CN102788058B - 超高压输出集成油缸 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高压输出集成油缸，包括缸体，所述的缸体分为前缸体和后缸体，前缸体的前端装有前缸盖，后缸体的后端装有后缸盖，前缸体内装有工作活塞，工作活塞的中部有储油腔，后缸体的左端装有节流隔套，节流隔套与前缸体相接，后缸体内装有增压复合活塞，节流隔套的中部有与增压复合活塞的活塞杆相配合的通孔，增压复合活塞的中部有阀安装孔，阀安装孔内装有双向启闭阀和阀导套，后缸体上有节流通道，节流通道内装有节流调节杆，后缸体上有进油孔和回程油孔。本发明结构简单易制造，结构紧凑，输出压力大，体积远远小于同等吨位输出油缸，超高压压力能能够在油缸内部缓释，降低管道、缸体崩裂的危险性。
Description
技术领域
本发明属于机械制造，尤其涉及一种超高压输出集成油缸。
背景技术
在金属热模锻成型、热挤压成型、冷挤压成型、粉末冶金成型等行业所应用的液压机都需要很大吨位的输出压力。另外在受空间限制、经常移动的汽车车架、煤矿机械、铁路机车、桥梁等铆接行业和野外救援作业用液压破拆工具等，需要体积小，输出压力大，便于操作的液压设备。其工作情况是快速前进（合模）→工进（成型）→返回（脱模），快速前进和返回时压力低、速度快，工进时压力高、速度慢。目前，这些液压机解决高输出力的方式一般有两种，一种是采用大直径液压缸，二是采用增压缸提高工进压力。由于我国液压油泵、液压阀、高压软管等基础液压元件和附件的输出压力和使用压力最高上限也就是35MPa，因此，第一种依靠增大液压缸直径提高输出力的方式，为了满足生产的需要，达到一定的生产率，将增加制造成本和大幅度提高电机使用功率，而且机器体积庞大，控制***更复杂，出现故障的几率较高。并且由于整个***压力很高，管路连接接头处及阀板结合面易产生泄漏，大吨位液压机的发展受影响。第二种采用增压缸提高液压***压力的方式，由于增压器和工作缸之间由管道连接，同样受到管道和密封的限制，特别是流量比较大的***，增压压力最高也不超过45MPa，而且需要增加一套增压控制***，制造成本及维修成本较高，易出现管道迸裂及泄漏事故。以上两种结构形式油缸工作时内部存在高压油，返程时需要有一定的卸荷时间，如卸荷设置不当，将产生激烈的液压冲击，产生强烈震动和噪音，易损坏液压元件、管道、密封等。
发明内容
本发明的目的在于解决液压机需要大输出力的问题和管道连接在高压工况下易发生泄漏、崩裂等安全问题，提供一种性能稳定、维修方便、机械加工简单的输入压力低、输出压力高的液压油缸。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种超高压输出集成油缸，包括缸体，所述的缸体分为前缸体和后缸体，前缸体的前端装有前缸盖，后缸体的后端装有后缸盖，前缸体内装有工作活塞，工作活塞的中部有储油腔，后缸体的左端装有节流隔套，节流隔套与前缸体相接，后缸体内装有增压复合活塞，节流隔套的中部有与增压复合活塞的活塞杆相配合的通孔，增压复合活塞的中部有阀安装孔，阀安装孔内装有双向启闭阀和阀导套，后缸体上有节流通道，节流通道内装有节流调节杆，后缸体上有进油孔和回程油孔。
所述的前缸体的前端有U型槽，前缸体的缸壁内有进出油流道；所述的节流隔套的前部有沿径向的过油通道Ⅰ，中部有进油环形槽；增压复合活塞的活塞杆中央有过油通道Ⅱ，活塞端的中间径向有环形进出油槽，进出油槽通过多个孔道与过油通道Ⅱ相通。
所述的节流隔套的后端有环形伞。
前缸体与后缸体通过螺纹连接，前缸盖与前缸体也通过螺纹连接。
增压复合活塞的活塞端的截面积与其杆端的截面积之比为2︰1~12.5︰1。
增压复合活塞的活塞端的截面积与其杆端的截面积之比为12.5︰1。
增压复合活塞上的环形进出油槽的宽度与后缸体上进油孔的直径相同；与进油孔相对的节流通道的最左端到增压复合活塞上的环形进出油槽右侧面的距离等于增压复合活塞右端活塞密封面的长度。
后缸体上的节流通道经过缸壁后，与后缸体的轴向中心线成60°夹角通向缸体内。
节流调节杆前端为针形，后端有螺纹和密封沟槽。
本发明结构简单易制造，结构紧凑，输出压力大，体积远远小于同等吨位输出油缸。工作油缸在输入压力较低时就可输出很大的压力，而不产生泄漏。可将输出压力放大到输入压力的12.5倍，工作缸内可承受125MPa的压力，超高压压力能能够在油缸内部缓释，可有效的吸收快速回程产生的液压冲击，降低管道、缸体崩裂的危险性。该集成油缸可实现低压快速前进、高压工进、快速返回，具有压力高、速度高、安全性高和能耗低、成本低、泄漏低的优点，而且该集成油缸的外型、安装等一般特性和普通油缸一致，不增加额外制造成本，不仅可广泛应用于各类液压机，而且特别适用于经常移动、野外作业或受空间限制的液压工具行业。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的超高压输出集成油缸，包括缸体，缸体分为前缸体2和后缸体4，前缸体2的前端装有前缸盖1，前缸体2与后缸体4通过螺纹连接，前缸盖1与前缸体2也通过螺纹连接。后缸体4的后端装有后缸盖10，前缸体2内装有工作活塞3，如图1所示，工作活塞3的中部有储油腔31，后缸体4的左端装有节流隔套5，节流隔套5与前缸体2相接，后缸体4内装有增压复合活塞6，节流隔套5的中部有与增压复合活塞6的活塞杆相配合的通孔，增压复合活塞6的中部有阀安装孔，阀安装孔内装有双向启闭阀7和阀导套9，后缸体4上有节流通道13，节流通道内装有节流调节杆8，后缸体上有进油孔11和回程油孔12。后缸体上与进油孔相对的节流通道经过缸壁后，与后缸体的轴向中心线成60°夹角通向缸体内。节流调节杆前端为针形，后端有螺纹和密封沟槽。
前缸体2的前端有U型槽21，前缸体的缸壁内有进出油流道22；节流隔套5的前部有沿径向的过油通道Ⅰ51，中部有进油环形槽52，后端有环形伞53；增压复合活塞6的活塞杆中央有过油通道Ⅱ，活塞端的中间径向有环形进出油槽，进出油槽通过多个孔道与过油通道Ⅱ相通。双向启闭阀7的前端为滑动导向杆，导向杆与45°锥型密封面相连，后端为导向圆柱，沿圆柱面径向加工有过油孔。
增压复合活塞的活塞端的截面积与其杆端的截面积之比为2~12.5︰1。也就是说，最大可将输出压力放大到输入压力的12.5倍。
增压复合活塞上的环形进出油槽的宽度与后缸体上进油孔的直径相同；与进油孔相对的节流通道的最左端到增压复合活塞上的环形进出油槽右侧面的距离等于增压复合活塞右端活塞密封面的长度，此处的活塞密封面是指环形进出油槽右侧面到增压复合活塞右端面之间的部分。
本发明在液压机上使用时，前缸***于下方，后缸体在上方。本发明的工作过程如下：
快速前进（合模）：压力油通过进油孔11经过复合活塞6、双向启闭阀7进入前缸体2的上端，推动工作活塞3快速前进。这时节流隔套5后端的环形伞和后缸体4的体壁之间形成环形间隙节流，产生一定阻力，阻止复合活塞6在工作活塞3快速前进时也向前推进；同时节流调节杆8形成节流阻尼器，为液压油进入复合活塞6的上端也产生一定的阻力，也可有效防止复合活塞6在工作活塞3快速前进时也向前推进。保证工作活塞3、复合活塞6依照工作顺序动作。
工进（成型）：当工作活塞3接触到工件以后，缸内压力逐渐升高，这时压力油经节流调节杆8进入复合活塞6的上端，推动复合活塞6前进，随着复合活塞6和后缸体4的相对运动，环形进出油槽与进油孔11错开，压力油无法进入复合活塞6的过油通道Ⅱ，在压力油的压力作用下，双向启闭阀7上升关闭过油通道Ⅱ，将工作活塞3上端封闭。压力油进入复合活塞上端，推动复合活塞6继续前进，产生增压动作，推动工作活塞3高压前进，直到达到许用压力或工件成型。这时前缸体2内的压力能非常高，而后缸体4内的压力能比较低，当停止向后缸体内供压力油时，前缸体2内的压力能推动复合活塞6向后微退，由于复合活塞6的前、后端面积差非常大，因此，超高压压力能能够在油缸内部缓释，可有效的吸收快速回程产生的液压冲击，降低管道、缸体崩裂的危险性。
返回（脱模）：液压油通过回程油孔12经过节流隔套5、前缸体2壁内的进出油流道22进入前缸体2的下端，推动工作活塞3快速回程。由于此时双向启闭阀7处于关闭状态，因此工作活塞3上端的油液也推动复合活塞6回程。当复合活塞6接触到后缸盖时，双向启闭阀7逐渐打开，将多余的压力油排出，完成下一个工作循环的准备。
Claims (9)
1.一种超高压输出集成油缸，包括缸体，其特征在于：所述的缸体分为前缸体和后缸体，前缸体的前端装有前缸盖，后缸体的后端装有后缸盖，前缸体内装有工作活塞，工作活塞的中部有储油腔，后缸体的左端装有节流隔套，节流隔套与前缸体相接，后缸体内装有增压复合活塞，节流隔套的中部有与增压复合活塞的活塞杆相配合的通孔，增压复合活塞的中部有阀安装孔，阀安装孔内装有双向启闭阀和阀导套，后缸体上有节流通道，节流通道内装有节流调节杆，后缸体上有进油孔和回程油孔。
2.如权利要求1所述的超高压输出集成油缸，其特征在于：所述的前缸体的前端有U型槽，前缸体的缸壁内有进出油流道；所述的节流隔套的前部有沿径向的过油通道Ⅰ，中部有进油环形槽；增压复合活塞的活塞杆中央有过油通道Ⅱ，活塞端的中间径向有环形进出油槽，进出油槽通过多个孔道与过油通道Ⅱ相通。
3.如权利要求2所述的超高压输出集成油缸，其特征在于：所述的节流隔套的后端有环形伞。
4.如权利要求1所述的超高压输出集成油缸，其特征在于：前缸体与后缸体通过螺纹连接，前缸盖与前缸体也通过螺纹连接。
5.如权利要求2所述的超高压输出集成油缸，其特征在于：增压复合活塞的活塞端的截面积与其杆端的截面积之比为2︰1~12.5︰1。
6.如权利要求5所述的超高压输出集成油缸，其特征在于：增压复合活塞的活塞端的截面积与其杆端的截面积之比为12.5︰1。
7.权利要求2所述的超高压输出集成油缸，其特征在于：增压复合活塞上的环形进出油槽的宽度与后缸体上进油孔的直径相同；与进油孔相对的节流通道的最左端到增压复合活塞上的环形进出油槽右侧面的距离等于增压复合活塞右端活塞密封面的长度。
8.如权利要求1所述的超高压输出集成油缸，其特征在于：后缸体上的节流通道经过缸壁后，与后缸体的轴向中心线成60°夹角通向缸体内。
9.如权利要求1所述的超高压输出集成油缸，其特征在于：节流调节杆前端为针形，后端有螺纹和密封沟槽。
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