单杆双作用式活塞液压缸，如下图，主要由缸底1、缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7和导向套8等组成。缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接。为了保证液压缸的可靠密封，在相应部位设置了密封圈3、5、9、11和防尘圈12。
          

                       图：单杆双作用式液压缸结构图

           l—缸底；2—卡键；3、5、9、11—密封圈；4—活塞；6—缸筒；7—活塞杆；8—导向套；10—缸盖；
          12—防尘圈；13—耳轴

      5.3.1 缸体组件

    缸筒与端盖的连接

   缸筒和端盖的主要连接方式，如下图。
     

　图（a）为法兰连接，拆装方便；但外形尺寸和质量均较大。

  图（b）为半环卡键连接方式，外形尺寸和质量均较小；但装配时，易损坏密封件。

　图（c）为外螺纹联接方式，拆装方便，结构简单；但制造时，相关的同轴度不易保证。

　图（d）为拉杆式连接，制造简单，拆装方便；但外形尺寸和质量均较大。

　图（e）为焊接式连接，结构简单，尺寸小；但焊接可能引起变形。

　图（f）为内螺纹连接方式，外形尺寸和质量均较小；但制造时，相关的同轴度不易保证。

  缸筒，是液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，要求表面粗造度在0.01mm~0.04mm。

  端盖，装在缸筒两端，与缸筒形成封闭油腔，承受很大的液压力，因此，端盖及其连接件都应有足够的强度。

  导向套，对活塞杆或柱塞起导向和支承作用，有些液压缸不设导向套，直接用端盖孔导向。导向套材料常用铸铁、黄铜等硬度低、耐磨性好的金属，也有用PTFEI等非金属材料。

    5.3.2 活塞组件

  活塞组件由活塞、活塞杆和连接件等组成。

  活塞与活塞杆的连接形式

  如下图所示，活塞与活塞杆的连接最常用的有螺纹连接和半环卡键连接形式，除此之外还有整体式结构、焊接式结构、锥销式结构等。
      

  活塞，是液压缸的主要零件，将液压缸两腔的油液隔开，同时起导向、支撑作用。为保证其导向作用，活塞常用耐磨铸铁材料制作，也采用在其表面镀一层铜或加装铜材料（也有用PTFEI等非金属材料）制作的导向环的方式。

  活塞杆，也是液压缸的主要零件，活塞杆分为实心杆和空心杆两种。实心杆加工简单，较常用。空心杆多用于直径较大或杆体内有位置传感器等场合。

　活塞杆常用材料为35钢、45钢、40Cr、42CrMo等材料。为保证其耐磨性，一般在表面镀0.03-0.07mm的硬铬。

      5.3.3 缓冲装置

   当液压缸带动质量较大的部件作快速往复运动时，由于运动部件具有很大的动能，因此当活塞运动到液压缸终端时，会与端盖碰撞，而产生冲击和噪声。这种机械冲击不仅引起液压缸的有关部分的损坏，而且会引起其它相关机械的损伤。

   为了防止这种危害，保证安全，应采取缓冲措施，对液压缸运行到两端时的运动速度进行控制。

   缓冲装置是当活塞运动至端部，缓冲柱塞开始插入缸端的缓冲孔时，活塞与缸端之间形成封闭空间，该腔中受困挤的剩余油液只能从节流小孔或缓冲柱塞与孔槽之间的节流环缝中挤出，从而造成背压迫使运动柱塞降速制动，实现缓冲。
           

   环形圆柱式缓冲装置，如图（a）所示，当缓冲柱塞进入与其相配的缸盖上的内孔时，孔中的液压油只能通过间隙排出，使活塞速度降低。由于配合间隙不变，故随着活塞运动速度的降低，起到缓冲作用。

  圆锥台式缓冲装置，如图（b）所示，缓冲柱塞为圆锥形，随着柱塞逐渐进入配合孔中，其节流面积越来越小，这样就解决了液压缸在行程最后阶段缓冲作用过弱的问题。
         

   节流口可调式缓冲装置，当缓冲柱塞进入配合孔之后，油腔中的油只能经过节流阀排出，如图（c）所示，由于节流阀是可调的，因此缓冲作用也是可调的，但不能解决速度减缓后缓冲作用减弱的缺点。
        

      5.3.4 排气装置

  液压传动系统中往往会混入空气，使系统工作不稳定，产生振动、爬行或前冲等现象，严重时会使系统不能正常工作。

  因此，设计液压缸时，必须考虑空气的排除。

  对于速度稳定性要求较高的液压缸和大型液压缸，常在液压缸的最高处设置专门的排气装置，如排气塞、排气阀等。当松开排气塞或阀的锁紧螺钉后，低压往复运动几次，带有气泡的油液就会排出，空气排完后拧紧螺钉便可。

  排气装置的型式，主要有整体排气塞结构、组合式排气塞结构两类。

  整体排气塞结构，是排气阀与螺栓做成一个整体，该螺栓直接与缸筒或缸盖螺纹联接，松开螺栓一点，气体就从圆锥面空隙处挤出通过斜孔排出（见图a）。整体式排气塞结构简单、方便，但锥面处相关的同轴度不易保证。
           

  组合式排气塞结构，由螺栓套和阀杆组成，排气时，松开一点螺栓套，阀杆锥面在压力油作用下，脱离密封面，气体从旁路孔排出（见图b）。

      5.3.5 液压缸密封装置

  主要指活塞与缸体、活塞杆与端盖之间的动密封以及缸体与端盖之间的静密封。密封性能的好坏将直接影响其工作性能和效率。因此，要求液压缸在一定的工作压力下具有良好的密封性能，且密封性能应随工作压力的升高而自动增强。此外还要求密封元件结构简单、寿命长、摩擦力小等。常用的密封方法有间隙密封和密封圈的密封。

  ①间隙密封它依靠运动件之间很小的配合间隙来保证密封。这种密封方法摩擦力小，但密封性能差，要求加工精度高，只适用于低压场合。其间隙可取0.02～0.05mm。

   ②密封圈密封是液压系统中应用最广的一种密封方法。利用密封元件弹性变形挤紧零件配合面来消除间隙的密封形式，磨损可自动补偿。

  密封圈常用的材料有丁腈橡胶NBR、聚氨酯PU、氟橡胶FKM、聚四氟乙烯PTFE等。其截面通常做成O形、Y形、Yx形、U形和V形等，当然还有组合式。

 1) O形密封圈的截面为圆形，主要用于静密封。与唇形密封圈相比，运动阻力较大，作运动密封时容易产生扭转，故一般不单独用于油缸运动密封。
       
       

   O形圈密封的原理：任何形状的密封圈在安装时，必须保证适当的预压缩量，过小不能密封，过大则摩擦力增大，且易于损坏。因此，安装密封圈的沟槽尺寸和表面精度必须按有关手册给出的数据严格保证。

  在动密封中，当压力大于16MPa时，O形圈就会被挤入间隙中而损坏，为此需在O形圈低压侧设置聚四氟乙烯或尼龙制成的挡圈，双向受高压时，两侧都要加挡圈。

 2）V形密封圈

  V形圈的截面为V形，如下图所示，V形密封装置是由压环、V形圈和支承环组成。当工作压力高于10MPa时，可增加V形圈的数量，提高密封效果。安装时，V形圈的开口应面向压力高的一侧。
      

 3）Y（Yx）形密封圈

  Y形密封圈的截面为Y形，属唇形密封圈。它是一种摩擦阻力小、寿命较长的密封圈，应用普遍。Y形圈主要用于往复运动的密封。根据截面长宽比例的不同，Y形圈可分为宽断面和窄断面两种形式。
     

    Y形圈安装时，唇口端面应对着液压力高的一侧。当压力变化较大，滑动速度较高时，要使用支承环，以固定密封圈，如上图（b）所示。

   4) 滑环式组合密封圈密封

   如图所示，其由滑环和O型密封环组成。
    

         1－O形密封环　 2－滑环

                                                            [编著：曾保国]