液压缸末端缓冲技术

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：在正常情况下，要求平均缓冲压力不得高于液压缸的公称压力。

当液压缸运动件的质量较大，运动速度较高时，由于惯性力较大，具有较大的动量。在这种情况下，活塞运动到行程的末端时，会与端盖发生机械碰撞，产生很大的冲击和噪声，甚至引起破坏性事故，所以在液压缸中常常设有缓冲装置，其目的是使活塞在接近行程末端时增加回油阻力，从而减缓运动部件的运动速度，避免撞击液压缸端盖。

1.液压缸末端缓冲原理

液压缸末端缓冲装置如图3-13所示。活塞1通过缓冲套2安装在活塞杆上。当锥形缓冲套2进入缸底6的孔时，随着其开口逐步减小，离开活塞腔9的液流最后为零。活塞腔9的流体只能由孔3和可调节流阀4流出。缓冲的效果要通过节流阀来设置。流动截面积越小，末端缓冲的效果就越好。设定缓冲效果后，通过锁紧螺母5可对缓冲设定进行锁紧保护。使用单向阀8有助于液压缸起动时外伸动作的完成。因此，液压缸外伸时液流绕过节流口。而液压缸中的气体可通过排气阀螺钉7排出。无末端缓冲的液压缸，可以只安装排气阀螺钉。

2.制动力和平均缓冲压力的计算

液压缸的末端缓冲必须保证两个末端的行程速度，有一个受控的减速（制动）过程。在缓冲开始时，所有的动能（运动质量与速度的计算结果）应不超过缓冲的最大工作容量。制动能转化为节流缓冲阀的热能。

（1）制动力的计算（以单杆式活塞缸为例）水平方向运动的液压缸所需的制动力F_B可计算如下：

活塞伸出时所需的制动力：

F_B=ma+A₁p

活塞缩回时所需的制动力：

F_B=ma+A₃p

式中 m——运动质量；

a=v²/2s，其中v为活塞速度，s为缓冲长度；

A₁——活塞大腔截面积；

A₃——活塞环形面积；

p——液压缸工作压力。