伺服液压缸的安装

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册下册》第1565页（2791字）

伺服液压缸的最低启动压力是在活塞杆处于自由状态下检测的。用户把它装到实际传动机构里去，若安装铰链不当，外作用合力作用线偏离活塞杆轴心线，将会引起附加侧向力，增加活塞杆运动的摩擦，加剧相对运动副间的偏磨，因而增加伺服液压缸的干摩擦力，运动副间的磨损，既影响系统的性能，又缩短了伺服液压缸的寿命。为此用户必须要严格按照与制造厂商定的铰接方式、安装方式进行安装。

一般制造厂对有关尺寸的形位公差要求甚严，如图24．9－1所示。为此用户对机构连接的相关尺寸的形位公差也应与厂方给出的要求相匹配，此外用户还要设计合理的铰接形式，使外作用力的合力线始终和活塞杆的轴心线相重合，以避免由于安装铰链不正确产生侧向力、弯曲力矩、扭转力矩；由于基底不牢固、强度不够引起事故，为此必须正确安装伺服液压缸，以确保其性能，充分发挥其机能。

图24．9－1 伺服液压缸安装尺寸的形位公差

(1)底座型伺服液压缸的安装

图24．9－2(a)所示的安装螺栓A，是根据最高工作压力进行强度计算得出的。但是，实际上千只螺栓并不一定均匀地承受荷重，而且在换向时有冲击压力和外负载惯性引起的冲击力，所以常常会使螺栓剪切破坏，以及因为疲劳引起蠕变。因此，假如此伺服液压缸的最高工作压力为14MPa，而实际使用的工作压力为5MPa的静压，此时是不会有问题，但是当使用工作压力就为最高工作压力或者受到动载作用时，在原则上应避免使安装螺栓本身承受推力。作为相应的解决办法如图25．9－2(b)所示，在底座前后加C、B两块挡块分别承受活塞杆伸出和缩进时产生的负荷，而安装螺栓A仅承受因受弯矩作用而产生向上的力。此外，B、C挡块不仅承受活塞杆运动时产生的惯性负载而且在拆卸之后再行安装时能起定位作用。但是，若在前后底座都设置挡块和定位销，就会产生过定位。在受到热膨胀时缸体受到轴向伸长限制，因而缸体向上弯曲，使各部分产生变形，造成偏磨甚至活塞杆卡死等现象。所以必须避免此种安装方法。在D处的挡块B只能起压制因力矩而产生的缸体上举的作用，而不应限制缸体的轴向移动。安装大缸径、大行程的伺服液压缸时，尤其应注意这点。

图24．9－2 底座型大直径大行程伺服液压缸的安装方法

此外，必须注意底座要有足够的刚度和强度，否则会引起事故。

(2)法兰型伺服液压缸的安装

图24．9－3为法兰型伺服液压缸的安装方法

图24．9－3 法兰垫伺服液压缸的安装方法

不能使安装螺栓A直接承受如图24．9－3(a)所示的油缸力，而希望使安装螺栓仅仅起固定伺服液压缸或定位的作用。对于大直径大行程的伺服液压缸在水平安装场合，由于缸重量相当可观，所以需要利用挡块C(或定位销)来承受自重，并且设置防止挠曲用的托架E，必要时要增加法兰的厚度与安装螺栓的数量。

表24．9－1给出了法兰型安装座的伺服液压缸在水平位置安装时安装螺栓和法兰上受的力。

表24．9－1 作用于法兰型伺服液压缸的安装螺栓与法兰上的力

(3)耳环型伺服液压缸的安装

图24．9－4给出了耳环型伺服液压缸的安装方法。

图24．9－4 耳环型伺服液压缸的安装方法

这种耳环型安装方式的伺服液压缸可以在垂直耳环销轴的平面内摆动，同时作往复运动，所以活塞杆端的连接头方向必须与耳环销轴方向一致，即活塞杆端的耳环销轴应与耳环型底座上的销轴相平行，如图24．9－4(a)所示。最好是活塞杆端上的耳环是关节轴承(万向接头)如图24．9－4(b)所示。假如象图24．9－4(c)所示安装，伺服液压缸在工作过程中就会受到以耳环销轴为支点的弯曲负载，有时由于活塞杆的弯曲会使杆端的螺纹折断。活塞杆的弯曲会引起严重偏磨、使缸筒、导向环、端盖以及活塞杆严重磨损，密封损伤，降低寿命，严重的会引起事故。

活塞杆输出端用关节轴承，伺服液压缸不仅可以在垂直耳环销轴的平面内摆动、做往复直线运动，而且能以关节轴承球心为中心作一定角度的回转。

(4)销轴型伺服液压缸的安装

图24．9－5给出了销轴型伺服液压缸的安装方法。

图24．9－5 销轴型伺服液压缸的安装方法

1－基座；2－托架；3－铰轴

·安装时应注意垂直度A，少许的垂直度误差可用垫片调整；

·间隙c与铰轴的弯曲强度关系很大，故应控制在能吸收油缸的偏斜a所必要的最小限度(约0．5～1毫米)；

·安装大推力液压缸时，要特别注意基座的刚性。

销轴型的安装与耳环型相同。因为伺服液压缸是以销轴为支点，在垂直销轴的平面内摆动并作直线往复运动，所以活塞杆端的连接耳环销轴应与缸的支承销轴相平行，如果耳环销轴与支承销轴相垂直或者不平行成一定的空间夹角，如图24．9－5B所示，则伺服液压缸在工作过程中就会受到弯曲负载。

安装销轴型伺服液压缸除了耳环销轴方向问题以外，还要使销轴不受弯曲应力，免受折弯、偏磨，不发生卡死，同时要使销轴的支承架尽量安装得靠近一些，以减小销轴的剪切力，轴向间隙c不能太小，以免发生侧面卡死；又不能太大，以免产生横向窜动，产生非线性干扰，影响系统的动态品质。建议c做成调整垫片，其厚度根据实际安装与工作情况可以调整。支承架的轴承以滑动轴承为妥，若采用如图24．9－5中C那样的轴承，其结果反而会增大销轴的弯曲应力，所以应避免这种用法。