CN104595276B - 超高压液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高压液压缸，属于液压设备技术领域。本发明中主柱塞顶部的内、外壁分别设有动密封，使主缸缸体、主柱塞与回程缸体之间的空间形成主液腔，主柱塞的底部连接于压头上；回程缸体的下部外壁上设有动密封，使回程缸体外壁与主柱塞内壁之间的空间设为回程缸；回程缸体内设有管状焊接环，焊接环的两端分别与回程缸体密封，使焊接环外壁与回程缸体之间的空间设为回液腔，回程缸体的壁上设有连通回液腔至回程缸底部的过液孔；探头座和/或焊接环内壁上设有位移监测机构。本发明将主柱塞既作为主液缸的主柱塞，又将其内壁作为回程缸的缸体，从而大大简化了该液压缸的部件，降低了液压缸的重量。

Description

超高压液压缸

本发明专利申请，是申请号为201310333431.5，申请日为2013-08-02，发明名称为高精强力液压机的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种液压设备，特别是一种超高压液压缸。

背景技术

目前，常规使用的70MPa以上的压机，由于产生的压强大，使得液压缸的外形大、体积重，因此需要供液站提供的液量较大，使得液压缸与供液站、控制柜之间是相互独立，并通过管路进行连接的，其运输和使用极其不便，特别是处于楼上的工厂。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、操作简便、运输和使用方便快捷的超高压液压缸，将主柱塞既作为主液缸的主柱塞，又将其内壁作为回程缸的缸体，从而大大简化了该液压缸的部件，降低了液压缸的重量，使结构更加紧凑；通过两个凸台来限定主柱塞的进一步滑移，避免主柱塞滑移时从缸体中滑出，当主柱塞滑移至极限位置，两个凸台相互接触而贴合时，回程缸内的空间被压缩至极点，主柱塞不能继续滑移，使输入到主液腔的压力迅速增加，可停止向主液腔供液并向回程缸内供液可实现主柱塞的回复移动，能方便快捷地对主柱塞的形成进行控制。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的超高压液压缸，包括主缸缸体，所述主缸缸体的内顶部密封连接有回程缸体，所述主缸缸体内壁与回程缸体外壁之间套有筒形主柱塞，所述主柱塞顶部的内、外壁分别设有动密封，使主缸缸体、主柱塞与回程缸体之间的空间形成主液腔，所述主缸缸体的顶部设有与主液腔连通的主缸进出油口，所述主柱塞的底部连接于压头上；所述回程缸体的下部外壁上设有动密封，使回程缸体外壁与主柱塞内壁之间的空间设为回程缸；所述回程缸体内设有管状焊接环，所述焊接环的两端分别与回程缸体密封，使焊接环外壁与回程缸体之间的空间设为回液腔，所述回程缸体的壁上设有连通回液腔至回程缸底部的过液孔，所述回程缸体的顶部设有连通回液腔的回程进出油口，在回液腔和主液腔的顶部均设有放气孔；所述探头座和/或焊接环内壁上设有位移监测机构，所述位移监测机构包括设于焊接环的内壁上的位移传感器、以及位于探头座顶部与位移传感器匹配的探头。

由于采用了上述结构，主柱塞可相对于主缸缸体、回程缸体滑动，主柱塞的顶部边缘与主缸缸体内壁、主柱塞的顶部边缘与回程缸体之间形成密封，使得主柱塞的顶部边缘与主缸缸体内壁、主柱塞的顶部边缘与回程缸体之间形成动密封，因此在主柱塞的顶部、主缸缸体内壁以及回程缸体外壁之间形成的空腔即为主液腔，在主缸缸体的顶部设置的主缸进出油口与该主液腔，可通过主缸进出油口向主液腔内供入压力液，压力液可推动主柱塞相对于主缸缸体移动，使主柱塞底部连接的压头对产品进行施压加工；主柱塞既作为主液缸的主柱塞被液压推动，也将主柱塞的内壁作为回程缸的缸体，从而使主液缸与回程缸分别位于主柱塞的内外，大大减少了液压缸的部件，使得液压缸的结构更加紧凑，降低液压缸的重量，在回程缸体的下部外壁上设有动密封，使得主柱塞与回程缸体的下部外壁之间能相对移动的同时形成有效的密封，主柱塞顶部的动密封与回程缸体下部外壁的动密封使得回程缸体外壁与主柱塞内壁之间的空间形成了回程缸，在回程缸体内设有回液腔，该回程缸底部与回液腔之间通过回程缸体壁上的过液孔进行连通，所述回程缸体的顶部设有回程进出油口，该回程进出油口连通回液腔，并可向回液腔中输入压力液，压力液在回液腔中经过液孔进入到回程缸中，从而推动主柱塞恢复原始状态，实现主柱塞的回程。为了将检测部件设于液压缸的内部，在回程缸体内设有管状焊接环，该管状焊接环的两端外壁分别与回程缸缸体密封连接，使得焊接环外壁与回程缸体内壁之间形成一个容纳空间，该空间即为回液腔；在主液腔和回液腔上都设有放气孔，便于将液压缸中的空气排出，其中主液腔中的空气可直接从主液腔的顶部放气孔中排出，而回液腔中的空气也可直接从回液腔顶部的放气孔排出，将过液孔从回液腔连通至回程缸底部，最主要的目的也是便于排出回程缸中的空气，当需要排出回程缸中的空气时，可通过主液腔驱动主柱塞滑移，此时回程缸中的液体与空气从过液孔中进入到回液腔中，当主柱塞运行至极限位置时，可将回程缸中的全部空气也液体排出至回液腔中，空气便可从回液腔顶部的放气孔排出；另外，将主柱塞的位移监测机构设于液压缸内，也即在焊接环的纵向设置有包括光栅在内的位移传感器，同时在焊接环中设置有探头座，该探头座的底端连接到压头上，能随压头同时运动，因此在探头座的顶部设置探头，该探头可与位移传感器相互配合，能监测到探头座移动的距离，实现对压头移动距离的检测，从而将信号传递至控制***，控制***可根据实际需要行程，精确地控制主柱塞移动的距离。现有的检测机构均设于液压缸外部，会受到外部环境的影响，如灰尘、磁场等多种因素，使得检测控制精度和效果严重受到影响；本发明将检测机构设于液压缸内的密闭空间内，能够有效地避免外部灰尘或者磁场等因素的影响，从而大大提高了检测精度，同时，探头设于探头座的顶部，当压头发生轻微的移动，也可精确地将信号传递至控制器上进行控制。本发明的迷你型液压缸，可通过进出液管道实现对主行程和回程的控制，密封性能好，能承受较大的压强，且体积小重量轻，运转噪音小，震动轻对人体影响小；另外，将主柱塞既作为主液缸的主柱塞，又将其内壁作为回程缸的缸体，从而大大简化了该液压缸的部件，降低了液压缸的重量，使结构更加紧凑。。

本发明的超高压液压缸，所述主柱塞的顶端内壁以及回程缸体的底端外壁均设有凸台，两个凸台与主柱塞内壁、回程缸体外壁之间的空间为回程缸，所述主柱塞相对于回程缸体滑移使两凸台贴合时，位于回程缸体底端外壁的凸台可限制主柱塞顶端内壁上的凸台滑移，所述过液孔位于回程缸体的壁上连通至回程缸体外壁的凸台上表面。

由于采用了上述结构，在主柱塞和回程缸体上分别设置凸台结构，当主柱塞相对于回程缸体滑移时，两个凸台可相互贴合，从而限制主柱塞的进一步滑移，能有效地避免主柱塞滑移时从缸体中滑出；另外两个凸台与主柱塞内壁、回程缸体外壁之间形成的空间即为回程缸，由于主柱塞可相对于回程缸体滑移，使得回程缸的大小是时刻变化的；当主柱塞滑移至极限位置，两个凸台相互接触而贴合时，回程缸内的空间被压缩至极点，主柱塞不能继续滑移，使输入到主液腔的压力迅速增加，可通过控制停止向主液腔供液，并开始向回程缸内供液可实现主柱塞的回复移动，能方便快捷地对主柱塞的形成进行控制；过液孔位于回程缸体的壁上连通至回程缸体外壁的凸台上表面，从而当主柱塞在回程缸内运行至极点时，可将回程缸中的液体和空气从过液孔中排出至回液腔中，经放气孔排出。

本发明的超高压液压缸，所述主柱塞的顶部外壁处与主柱塞的顶部内壁处分别设有L型密封圈，使得所述主柱塞与主缸缸体、回程缸体之间分别形成动密封，所述主柱塞的顶部设有压板，所述压板的边部压于L型密封圈上。

由于采用了上述结构，由于主柱塞既作为主液压腔的主柱塞，也作为回程缸的缸体，因此对于主柱塞与主缸缸体之间、主柱塞与回程缸体之间的密封要求严格，可在主柱塞的顶部外壁处以及主柱塞的顶部内壁处设置L型密封圈，且为了使主柱塞在滑移过程中能有较好的密封效果，在主柱塞的顶部通过螺栓连接的压板，使得压板的边部压于L型密封圈上。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的超高压液压缸，将主柱塞既作为主液缸的主柱塞，又将其内壁作为回程缸的缸体，从而大大简化了该液压缸的部件，降低了液压缸的重量，使结构更加紧凑；

2、本发明的超高压液压缸，通过两个凸台来限定主柱塞的进一步滑移，避免主柱塞滑移时从缸体中滑出，当主柱塞滑移至极限位置，两个凸台相互接触而贴合时，回程缸内的空间被压缩至极点，主柱塞不能继续滑移，使输入到主液腔的压力迅速增加，可停止向主液腔供液并向回程缸内供液可实现主柱塞的回复移动，能方便快捷地对主柱塞的形成进行控制。

附图说明

图1是本发明的液压缸的结构示意图；

图2是本发明的液压缸的使用状态图；

图3是使用本发明的液压缸的高精强力液压机的结构示意图。

图中标记：101-压头，102-主缸缸体，103-回程缸体，104-主柱塞，105-焊接环，106-主缸进出油口，107-回程缸进出油口，108-放气口，109-缸体锁紧螺母，110-探头座，111-位移传感器，112-探头，113-顶盖，114-O型密封圈，115- L型密封圈，116-过液孔；30-机架本体，31-电控柜，32-液压站，33-液压缸，34-电控板，301-中间架，302-电控架，303-液压架。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所述，本发明的超高压述液压缸，包括主缸缸体102，所述主缸缸体102的内顶部密封连接有回程缸体103，所述主缸缸体102内壁与回程缸体103外壁之间套有筒形主柱塞104，所述主柱塞104顶部的内、外壁分别设有动密封，也即所述主柱塞104的顶部外壁处与主柱塞104的顶部内壁处分别设有L型密封圈115，使得所述主柱塞104与主缸缸体102、回程缸体103之间分别形成动密封，所述主柱塞104的顶部设有压板，所述压板的边部压于L型密封圈115上，使主缸缸体102、主柱塞与回程缸体103之间的空间形成主液腔，所述主缸缸体102的顶部设有与主液腔连通的主缸进出油口，所述主柱塞104的底部连接于压头101上；另外所述主柱塞104的顶端内壁以及回程缸体103的底端外壁均设有凸台，所述回程缸体103的下部外壁上设有动密封，也即在回程缸体103的下部的凸台外壁上设置O型密封圈114，使两个凸台与主柱塞104内壁、回程缸体103外壁之间的空间为回程缸，当所述主柱塞104相对于回程缸体103滑移使两凸台贴合时，位于回程缸体103底端外壁的凸台可限制主柱塞104顶端内壁上的凸台滑移，所述过液孔116位于回程缸体103的壁上连通至回程缸体103外壁的凸台上表面，也即过液孔连通回液腔至回程缸底部；所述过液孔116为三个，均布于回程缸体103的内壁上，也即任意两个相邻的过液孔116之间的夹角为120°；所述回程缸体103内设有管状焊接环105，所述焊接环105的两端分别与回程缸体103密封，使焊接环105外壁与回程缸体103之间的空间设为回液腔，所述回程缸体103的壁上设有连通回液腔至回程缸底部的过液孔，所述回程缸体103的顶部设有连通回液腔的回程进出油口，在回液腔和主液腔的顶部均设有放气孔；所述焊接环105内设有底端连接于压头101上的探头座110，所述探头座110和/或焊接环105内壁上设有位移监测机构；其中所述位移监测机构包括设于焊接环105的内壁上的位移传感器111、以及位于探头座110顶部与位移传感器111匹配的探头112；所示位移传感器111可采用光栅等类似物。

本发明的超高压液压缸在使用时，先通过控制***预设需压制行程，控制***控制从主缸进出油口106向主液腔中的供液，液压推动主柱塞104移动，从而通过其底端连接的压头101对物件进行加工压装，其中主柱塞104滑移的过程中，回程缸被压缩，回程缸中的液体从过液孔116中进入回液腔，再经回程缸进出油口107排出；当主柱塞104行程至预设位置，探头112检测到位移传感器111上的确切位置时，迅速将信号传递至控制***上，控制***停止向主液腔中的供液；

当对工件施压完成后，需要使主柱塞104回程时，通过控制***控制从回程缸进出油口107向回液腔中供液，液压从过液孔106进入到回程缸中，从而推动主柱塞104回复移动，此时，主液腔内的液压从主缸进出油口106排出，从而最终实现主柱塞104的回程。

当液压缸中进入了空气时，需要将液体中的空气排出，主液腔中的空气从其顶部的放气口108中排出，同理，回液腔中的空气从其顶部的放气口108中排出，而回程缸中的空气则需要控制主柱塞104压缩回程缸内的空气，当回程缸压缩到极点时，回程缸内的液体和空气均从过液孔116中进入到回液腔，并从回液腔顶部的放气孔排出。

本发明的超高压液压缸，结构紧凑，操作简便，使用便捷，可通过进出液管道实现对主行程和回程的控制，密封性能好，能承受较大的压强，且体积小重量轻，运转噪音小，震动轻对人体影响小；将主柱塞既作为主液缸的主柱塞，又将其内壁作为回程缸的缸体，从而大大简化了该液压缸的部件，降低了液压缸的重量，使结构更加紧凑；通过两个凸台来限定主柱塞的进一步滑移，避免主柱塞滑移时从缸体中滑出，当主柱塞滑移至极限位置，两个凸台相互接触而贴合时，回程缸内的空间被压缩至极点，主柱塞不能继续滑移，使输入到主液腔的压力迅速增加，可停止向主液腔供液并向回程缸内供液可实现主柱塞的回复移动，能方便快捷地对主柱塞的形成进行控制；将位移传感器与探头设置于液压缸的内部，能避免外界杂物、信号的干扰，且当压头发生轻微的移动时，可精确地将信号传递至控制器上进行控制。

如图3所示，使用本发明的超高压液压泵的高精强力液压机，包括机架本体30，所述机架本体30的中部为工作区域，在工作区域的上方设有液压缸33，其中机架本体30的后部设为液压站32，所述液压站32与液压缸33连通供液；机架本体30的前部设为电控柜31，所述电控柜31连接并控制液压站32。其中所述液压缸33位于工作区域的中部上方，在工作区域的上方还设有电控板34，所述电控板34连接于电控柜31上。该高精强力液压机，可以为整体式结构，也可以为分体式结构的组合，因此所述机架本体30的前部为电控架302，所述电控柜31位于电控架302内；所述机架本体30的中部为中间架301，工作区域位于中间架301上的窗口内，所述液压缸33位于窗口的顶部中间，特别地在中间架301的前端面上设有电控板34；所述机架本体30的后部为液压架303，所述液压站32位于液压架303内，所述电控架302、中间架301与液压架303为整体式结构或连接成为整体。

使用本发明的超高压液压缸的高精强力液压机，结构简单、操作简便、运输和使用方便快捷，将液压缸、供液站和控制柜融为一体，使该压机的结构紧凑，体积小，占地小，适用于位于楼上的工厂所需，更便于流水线的生产布置。另外，该高精强力液压机，除了常压70MPa设置外，还具有增压***的100MPa，故压机的压制力可增至4000KN，从而整个压机及其液压缸的承压能力较强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.超高压液压缸，其特征在于：它包括主缸缸体（102），所述主缸缸体（102）的内顶部密封连接有回程缸体（103），所述主缸缸体（102）内壁与回程缸体（103）外壁之间套有筒形主柱塞（104），所述主柱塞（104）顶部的内、外壁分别设有动密封，使主缸缸体（102）、主柱塞与回程缸体（103）之间的空间形成主液腔，所述主缸缸体（102）的顶部设有与主液腔连通的主缸进出油口，所述主柱塞（104）的底部连接于压头（101）上；所述回程缸体（103）的下部外壁上设有动密封，使回程缸体（103）外壁与主柱塞（104）内壁之间的空间设为回程缸；所述回程缸体（103）内设有管状焊接环（105），所述焊接环（105）的两端分别与回程缸体（103）密封，使焊接环（105）外壁与回程缸体（103）之间的空间设为回液腔，所述回程缸体（103）的壁上设有连通回液腔至回程缸底部的过液孔，所述回程缸体（103）的顶部设有连通回液腔的回程进出油口，在回液腔和主液腔的顶部均设有放气口；所述焊接环（105）内设有底端连接于压头（101）上的探头座（110），所述焊接环（105）的内壁上设有位移传感器（111），所述探头座（110）顶部设有与位移传感器（111）匹配的探头（112）。

2.如权利要求1所述的超高压液压缸，其特征在于：所述主柱塞（104）的顶端内壁以及回程缸体（103）的底端外壁均设有凸台，两个凸台与主柱塞（104）内壁、回程缸体（103）外壁之间的空间为回程缸，所述主柱塞（104）相对于回程缸体（103）滑移使两凸台贴合时，位于回程缸体（103）底端外壁的凸台可限制主柱塞（104）顶端内壁上的凸台滑移，所述过液孔位于回程缸体（103）的壁上连通至回程缸体（103）外壁的凸台上表面。

3.如权利要求2所述的超高压液压缸，其特征在于：所述主柱塞（104）的顶部外壁处与主柱塞（104）的顶部内壁处分别设有L型密封圈（115），使得所述主柱塞（104）与主缸缸体（102）、回程缸体（103）之间分别形成动密封，所述主柱塞（104）的顶部设有压板，所述压板的边部压于L型密封圈（115）上。