定制液压缸不仅要能装入机器，还必须产生足够的力、完成全工作范围的运动、承受压力峰值并在负载下保持对中。如果规格的某一部分有误，液压缸可能会泄漏、弯曲、过快磨损或无法移动负载。

因此，清晰的规格是获得可靠液压缸的第一步。它还有助于定制液压缸制造商选择合适的缸筒、活塞杆、密封件、油口和安装部件。

本指南解释了订购定制或OEM液压缸前需要确定的要点。

从应用场景入手

在选择缸径或行程之前，先描述液压缸必须完成的工作。供应商需要了解机器，而不仅仅是液压缸的尺寸。

从以下问题开始：

· 液压缸将用于提升、推动、拉动、夹紧、倾斜还是转向？

· 正常负载是多少？

· 最大可能负载是多少？

· 运动过程中负载会变化吗？

· 液压缸伸出和缩回的速度应是多少？

· 每小时将完成多少个循环？

· 它会面临冲击、振动、灰尘、盐雾、水或高温吗？

· 液压缸用于室内还是室外？

· 液压缸打开和关闭时可用空间有多大？

例如，液压机上使用的液压缸与移动式起重机上使用的液压缸需求不同。液压机可能需要刚性法兰安装和缓慢、可控的力。相比之下，起重机可能需要随吊臂运动的枢轴安装。

清晰的应用场景描述使制造商能够围绕实际工作条件设计液压缸。

计算所需缸径

缸径是缸筒的内径，它控制活塞面积，进而决定液压缸能产生的力。

基本公式为：

力 = 压力 × 活塞面积

计算伸出力时使用活塞总面积；计算缩回力时，需减去活塞杆面积，因为活塞杆占据了部分工作面积。

然而，理论力与机器实际可用的力并不相同。摩擦、压力损失、密封阻力和负载角度变化会降低最终输出。因此，需包含适当的设计余量。

举个简单例子，假设机器需要100千牛的推力，工作压力为20兆帕。理论活塞面积为：

100,000牛 ÷ 20,000,000帕 = 0.005平方米

这相当于约80毫米的缸径。但80毫米缸径几乎没有压力损失或额外负载的余地。因此，制造商检查整个系统后，最终设计可能会使用更大的标准缸径。

重型液压缸通常需要更大的安全余量，因为它可能面临冲击负载、不平地面或突然的压力变化。

指定缸径时，请提供：

· 所需伸出力

· 所需缩回力

· 正常工作压力

· 最大系统压力

· 预期压力损失

· 所需安全余量

不要仅根据泵的额定压力选择缸径，而应使用正常工作时到达液压缸的压力。

确定正确的行程长度

行程是活塞杆从完全关闭位置移动到完全打开位置的距离。它应覆盖全工作行程，且不会迫使液压缸抵住内部挡块。

首先，测量液压缸安装点处的所需运动距离。不要将铲斗、平台、铲刀或机器臂的行程作为液压缸行程，连杆会改变行程比。

接下来，检查两种安装尺寸：

· 缩回长度，常称为关闭长度

· 伸出长度，常称为打开长度

指定长行程液压缸时，空间更为重要。随着行程增加，活塞杆在推力负载下更易弯曲或失稳。长液压缸可能还需要更多导向支撑。

可能的解决方案包括：

· 更大的活塞杆直径

· 增加轴承距离的止动管

· 更强的活塞杆和缸筒材料

· 不同的安装位置

· 移动负载的外部导向装置

· 关闭空间有限时采用伸缩式设计

液压缸应移动负载，但不应作为机器的主导轨。只要可能，侧移应由外部导向装置控制。

选择工作压力和试验压力

工作压力是液压缸正常使用时承受的压力。最大压力是可能出现的最高短期压力。试验压力用于检验成品液压缸的强度和密封性。

这些值不应视为同一数值。

每个项目需提供：

· 正常工作压力

· 峰值压力

· 液压溢流阀设定值

· 预期压力尖峰

· 所需试验压力

· 循环速率和工作时间

当负载快速停止、阀门关闭或机器遇到障碍物时，可能会出现压力峰值。尽管这些峰值可能只持续很短时间，但会损坏密封件、油口、焊缝和液压缸安装件。

例如，Shellppon的SB-Y1液压缸系列支持16至25兆帕的工作压力，提供定制缸径、行程和安装选项。对于更高负载，Shellppon还为某大型港口起重项目提供了35兆帕的液压缸。

正确的压力等级必须同时覆盖稳定工作和短期冲击。因此，应与制造商讨论整个液压回路，而非仅提供泵压力。

根据负载和稳定性确定活塞杆尺寸

活塞杆将力从活塞传递到机器。其直径影响缩回力、强度、抗失稳能力和密封寿命。

受拉的活塞杆主要受材料强度限制，但受压的活塞杆可能在材料达到极限强度前失稳。这种风险随以下因素增加：

· 更长的行程

· 更小的活塞杆直径

· 更大的推力

· 枢轴安装

· 对中不良

· 侧负载

· 支撑点间的长距离

因此，相同缸径和压力下，长行程液压缸通常需要比短行程液压缸更大的活塞杆。

活塞杆表面也很重要。硬铬镀层因能为杆密封提供光滑、耐磨的表面而被广泛使用。但海洋、采矿和化工应用可能需要额外的防腐蚀保护或不锈钢。

请制造商在液压缸设计中检查活塞杆失稳、轴承负载、表面光洁度、硬度和耐腐蚀性。

选择合适的安装方式

液压缸安装控制着力传递到机架的方式。错误的安装会产生侧负载、弯曲活塞杆或对缸筒施加应力。

常见安装选项包括：

· 法兰安装： 适用于压力机和承受直轴向负载的固定机器。

· 脚架安装： 为工业设备和液压动力单元提供刚性支撑。

· 叉耳安装： 允许液压缸随机器连杆运动而枢转。

· 耳轴安装： 围绕固定点支撑重型枢转负载。

· 中心销安装： 允许围绕液压缸体中部运动。

· 球面轴承安装： 有助于处理微小的对中变化。

枢轴安装适用于起重机、装载机、采矿机械和其他运动连杆。但销必须保持平行，液压缸必须能自由跟随负载路径。

固定安装最适用于负载沿直线运动的情况。即便如此，机架必须足够坚固以保持活塞杆和缸筒对中。

Shellppon为不同的OEM液压缸应用提供基座和头部耳轴安装、脚架安装、中心销安装和圆形法兰安装。这一范围使安装系统能匹配机器，而非迫使机器适配标准液压缸。

指定油口、速度和缓冲

液压缸的缸径和活塞杆本身不控制速度。速度取决于油流量、活塞面积、油口尺寸、软管尺寸和阀门容量。

如果油口过小，会导致发热、压力损失、噪音和运动缓慢。因此，需提供所需的伸出和缩回速度以及可用流量。

还需考虑缓冲。以全速停止重负载的液压缸可能产生强烈的压力尖峰。内部缓冲可在活塞接近行程末端时使其减速，外部阀门也可控制减速。

你的规格应说明：

· 油口螺纹和尺寸

· 油口位置

· 所需运动速度

· 可用油流量

· 端部缓冲需求

· 负载保持或平衡阀需求

· 位置或压力传感器需求

对于移动设备，紧凑的油口布置可能与流量容量同样重要。在整个行程中，油口必须远离机架、软管和运动部件。

根据工作环境匹配密封件和材料

密封件必须匹配压力、速度、温度和液压油。在工厂中表现良好的密封件，在炎热多尘的矿山或寒冷的户外场所可能过早失效。

告知制造商以下信息：

· 最低和最高温度

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