液壓油缸的制造和檢驗

陳陽

江蘇核工業格林水處理有限責任公司 211100

在液壓系統中，液壓油缸作為執行元件，起到了支撐和產生壓力的作用，油缸的運行狀態影響到設備的工作質量及可靠性。所以，在油缸的制造中要掌握好其制造關、檢驗關，才能保證機械設備安全、長期、穩定、滿負荷、高精度、高性能、低成本地運行。

1 液壓油缸的結構組成

液壓油缸由缸體、活塞桿以及密封件組成。在缸體的內部，活塞將缸體分為兩個部分，兩個部分分別通著一個油孔，由于液壓油的黏性比較高，壓縮比很小，當缸底油口進油時，活塞將被推動使缸蓋油口出油，活塞會推動活塞桿，推動的結果是使另一個油孔出油，活塞就帶動了活塞桿的伸出、縮回運動，起到支撐和釋放壓力的作用。

2 液壓油缸的加工難點

所有液壓元件和密封部件在尺寸公差、表面粗糙度、形位公差等方面都有不同的要求。在制造過程中，如果超差，如缸體的內徑、活塞的外徑、密封槽的深度、寬度和裝密封圈孔的尺寸超差、或者因為加工問題，發生了失圓、自身有毛刺或者鍍鉻脫落等情況，相應的密封件就會發生變形、壓死、劃傷或壓不實等現象，失去密封功能，不能保證設備的正常運轉。

解決辦法：在設計時，各元件要保證幾何精度，選擇正確的密封件；在制造時，保證各零部件的上下公差配合，從液壓系統泄漏影響因素出發，進行綜合考慮，采取有效措施減少泄漏。

2.1 油缸缸體加工的基本過程

下料：利用鋸床進行下料，兩端保留的是平頭、鋸口，長度按照設計確定。

熱處理：對材料進行調制，以此獲得綜合的機械性能，保證加工與應用質量。

車削：卡盤和頂尖配合使用，一夾一頂，同時用中心架對缸體進行支撐，保證缸體的同軸度，保證加工余量。

鏜削：這是油缸缸體加工的主要工序，加工制造過程中，一般采用的是粗鏜、半精鏜、浮動鏜和滾壓工藝。缸體內孔的鏜削過程是鏜刀、鐵質支座與軸承座形成穩定的加工結構，然后利用鏜刀完成加工。鏜削前將缸體放入鏜床的支架中并進行固定，利用螺栓加緊，調整鏜刀刀尖的高度，使之與油缸缸體中心保持一致，這是為了保證鏜刀嵌入后不需要找正，自動定心；鏜削的進刀量利用鏜刀的調整來控制，內孔鏜削粗加工與精加工是分開完成的，浮動鏜加工即為缸體的精加工階段，調整浮動鏜刀的水平位置，選擇適當的切削速度和走刀量，根據工藝要求，適當選擇加工次數并保留加工余量。

滾壓：滾壓加工時，要根據缸體公差要求，調整滾珠的松緊實現滾壓頭的公差尺寸，以達到加工要求。利用此種方式對油缸進行加工，缸體內孔的公差可以達到其要求的精度，同時也降低了工序間的誤差復映，保證缸體的粗糙度和公差滿足設計要求。

二次車削：架中心架，按照內孔找正車削油缸缸體的螺紋與焊接尺寸。

檢測：最后對所有加工面進行檢測。

2.2 油缸加工中容易遇到的問題和控制辦法

2.2.1 振刀和讓刀

油缸缸體在鏜孔的加工中由于缸體的長度增加，鏜桿也相應變長，加工過程中很容易出現振刀或者讓刀的情況，使得內孔出現波紋或者錐度的缺陷。因此此種加工措施的關鍵就是控制內孔鏜削的加工精度，如果鏜削的精度降低，鏜削加工出現的誤差就會對缸體產生影響，就不能保證加工孔位的精度公差與位置要求。生產過程中，為了消除鏜削的精度影響，一般選擇在鏜加工和浮加工階段，走刀少量多次，準確地控制缸體內孔尺寸精度。在滾壓階段，調整好滾珠尺寸，調整轉速和走刀速度，保證缸體內孔光潔度。除此以外，冷卻液要清潔無雜質，流量要足以將鐵屑及時沖出浮動鏜刀的切削刃，防止產生切削瘤，造成缸筒表面劃痕，影響缸筒內表面加工質量。

2.2.2 崩刀

缸體和活塞桿的車削過程中，合金刀對外圓進行車削的時候容易出現崩刃的情況，對于硬質合金刀頭而言，此類缸體的材料沖擊韌性不是很高，其硬度會隨著溫度的升高而顯著下降，當車削到缸體的焊接部位時，刀具溫度已經很高了，但是遇到焊接位置的時候因為材料的硬度突然發生了改變，因此就容易造成崩刃情況。為此，在加工過程中需要對刀具進行合理選擇，改進其加工性能，提高安全性。同時需要一直保持液體降溫，即利用車削液對加工過程進行保護，帶走多余的熱量，降低切削區域的溫度；同時也可以起到潤滑的作用降低車刀與工件之間的摩擦阻力，提高表面質量。

3 液壓油缸的檢驗難點

3.1 外觀的檢驗

根據圖紙，檢查實物是否符合圖紙要求，檢查油缸的外觀（如油漆顏色）是否與圖紙要求一致，油漆表面噴涂得是否均勻，是否有掉漆，是否有色差，是否有流掛，在油漆表面是否有明顯的灰塵及起泡等；沒有噴漆的表面是否生銹，外觀是否光滑平整，是否有壓痕、夾痕碰傷、劃痕等痕跡，在活塞桿的表面是否有光滑的鍍層，是否有起皮、起泡和脫落等缺陷；油缸焊接部分焊縫是否平整均勻，是否有焊渣和漏焊，是否夾雜著焊接的缺陷；法蘭缸在螺栓的連接部分，螺栓伸出與安裝長度是否一致，固定螺帽和墊片有無缺失，連接法蘭與缸桶是否整齊；油缸外露部分油口是否蓋嚴，在活塞桿外露的螺紋與其他的連接部分是否加保護套等。

3.2 尺寸檢驗

3.2.1 活塞桿的檢驗

用外徑千分尺對活塞桿上的密封槽和外徑尺寸進行檢驗，確保尺寸公差都在圖紙要求范圍內，檢查鍍層厚度是否合格（一般不超過0.04mm）。活塞桿的彎曲限度為1mm/m，測量時將活塞桿平行部分的兩端用V型塊支起，把百分表設置在兩個塊的中間部位，使活塞桿旋轉，讀取百分表振幅最大和最小值的差。

3.2.2 缸體的檢驗

使用游標卡尺和外徑千分尺對缸體的長度和外徑尺寸進行檢驗，內徑的檢驗需要內徑量表進行精確檢查，確認尺寸公差符合圖紙要求，檢查鍍層厚度是否合格（一般不超過0.04mm）。

油缸的檢驗過程中如出現非常細小的縱傷，可用油石輕磨修整，修整后如果用指甲一滑還感到不平時就再次進行電鍍；如有圓滑的凹坑，需用油石打磨周邊的尖起部分，如果縱傷過大或凹坑過深時要再次電鍍。再次電鍍后必須要研磨，但是鍍層的厚度最大只能到0.07mm。用油石修整的過程中鍍層消失而露出基底時，不能使用，需要再次電鍍。

3.2.3 試驗方法和項目

試運轉：調整系統壓力，被試液壓油缸在無負載的情況下起動，并全程往復運動數次，排盡缸體內的空氣。

起動壓力試驗：試運轉后，在無負載的情況下，調整流溢閥，使無桿腔壓力逐漸升高，至液壓缸起動時，記錄下起動壓力。

耐壓試驗：將被試液壓油缸活塞分別停在缸體兩端，分別向工作腔輸入公稱壓力1.5倍的液壓油，保壓2min以上。

耐久性試驗：在額定壓力下，將被試液壓缸以設計要求最高速度連續運行，一次連續運行8h以上。在試驗期間，被試油缸的零件不能進行調整。

泄漏試驗：內泄漏，在被試液壓缸工作腔輸入公稱壓力的液壓油，測定經活塞泄至未加壓腔的泄漏量；外泄漏，測量活塞桿密封處的泄漏量，各結合面處不得有滲漏現象。

緩沖試驗：將被試液壓油缸的緩沖閥全部松開，調節被試液壓油缸的試驗壓力為公稱壓力的50%，以設計最高速度運行，檢測在運行至緩沖閥全部關閉時的緩沖效果。

綜合檢驗情況，判定油缸是否合格，不合格的，要按照不合格品的處理流程規定來進行處理。

4 結語

液壓油缸在制造和檢驗中都存在著難點，這是生產廠家和使用者都要面對的問題。

在油缸的加工中，不同的部件對加工的工藝要求是不同的，同時對生產管理中的質量控制也提出了更高的要求。從前面的分析中不難看出，要保證產品的質量首先應對工藝措施進行必要的研究與改進，使得工藝措施適應加工的對象，利用一線技術人員的建議綜合技術規范來提高油缸加工流程、工藝的合理性。在油缸的檢驗中，圍繞油缸的加工重點、難點，對部件的尺寸、粗糙度進行檢查，確保其在公差范圍內；試驗階段按照試驗流程、工藝，規范試驗操作，做到精心和細心，這樣就可保證生產的油缸質量過關。

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