Gas2liquidSpringRetainitsSystemDesignShangZeng2wen(北京机械工业自动化研究所液压中心,北京德胜门外教场口一号100011电话(***)******46):文章论述了气液弹簧的构成和工作原理,给出了气液弹簧的弹性力关键词:液压缸;气液弹簧;气液弹簧压缩系数中图分类号TH138文献标识码文章编号:1000248582概述对于远距离分散布置液压缸驱动的液压系统于受到空间布置等方面的制约,需要单一油口驱动液压缸来减少液压管路,液压缸在另一方向的运动需要弹簧自动复位。而有时受液压缸本身结构的限制GO———气体初始容腔p0———气室充气压力p1———气体(液体)工作所承受的压力pFO———液体初始压力———弹簧侧液压缸活塞面积Xmax———液压缸行程α———气液弹簧压缩系数气液弹簧的构成、特点和工作原理由隔离开的气体和液体两种介质共同作用于液压缸活塞并且具有弹簧特性的结构称作气液弹簧和充有压力气体的蓄能器(气腔)及相关的管路所构成。该种弹簧对气温变化不太敏感,能够得到合适的初始弹性力和弹簧刚度。与纯气体弹簧相比改善活塞杆的润滑,气腔可以直接选用蓄能器,简化了气液弹簧复位液压缸的设计通过液体介质压缩气体初始容腔GO并使之变小,使气腔压力升高该压力通过液体介质反作用于活塞,产生弹性力活塞杆恢复到零位时,气体容腔恢复到初始空腔考虑到液压缸的工作环境和特点,按照等温过程分析G0气体(液体)工作所承受的压力G0Xmax这里α为气液弹簧压缩系数收稿日期:2003205215作者简介压缸长度、缸筒直径、活塞杆直径的限制,液压缸最多只能提供100达不到系统技术方面的要求。由于受安装环境的要求,又不能采用个拉伸弹簧外置在液压缸侧面。为此,我们设计了满足系统技术方面的要求的气液弹簧复位液压缸及其系统。其设计计算结果如下分别与气室充气压力p0和弹簧侧液压缸面积成正比。气液弹簧的弹性力在工程应用中α的一般取值范围是在011液体)工作所承受的压力骤然升高气腔和液压缸的设计耐压能力就要升高使整个弹簧结构增大分别与气室充气压力成正比。随着位所以气液弹簧属于“渐增型”弹簧11系统油源21蓄能器及压力测量31控制阀块41气液弹簧蓄能器51弹簧复位液压缸采用气液弹簧复位的液压缸系统弹簧侧液压缸活塞面积6103cm8104cm蓄能器)充气压力115MPa,液体初始压力115MPa由于受安装空间的限制,不能直接选用蓄能器标准产品,设计了活塞式充气蓄能器,气体初始容腔96151cm,最小弹性力为90415,考虑到液压缸密封结构的摩擦力,其液压缸的最小拉力为800,满足系统技术方面的要求液压缸的最小推力发生在行程的终点,液压驱动力减去气液弹簧的最大弹性力为3566,液压缸的最小推力为3450满足了系统技术方面的要求系统设计制造时应注意的问题液体初始压力F0能够准确的通过真实的情况确定,该压力可以等于气腔压力,通常要进行排气处理。若该腔内混有空气结论采用气液弹簧复位液压缸设计,大幅度的提升了单油口驱动液压缸的复位能力,减少了液压系统管路一个气液弹簧复位液压缸系统的设计系统技术方面的要求:系统工作所承受的压力MPa,12个液压缸依次分别动作,液压缸缸筒直径32mm,活塞杆直径16mm,行程45mm,推力大于2000,拉力大于600安装条件的限制,为减少管路,液压缸单油口驱动若将圆柱压缩弹簧设计在缸筒之内,由于受到液