浅谈液压缸结构设计及运行特点

（庆安集团有限公司，陕西 西安 710077）

液压缸在整个液压系统装置中起到的是重要的能量传递作用，通过液压缸液压装置才能够完成整个机械由液压能量向动能方向进行转变，使各个驱动元件达到整体的运行状态。在提高液压缸整体运行效率的基础上，要提前做好对液压缸结构设计的分析，因为不同功能的液压缸整体结构设计存在一定的差别，只有做好了对结构设计的分析，才能对液压缸运行特点的分析，将运行特点做到科学的掌握以后，才能有效防范液压缸在运行过程中出现故障，并提高对故障和问题的解决能力，从而实现设计工作的有效开展。

1 液压缸结构设计

1．1 设计依据

液压缸在运行的过程中，不同的结构构造在运行中体现的效果是有很大不同的，液压缸的结构设计与整体液压系统的结构设计有着密切的联系，因此，液压缸的整体设计也是以整体的液压系统作为主要依据的。不同的设计在工作的方式上也有所不同，因此我们在对液压缸结构的分析上，要结合全面的分析和研究，必要的时候要查找一些液压缸设计的相关数据，对科学的数据进行分析后再完善设计过程。具体地说，液压缸在进行结构设计的过程中，首先要对液压缸在整个液压系统运行中的作用做好分析，在对这些内容做好了解的基础上，能够帮助人们更好地完成对液压缸的设计工作。

1．2 设计原则

在液压缸的设计中，为了确保液压缸的稳定运行，在设计的过程中必须遵循一些科学的原则。首先，在液压缸结构的设计中，要确保液压缸的输出力、额定的工作压力在能够承受的范围内，要想保证这点原则，就要对液压缸的设计条件和工作的环境展开逐一的分析，液压缸的往返速度、行程等重要的因素都是导致液压缸设计受到影响的环节，因此，设计人员要将这些也加入液压缸设计的原则中去。通常情况下，设计载荷应为（1.25～1.5）倍的额定载荷，超过这个额定的压力液压缸将负载沉重，同时，还要提高液压缸的自身刚度和强度，只有保证了液压缸的自身刚度和强度，才能提高性能的耐用性。

1．3 液压缸部件设计

（1）端盖设计。端盖在液压缸的设计中是重要的部分，端盖属于液压缸的辅助零件，但是发挥的作用却是十分重要的。因为除了液压杆的缸底和缸筒外，端盖的设计属于最重要的部分，在端盖的设计中，应该保证端盖的设计对整体的液压缸有较好的完整性和较强的封闭性，在端盖的设计中，应该逐步完善活塞杆的设计、导向圈的设计以及防尘圈的设计等，做好这些设计要求需要液压缸有足够的连接强度，如果连接的强度不够，就会导致液压缸的设计与实际的运行状态严重的脱离，并且无法满足整体液压系统的工作强度。通常在液压缸连接管的设计中，主要采用的是连接缸体的端部来实现各个环节的连接的，这种连接的方式在实际的运用中具有很好的功能，在液压缸的实际运行中能够提供较大的便捷性。

（2）衬套设计。衬套在液压缸的设计中也占据重要的作用，在液压缸的整体运行中，衬套所起到的作用是负责支撑活塞杆，将活塞杆进行合理的支撑才会使液压缸在运作的过程中能够有很好的支撑力，并保证活塞杆能够在运行的时候发挥出有效的作用。衬套中装配的密封圈一直支撑着活塞杆，在活塞杆往复工作时，密封圈与活塞杆的表面会发生较大的摩擦，因此在设计的时候设计人员要将这点考虑周到，实际上O型密封圈的摩擦力是最大的，而其他的形式相对较小，考虑O型圈的泄漏较小，其他形式的密封泄漏稍大，应根据实际使用工况来选择采取何种形式的密封结构。

1．4 缸体和活塞的设计

缸体结构设计中，应考虑到缸体与端盖的连接情况，因工作压力、缸体材料、工作条件的不同，因此连接形式多种多样。通常缸体结构设计主要考虑与端盖的连接形式，主要分为法兰连接、半环连接、螺纹连接、焊接连接等。活塞结构设计中，主要受到工作压力、安装方式、工作条件等因素的影响，也使得活塞组件有多种结构形式，例如，整体式、焊接式、螺纹式、半环式等结构。总之，设计师在对缸体和活塞设计前，应全面考虑各方面因素，才能保证其结构设计的合理性。

2 液压缸运行特点分析

在液压缸运行的过程中，要做好对液压缸运行特点的分析，只有把握住运行的特点，才会逐步提高液压缸平稳运行的效率。通常在液压缸往复运动的过程中，速度是衡量液压缸运行特点的最准确的指标，设计人员可以通过对液压缸运行速度的检测辨别液压缸的运行特点。速度的控制一般情况下都需要依靠仿真性的实验来完成，具体的实验步骤为：设计人员需对液压缸处于断压时的状态进行分析，在该状态下，液压缸中的活塞运动速度会下降，这是由于活塞的运动主要依靠的就是液压系统中油液的工作压力作用；在具体对其控制时，设计人员要依靠监控活塞的运行速度，从而把握液压缸的运行特点。其次，当液压缸处于运行状态的时候，要对活塞做好检测，检查活塞是否出现松动的现象，活塞的运动状态与液压缸的整体运行效率有密切的关系，做好对活塞的检测，才能够充分的保证运行效率。通过这样的方式，我们能够充分得出液压缸的运行具有速度快的特点，而且随着速度的逐渐加快，液压缸的运作时间也会逐渐的缩短，设计人员还是要做好对特点的分析之后，才能够保证液压缸的高效运行。

3 结语

总之，本文重点分析了液压缸的整体设计，分别对液压缸、活塞的设计依据、设计的原则展开了透彻的分析，然后对液压缸的部件设计结构展开了分析，包括端盖、衬套、缸体和活塞的设计。基于对液压缸结构设计的研究，对液压缸的运行特点展开了科学的分析，由分析可知，适当地将液压缸的运动系统优化，从而提高液压缸的运行效率。