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車操縱更加平順。
第12.5 節液壓執行元件
液壓執行元件在液壓系統中是對外界做功的一種液壓元件，它直接將液壓能轉換成為機械能。
液壓執行元件分成兩大類：一類為旋轉運動型（如液壓馬達），它是將液壓能轉換成旋轉機械能的
液壓元件；另一類為往復運動型。往復運動型中又分為往復直線運動型（如作動筒），它是將液壓
能轉換成直線往復運動動能的液壓元件，以及往復搖擺運動型（擺動缸）兩類。
液壓馬達與液壓泵結構相同，可看作液壓泵反接，即輸入壓力油，而輸出轉速和扭矩，把液
壓能轉換為機械能，本節不再研究。而擺動缸在現代民航飛機上應用也越來越少，因此本節主要
研究液壓作動筒。
12.5.1 作動筒工作原理
圖12-30 流量放大器
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圖12-31 作動筒原理
作動筒的工作原理如圖12－31 所示：當筒體固定時，若筒左腔輸入工作液體，液體壓力升高
到足以克服外界負載時，活塞就開始向右運動。若連續不斷地供給液體，則活塞以一定的速度連
續運動。由此可知，作動筒工作的物理本質在于：利用液體壓力來克服負載（包括摩擦力），利用
液體流量維持運動速度。若將活塞桿用鉸鏈固定，按圖示箭頭方向供油和回油（反向供油和回油
也可），則筒體亦可運動，其工作原理與上述筒體固定相同。
輸入作動筒的液體壓力和流量，是作動筒的輸入參數，為液壓功率。作動筒的輸出力和速度
是其輸出參數，為機械功率。以上所述壓力、流量、輸出力、輸出速度便是作動筒的主要性能參
數。
12.5.2 作動筒類型
作動筒有兩種基本形式：單作用式和雙作用式。
一單作用式
作用式作動筒的活塞在液壓作用下只能向一個方向運動，然后由彈簧作用返回：壓力油從左
邊通油口進入，油壓作用在活塞的端面上，迫使活塞向右運動；當
圖12-32 單作用式作動筒
單作用式作動筒的活塞在液壓作用下只能向一個方向運動，然后由彈簧作用返回：壓力油從
左邊通油口進入，油壓作用在活塞端面上，迫使活塞向右運動；當活塞移動時，右邊彈簧腔室的
空氣通過通氣小孔排出，并壓縮彈簧；當作用在活塞上的油液壓力釋壓并小于壓縮彈簧張力時，
彈簧伸張并推動活塞向左移動；因為活塞的左移，左邊腔室油液被擠出通油口，同時，空氣通過
通氣孔進入彈簧腔室。
單作用式作動筒常用作剎車作動筒，并由一個三通活門控制。當剎車時，液壓油迫使活塞伸
出將剎車盤緊壓在一起實施剎車。腳踏板松開時，彈簧將活塞返回解除剎車。
二雙作用式
進油口密封裝置彈簧
接頭
通氣口
活塞桿
活塞
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雙向作用式，能利用油液推動部件作往復運動。當高壓油液從左邊接頭進入作動筒時，帶桿
的活塞在液壓作用下向右移動，作動筒右腔內的油液則從右邊接頭流回油箱；若高壓油液從右邊
接頭進入作動筒，則帶桿活塞的運動方向與上述相反。雙作用式作動筒主要有兩種形式：雙向單
桿式和雙向雙桿式。
雙向單桿式作動筒（見圖12-33）也稱雙向非平衡式作動筒，活塞左右兩邊受液壓作用的有
效面積（即有效工作面積）是不相等的，當油液壓力相等時，作動筒沿兩個方向所產生的傳動力
并不相等。同樣由于該作動筒活塞兩端的有效面積不同，當作動筒兩端輸入流量相同時，活塞往
返運動速度不同，活塞伸出速度小于其縮入速度。
雙向單桿式作動筒常用于在兩個方向上需要不同傳動力的地方。如在起落架收放系統，常采
用此種形式的作動筒。起落架在收上過程中，由于重力和空氣動力的作用，使收上時需要較大的
傳動力；而在起落架放下過程中，重力是幫助起落架放下的，因此不需要很大的傳動力。所以起
落架收放作動筒常采用雙向單桿式作動筒。在起落架收上時，讓壓力油通到作動筒活塞大面積一
邊，以獲得較大的傳動力保證迅速收上起落架。在起落架放下時，讓壓力油通到作動筒活塞小面
積一邊，而且有限流單向活門限制壓力油流入小活塞面積腔，以防止起落架放下速度過猛和速度
過大而產生撞擊。
雙向雙桿式作動筒（見圖12-34）在活塞兩邊裝有同樣粗細的活塞桿，使兩腔油液的有效工
作面積相同。
當作動筒兩端的輸入壓力相同時，其雙向克服負載的能力相同。當活塞兩端輸入流量相同時，
其活塞往返運動速度相同。所以，在操縱系統和前輪轉彎操縱中的液壓作動筒常采用雙向雙桿式
通油口
通油口
密封圈
圖12-33 雙向單桿式作動筒
圖12-34 雙向雙桿式作動筒
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作動筒，以保證作動筒活塞往返速度相同。
12.5.3 作動筒輔助元件
一緩沖裝置
一般的液壓作動筒可不考慮緩沖裝置，但當活塞運動速度很高和運動部件質量很大時，為防
止活塞在行程終點處發生機械撞擊，引起噪聲、振動和損壞設備，則必須設置緩沖裝置。比如，
起落架收放作動筒，就需要設置緩沖裝置。緩沖裝置按原理可分為縫隙節流緩沖和節流閥緩沖兩
類。
1 縫隙節流緩沖
如圖12－38 所示：在作動筒主活塞前后各有一個直徑比主活塞略小的緩沖凸臺，當作動筒到
達行程末端時，凸臺將一部分油液封死，被封閉的油液通過凸臺與缸壁間的環形間隙流出，產生
液壓阻力，減緩作動筒的速度，起到緩沖的作用。
圖12-35 縫隙節流緩沖
2 節流閥緩沖
節流閥緩沖裝置的基本工作原理是：在作動筒行程末端，限制回油流量，使之產生反壓力，
從而減緩部件的運動速度。圖12－36 為帶終點緩沖裝置的起落架收放作動筒原理圖：外筒一端的
內壁上有四個小孔與接頭相通，接頭內有單向節流活門。
當放起落架時，活塞桿向內縮入。當活塞邊緣還沒有蓋住外筒上的小孔時，回油通道較大，
阻力較小，起落架的放下速度較大；當活塞向左移至開始蓋住第一個小孔時，回油阻力開始增大，
起落架放下速度開始減小。隨著活塞繼續向左移動，其余各小孔相繼被蓋住，起落架的放下速度
便越來越小；四個小孔全被蓋住后，活塞左邊的油液只能通過單向節流活門中間的小孔流出，起
　
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