CN108331801A - 一种液压缸及含有该液压缸的液压设备 - Google Patents
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Abstract
一种液压缸及含有该液压缸的液压设备，涉及液压技术领域，包括缸体、阀芯、活塞组件、动力装置和进油口，缸体包括缸盖一和缸筒，阀芯一端为锥形，活塞组件包括活塞、活塞杆和油道，缸体内活塞到缸盖一的一边为无杆腔，活塞的另一边为有杆腔，无杆腔与进油口相通，本结构中，通过控制阀芯的轴向移动启闭油道，可实现活塞组件的随动，协同数控***可实现数字精密控制，结构简单，寿命长和节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种液压缸及含有该液压缸的液压设备。
背景技术
例如液压锻压机、液压折弯机、液压剪板机、液压注塑机和液压爬模等液压设备为多个液压缸同步工作，涉及多个液压缸同步问题，例如振动试验台、液压机器人和液压数控机床等液压设备多为高精机械，涉及到液压缸精度问题，不管是多个液压缸同步问题还是液压缸精度问题，对液压缸的稳定性、精度和快速响应能力都有较高的要求，现有伺服液压缸虽然可以满足以上要求，但是结构复杂，对油的清洁度要求极高，能耗大等缺点使其应用范围受限。
专利申请号：201611000955.2公开了数字伺服液压缸，该数字伺服液压缸通过控制电机和滚珠丝杠控制阀芯，频率响应高，启动频率高，单位功率成本低，但该方案存在以下缺点：
1.该方案所述的伺服方向控制阀芯一端与限位块一端连接，限位块的另一端与轴向间隙补偿器一端连接，轴向间隙补偿器的另一端与控制电机的轴相连，存在传动链多，不易保证精度；
2. 伺服方向控制阀芯随电机转动寿命短；
3. 无杆腔活塞变面积是有杆腔活塞表面积的两倍，能耗大；
4. 该方案没有公开丝杠螺母与活塞杆中心孔是如何啮合的。
上述方案存在结构复杂，寿命短，能耗大不节能环保等缺点。
发明内容
本发明技术方案一提出一种液压缸，该液压缸协同数控***可实现数字精密控制，结构简单，寿命长和节能环保。
一种液压缸，包括缸体、阀芯、活塞组件、动力装置和进油口，所述的缸体包括缸盖一和缸筒，缸盖一中心有孔，孔内有阀芯，阀芯与孔间有密封件，阀芯一端为锥形，缸盖一安装在缸筒一端，缸筒内安装有活塞组件，所述活塞组件包括活塞、活塞杆和油道，缸体内活塞到缸盖一的一边为无杆腔，活塞的另一边为有杆腔，所述动力装置与阀芯连接，无杆腔与进油口相通。
优选的，本发明还包括阀座，所述阀座安装在活塞组件的端面上，阀座中心有孔，油道一端经过阀座上的孔与无杆腔相通，另一端与回油油路相通。
优选的，本发明可以还包括出油口和第三油口，所述的缸体还包括回油筒和缸盖二，所述的回油筒一端有间隔沿，缸筒的一端安装有缸盖一，另一端与间隔沿安装，回油筒的另一端安装有箱盖二，间隔沿中心有孔，孔内有密封件，密封件与活塞组件的活塞杆配合，所述的第三油口在缸筒上靠近间隔沿位置，进油口与无杆腔相通，回油口在回油筒上，所述第三油口与储能器连接。
优选的，本发明可以还包括出油口和第三油口，所述的缸体还包括缸盖二，缸筒远离缸盖一的一端安装有缸盖二，所述的缸盖二中心有孔，孔内有密封件，密封件与活塞组件的活塞杆配合，所述的第三油口在缸筒上靠近缸盖二的位置，进油口与无杆腔相通，回油口设置在活塞杆上，与油道相通。
优选的，本发明可以还包括弹簧和回油口，所述的弹簧在有杆腔内，所述的缸筒上有回油口，回油口与有杆腔相通，所述的缸体还包括缸盖二，缸筒远离缸盖一的一端安装有缸盖二。
优选的，所述的阀芯包括阀芯杆和阀芯头，阀芯头一端为锥型，另一端与阀芯杆一端浮动连接。
优选的，所述的动力装置包括固定座、电机、齿条和滚轮，固定座与缸体连接，电机安装在固定座上，电机输出端安装有齿轮，齿轮与齿条啮合，滚轮压在齿条非啮合的一侧，滚轮与固定座连接，齿条与阀芯连接，所述的电机优选伺服电机。
优选的，所述的的进油口通过单向阀与储能器相通。
本发明技术方案二还提出一种含有液压缸的液压设备，所述的液压缸为技术方案一所述任一种液压缸，性能稳定、精度高、响应速度快且节能环保。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本结构中，无杆腔液压压力使得活塞组件有向远离阀芯方向移动的势能，有杆腔内的压力使得活塞组件向阀芯方向移动的势能，在活塞组件静止或向阀芯移动时进油口和回油口相通，在活塞组件低负荷运行时阀芯和阀座会保持适当的间隙，控制油道的进油量，通过控制阀芯的轴向移动启闭油道，可实现活塞组件的随动，协同数控***可实现数字精密控制，结构简单，寿命长和节能环保。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图（一）。
图2为本发明的一种结构示意图（二）。
图3为本发明的一种结构示意图（三）。
图4为本发明的一种结构示意图（四）。
图5为本发明的一种结构示意图（五）。
图中：
1缸体，101缸盖一，102缸筒，103缸盖二，104回油筒，105间隔沿， 2阀芯，201阀芯杆，202阀芯头，3活塞组件，301活塞，302活塞杆，303油道，4阀座，5动力装置，501固定座，502电机，503齿条，6弹簧，7进油口，8回油口，9第三油口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
一种液压缸，如图1所示，包括缸体1、阀芯2、活塞组件3、阀座4、动力装置5和进油口7，所述的缸体1包括缸盖一101和缸筒102，缸盖一101中心有孔，孔内有阀芯2，阀芯2与孔间有密封件，阀芯2一端为锥形，缸盖一101安装在缸筒102一端，缸筒102内安装有活塞组件3，所述活塞组件3包括活塞301、活塞杆302和油道303，缸体1内活塞301到缸盖一101的一边为无杆腔，活塞301的另一边为有杆腔，所述阀座4安装在活塞组件3的端面上，阀座4中心有孔，油道303一端经过阀座4上的孔与无杆腔相通，另一端与回油油路相通，无杆腔与进油口7相通，阀芯2轴向移动可以开合油道303，动力装置5与阀芯2连接，有杆腔内有使活塞组件3向缸盖一101方向移动的压力（弹簧力或液体压力）。
该实施例的工作原理为：动力装置5接受数字信号驱动阀芯2轴向移动，当阀芯2向活塞组件3方向移动，阀芯2与阀座4闭合时油道封闭，此时从进油口7输送的液压油使活塞组件3向远离阀芯2方向移动；活塞组件3移动速度比阀芯2快时，阀芯2与阀座4有间隙，液压油从油道303流出，来自有杆腔内的压力给活塞组件3向阀芯2移动的势能，活塞组件3跟随阀芯2轴向移动，随动在有杆腔和无杆腔的压力均衡位置。
实施例二
如图2所示，在实施例一基础上，还包括回油口8和第三油口9，所述的缸体1还包括缸盖二103和回油筒104，所述的回油筒104一端有间隔沿105，缸筒102的一端安装有缸盖一101，另一端与间隔沿105安装，回油筒104的另一端安装有箱盖二103，间隔沿105中心有孔，孔内有密封件，密封件与活塞组件3的活塞杆302配合，所述的第三油口9在缸筒102上靠近间隔沿105位置，进油口7与无杆腔相通，回油口8在回油筒104上，第三油口9与储能器连接。
该实施例工作原理为：当阀芯2向活塞301方向移动时，闭合阀座4，液压油推动活塞组件3向远离阀芯2的方向移动，有杆腔内的液压油通过第三油口9被压入储能器，同时给活塞组件3向阀芯2方向移动的势能，当阀芯2向远离活塞组件3方向移动时，有杆腔内的液压油流入回油口8，活塞组件3向阀芯2方向移动的势能大于向远离阀芯2方向移动的势能，从而使活塞组件3跟随阀芯2轴向移动。
实施例三
如图3所示，在实施例一基础上，还包括回油口8和第三油口9，所述的缸体1还包括缸盖二103，缸筒102远离缸盖一101的一端安装有缸盖二103，所述的缸盖二103中心有孔，孔内有密封件，密封件与活塞组件3的活塞杆302配合，所述的第三油口9在缸筒102上靠近缸盖二103的位置，第三油口9与储能器连接，进油口7与无杆腔相通，回油口8设置在活塞杆302上，与油道303相通，该实施例工作原理与实施例二相同。
实施例四
如图4所示，在实施例一基础上，还包括弹簧6和回油口8，所述的弹簧6在有杆腔内，所述的缸体1还包括缸盖二103，缸筒102远离缸盖一101的一端安装有缸盖二103，所述的缸筒102上有回油口8，回油口8与有杆腔相通。
实施例五
如图5所示，本发明所述的阀芯2包括阀芯杆201和阀芯头202，阀芯头202一端为锥型，另一端与阀芯杆201一端连接，阀芯2的阀芯杆201与阀芯头202可以浮动连接，防止阀芯2或阀座4位置偏移，同时方便更换阀芯头202。
实施例六
如图3和图4所示，本发明所述的的进油口7通过单向阀与储能器相通，对储能器压力损失进行补偿。
实施例七
如图2所示，本发明所述的动力装置5包括固定座501、电机502、齿条503和滚轮，固定座501与缸体1连接，电机502安装在固定座501上，电机502输出端安装有齿轮，齿轮与齿条503啮合，滚轮压在齿条503非啮合的一侧，滚轮与固定座501连接，齿条503与阀芯2连接，所述的电机502优选伺服电机，该实施例工作原理：电机502接受数字信号带动齿轮旋转，齿轮与齿条503啮合使齿条503轴向移动，滚轮起到导向作用。
综上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种液压缸，缸体（1）、阀芯（2）、活塞组件（3）、动力装置（5）和进油口（7），其特征在于，所述的缸体（1）包括缸盖一（101）和缸筒（102），缸盖一（101）中心有孔，孔内有阀芯（2），阀芯（2）与孔间有密封件，阀芯（2）一端为锥形，缸盖一（101）安装在缸筒（102）一端，缸筒（102）内安装有活塞组件（3），所述活塞组件（3）包括活塞（301）、活塞杆（302）和油道（303），缸体（1）内活塞（301）到缸盖一（101）的一边为无杆腔，活塞（301）的另一边为有杆腔，动力装置（5）与阀芯（2）连接，无杆腔与进油口（7）相通。
2.如权利要求1所述的一种液压缸，还包括阀座（4），其特征在于，所述阀座（4）安装在活塞组件（3）的端面上，阀座（4）中心有孔，油道（303）一端经过阀座（4）上的孔与无杆腔相通，另一端与回油油路相通。
3.如权利要求2所述的一种液压缸，还包括回油口（8）和第三油口（9），其特征在于，所述的缸体（1）还包括缸盖二（103）和回油筒（104），所述的回油筒（104）一端有间隔沿（105），缸筒（102）的一端安装有缸盖一（101），另一端与间隔沿（105）安装，回油筒（104）的另一端安装有箱盖二（103），间隔沿（105）中心有孔，孔内有密封件，密封件与活塞组件（3）的活塞杆（302）配合，所述的第三油口（9）在缸筒（102）上靠近间隔沿（105）位置，进油口（7）与无杆腔相通，回油口（8）在回油筒（104）上。
4.如权利要求2所述的一种液压缸，还包括回油口（8）和第三油口（9），其特征在于，所述的缸体（1）还包括缸盖二（103），缸筒（102）远离缸盖一（101）的一端安装有缸盖二（103），所述的缸盖二（103）中心有孔，孔内有密封件，密封件与活塞组件（3）的活塞杆（302）配合，所述的第三油口（9）在缸筒（102）上靠近缸盖二（103）的位置，进油口（7）与无杆腔相通，回油口（8）设置在活塞杆（302）上，与油道（303）相通。
5.如权利要求2所述的一种液压缸，还包括弹簧（6）和回油口（8），其特征在于，所述的弹簧（6）在有杆腔内，所述的缸体（1）还包括缸盖二（103），缸筒（102）远离缸盖一（101）的一端安装有缸盖二（103），所述的缸筒（102）上有回油口（8），回油口（8）与有杆腔相通。
6.如权利要求1所述的一种液压缸，其特征在于，所述的阀芯（2）包括阀芯杆（201）和阀芯头（202），阀芯头（202）一端为锥型，另一端与阀芯杆（201）一端浮动连接。
7.如权利要求1所述的一种液压缸，其特征在于，所述的动力装置（5）包括固定座（501）、电机（502）、齿条（503）和滚轮，固定座（501）与缸体（1）连接，电机（502）安装在固定座（501）上，电机（502）输出端安装有齿轮，齿轮与齿条（503）啮合，滚轮压在齿条（503）非啮合的一侧，滚轮与固定座（501）连接，齿条（503）与阀芯（2）连接。
8.如权利要求3所述的一种液压缸，其特征在于，所述第三油口（9）与储能器连接，所述的进油口（7）通过单向阀与储能器相通。
9.一种含有液压缸的液压设备，其特征在于，所述的液压缸为权利要求1至8所述的任一种液压缸。
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