液压油缸的制造和检验

陈阳

江苏核工业格林水处理有限责任公司 211100

在液压系统中，液压油缸作为执行元件，起到了支撑和产生压力的作用，油缸的运行状态影响到设备的工作质量及可靠性。所以，在油缸的制造中要掌握好其制造关、检验关，才能保证机械设备安全、长期、稳定、满负荷、高精度、高性能、低成本地运行。

1 液压油缸的结构组成

液压油缸由缸体、活塞杆以及密封件组成。在缸体的内部，活塞将缸体分为两个部分，两个部分分别通着一个油孔，由于液压油的黏性比较高，压缩比很小，当缸底油口进油时，活塞将被推动使缸盖油口出油，活塞会推动活塞杆，推动的结果是使另一个油孔出油，活塞就带动了活塞杆的伸出、缩回运动，起到支撑和释放压力的作用。

2 液压油缸的加工难点

所有液压元件和密封部件在尺寸公差、表面粗糙度、形位公差等方面都有不同的要求。在制造过程中，如果超差，如缸体的内径、活塞的外径、密封槽的深度、宽度和装密封圈孔的尺寸超差、或者因为加工问题，发生了失圆、自身有毛刺或者镀铬脱落等情况，相应的密封件就会发生变形、压死、划伤或压不实等现象，失去密封功能，不能保证设备的正常运转。

解决办法：在设计时，各元件要保证几何精度，选择正确的密封件；在制造时，保证各零部件的上下公差配合，从液压系统泄漏影响因素出发，进行综合考虑，采取有效措施减少泄漏。

2.1 油缸缸体加工的基本过程

下料：利用锯床进行下料，两端保留的是平头、锯口，长度按照设计确定。

热处理：对材料进行调制，以此获得综合的机械性能，保证加工与应用质量。

车削：卡盘和顶尖配合使用，一夹一顶，同时用中心架对缸体进行支撑，保证缸体的同轴度，保证加工余量。

镗削：这是油缸缸体加工的主要工序，加工制造过程中，一般采用的是粗镗、半精镗、浮动镗和滚压工艺。缸体内孔的镗削过程是镗刀、铁质支座与轴承座形成稳定的加工结构，然后利用镗刀完成加工。镗削前将缸体放入镗床的支架中并进行固定，利用螺栓加紧，调整镗刀刀尖的高度，使之与油缸缸体中心保持一致，这是为了保证镗刀嵌入后不需要找正，自动定心；镗削的进刀量利用镗刀的调整来控制，内孔镗削粗加工与精加工是分开完成的，浮动镗加工即为缸体的精加工阶段，调整浮动镗刀的水平位置，选择适当的切削速度和走刀量，根据工艺要求，适当选择加工次数并保留加工余量。

滚压：滚压加工时，要根据缸体公差要求，调整滚珠的松紧实现滚压头的公差尺寸，以达到加工要求。利用此种方式对油缸进行加工，缸体内孔的公差可以达到其要求的精度，同时也降低了工序间的误差复映，保证缸体的粗糙度和公差满足设计要求。

二次车削：架中心架，按照内孔找正车削油缸缸体的螺纹与焊接尺寸。

检测：最后对所有加工面进行检测。

2.2 油缸加工中容易遇到的问题和控制办法

2.2.1 振刀和让刀

油缸缸体在镗孔的加工中由于缸体的长度增加，镗杆也相应变长，加工过程中很容易出现振刀或者让刀的情况，使得内孔出现波纹或者锥度的缺陷。因此此种加工措施的关键就是控制内孔镗削的加工精度，如果镗削的精度降低，镗削加工出现的误差就会对缸体产生影响，就不能保证加工孔位的精度公差与位置要求。生产过程中，为了消除镗削的精度影响，一般选择在镗加工和浮加工阶段，走刀少量多次，准确地控制缸体内孔尺寸精度。在滚压阶段，调整好滚珠尺寸，调整转速和走刀速度，保证缸体内孔光洁度。除此以外，冷却液要清洁无杂质，流量要足以将铁屑及时冲出浮动镗刀的切削刃，防止产生切削瘤，造成缸筒表面划痕，影响缸筒内表面加工质量。

2.2.2 崩刀

缸体和活塞杆的车削过程中，合金刀对外圆进行车削的时候容易出现崩刃的情况，对于硬质合金刀头而言，此类缸体的材料冲击韧性不是很高，其硬度会随着温度的升高而显著下降，当车削到缸体的焊接部位时，刀具温度已经很高了，但是遇到焊接位置的时候因为材料的硬度突然发生了改变，因此就容易造成崩刃情况。为此，在加工过程中需要对刀具进行合理选择，改进其加工性能，提高安全性。同时需要一直保持液体降温，即利用车削液对加工过程进行保护，带走多余的热量，降低切削区域的温度；同时也可以起到润滑的作用降低车刀与工件之间的摩擦阻力，提高表面质量。

3 液压油缸的检验难点

3.1 外观的检验

根据图纸，检查实物是否符合图纸要求，检查油缸的外观（如油漆颜色）是否与图纸要求一致，油漆表面喷涂得是否均匀，是否有掉漆，是否有色差，是否有流挂，在油漆表面是否有明显的灰尘及起泡等；没有喷漆的表面是否生锈，外观是否光滑平整，是否有压痕、夹痕碰伤、划痕等痕迹，在活塞杆的表面是否有光滑的镀层，是否有起皮、起泡和脱落等缺陷；油缸焊接部分焊缝是否平整均匀，是否有焊渣和漏焊，是否夹杂着焊接的缺陷；法兰缸在螺栓的连接部分，螺栓伸出与安装长度是否一致，固定螺帽和垫片有无缺失，连接法兰与缸桶是否整齐；油缸外露部分油口是否盖严，在活塞杆外露的螺纹与其他的连接部分是否加保护套等。

3.2 尺寸检验

3.2.1 活塞杆的检验

用外径千分尺对活塞杆上的密封槽和外径尺寸进行检验，确保尺寸公差都在图纸要求范围内，检查镀层厚度是否合格（一般不超过0.04mm）。活塞杆的弯曲限度为1mm/m，测量时将活塞杆平行部分的两端用V型块支起，把百分表设置在两个块的中间部位，使活塞杆旋转，读取百分表振幅最大和最小值的差。

3.2.2 缸体的检验

使用游标卡尺和外径千分尺对缸体的长度和外径尺寸进行检验，内径的检验需要内径量表进行精确检查，确认尺寸公差符合图纸要求，检查镀层厚度是否合格（一般不超过0.04mm）。

油缸的检验过程中如出现非常细小的纵伤，可用油石轻磨修整，修整后如果用指甲一滑还感到不平时就再次进行电镀；如有圆滑的凹坑，需用油石打磨周边的尖起部分，如果纵伤过大或凹坑过深时要再次电镀。再次电镀后必须要研磨，但是镀层的厚度最大只能到0.07mm。用油石修整的过程中镀层消失而露出基底时，不能使用，需要再次电镀。

3.2.3 试验方法和项目

试运转：调整系统压力，被试液压油缸在无负载的情况下起动，并全程往复运动数次，排尽缸体内的空气。

起动压力试验：试运转后，在无负载的情况下，调整流溢阀，使无杆腔压力逐渐升高，至液压缸起动时，记录下起动压力。

耐压试验：将被试液压油缸活塞分别停在缸体两端，分别向工作腔输入公称压力1.5倍的液压油，保压2min以上。

耐久性试验：在额定压力下，将被试液压缸以设计要求最高速度连续运行，一次连续运行8h以上。在试验期间，被试油缸的零件不能进行调整。

泄漏试验：内泄漏，在被试液压缸工作腔输入公称压力的液压油，测定经活塞泄至未加压腔的泄漏量；外泄漏，测量活塞杆密封处的泄漏量，各结合面处不得有渗漏现象。

缓冲试验：将被试液压油缸的缓冲阀全部松开，调节被试液压油缸的试验压力为公称压力的50%，以设计最高速度运行，检测在运行至缓冲阀全部关闭时的缓冲效果。

综合检验情况，判定油缸是否合格，不合格的，要按照不合格品的处理流程规定来进行处理。

4 结语

液压油缸在制造和检验中都存在着难点，这是生产厂家和使用者都要面对的问题。

在油缸的加工中，不同的部件对加工的工艺要求是不同的，同时对生产管理中的质量控制也提出了更高的要求。从前面的分析中不难看出，要保证产品的质量首先应对工艺措施进行必要的研究与改进，使得工艺措施适应加工的对象，利用一线技术人员的建议综合技术规范来提高油缸加工流程、工艺的合理性。在油缸的检验中，围绕油缸的加工重点、难点，对部件的尺寸、粗糙度进行检查，确保其在公差范围内；试验阶段按照试验流程、工艺，规范试验操作，做到精心和细心，这样就可保证生产的油缸质量过关。

[1]雷天觉.新编液压工程手册[M].北京：北京理工大学出版，1998.

[2]成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2000.

[3]刘贤波，宋峰，王玉宝.液压油缸结构的改进[J].煤矿机械,2008,11.