CN114704520A - 一种自散热快速油缸 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种液压油缸，具体来说涉及一种自散热快速油缸，解决现有技术中快速液压油缸结构复杂，体积不够小巧，长时间工作温升过高的问题。本申请提供的自散热快速油缸设置有双活塞和冷却通道，在油缸高效工作的同时能够实现自身的冷却，使油缸具有长久的使用寿命。此外，该自散热快速油缸还具有优良的密封性能，即使在较高压力下工作也不会发生泄漏。总的来说，本申请提供的自散热快速油缸设计合理、体积紧凑、能耗低、结构简单，具有优良的稳定性和可靠性，能够实现快速输出的同时对自身缸体自降温的效果，满足实际生产的需求。

Description

一种自散热快速油缸

技术领域

本公开涉及一种液压油缸，具体是涉及一种自散热快速油缸。

背景技术

近年来，我国的液压行业经历了从仿制到自主研发，从依靠进口到实现自给自足的 过程，液压油缸作为主要的液压元件，以油液作为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过油液内部的压力来传递动力。随着整体行业的高速发展，也走上了高速发 展的道路。液压油缸是液压***中将液压能转换为机械能的执行元件，是各种煤矿机械、 工程机械、特种车辆和大型机械的专用部件，在工业生产中有着举足轻重的地位，它可 以用于锻压机械、机床、注塑机、矿山机械、机器人、加工中心和包装机械等。

我国的液压行业经历了从仿制到自主研发，从依靠进口到实现自给自足的过程，液 压油缸作为主要的液压元件，以油液作为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过油液内部的压力来传递动力。随着整体行业的高速发展，也走上了高速发展的道路。液压油缸是液压***中将液压能转换为机械能的执行元件，是各种煤矿机械、工程机械、特种车辆和大型机械的专用部件，在工业生产中有着举足轻重的地位，它可以用于锻压 机械、机床、注塑机、矿山机械、机器人、加工中心和包装机械等。

在高度机械化的现代社会，随着我国经济持续健康快速的发展，各种重大基础设施 的建设进入新高潮，工程机械需求量大幅度增长的同时，人们对油缸也提出了新要求：如在一些机械设备上需要油缸具有更快的响应速度。液压油缸质量较大或者是负载比较大的时候，其运动速度就会比较高，在进行使用时由于其惯性力较大，会具有很大的动 量，在这样的情况下，活塞运动到缸筒的终端时，会直接和端盖发生机械碰撞，这样就 会产生很大的冲击和噪声，从而会直接影响加工精度。

申请号为202110289786.3的申请文件，提供了一种新型的带有蓄能器的快速动作的 液压油缸，包括快速缸主体、蓄能器主体和第二喷油器。本公开采用快速缸主体和蓄能器主体相互配合工作，蓄能器主体配合给快速缸体加压力，快速缸主体需配合蓄能器共 同使用，活塞杆速度才更快，密封件采用高速密封件，其活塞杆速度最高能达到15m/s， 在活塞杆伸缩的过程中会产生一个瞬间升高的压力，然后蓄能器主体吸收这部分的能 量，供给快速缸主体，增大推动活塞杆的力量，从而使活塞杆运动速度更快，而且耗能 较低，在此基础上，活塞杆伸缩的过程中，可以通过第一喷油器和第二喷油器向蓄能器 主体内部喷油，提高蓄能器主体内部的储能量，为快速缸提供更强劲的动力，进一步加 速活塞杆的运动速度。然而，该申请提供的液压油缸必须要结合蓄能器才能达到快速运 行的效果，蓄能器会占用一定的体积，不适合在狭小空间内使用。

授权公告号为CN110500334B的发明公开了一种快速油缸，包括缸体，其上端设有第二油口；上缸盖；活塞体，包括活塞头和活塞杆，活塞体内设有导向孔；补偿活塞， 滑动设在缸体内；下缸盖，其下端设有第一油口；顺序阀，设置活塞杆的上端；三位三 通液控换向阀，设在下缸盖内，其上设有第一接口、第二接口、第三接口、第一控制口 和第二控制口。总的来看，该发明结构简单、体积紧凑，不需要外置充液油箱、充液阀 及泵组、可以自动实现快速前进和慢速工进转换及卸压。但是，当油缸快速运动时，其 缸体内不可避免有大幅度的温升，使油缸局部温度过高，温度过高会加速密封件的老化， 使密封性能降低，导致后期出现外漏和渗油的现象，难以清除，还降低油缸的使用寿命。

综上所述，现有技术虽然解决了油缸往返速率慢的问题，但是需要借助额外的设备 来实现，导致整个液压油缸体积过大、结构繁杂，使其在狭小空间使用较困难。除此之外，现有技术无法实现油缸快速输出的同时控制其缸体的温升。因此，为了满足实际生 产的需求，采取切实可行的方法加快油缸快速输出的同时使油缸进行有效的降温是非常 有必要的。

发明内容

针对现有技术中快速液压油缸结构复杂，体积不够小巧，长时间工作温升过高的问 题，本公开提供一种自散热快速油缸。该自散热快速油缸设计合理、体积紧凑、结构简单，具有较高的稳定性和较长的使用寿命，能够实现快速输出的同时对自身缸体自降温 的效果，满足实际生产的需求。

本公开的构思之一在于提供一种自散热快速油缸，该自散热快速油缸设置有冷却通 道，冷却通道中的冷却介质同时起到冷却和润滑的作用，能够实现快速输出的同时对自身缸体自降温。

本公开的另一构思在于所述的自散热快速油缸设置有复位机构，所述的复位机构能 够提高油缸的工作效率和稳定性。

本公开的另一构思在于所述的自散热快速油缸，缸体内设置有第一活塞和第二活塞，两个活塞为串联结构，二者协同工作，能够大大缩短复位机构的反应时间，加快油 缸的往返速率，提高油缸的工作效率。

所述的一种自散热快速油缸包括缸体，所述的缸体上端内部设置有第二腔体，所述 的第二腔体内设置有第二活塞。

所述的缸体上设置有第二进/出油口，第二进/出油口和第二腔体连通。

在一些实施例中，所述的缸体上端设置有凸起，所述的第二腔体设置在凸起内部。

所述的缸体内部设置有第一腔体，第一腔体内设置有第一活塞，所述的缸体上设置 有第一进/出油口，第一进/出油口和第一腔体连通。

所述的缸体上设置有冷却通道和滑道，所述的滑道与第一腔体连通。

所述的第一活塞和第二活塞在油缸工作中保持同步运行，共同作用时比单活塞具有 更高的往返速率。

进一步的，所述的第一活塞一侧设置有复位杆，另一侧设置有活塞杆，所述的第二活塞设置在复位杆一侧。

所述的复位杆滑动连接在滑道上，且复位杆的自由端位于缸体的外侧。

所述的冷却通道位于缸体上设有滑道的一侧。

所述的冷却通道包括进液通道和出液通道，且进液通道和出液通道均与滑道连通。 冷却介质从进液通道进入滑道，从出液通道流出。所述的冷却通道可以在滑道内形成一 个围绕第一腔体的环形结构，具有较大的吸热面积和优良的冷却效果。所述的滑道内壁设置有第一密封件和第二密封件，所述的第一密封件和第二密封件用于防止工作介质的泄漏。

密封装置是液压***必不可少的装置之一，密封是防止工作介质的泄漏，包括内泄 和外泄，除此之外，密封还可以防止空气和灰尘等进入液压元件和液压***中。尽管密封件是液压***中的一种辅件，但密封与密封装置的好坏是直接影响液压***能否正常工作的关键部件之一，密封件的好坏在一定程度上制约着液压元件和液压***性能和可靠性的提高及使用寿命的长短，是国内外液压元件质量差异的主要因素之一。往往个别 密封件的失效所造成的损失可能是密封件本身价值的千万倍。

在一些实施例中，所述的密封装置还包括第三密封件。

在一些实施例中，即使密封件损坏，也不会引起工作介质的泄漏，所述的工作介质可以从出液通道流出。

所述的滑道内壁设置有导向套，所述的导向套位于第一密封件和第二密封件之间。 导向套为油缸口的油封提供一个支座，更重要的是，导向套起支撑和保证复位杆和缸体 同轴度的作用，它要求配合精度高，摩擦阻力小，耐磨性好，能承受复位杆的压力、弯 曲力及冲击运动。

在一些实施例中，所述的冷却通道位于缸体上设有滑道的一侧，远离活塞杆。

在一些实施例中，所述的复位杆的自由端设置有复位机构和限位块，所述的限位块 用于限位复位机构。

进一步的，所述的限位块上设置有至少一个工作孔，便于限位块的拆卸与安装。

与现有产品相比，本公开的优势在于：

(1)该自散热快速油缸设计合理、装配简单、能耗低、可靠性强；

(2)该自散热快速油缸设置有双活塞，两个活塞为串联结构，二者协同工作，具 有稳定的结构和较高的工作效率；

(3)该自散热快速油缸设置有冷却通道，在油缸高效工作的同时能够实现自身的冷却，使油缸具有长久的使用寿命；

(4)该自散热快速油缸具有优良的密封性能，即使在较高压力下工作也不会发生泄漏。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本申请进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当 作为对本申请范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对 象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1是本公开的一种自散热快速油缸立体示意图之一；

图2是本公开的一种自散热快速油缸立体示意图之二；

图3是本公开的一种自散热快速油缸立体示意图之三；

图4是本公开的一种自散热快速油缸剖视示意图。

附图标记说明：

1、锁紧螺母；2、限位块；3、复位机构；4、进液通道；5、第二进/出油口；6、第 一进/出油口；7、工作孔；8、出液通道；11、限位块凸起；12、缸体凸起；100、第二 活塞；101、第一密封件；102、第二密封件；103、第三密封件；104、导向套；105、 滑道；200、第一活塞；300、复位杆；400、活塞杆。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案，以下结合附图及实施例， 对本公开进行详细、清楚、完整的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。

本公开一实施例公开了一种自散热快速油缸，参见图1、图2、图3和图4所示。

该自散热快速油缸包括缸体，所述的缸体上端设置有凸起12，所述的凸起12内部设 置有第二腔体，所述的第二腔体内设置有第二活塞100。

进一步的，所述的缸体内部设置有第一腔体，第一腔体内设置有第一活塞200，所述的第一活塞200和第二活塞100串联。

更进一步的，所述的缸体上设置有冷却通道和滑道105，所述滑道105的轴线与缸体 的轴线在同一直线上，所述的滑道105与第一腔体连通。

更进一步的，所述的第一腔体的直径大于第二腔体的直径。

在一些实施例中，所述的第一活塞200一侧设置有复位杆300，另一侧设置有活塞杆 400，所述的第二活塞100设置在复位杆300一侧。所述的活塞杆400上端连接第一活塞200，下端贯穿缸体底部，可以外接工作部件。

进一步的，所述的复位杆300滑动连接在滑道105上，且复位杆300的自由端位于缸体的外侧。

更进一步的，所述的复位杆300的自由端设置有复位机构3，所述的复位机构3可以为弹簧，优选的，所述的弹簧可以是双弹簧。

更进一步的，所述的复位杆300的自由端还设置有限位块2，所述的限位块2用于限定复位机构3的位置。

本公开一实施例中，所述的复位杆300的自由端设置有螺纹段，所述的限位块2上设 置有螺纹孔，所述的限位块2通过螺纹孔与所述复位杆300的螺纹段旋合。

进一步的，所述复位杆300的螺纹段设有锁紧螺母1，所述的锁紧螺母1用于锁紧和固定限位块2。

所述的限位块2上设置有至少一个工作孔7，便于限位块2的安装和拆卸，优选地，工作孔7数量为六个。

进一步的，所述的限位块2下端设置有凸起11，其与缸体上端的凸起12共同作用，用于固定复位机构3。

在一些实施例中，所述的冷却通道位于缸体上设有滑道105的一侧，远离活塞杆400。

本公开另一实施例中，所述的滑道105内壁设置有第一密封件101和第二密封件102。 优选地，滑道105内壁还设置有第三密封件103，所述的第三密封件103位于第一密封件 101和第二密封件102之间。

进一步的，所述的滑道105内壁还设置有导向套104，所述的导向套104位于第一密封件101和第二密封件102之间。

本公开另一实施例中，所述的自散热快速油缸缸体上还设置有第一进/出油口6和第 二进/出油口5，第一进/出油口6和第一腔体连通，第二进/出油口5和第二腔体连通。所述的第一进/出油口6与第一腔体连通处位于第二密封件102与第一活塞200之间位置处，所述的第二进/出油口5与第二腔体连通处位于第一密封件101与第二活塞100之间位置处。工作介质由第一进/出油口6进入第一腔体，由第二进/出油口5进入第二腔体。

本公开再一实施例中，所述的冷却通道包括进液通道4和出液通道8，且进液通道4和出液通道8均与滑道105连通。所述的进液通道4与滑道105的连通处位于第一密封件 101和第二密封件102之间的位置处，出液通道8与滑道105的连通处位于第一密封件101 和第二密封件102之间的位置处。所述的进液通道4和出液通道8连通处位于第一密封件 101和第二密封件102之间位置处。

冷却介质从进液通道4进入滑道105，从出液通道8流出。所述的冷却介质可以为油或水。冷却通道在液压油缸运行中起到循环冷却的作用，同时，冷却介质可以由进液通 道4流入滑道105，起到润滑、减小摩擦的作用，能够有效地缓解温升问题。除此之外， 由于进液通道4和出液通道8均与滑道105连通，热量也可由进液通道4和出液通道8散出， 也就是说进液通道4和出液通道8本身也起到散热通风的作用。

本申请提供的自散热快速油缸设计合理、体积紧凑、能耗低、结构简单，具有优良的稳定性和可靠性，能够实现快速输出的同时对自身缸体自降温的效果，满足实际生产 的需求。

以上对本申请进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式 进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行 若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (15)

1.一种自散热快速油缸，其特征在于，该自散热快速油缸包括缸体，所述的缸体内部设置有第一腔体，所述第一腔体内设置有第一活塞(200)；

所述的缸体上端设置有第二腔体，所述的第二腔体内设置有第二活塞(100)，所述的第一活塞(200)与第二活塞(100)串联。

2.根据权利要求1所述的一种自散热快速油缸，其特征在于，所述的缸体上端设置有凸起(12)，所述的第二腔体设置在缸体凸起(12)内部；

所述的缸体上设置有冷却通道和滑道(105)，所述的滑道(105)与第一腔体连通；所述的第一活塞(200)一侧设有复位杆(300)，所述的复位杆(300)滑动连接在滑道(105)上，且复位杆(300)的自由端位于缸体的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种自散热快速油缸，其特征在于，所述的冷却通道包括进液通道(4)和出液通道(8)，且进液通道(4)和出液通道(8)均与滑道(105)连通。

4.根据权利要求2所述的一种自散热快速油缸，其特征在于，所述的滑道(105)内壁上设置有第一密封件(101)和第二密封件(102)，所述的第一密封件(101)和第二密封件(102)用于防止工作介质的泄漏。

5.根据权利要求4所述的一种自散热快速油缸，其特征在于，所述的缸体上设置有第一进/出油口(6)和第二进/出油口(5)；

所述的第一进/出油口(6)与第一腔体连通，第一进/出油口(6)与第一腔体连通处位于第二密封件(102)与第一活塞(200)之间位置处；

所述的第二进/出油口(5)与第二腔体连通，第二进/出油口(5)与第二腔体连通处位于第一密封件(101)与第二活塞(100)之间位置处。

6.根据权利要求4所述的一种自散热快速油缸，其特征在于，所述的进液通道(4)与滑道(105)的连通处位于第一密封件(101)和第二密封件(102)之间的位置处，出液通道(6)与滑道(105)的连通处位于第一密封件(101)和第二密封件(102)之间的位置处。

7.根据权利要求4所述的一种自散热快速油缸，其特征在于，所述的滑道(105)内壁上设置有导向套(104)，所述的导向套(104)位于第一密封件(101)和第二密封件(102)之间。

8.根据权利要求7所述的一种自散热快速油缸，其特征在于，所述的进液通道(4)和出液通道(8)连通处位于第一密封件(101)和第二密封件(102)之间位置处。

9.根据权利要求4所述的一种自散热快速油缸，其特征在于，所述的滑道(105)内壁上还设置有第三密封件(103)，所述的第三密封件(103)位于第一密封件(101)和第二密封件(102)之间。

10.根据权利要求2所述的一种自散热快速油缸，其特征在于，所述滑道(105)的轴线与缸体的轴线在同一直线上；所述的复位杆(300)的自由端上设置有复位机构(3)。

11.根据权利要求10所述的一种自散热快速油缸，其特征在于，所述的复位杆(300)的自由端设置有限位块(2)，所述的限位块(2)用于限位复位机构(3)。

12.根据权利要求11所述的一种自散热快速油缸，其特征在于，所述的复位机构(3)为弹簧，所述的限位块(2)下端设置有凸起(11)，所述的弹簧一端套接所述的限位块(2)下端的凸起(11)，另一端套接所述缸体上端的凸起(12)。

13.根据权利要求11所述的一种自散热快速油缸，其特征在于，所述的限位块(2)上设置有至少一个工作孔(7)，便于限位块(2)的拆卸与安装。

14.根据权利要求11所述的一种自散热快速油缸，其特征在于，所述的限位块(2)上有螺纹孔，所述的复位杆(300)的自由端设有螺纹段，限位块(2)通过螺纹孔与复位杆(300)的螺纹段旋合。

15.根据权利要求14所述的一种自散热快速油缸，其特征在于，所述的复位杆(300)的螺纹段设有锁紧螺母(1)，锁紧螺母(1)用于锁紧限位块(2)。

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