CDZ50米登高平台消防车液压缸设计.doc

目 录 一、概述……………………………………………………………………1　　　 液压缸的形式…………………………………………………………1 液压缸的结构…………………………………………………………1 液压缸的细部构造……………………………………………………2 1、缸筒…………………………………………………………………2 2、缸底…………………………………………………………………3 3、导向套………………………………………………………………3 4、活塞杆………………………………………………………………4 5、活塞…………………………………………………………………4 6、缓冲装置……………………………………………………………5 液压缸的密封…………………………………………………………5 1、间隙密封……………………………………………………………6 2、接触密封……………………………………………………………6 ⑴ O形密封圈……………………………………………………6 ⑵ 唇形密封………………………………………………………7 ⑶ 组合密封………………………………………………………7 液压缸设计计算………………………………………………………7 1、液压缸的作用力和布置方式………………………………………7 2、液压缸缸径计算……………………………………………………8 3、液压缸壁厚计算……………………………………………………8 4、活塞杆计算…………………………………………………………9 5、最小导向长度H的确定……………………………………………9 6、活塞杆稳定性校核…………………………………………………10 7、活塞杆强度校核……………………………………………………11 CDZ50米登高平台消防车液压缸设计 一、概述 液压缸是液压系统中的执行机构，在工程机械，登高平台消防车及高空作业车等多种类型机械中获得广泛应用。CDZ50米登高平台消防车（以下称CDZ50）的伸缩、变幅、折臂、支腿机构都是由液压缸执行。为了使登高平台消防车既有尽可能小的纵向尺寸，又有可能大的作业范围，它的臂架具有伸缩功能，犹如电视机的伸缩天线，只是臂架断面是四边形，它们是由一只伸缩液压缸和钢丝绳滑轮组成机构完成五节臂同步伸缩。变幅液压缸可使登高平台消防车臂架作俯仰动作，以改变作业平台到回转中心的距离（幅度），这就叫变幅。折臂液压缸是调整作业平台的工作位置。支腿通常由水平液压缸的垂直液压缸构成，称“H”型支腿，它由八个液压油缸分别驱动。支腿不仅能承受作业时的总重，还能大大提高整机作业时的稳定性。如图1 上述四种机构所用的液压缸原理基本相同，本文主要通过对CDZ50变幅液压缸原理的分析和设计找到液压缸设计的方法。 二、液压缸的形式 直线运动的液压缸有两类即活塞式（图2a）和柱塞式（图2b）。活塞式液压缸多是双作用的，即活塞的伸出和缩回均靠液压力作用，双作用液压缸又分单活塞杆和双活塞杆的。柱塞式液压缸只能是单作用的，即柱塞伸出靠液压力而缩回则靠负载自重、重物或弹簧等。登高平台消防车大都采用双作用活塞式单杆液压缸。 三、液压缸的结构 图2a所示为CDZ50变幅液压缸结构，它是由缸底2、缸筒 8、缸盖16、导向套15以及活塞7和活塞杆9等主要部件组成。缸筒一端与缸底焊接，另一端则与缸盖采用螺纹连接，以便拆装检修，两端设有油口A和B。活塞与活塞杆采用螺纹连接，结构紧凑便于装卸。缸筒内壁表面粗糙度要求较高（0.4），为了避免与活塞直接发生摩擦而造成拉缸事故，活塞上套有支承环4，它通常是由聚四氟乙烯或尼龙等耐磨材料制成，但不起密封作用。缸内两腔之间的密封是靠活塞内孔的O形密封6，以及外缘安置的两个组合密封（格来圈）来保证，活塞杆表面同样具有较高粗糙度（0.2），为了确保活塞杆的移动不偏离中心线，以免损伤缸壁和密封件，并改善活塞杆与缸盖孔的摩擦，特在缸盖一端设置导向套15，导向套内孔上套有支承环10，还有防止油液外漏的组合密封（斯特封）12和YX型密封圈13，这两道密封可以防止由于加工误差造成活塞杆渗油现象。考虑到活塞杆外露部分会粘附尘土，故缸盖孔口处设有防尘圈17。在缸底和活塞杆顶端上安装有油嘴1，为工作机构连接用的销轴提供润滑油。此外为了减轻活塞在行程终了时对缸底的冲击，缸底端设有缝隙节流缓冲装置，当活塞快速运行临近缸底时，缸底端部的缓冲柱塞将回流堵住，迫使剩余油液只能从柱塞周围的缝隙挤出，于是活塞速度迅速减慢实现缓冲。 四、液压缸的细部构造 液压缸主要由缸筒、缸底、缸盖、活塞、活塞杆、导向套和缓冲装置等构成。如图2a ，下面我们介绍液压缸主要零部件的材料选择、工艺要求、构造特点。