Page 120 - 《橡塑技术与装备》2025年7期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

为低压密封。尺寸及结构与第一级高压密封一致。在
两级密封之间设置零回油接管，微量的低压油引向油
箱，这为第二级的密封提供了极大的裕度。在第二级
低压密封外，还设置了防尘圈，FTS 作动器的防尘圈
采用双唇口，外唇口有防尘作用，内唇口作为第三级
密封。在密封设计方面采取上述措施，保证了活塞杆
的零泄漏。
活塞杆的机械加工是属于超精加工，其工艺非常
考究。活塞杆上的硬铬电镀层经过磨削与抛光，其粗 图 11 油缸内部结构
糙度要求达到 Ra0.2μ，活塞杆表面形成镜面，这是保
（1）最大试验力计算
证活塞杆不泄漏的重要条件。
油缸工作面积 ：
2
2
π （D 2 -d 2 ) π（11.5 -10 ) 2
S 拉腔 = = =25.32 cm
4 4
2
油缸输出最大载荷 ：（压力设定为 210 kg/cm ）
2
2
P 2 =210 kg/cm ×25.32 cm =53 kN（满足技术要
求）
2
2
π（d 1 ) π （5.6 ) 2
S 拉腔 = = =24.63 cm
4 4
2
油缸输出最大载荷 ：（压力设定为 210 kg/cm ）
2
2
P 2 =210 kg/cm ×26.43 cm =55.5 kN（满足技术要
图 10 油缸外部结构
求）
伺服油缸特点 ：用低摩擦系数、高耐磨性的非金 （2）最大行程计算
属材料作支承导向环将金属与金属间的摩擦副改成金 油缸活塞行程 L=300 mm，满足行程 ±150 mm 要
属与非金属耐磨材料的摩擦副，所以耐磨性好 ；活塞 求。
杆支承长，加上有非金属支承导向环，可承受一定的 （3）动态指标的计算
侧向力 ；二道新型的组合密封，一道为高压密封，一 当以正弦波做疲劳加载实验时，按照下列公式来
道为低压密封，二道密封间有抽漏吸管，无外漏，内 计算频响 ：
部串油量近乎零 ；动压力小≯ 0.3 MPa，无低速爬行 Q=0.377Afy
与滞涩现象，运动灵活 ；积木式结构，结构紧凑，刚 式中 :
2
性好，便于使用维修，工作稳定可靠 ；输出端采用无 A— 活塞面积，cm ；
间隙球铰连接，能自动定心，减小铰接中产生的附加 f— 频率，Hz ；
侧向力和消除非线性环节，当长期磨损后，关节轴承 y— 活塞振幅，cm ；
径向游隙经过调整亦能消除 ；伺服阀直接装在缸体上， Q— 系统流量，L/min。
容腔效应小，固有频率高 ；装传感器有防扭的导向装 按照招标文件要求 1 Hz 时振幅 ±80 mm（最大速
置，传感铁芯运动不受外来干扰。 度工况）计算 ：
伺服油缸的选型 ：为了减少油缸的长度，油缸需 Q=0.377Afy
要特殊设计。考虑到以后适合更多的试验内容伺服油 =0.377×25.32×1×8=76.32 LPM
缸出力选择为静态最大载荷 50 kN，行程按照 ±150 伺服阀选择由 609 公司生产的 FF113-150 伺服阀。
mm 来设计，设计工作压力 21 MPa 结构 ：双出杆（特 该阀在 7 MPa 阀压降时可以输出流量 150 LPM，该阀
殊设计），双作用内置位移传感器号 ：德国 NOVO 伺 在 2 MPa 阀压降时可以输出流量 80 LPM，因此油缸的
服阀型号 ： MOOG 缸径 / 杆 (D/d)115 mm/100 m 内 动载大大增加，可以按照负载压力 19 MPa 来计算为 ：
径(d 1 )56 mm，行程 ： ±150 mm 最高工作压力 ： 21 46 kN 选择该伺服阀还有一个原因是该伺服阀配有外置

MPa。 的油滤，可以提高伺服阀的抗污染能力，使系统工作更
7
·72· 第 51 卷 第 期