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自锁液压缸作为液压执行元件,常用于需要定点位置实现锁紧并能顺利解锁的设备,自锁液压缸锁紧时能长时间稳定承受外负载,在船舶工业、汽车工业、航空航天工业等重要领域有着广泛应用。自锁液压缸大多通过液压封堵油路的方式来实现锁定,由于通常存在内外泄漏的问题导致定位精度难以保证。 本文介绍了一种锥面蝶簧式自锁液压缸,该自锁液压缸采用蝶形弹簧提供锁紧力,依靠摩擦环与活塞杆之间的静摩擦力实现锁紧,可有效防止由于液压回路中的泄漏引发的活塞杆滑移,实现高精度的定位锁紧功能,工作安全性高,同时,实现锁紧时无需额外能量的供给,能在断电或者泄漏等突发情况时快速激活锁紧块实现锁定。 设计了锥面蝶簧式自锁液压缸的总体结构,考虑到材料的强度和工艺性要求,在比较多种材料性能的基础上使用有限元软件预测了摩擦环、蝶形弹簧、夹紧活塞等关键零件的受力变形情况,完成了零部件的详细结构设计,绘制了零件图和装配图,并对密封、防尘以及导向带结构进行了分析。 研制了锥面蝶簧式自锁液压缸样品,设计了用于自锁液压缸性能试验的专用试验台,包括液压系统和测控系统。通过多路传感器采集数据,测试了自锁液压缸、加载用伸缩缸和液压泵组的进油口和出油口的压力、流量、速度、温度等参数,进行了内外泄漏、锁紧载荷、解锁压强等试验项目测试,并对试验过程中可能引起解锁故障的原因进行了分析。