双作用多级液压缸的设计

　　1 引 言

　　多级液压缸以单作用的为多, 在供油时各级缸筒依次外伸; 不供油时, 在负载或自重的作用下, 各级缸筒依次内缩。若要求在外伸和内缩时均能带动负载, 则需要双用多级伸缩液压缸。结构紧凑, 外形尺寸小, 对主机安装空间要求不大等优点, 使得双作用多级液压缸的使用范围越来越广, 数量也越来越多。

　　2 几种双作用多级液压缸

　　2.1 YY320- 1.3/3.2 掩护支架的双伸缩立柱

　　如图 1 所示, 缸体上有 A、B 两个油口, 分别通无杆腔和有杆腔。A 油口用以控制一级缸筒的伸出和活塞杆的伸出。B 油口控制一级缸筒的缩回。活塞杆的缩回则由活塞杆端的油口 C 来控制。一级缸筒的底部配有底阀, 液流由油口 A 经底阀进入液压缸内无杆腔, 一级缸筒和活塞杆依次伸出。缩回时液流由油口 B、C 进入, 一级缸筒先行缩回, 至行程末端时底阀阀杆压缩, 底阀打开, 活塞杆始能缩回。

　　这种液压缸各部分强度很好, 能够满足支架的性能需要, 但活塞杆上的深孔难以加工, 加工效率也很低, 有些深孔甚至需要在改制的机床上采用专门的工装和刀具方能加工。当然, 在满足强度要求的前提下, 活塞杆也可用无缝管焊接而成。

　　2.2 一种三级双作用液压缸

　　如图 2 所示, 三级缸筒内径分别为φ220、φ160、φ100,三级活塞杆外径分别为φ190、φ130、φ63, 单级行程均为1500mm, 总行程 4500mm。为了解决二级、三级缸筒的进油和出油问题, 这两级缸筒均设计为“夹层”缸筒。这种液压缸由于受安装空间的限制, 缸筒不能取过大的壁厚, 因而工作压力不宜过大。如压力过大, 则必须进行强度校核, 而且由于总行程过长, 因而活塞及导向套均需有足够的长度, 以防止油缸在使用中弯曲。

　　( 1) 二、三级缸筒的设计, 缸筒毛坯由 4 个零件焊接而成, 内外钢管之间形成环形间隙, 作为液体通道, 两端可用圆钢或钢管。如图 3。

　　缸筒壁厚约 15mm 左右为宜, 环形间隙约 2mm。壁厚太厚则可能加大油缸的外形尺寸, 太薄则加大工艺难度,且无法保证足够的焊缝, 削弱焊接强度。

　　缸筒毛坯各零件由于尺寸较小, 设计时必须精确计算。焊缝形式应根据缸筒结构情况灵活设计, 绝对不应让后续工序将焊缝“吃”掉。

　　此外还应注意:

　　①焊缝的设计应足够大, 必须保证焊接时焊透, 且不允许存在焊接缺陷, 以免影响焊接强度;

　　②左、右油口的大小和数量必须满足流量要求, 油口的加工应在磨削之前;

　　③加工右油口, 焊上油嘴, 由油嘴往“夹层”中通压力油, 以检验焊缝强度, 以及焊缝是否“渗油”。