本文主要介绍摆动液压缸的内部结构,分析摆动液压缸内泄漏的原因和改进方法。从两种液压缸内泄漏的实验数据进行分析对比,选择比较合适的减少内泄漏的方法。

0前言液压卸料平台是一种现代化的物料卸载设备,作为水泥厂运输矿石、石膏、原煤的非自卸车辆卸料的装置,使用液压柱塞泵作驱动装置,通过和钢平台连接的两级伸缩套筒摆动液压缸,举升钢平台和水平面成一定斜度进行卸料,卸车效率高,负载能力可达75~80 t。设置链条保护装置,平台升降安全可靠,省时省力,极大减轻了劳动强度。

阀控摆动液压缸工作时需要协调快、稳定性强的特点,但现有的控制系统还缺少针对性的研究方法,存在着隶属度函数参数不确定、Fuzzy规则库和隶属函数无法更新,缺乏自适应性以及精度不高等问题。针对上述问题利用改进后的蚁群算法对阀控摆动液压缸模糊PID的误差变化e、误差变化率ec、比例△Kp、积分△Ki、微分△Kd五个参数进行优化,确定出合适的伸缩因子,通过仿真和实验实现对其模糊PID控制器的完善,达到预期的控制效果。实验证明：改进后的蚁群算法优化后的模糊PID控制系统其相对误差明显减小,对于恒定转速,其误差在5.48%,对于线性转速,其误差在6.52%。

摆动液压缸，顾名思义，是只执行摆动运动的液压缸，用户可以按照不同的功能和联接方式选择不同的摆动缸。HKS摆动液压缸在外观上并不给人以深刻印象。因为不能窥其内部结构，所以没有人能够想象最强劲的型号可以将20辆大众高尔夫汽车从一个位置移到另一个位置。HSK内部除了传统的摆动缸以外，还有液压马达，它一方面满足摆动的需求，另一方面也执行连续旋转的运动。

在分析螺旋摆动液压缸的结构和工作原理的基础上,分别进行了螺纹牙型角为60°5、0°、40°、30°的两级螺旋传动Pro/E三维建模,通过Pro/E与ADAMS两个软件之间的专用接口程序Mechanism/Pro,将两级螺旋传动模型导入到ADAMS中,添加复杂约束和力,进行动力学仿真计算,模拟摆动螺旋液压缸的旋转过程。仿真结果表明：两级螺旋副运动可靠,无干涉;螺纹牙型角为50°螺旋传动的动态响应最为灵敏,螺纹牙型角为60°时的螺旋传动最为平稳。

虚拟样机技术是一项新兴的产品开发技术，可以有效增强产品品质、缩短产品开发周期、降低产品生产成本。设计好摆动液压缸的虚拟样机，根据摆动液压缸的关键部件“双级渐开线螺旋副”，研究了螺旋角β、输入液压力 P和输出扭矩T 三者之间的关系。通过比对虚拟样机仿真和物理样机实验，得出输入液压力 P和输出扭矩T 为线性正比关系，提高系统液压力 P，相应得到增大的扭矩 T ；通过比较3个螺旋角系列螺旋齿轮组成的渐开线螺旋副输出扭矩 T与导程l之间的关系，在没有齿轮变位的情况下，螺旋齿轮的螺旋角β应尽可能的设计在45°附近，在输入液压力P一定的情况下，优先考虑增大径向尺寸，以增大输出扭矩 T。

分析了螺旋摆动液压缸的结构和工作原理,设计了6种不同螺距的螺旋副,用Pro/E软件建立了液压缸内部三维流动油膜的数学模型;利用Gambit进行网格划分后导入Fluent中,采用S—A单方程湍流模型和SIMPLE算法,对不同螺距螺旋副内油膜三维流场和同一螺距不同旋合长度螺旋副的动特性进行了模拟,得到了螺旋副内部压力场及黏性阻尼、力矩、刚度、流量与螺距、旋合长度的关系。结果表明:螺旋副在螺距为5 mm左右,旋合长度为15～20 mm时螺旋副的性能较优。

文章介绍了摆动液压缸的结构和参数，以及轴与轮毂采用键联接和胀套联接的计算过程和两种联接方式下轴的安全系数，并从原材料、加工量、加工难度和重量等方面对两种联接方式进行了对比分析，总结了采用胀套联接的优点。

七功能水下机械手采用至少1个摆动液压缸作为关节驱动。为进行水下作业要求摆动液压缸工作压力为21MPa。为实现其作业压力对摆动液压缸采用聚四氟乙烯（PTFE）-橡胶组合密封。设定密封件压缩量对其进行力学分析和弹性流体动力学（EHL）建模计算出密封压力、油膜厚度等参数。计算结果表明组合密封能够完成21MPa下摆动液压缸的密封。