液压缸机械锁紧技术新发展
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收稿日期:2005-10-25作者简介:孙 政(1964-),男,安徽太和人,实验师,工程硕士,2005年毕业于西安建筑科技大学,主要从事实验教学研究和教学管理工作。
液压缸性能测试试验台的开发与应用孙 政1,史俊青2(11徐州建筑学院,江苏徐州 221008;21中国矿业大学,江苏徐州 221008)摘 要:试验台是液压缸产品质量监控的保障,文章介绍了液压性能测试台的组成、原理和特点。
通过测试数据和曲线的分析,可判断液压缸的结构方案的合理性,确定液压缸最佳工作范围,验证产品的性能稳定性和可靠性,消除潜在质量问题,进一步提高产品质量,同时对液压缸产品的基础研究具有一定的意义。
关键词:液压缸;测试;试验台中图分类号:TD4 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2006)03-0070-02液压缸是液压系统的重要组成部分,可分为推力液压缸(单作用液压缸,双作用液压缸,组合液压缸)、摆动液压缸(单叶片摆动液压缸,双叶片摆动液压缸)。
因其结构简单,工作可靠,在现代化机械系统中得到了更为广泛的应用。
目前,液压缸生产厂家较多,为了使液压缸的性能和质量既能满足生产的需求又能达到标准规定的指标要求,与液压元件厂合作,依据G B/T 15622-1995标准,开发研制了测试液压缸性能的试验台。
1 试验台的组成及工作原理111 液压系统液压系统由六组电机泵组、四组插装阀组、被试液压缸、对顶加载缸、侧向力减压回路、滤油器、蓄能器、加热及冷却装置等部分组成,见图1。
二组电机泵组D 1、D 2可通过主阀组向被试缸提供油液,主阀组由换向阀、插装阀、压力比例调节阀和背压阀图1 液压缸试验台系统原理图70研究探讨 煤 炭 工程 2006年第3期组成。
换向阀作为插装阀的先导阀来控制被试缸的运动方向和停止。
四组电机泵组D3、D4、D5、D6可通过加载阀组向加载缸提供油液。
加载阀组由四个插装阀组成的桥式整流回路、压力比例调节阀、流量阀组成。
一种钢球锁紧液压止动器技术研究摘要:文中对钢球锁止机构液压止动器的结构和工作原理、钢球锁紧机构各零件功能、零件关键结构要素尺寸进行了分析,对重要零部件的机加与热处理进行了研究,并通过试验验证了正确性。
关键词:止动器钢球锁止锁紧力力学试验1引言钢球锁紧液压止动器,起锁定工件、防止工件工作位置发生变化的作用。
由于止动器锁定功能与锁定稳定性要求高,使锁定要素设计,制造精度,关键尺寸检验,成为研制工作的难点。
2止动器钢球锁定结构与工作原理图1为钢球锁紧液压止动器原理图,包括缸筒、中缸筒、止动螺母、螺杆、控制活塞等,在螺杆与缸盖上分别设有压缩弹簧。
1—中缸筒;2—缸筒;3—止动螺母;4—螺杆;5—控制活塞;6—钢球图1 钢球锁紧液压止动器原理图上锁过程:上锁时活塞筒反腔油压卸荷,活塞筒正腔通油,在油压作用下推动螺杆运动,止动螺母随螺杆运动,钢球落入止动螺母止动槽内;同时控制腔油压卸荷,控制活塞在大弹簧作用下左移,钢球脱离控制活塞槽,实现锁定螺杆。
解锁过程:控制腔通压力油,油压作用下推动控制活塞向左运动,同时活塞筒正、反腔油压卸荷,钢球落入控制活塞槽内,螺杆在小弹簧作用下回位,钢球脱离止动槽,解除锁定。
3技术难点1)产品参数确定:从结构图与工作原理分析控制活塞、止动螺母的过渡斜面及弹簧力决定锁止机构开锁与锁定力大小。
若选取不合适,会导致止动器开不了锁或锁紧力小而不符合使用要求。
2)钢球物理参数确定:与钢球接触的零部件是锁止结构的关键件,由于锁定与开锁过程中存在尖角效应,使钢球各部位受力不同,对钢球不同部位的要求也不同。
钢球滑出部位要有准确的几何形状与足够的强度和硬度,能够抵抗挤压作用力,且要有足够的疲劳强度;其余零部件螺纹部位则要防止断裂,因此物理参数选取要得当合理。
3)零件加工成型:钢球锁止结构小巧,尺寸精度高,结构特殊,物理特性要求严,机加工艺不当会造成变形,结构精度达不到要求,机构功能无法实现,影响产品使用寿命。
液压技术在风力发电中的重要性风力发电是目前应用效果较好的发电方式,但其技术水平仍然有待提高,液压技术是机械传动方式的一种,由于风力发电机组在发电过程中对动力系统和调节系统的要求较高,液压系统具有功率大、结构简单、控制灵活、精度高等优点,符合风力发电的特殊要求,在风力发电中发挥着重要的作用,同时被广泛应用于各个领域。
一、风力发电中液压系统的应用1、定桨距风力机功率控制液压系统在定桨距控制的风力机组中,风轮吸收功率随风速的变化而变化(桨叶的结构使得它在风的作用下发生弹性变形)。
当风速超过额定风速时,必须通过叶片失速效应来降低风能利用率Cp。
失速控制一般采用叶尖扰流器控制。
其方法是将一个液压单元装在叶轮轮毂处,在每个桨叶端部各装一个液压缸,叶尖扰流器同液压单元相联,通过连接在液压缸活塞杆和叶尖轴之间的钢丝绳驱动叶尖运动。
当风轮转速低于额定转速,发电机输出功率未达到额定功率时,液压缸驱动叶尖收回,使叶尖与叶片主体靠拢成一条直线。
当风速超过额定风速,发电机输出功率超过最大功率限度时,液压系统开始泄压,叶尖在离心力和弹簧力的作用下弹出,在叶尖轴上的螺旋导槽的作用下,与叶片主体成90°,增大阻力叶轮转速降低。
典型的叶尖扰流器液压系统原理图见图1。
其工作原理如下所述:启动风力机时,电磁换向阀通电,断开液压缸的回油路,液压泵输出压力油,收紧叶尖。
油压继续上升,到过压继电器控制动作的压力时,过压继电器发出信号,经控制器延时后,停止电动机转动,在延时过程中,压力继续上升,达到溢流阀设定的压力值时溢流阀动作,系统压力不再升高。
由于液压系统不可避免的泄漏,使液压缸压力下降,当低于低压继电器设定压力时,低压继电器发出信号,液压泵重新启动,补充油压。
当发电机输出功率超过最高功率限制时,电磁换向阀断电,液压缸的油液流回油箱,系统泄压,叶尖在离心力和弹簧力作用下打开,叶轮转速降低。
2、偏航系统中液压技术应用偏航系统的主要功能分为驱动和制动,主要为风轮提供锁紧力矩,使风轮保持迎风状态,保证风力发电机组的有效运行。
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THM液压螺母工作原理THM液压螺母是一种先进的螺栓装配方法,特别适用于狭窄空间和重负荷振动机械紧固,液压螺母的工作原理是利用液压油缸直接对螺栓施加外力,使被施加力的螺栓在其弹性变形区内被拉长,螺栓拉长后旋紧液压螺母上的锁圈,这样螺栓就会被锁圈锁止在拉长的位置上。
液压缸位于螺栓中轴线的位置,用于对螺栓进行轴向拉伸,实现螺栓需要的拉伸量。
而正是螺栓的这种拉伸量决定了螺栓紧固所需的夹紧力。
当液压螺母被加压后,螺栓受到拉伸,同时液压螺母和结合面紧贴。
从而将螺栓的轴向形变锁住,也就是将剩余螺栓载荷锁在螺母里。
很多连接面之间都配有密封垫。
密封垫只有在连接面被压紧时才起作用,因此连接面始终保持被夹紧的状态就显得尤其重要了。
对螺栓施加的载荷与液压缸中的油压成正比关系,这样的设计能够非常精确地留住有效载荷。
由于载荷直接施加在螺栓上,且所有作用力都用于螺栓拉长,因此载荷产生所需的空间可以达到最小。
安装拉伸锁紧THM液压螺母特点拉伸方式不受螺栓润滑效果和螺纹摩擦大小的影响,可以得到更为精确的螺栓载荷。
可对多个螺栓进行同步拉伸,使整圈螺栓受力均匀,得到均衡的载荷。
由于采用最先进的超高压技术,可以在很小的空间内完成螺栓的锁紧。
拉伸方式对螺栓进行紧固得到的剩余载荷和有效载荷要比力矩方式更大,拉伸方式更适用于紧固精度要求较高的接合应用,它能使连接面受力均匀地实现接合,真正地防止泄漏。
THM系列液压螺母结构爱普THM液压螺母根据不同的使用分厚型和薄型、高压和超高压、顶环锁紧和底环锁紧。
THM液压螺母主要由油缸、活塞和锁圈组成,接油口有顶置和侧入设计。
个性化设计如果标准型号的液压螺母不能满足使用要求,爱普提供特殊的专业定做服务,为了准确反映螺栓的工况,敬请填写我们提供的螺栓数据调查表。
THM系列液压螺母THMA型液压螺母*适用于各种震动、快速转动、大力量设备和狭窄空间*经济高效、重量轻、精度高*可配手动泵、气动液压泵和电动液压泵*多个液压螺母可同时使用*标准工作压力150MPa使用范围:矿山、电力、油田、船舶、钢铁、石化、冶金等大型设备的螺栓紧固。
翻开《中国气动工业发展史》,这部诞生于2012年、由中国液压气动密封件工业协会组织编纂的行业史书,开篇第一章“中国气动工业发展历程”中有一节介绍了中国代表性气动企业的历史演进,在这些代表性企业中,创建于1982年的扬州市江都永坚有限公司(以下简称永坚公司),是第6家成立的气动企业,曾是原机械部行业归口管理的16家气动元件生产企业之一,也是当时中国气缸制造的骨干企业。
1996年,在深刻分析了中国气动市场后,为了企业可持续发展,已具备较强的技术和制造基础的永坚公司,决定逐步转型生产液压缸。
经过近20年不断提升技术水平,不断摸索产品定位,“永坚”液压缸已形成“大、特、精”的鲜明特点,在此基础上进一步向系统集成方向发展,研制各类液压泵站系统、液压成套设备、智能化成套设备,在船机海工、机床机械、水利水电、工程机械、环保机械、航空等领域开创了较好的市场业绩。
永坚公司总经理张鸿鹄,曾是企业技术骨干,是企业历次重大转变的决策参与者和制定者,是一位典型的技术型企业家。
采访交流中,他对企业的每一步发展都如数家珍;参观现场时,他对每一台设备、每一道工艺、每一个产品的细节都了如指掌。
他的专业和敬业让人尊敬。
永坚公司曾是气动老兵,现在是液压骨干,历经36年的起起伏伏,一直都是中国流体动力产业发展中浓墨重彩的一笔。
对于永坚公司的未来发展,张鸿鹄有很清晰的定位:坚持产品个性化,不断加强产品预研、创新能力和产品品质,在夹缝中保持顽强的生命力。
企业之声V oice of Enterprise液压成套事业部)、两个合资子公司(智能装备子公司、水务装备子公司)的主体经营结构。
永坚公司还没有实现真正意义的转型升级,一直都在探索的过程中。
公司体量小、规模小,从事的又是传统产业、传统产品,作为一个民营企业,只能边发展、边调整。
公司经营者都非常清楚,永坚公司既没有国际大企业的品牌影响力和资金,也没有国企、央企的资源和人才,只能努力寻找夹缝,在夹缝中顽强地生存。
韶关学院学报·自然科学Journal of Shaoguan University ·Natural Science 2010年9月第31卷第9期Sep.2010Vol.31No.9液压缸机械锁紧技术新发展黄长征(韶关学院物理与机电工程学院,广东韶关512005)摘要:机械式锁紧技术是液压缸关键技术之一.根据当前国内外液压缸机械式锁紧技术的研究与应用成果,综合归纳了液压缸机械锁紧技术研究现状,分析了目前机械锁紧技术的种类、结构、原理、特点及应用等,并指出了其关键技术和发展趋势.关键词:液压缸;锁紧技术;综述中图分类号:TH137.51文献标识码:A 文章编号:1007-5348(2010)09-0040-05收稿日期:2010-09-06基金项目:韶关市技术创新项目(韶科(成)2008-04)作者简介:黄长征(1970-),男,湖南耒阳人,韶关学院物理与机电工程学院副教授,博士,主要从事现代机电液集成控制理论与技术应用研究.液压缸是一种驱动并承受大载荷的执行元件,通常要求它在运动停止时能长时间稳定地承受外负载而无任何位移,即需要具有锁紧定位功能、无“软腿”现象.例如,某机动雷达天线座车的自动调平系统,要求液压缸在4t 载荷下每24h 的下沉量小于2mm.实现液压缸锁紧定位功能的方法有两个:一是采用液压锁定回路,即利用O 型或M 型三位换向阀、单向阀、液控单向阀、双向液压锁等组成液压锁紧回路,实现单向或双向锁紧定位功能;二是采用机械锁紧方法实现液压缸的锁紧定位功能[1].但是液压锁定回路因无法解决液压缸不可避免存在的内泄漏而产生的活塞滑移和稳定性问题,所以只能用于锁紧定位要求不高的场合.对于一些锁紧定位要求较高的场合,特别是要求在载荷作用下长期可靠锁定的场合,就必须采用机械式锁紧液压缸.这是一种特殊的液压缸,采用机械结构实现活塞在外部载荷下在任意位置的长时间、高精度的锁紧定位,即可避免因液压缸内部泄漏而产生的活塞滑移,并且有的锁定装置结构简单,无单独的锁定、解锁回路,简化了液压系统设计,降低了成本,得到了广泛应用[2].目前液压缸机械式锁紧技术得到了长足发展.本文针对液压缸机械锁紧技术,分析归纳了其技术现状,阐述了目前存在的问题及发展趋势.1液压缸机械锁紧方式最新发展目前液压缸机械式锁紧方法有很多,常用的有套筒式、刹片式、钢球摩擦式、滚子摩擦式、内涨式、卡环式、楔块-卡环式和锥面-碟簧式锁紧方法等,分述如下.1.1套筒式锁紧其结构如图1所示,在活塞杆外伸部分,装一个固定在液压缸端盖上一个锁紧套筒,其内孔与活塞杆的外圆为过盈配合,可使活塞杆被锁紧在任意位置.锁紧套筒内孔有螺旋槽,槽的两端装有密封圈.锁紧套筒较薄且具有一定弹性.当解锁高压油进入螺旋槽后,在高压油压力的作用下,锁紧套筒径向向外膨胀从而使其与活塞杆的过盈配合变为间隙配合,松开活塞杆,这时活塞杆即可如普通液压缸一样自由移动.若解锁压力油卸除之后活塞杆又被立即自动第9期锁紧在锁紧套筒内[2].这种机构结构简单、性能可靠,在轴线方向和圆周方向均可锁定.目前锁紧负载可达到5MN[3].1.2刹片式锁紧刹片式锁紧装置如图2所示,在液压缸的端盖上有一制动刹片2,它在碟形弹簧1的作用下被紧紧地压在活塞杆3上,依靠摩擦力抵消活塞杆的轴向负载,从而使活塞杆锁紧在任意位置.解锁时,压力油进入A腔,在液压力的作用下碟形弹簧被压缩,并带动制动刹片松开活塞杆,这时活塞杆即可自由移动.当油压卸去后,又立即自动锁紧活塞杆.这种锁紧液压缸结构简单,使用寿命长,锁紧力不受环境温度影响,可在(-45~50)℃条件下正常工作[4].但锁紧时制动块必须与活塞杆抱紧,可能使活塞杆表面磨损,从而影响其伸缩运动.1.3钢球摩擦式锁紧钢球摩擦式锁紧缸的结构如图3所示,有双向锁紧和单向锁紧两种形式.双向锁紧如图3(a)所示,活塞杆3中间段开一圈斜面槽,斜面槽内放置若干个钢球4,并用弹簧圈挡住.两斜面槽之间的游动活塞5能游动,当液压缸左腔卸压或无压力且活塞杆在外力作用下有左移趋势时,则左边斜面槽内钢球与缸体内壁紧密挤压,产生足够摩擦力阻止活塞杆左移,实现活塞杆被锁紧功能;当液压缸右腔卸压或无压力且活塞杆在外力作用下有右移趋势时,则右边斜面槽内钢球与缸体内壁紧密挤压,产生足够摩擦力阻止活塞杆右移,实现活塞杆被锁紧功能.当液压缸左腔进压力油时,游动活塞5在压力油作用下先右移,并迫使右边斜面槽内钢球沿斜面槽斜面下滑;然后活塞杆右移,左边斜面槽内钢球沿斜面槽斜面下滑,实现解锁功能.当液压缸右腔进压力油时,游动活塞在压力油作用下先左移,并迫使左边斜面槽内钢球沿斜面槽斜面下滑;然后活塞杆左移,右边斜面槽内钢球沿斜面槽斜面下滑,实现解锁功能.这种液压缸在运动停止不工作时具有双向锁紧功能,而控制油路和普通液压缸一样;但在工作时能自然解锁.若只要求单向锁定功能时,只需一个斜面槽(如图3(b)所示).a双向锁紧b单向锁紧1油孔2缸筒3活塞杆4钢球5游动活塞6弹簧圈7油孔图3钢球摩擦式锁紧缸原理图这种液压缸锁紧结构简单、易于实现.解锁过程中,钢球相对缸壁会发生滑动,钢球压入缸壁产生犁沟效应,因此液压缸筒壁会被擦伤;必须限制压入深度以保证液压缸的实际工作性能和寿命不受影响.活塞杆斜面因与钢球有固定的接触部位和斜面的自行补偿作用,即使被压出微小凹坑也不至于影响锁紧效果.所以有较大的实用和推广价值.不过这种结构的主要缺点是缸壁承受正压力很大而易变形破坏,所以其承载能力较差,特别适用于外载荷不太大的场合.如果要求大载荷下双向锁紧功能时,这种结构不是很合适,可考虑采用内涨摩擦式锁紧结构[5].这种锁紧形式在自锁式收放鳍油缸等方面得到应用[6].1.4滚子摩擦式锁紧因钢球摩擦式锁紧缸承载能力较差,若将其中的钢球改为腰形滚子,即为滚子摩擦式锁紧液压缸.韶关学院学报·自然科学2010年1油孔2活塞杆3游动活塞4腰鼓形滚子5缸筒图4单向滚子摩擦式锁紧缸原理图单向滚子式锁紧液压缸的结构原理图如图4所示.其原理与钢球摩擦式锁紧缸一样,只是将其中的钢球改为腰形滚子.滚珠与缸体内壁的接触是点接触,而腰形滚子与缸体内壁的接触是线接触,采用腰鼓形滚子与缸壁的接触面积较大,其承载能力也较大,缸壁不易受损坏,工作寿命长.因此滚子式锁紧液压缸相对钢球摩擦式锁紧液压缸应用广泛些.不过这两种锁紧液压缸原理比较简单,但其锁紧力、解锁力计算及液压缸设计非常重要,参数选择必须准确,否则可能导致不能锁紧、无法解锁、缸壁受损等问题[7].1.5内涨式锁紧内涨式锁紧缸如图5所示,活塞(锁紧套)3和缸体2之间因过盈配合产生巨大的锁紧力锁紧活塞.在锁紧状态下,活塞杆能承受很大的轴向负载,且不发生任何位移.当解锁高压油从解锁油口a ,经导管内孔c 、d 、b ,最终到达活塞与缸体之间,使缸体2向外径向膨胀,此时活塞3和缸体2之间过盈配合变为间隙配合,实现解锁.解锁状态下,动作油孔1可通入液压油,与普通油缸一样工作.当高压油卸除后,活塞重新被缸体内壁卡紧,又实现锁定.这种液压缸从根本上解决了液压缸在承载情况下的长期锁定问题,可在多种军用及民用场合获得广泛应用,具有重要的实用价值[8,9].1.6卡环式锁紧如图6所示,当活塞杆5在液压力作用下移到终点时,卡环3与缸体4上的锁槽重合,游动活塞2的凸部插入卡环内,卡环胀开并卡入槽内,活塞被锁定.当活塞杆收回时,游动活塞在液压力作用下向左移动,并将卡环松开,卡环在其弹力和活塞杆作用下从锁槽斜面滑出,最终实现解锁.这种锁紧方式只能在终端位置进行锁定[2].1.7楔块-卡环式锁紧楔块-卡环式锁紧缸原理如图7示.缸体分为导向盖、上缸体、上端盖、缸体中段、下缸体、下端盖等六部分.其中导向盖内壁刻有螺旋形导向槽,用以容纳活塞杆的导向销.活塞杆为一整体结构.上出杆与导向槽对应位置开有一穿透孔,中间装上导向销;靠近活塞处加工一定位槽,主要靠该定位槽锁住活塞杆;下出杆的末端有螺纹,用于安装卡钩.锁紧装置由楔块、定位环、卡环组成.楔块是个环形件,可上下运动;定位环由螺钉固定在缸体中段,不能活动;卡环由两个半环拼成,安装在定位环上,其外斜面形状与楔块的楔形相吻合,内表面的斜面形状与活塞杆上定位槽斜面一致.液压控制回路很简单,只需一个“Y ”型中位机能的三位四通换向阀和锁紧液压缸相连接,阀的一口接液压缸的中油口,另一口连接在液压缸的上、下油口.其工作原理是:换向阀一端通电,液压缸的上、下油口通入高压油,中油口与回油连接,压差迫使活塞1、6油孔2游动活塞3卡环4缸体5活塞杆图6卡环式锁紧缸原理图a b c d第9期杆向上运动.由于上有楔块,下有定位环,卡环无法上下运动,只能往两侧“胀开”或“收缩”.当活塞杆的定位槽运动到卡环处时,楔块的侧向力迫使卡环“收缩”进入到定位槽内,同时楔块向下运动锁住卡环,也就同时锁住了活塞杆,如图7(b )所示.当换向阀另一端通电,液压缸的中油口通入高压油,上、下油口与回油连接,压差迫使楔块向上运动,活塞杆向下运动,卡环“胀开”脱离定位槽,即解除了锁定状态,如图7(a )所示.当活塞杆作上下运动时,导向销在螺旋形导向槽内滑动,迫使活塞杆同时相对于缸体转动,从而实现卡钩的自动卡住与脱开.换向阀处于中位时,液压缸的3个油口都与回油相连接,活塞杆不受力,因此液压缸将长期保持初始状态.该锁紧液压缸可长期有效工作[10].1.8锥面-碟簧式锁紧锥面-碟簧式锁紧缸如图8所示.当油口C 未通入高压油时,在碟簧13弹簧压力作用下,压套11向左移动,通过锥面紧紧将开口锁紧套10压紧在活塞杆5上,从而使活塞杆被锁紧;当油口C 通入高压油时,高压油推动锁紧器活塞9右移,推动压套11右移,碟簧13被压缩,压套11施加在开口锁紧套10的压力被解除,锁紧套10夹紧活塞杆的力也被解除,这时活塞杆处于解锁状态,在从油口A 或油口B 进入的压力油作用下,活塞杆可以向右或向左自由移动.锁紧力的大小可以通过调整垫片14的厚度来调节.这种结构形式,活塞所受锁紧力比较均匀,夹紧可靠,但结构略显复杂.11缸底2油孔A 3活塞4缸筒5活塞杆6油孔B 7导向套18油孔C 9锁紧器活塞10开口锁紧套11压套12夹紧器套筒13碟簧14调整垫片15缸盖图8锥面-碟簧式锁紧缸原理图2关键技术2.1锁紧力锁紧力应进行理论分析与计算,并留较大安全裕量.产品制成后一般采用液压加载法进行锁紧力等参数的测试.测试锁紧力约为有效锁紧力的2倍.对于较长行程的液压缸,应在各个位移段分段测试锁紧力.2.2解锁压力有的锁紧装置,如钢珠摩擦式锁紧缸无需专门的解锁控制油路.其它锁紧液压缸一般需单独的高压解锁控制油路.解锁压力应合适,压力过高,系统可能工作不正常;压力过低,解锁不完全,工作不可靠,并影响缸的寿命.2.3工作可靠性和寿命(1)结构、材料、工艺选择.材料选择主要考虑其弹性、强度、摩擦系数、温度系数等,尽量做到摩擦系数1导向盖2导向销3上缸体4上缸盖5缸体中段6楔块7卡环8定位环9下缸体10下端盖11活塞杆12上油口13中油口14下油口图7楔块-卡环式锁紧缸原理图韶关学院学报·自然科学2010年大、温度系数匹配、强度高、弹性好,以提高锁紧缸工作寿命.缸体及锁紧套材料匹配一般有:钢-钢、钢-球墨铸铁、钢-青铜、钢一铝合金、铝合金-铝合金等.(2)温度影响.有些场合,如军用装备系统,其环境温度变化范围比较大,要求液压缸在(-40~+50)℃环境下可靠工作,这时必须考虑温度影响.特别是内胀式锁紧液压缸,因为其产生锁紧力的过盈量很小,而温度变化就可导致过盈量变化,特别是缸体与锁紧套材料不同时影响更大,这时务必考虑温度影响,仔细计算其过盈量,确保锁紧力满足要求和系统工作可靠.2.4制造工艺带有锁紧装置的液压缸,相对来说结构比较复杂,设计时务必考虑其装配性和维护工艺性.对于内胀式锁紧液压缸,过盈量不大的可采用温差法装配;过盈量较大的,则采用专用装配工具装配;因过盈量很小,所以构件尺寸加工误差及形位误差都将严重影响锁紧力和解锁压力的大小,尺寸误差应小于过盈量的1/5~1/10[2].3发展趋势液压缸机械式锁紧技术的发展趋势是:力求锁定装置结构简单,无须单独的锁定、解锁回路,易于实现;锁紧力、解锁力不大,且可准确计算、易调整、可控制;锁紧力比较均匀,夹紧可靠,液压缸锁紧和解锁过程中液压缸筒或活塞杆等液压件不受损伤;锁紧状况下可承受比较大的外界载荷;在任意位置可长时间、高精度地锁紧定位;设备成本低,构件的加工、制造、装配工艺性好;锁紧液压缸适应环境广,能在大温差、腐蚀环境下可靠工作;抗干扰能力强,工作可靠,寿命长.参考文献:[1]倪江生.钢球锁紧式液压缸的设计计算[J ].机械设计,1996(12):11-14.[2]倪江生.液压缸机械锁问题的研究[J ].液压与气动,1994,1(1).24-26.[3]孙兴平.自锁液压缸的应用[J ].工程机械,1992(2):33,41.[4]盛英,仇原鹰.蝶簧式机械锁紧液压缸[J ].液压与气动,2001(1):25-26.[5]倪江生.钢球锁紧式液压缸的设计计算[J ].机械设计,1996(12):11-14.[6]王基,邓衍顺,吴新跃.浅议某型自锁式收放鳍油缸锁紧机理[J ].中国修船,2003(2):22-25.[7]倪江生.滚子式锁紧液压缸及其设计[J ].液压与气动,1998(4):4-5.[8]倪江生,翟羽健,陈正威.新型机械锁紧式液压缸的设计[J ].机械科学与技术,1994(4):13-16.[9]孙利生.一种带辅助支撑的大载荷内胀式机械锁紧液压缸[J ].液压与气动,2004(8):61-62.[10]徐海,王玉姝.一种新颖的锁紧液压缸[J ].液压与气动.2003,(4):45-46.Study on locking technology of cylinderHUANG Chang -zheng(Institute of Physics and Mechanical &Electrical Engineering,Shaoguan University,Shaoguan 512005,Guangdong,China )Abstract :Mechanical locking technology is one of key technologies for locking cylinder.Present domestic and international materials about its research and application are collected and rearranged.Its type,structure princi -ple,characteristic,application,key technologies and development trend are introduced.Key words :cylinder;locking technology;summary(E D.:Y ,D )44··。