多級液壓油缸的結構和工作原理

介紹了多級液壓油缸的結構和工作原理，通過將多級液壓油缸分解成多個單級液壓油缸，建立了多級液壓油缸機械——液壓耦合動力學仿真模型。以某型號礦用自卸汽車為例，進行了液壓舉升系統的仿真，并進行了現場試驗，試驗結果驗證了仿真模型。仿真和試驗結果表明，多級液壓油缸工作中，在各級缸筒伸出瞬時，液壓油缸桿腔內會出現較大的液壓沖擊。

多級液壓油缸由兩級或多級活塞缸套裝而成，又稱伸縮缸，常用于安裝空間小而行程要求很長的場合。多級油缸中活塞伸出的順序是從大至小，而空載縮回的順序一般是從小至大。當輸入流量相同時，外伸速度逐次增大；當負載恒定時，液壓缸的工作壓力逐次增高。

該油缸前三級為柱塞缸，最后一級為雙作用活塞缸。舉升油缸的舉升進油口為B口，貨箱舉升時，壓力油通過舉升油缸中心管道直接進入無桿腔，在內部油壓的作用下，直徑最大的第一級缸筒最先伸出，然后第二級、第三級缸筒依次伸出。當活塞桿開始伸出后，舉升油缸有桿腔的油液經活塞桿壁上的孔及中心管道外側到達A口，然后經回油管回油箱。在舉升油缸的活塞上有一個用于舉升終點限位的單向閥，當貨箱舉升至最高點時，該單向閥中的鋼球被頂開，從而將舉升油缸的上下腔連通，舉升動作停止。

將多級液壓油缸分解成多個單級液壓油缸，方便快捷地建立了多級液壓油缸的機械——液壓耦合動力學仿真模型，并以某型號礦用自卸汽車舉升油缸為例，進行了仿真和試驗。試驗結果驗證了仿真模型的正確性。仿真和試驗結果表明，多級液壓油缸工作中，由于各級缸筒有效作用面積的突變及缸筒間的碰撞，在各級缸筒伸出瞬時，液壓油缸無桿腔內會出現較大的液壓沖擊，該沖擊會影響液壓油缸的使用壽命，因此，應通過改造多級液壓油缸結構，優化液壓系統，盡量減小這些液壓沖擊，提高液壓系統的可靠性。