活塞式單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿。如圖所示是一種單活塞液壓缸。其兩端進出口油口A和B都可通壓力油或回油,以實現雙向運動,故稱為雙作用缸。活塞僅能單向運動,其反方向運動需由外力來完成。但其行程一般較活塞式液壓缸大。活塞式液壓缸的工作原理活塞式液壓缸可分為單桿式和雙桿式兩種結構,其固定方式由缸體固定和活塞桿固定兩種,按液壓力的作用情況有單作用式和雙作用式。在單作用式液壓缸中,壓力油只供液壓缸的一腔,靠液壓力使缸實現單方向運動,反方向運動則靠外力(如彈簧力、自重或外部載荷等)來實現;而雙作用液壓缸活塞兩個方向的運動則通過兩腔交替進油,靠液壓力的作用來完成。如圖所示為單桿雙作用活塞式液壓缸示意圖。它只在活塞的一側設有活塞桿,因而兩腔的有效作用面積不同。在供油量相同時,不同腔進油,活塞的運動速度不同;在需克服的負載力相同時,不同腔進油,所需要的供油壓力不同,或者說在系統壓力調定后,環衛垃圾車液壓缸兩個方向運動所能克服的負載力不同。柱塞式(1)柱塞式液壓缸是一種單作用式液壓缸,靠液壓力只能實現一個方向的運動,柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重;(2)柱塞只靠缸套支承而不與缸套接觸,這樣缸套極易加工,故適于做長行程液壓缸;(3)工作時柱塞總受壓,因而它必須有足夠的剛度;(4)柱塞重量往往較大,水平放置時容易因自重而下垂,造成密封件和導向單邊磨損,故其垂直使用更有利。伸縮式伸縮式液壓缸具有二級或多級活塞,伸縮式液壓缸中活塞伸出的順序式從大到小,而空載縮回的順序則一般是從小到大。伸縮缸可實現較長的行程,而縮回時長度較短,結構較為緊湊。此種液壓缸常用于工程機械和農業機械上。有多個一次運動的活塞,各活塞逐次運動時,其輸出速度和輸出力均是變化的。雙作用單活塞桿式液壓缸雙作用單活塞桿式液壓缸擺動式擺動式液壓缸是輸出扭矩并實現往復運動的執行元件,有單葉片、雙葉片、螺旋擺動等幾種形式。葉片式式:定子塊固定在缸體上,而葉片和轉子連接在一起。根據進油方向,葉片將帶動轉子作往復擺動。螺旋擺動式又分單螺旋擺動和雙螺旋兩種,現在雙螺旋比較常用,靠兩個螺旋副降液壓缸內活塞的直線運動轉變為直線運動與自轉運動的復合運動,從而實現擺動運動。
液控單向閥是依靠控制流體壓力,可以使單向閥反向流通的閥。這種閥在煤礦機械的液壓支護設備中占有較重要的地位。液控單向閥與普通單向閥不同之處是多了一個控制油路K,當控制油路未接通壓力油液時,液控單向閥就象普通單向閥一樣工作,壓力油只從進油口流向出油口,不能反向流動。當控制油路油控制壓力輸入時,活塞頂桿在壓力油作用下向右移動,用頂桿頂開單向閥,使進出油口接通。若出油口大于進油口就能使油液反向流動。(1)保持壓力滑閥式換向閥都有間隙泄漏現象,只能短時間保壓。當有保壓要求時,可在油路上加一個液控單向閥,利用錐閥關閉的嚴密性,使油路長時間保壓。(2)液壓缸的“支承”在立式液壓缸中,由于滑閥和管的泄漏,在活塞和活塞桿的重力下,可能引起活塞和活塞桿下滑。將液控單向閥接于液壓缸下腔的油路,則可防止液壓缸活塞和滑塊等活動部分下滑。(3)實現液壓缸鎖緊當換向閥處于中位時,兩個液控單向閥關閉,可嚴密封閉液壓缸兩腔的油液,這時活塞就不能因外力作用而產生移動。(4)大流量排油液壓缸兩腔的有效工作面積相差很大。在活塞退回時,液壓缸右腔排油量驟然增大,此時若采用小流量的滑閥,會產生節流作用,限制活塞的后退速度;若加設液控單向閥,在液壓缸活塞后退時,控制壓力油將液控單向閥打開,便可以順利地將右腔油液排出。(5)作充油閥立式液壓缸的活塞在高速下降過程中,因高壓油和自重的作用,致使下降迅速,產生吸空和負壓,必須增設補油裝置。液控單向閥作為充油閥使用,以完成補油功能。(6)組合成換向閥在設計液壓回路時,有時可將液控單向閥組合成換向閥使用。例如:用兩個液控單向閥和一個單向閥并聯(單向閥居中),則相當于一個三位三通換向閥的換向回路。需要指出,控制壓力油油口不工作時,應使其通回油箱,否則控制活塞難以復位,單向閥反向不能截止液流。
液壓缸是液壓系統中將液壓能轉換為機械能的執行元件。其故障可基本歸納為液壓缸誤動作、無力推動負載以及活塞滑移或爬行等。由于液壓缸出現故障而導致設備停機的現象屢見不鮮,因此,應重視液壓缸的故障診斷與使用維護工作。