冲元件进行调 整,缺点是系统回路复杂,且缓冲效果易受系统其他 部分的影响。
另一种是内置式缓冲液压缸,是在液压 缸内部设计一定的缓冲结构来实现缓冲,而不需要另 加元件,结构简单,加工和使用方便,因而得到广泛的 应用。
本论文主要对内置式缓冲液压缸进行讨论。
间的节流环隙中流出,从而在封闭空间造成高压,迫 使活塞减速制动而实现缓冲。
图 1 所示为节流缓冲原理,锥形柱塞 4 进入端盖 凹缘 3 处开始减速,限制了缸体内的液压油向油口的 流量。
当柱塞进入最后部位时,液压油应通过调节螺 钉 9 处的可调油口排出。
缓冲器上装有一个单向阀 2 允许活塞反向时液压油能自由流入。
1 液压缸缓冲结构介绍及原理分析内置式缓冲液压缸一般是利用与活塞相连的缓冲柱塞和与缸体相连的缓冲孔之间的间隙,在油流过 时产生阻力,达到缓冲目的,故称之为节流缓冲。
在工作中,利用了节流阻尼的作用,当缓冲柱塞插入排 油孔口中后,使活塞与液压缸端盖之间形成封闭空 间,封闭空间中油只能从节流小孔或柱塞和排油孔之图 1 所示为圆锥形缓冲装置,除此之外,缓冲柱 塞还有圆柱形、台阶形、抛物线形或排孔形等不同类型,即缓冲装置会有不同的缓冲结构。
这些结构中只收稿日期:2013-08-07作者简介:李艳利(1988-),女,硕士研究生。
研究方向为流体传动与 控制。
图 4 圆锥形缓冲的缝隙节流阶段示意图第 6 页2013 年第 6 期有圆柱形缓冲柱塞是固定节流缓冲,其余都是变节流缓冲。
不同缓冲装置结构及缓冲过程中油液流向示意图见图 2,不同结构必然出现不一样的缓冲效果。
式中,C d 为锐缘节流时的流量系数;l 0 为开始进入缓冲到缓冲孔的距离; x 为活塞位移;δ 为缓冲柱塞与孔之间的间隙。
当缓冲柱塞进入缓冲孔后,缓冲处于缝隙节流阶 段,该阶段的流量方程为:é Δp δ3 ù δ3 2q f = πd ê (1 + 1.5ε ) + úë12μ(x - l 0) 2 û 式中,μ 为油液动力粘度;ε 为柱塞偏心比,一般这个值特别小,有些场合分析时可以视其为 0。
2.2 圆锥形缓冲装置的流量方程局部压力损失阶段和锐缘节流阶段的流量方程和圆柱形的完全相同。
缝隙节流阶段,对于完全圆锥形缓冲结构,该阶 段的流量方程为:图 2 不同缓冲装置结构及缓冲过程中油液流向示意图2 不同缓冲装置的流量方程按缓冲位移和对应的缓冲状态的不同将缓冲过程划分为三个阶段:局部压力损失阶段,锐缘节流阶 段和缝隙节流阶段。
以圆柱形缓冲装置为例,图 3 是 圆柱形缓冲装置缓冲过程的三个阶段。
x - l 2 02 πd Δp (δ1 + δ) (δ1 - δ1+ δ) l q f =6μ(x - l ) (2δ + 2δ - δ x - l 0 ) 0 1 1l对于前段是圆锥形后段是圆柱形的缓冲柱塞,如 果进入缓冲孔的仅是前段圆锥形的一部分则流量方 程相同,当进入到后段圆柱形的一部分后,流量方程 为:πd Δp (δ1 + δ) δ 2 2图 3 圆柱形缓冲装置缓冲过程的三个阶段示意图q = f 2(δ + δ)(2x - l - l ) 6μl (δ1 + 2δ + 10 ) 2.1 圆柱形缓冲装置的流量方程当缓冲柱塞离缓冲孔较远时,缓冲腔的油通过缓 冲孔流出,由于流道断面突然收缩,产生局部压力损 失,即缓冲处于局部压力损失阶段,该阶段的流量方 程为:δ∙l式中符号意义见图 4 所示。
2Δp ρπd 2q f = C f 4式中,C f 为流道断面突然收缩的流量系数,具体数值根据收缩流道前后的断面积比值查表确定; d 为是缓冲孔直径;Δp = p 1 - p 2 ,p 1 是缓冲腔压力,p 2 是排油腔压 力。
当缓冲柱塞离缓冲孔比较近时,柱塞的边缘和孔的边缘形成锐缘节流,即缓冲处于锐缘节流阶段,该 阶段的流量方程为:2.3 台阶形缓冲装置的流量方程局部压力损失阶段和锐缘节流阶段的流量方程 和圆柱形的完全相同。
台阶形缓冲的缝隙节流阶段,如果有 N 个台阶进 入缓冲孔,而第 N+1 个台阶己部分进入缓冲孔,则该 阶段的流量方程为:2Δpρ(l 0 -x ) 22q f = C d πd + δ图 5 台阶形缓冲的缝隙节流阶段示意图图 7 排孔形缓冲的缝隙节流阶段示意图图 6 抛物线形缓冲的缝隙节流阶段示意图第 7 页2013 年 11 月 李艳利,等:液压缸缓冲结构和缓冲原理的研究πd Δp 短管节流,该阶段的流量方程为:q f =Né ùπd Δp δ3πd 22Δp x - l 0 -∑l i ú q f = + (MC q + C A ) 0 ê Nl 12μ(x - l 0)4 d ρ 12μl ê∑ i i = 1+ ú êi = 1 δ (1 + 1.5ε ) 3 2 δ (1 + 1.5ε 32) úûi i + 1 式中,A 为被遮盖的阻尼孔还未被遮盖部分的面积;d 0 为阻尼孔直径;δ 为缓冲柱塞与缓冲孔之间的间隙; x - l 0 为缓冲柱塞深入柱塞孔中的长度。
排孔形缓冲的缝隙节流见图 7 所示。
ë 式中符号意义见图 5 所示。
2.4 抛物线形缓冲装置的流量方程局部压力损失阶段和锐缘节流阶段的流量方程 和圆柱形的完全相同。
缝隙节流阶段,如果已有一部 分抛物线缓冲柱塞进入缓冲孔,该阶段的流量方程 为:3 各主要结构参数对缓冲的影响规律3.1 缓冲效果分析缸内缓冲装置的缓冲效果的综合指标就是其使活塞在最短时间和缓冲行程内以合理的负加速度把 初速度减小到适当值。
这里的合理的负加速度指缓 冲腔的压力峰值不超过某个理想值。
负加速度的值 间接地反映了缓冲腔压力的值。
对于圆柱形缓冲柱塞,其与排油孔之间形成的环 形缝隙是恒定不变的。
当缓冲柱塞接近缓冲孔口时, 液流受到突然限制,因而这种缓冲开始时,往往产生 很高的缓冲压力和很大的减速度,其最大缓冲压力可 达系统压力的几倍。
它设计的关键参数是节流柱塞 与节流孔的配合间隙。
如果节流柱塞与节流孔的偏 心过大,甚至不小于节流间隙时,缓冲装置就会失去 其缓冲功效,所以这种缓冲装置对液压缸的加工精 度,装配精度及其使用情况等等有很高的要求,而且 一般只能用在低速小负载的工况下。
对于台阶形缓冲柱塞,当其进入缓冲孔时,随着 缓冲行程的增加,缓冲柱塞与缓冲孔之间的环形缝隙 越来越小,使得缓冲压力和减速度相对变化较小,活 塞近似作等减速运动,因而减小了制动活塞所要求的 缓冲压力,也减小了活塞的制动时间。
这种缓冲柱塞 比圆柱形柱塞缓冲效果要好,不但峰值低,制动时间 也短,适用于较高速度得到缓冲。
对于圆锥形缓冲柱塞,它的缓冲作用类似于行程 节流阀所起的缓冲作用,它和缓冲孔之间行成的环形 间隙是可变的,所以就没有圆柱形缓冲柱塞那么大的 压力峰值,但当缓冲柱塞的圆柱部分进入缓冲孔的瞬 间,也会出现相对较高的压力峰值。
在设计的时候,2πd Δp (a l 1 + δ)(a l 1 + δ - a x - l 0 ) q f =12μ(x - l )0 式中符号意义见图 6 所示。
2.5 排孔形缓冲装置的流量方程局部压力损失阶段的流量方程和圆柱形的完全 相同。
锐缘节流阶段,除缓冲柱塞与孔的边缘处有流 量通过外(系锐缘节流),短笛形柱塞上的 N 个孔也有 流量(系阻尼孔节流)通过,形成短管节流,该阶段的 流量方程为:22Δp ρé πd 0 ù 2 (l 0 -x ) + δ q f = êC d πd ë 2+ C q N ú 4 û 式中,C d 为锐缘节流时的流量系数;C q 为阻尼孔流量系数。
缝隙节流阶段,除缓冲柱塞与缓冲孔的间隙有缝 隙流动外,未进入缓冲孔的缓冲柱塞上的 M 个阻尼孔 及被遮盖了一部分的那个阻尼孔都有流量通过,形成第8 页2013 年第6 期其缓冲行程和圆锥角是最重要的结构参数,要视工况而定。
不过它和圆柱型缓冲装置相比具有较好的对中性能,可以避免由不对中而引起的缓冲失效的情况。
对于抛物线形的缓冲柱塞,如果其曲线的参数选择得当,可以得到非常近似的等减速和几乎不变的缓冲压力,但由于它的曲线较复杂、加工困难,因而限制了它的使用。
对于排孔形缓冲柱塞,它有一排阻尼孔,随着缓冲行程的增加,阻尼孔的通流面积不断减小,这种缓冲柱塞所产生的缓冲压力和减速度几乎保持不变,而且它的缓冲特性可利用液流在阻尼孔中流动的有关公式进行计算,因而可以准确地加以预测,它一般用于活塞速度非常高的场合。
3.2 各主要结构参数对缓冲的影响规律通过对不同缓冲结构流量方程的参数进行分析,得到了如下结构参数变化对缓冲效果,主要是缓冲速度和缓冲腔压力的影响规律:1)圆柱形缓冲柱塞与缓冲孔的间隙δ越小,缓冲速度在进入缝隙节流的时候突变就越大,缓冲末速度则越小,缓冲时间越长,但是缓冲腔压力峰值也会越高。