CN202132304U - 无杆腔内设有组合式缓冲装置的高压油缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无杆腔内设有组合式缓冲装置的高压油缸，包括缸筒、活塞杆和活塞，活塞固定于活塞杆的第一端。活塞杆的第一端穿过活塞，并通过锁紧螺母将活塞紧固于活塞杆的第一端；活塞杆的第一端的端面上设置有盲孔，盲孔内设置有圆柱曲面销；在缸筒底部设置有缓冲孔；圆柱曲面销的远离活塞一端的端部设置为锥形体，锥形体的轴向断面为抛物面；在缸筒底部还设有与缓冲孔相通的节流孔，节流孔内设置有单向节流阀；在缸筒底部还设有与缓冲孔相通的油口。本实用新型的高压油缸，具有可实现逐渐节流缓解活塞对缸筒的冲击的目的、降低油缸启动时的启动压力等优点。

Description

无杆腔内设有组合式缓冲装置的高压油缸

技术领域

本实用新型涉及一种高压油缸，尤其是一种无杆腔内设有组合式缓冲装置的高压油缸。 

背景技术

油缸，即液压缸，是液压***中常用的直线运动式执行元件。活塞在液体压力的驱动下在油缸内高速运动。当活塞杆的杆头到达油缸底部时，活塞杆就会和液压缸发生碰撞，活塞杆对液压缸产生冲击，引起很大的噪音。 

在当今的工程机械中，为了提高生产效率和降低成本，需要液压油缸以越来越快的速率使负载工作，而单纯地提高油缸的速度，在行程末端将会产生很大的惯性力和液压冲击载荷。一般规格的油缸，当行程末端速度超过0.3m/s时，为了保护机构和安全起见，内部需要设计缓冲装置。传统的浮动缓冲是利用缓冲套的浮动来保证环形流动缝隙的同心度，避免了传统固定缓冲零件的同心度差异造成的缓冲不足或缓冲拉伤，胶合甚至损坏油缸的情况。这种浮动缓冲原理是先利用端面密封恒节流，后通过缓冲套浮动间隙回油的过程。整个缓冲过程中，在开始时缓冲效果很好，缓冲快结束时效果较差。所以，在高速、高惯性工况下，工程类高压油缸，特别是挖掘机用油缸，活塞接近油缸底部时，油缸的噪声和冲击载荷很大，这对油缸的使用是很不利的。 

实用新型内容

本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种无杆腔内设有组合式缓冲装置的高压油缸，以使油缸缓冲过程平稳并减小油缸的启动压力。 

本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。 

无杆腔内设有组合式缓冲装置的高压油缸，包括缸筒、活塞杆和活塞，所述活塞固定于活塞杆的第一端，其结构特点是，所述活塞杆的第一端穿过所述活塞，并通过锁紧螺母将活塞紧固于活塞杆的第一端；所述活塞杆的第一端的端面上设置有盲孔，所述盲孔内设置有圆柱曲面销；在缸筒底部设置有缓冲孔，以使得活塞到达缸筒底部时所述圆柱曲面销能够***所述缓冲孔中；所述圆柱曲面销的远离活塞一端的端部为锥形体，所述锥形体的轴向断面为抛物面；在缸筒底部还设有与所述缓冲孔相通的节流孔，所述节流孔内设置有单向节流阀；在缸筒底部还设有与所述缓冲孔相通的油口。 

本实用新型无杆腔内设有组合式缓冲装置的高压油缸的结构特点也在于： 

所述盲孔的内周面上设有第一环形槽，所述圆柱曲面销上***所述盲孔内的一端的外周面上设有第二环形槽；所述第一环形槽的开口和第二环形槽的开口相对设置形成环形空腔， 所述环形空腔内设置有钢丝挡圈或多个钢球，以将所述圆柱曲面销固定于所述盲孔之内。 

所述节流孔的直径为1mm～5mm。 

所述圆柱曲面销的外周面与缓冲孔的内周面之间的配合为间隙配合，配合间隙为0.03mm～0.2mm。 

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在： 

当活塞杆运动到缸筒底部时，通过缓冲孔和节流孔进行组合节流，其中节流孔为定量节流，圆柱曲面销和缓冲孔配合实现变量节流。圆柱曲面销进入缓冲孔以后，节流量逐渐减小，活塞的运动速度逐渐降低，使得缓冲过程较为平稳。当油口进油时，单向节流阀起单向阀的作用，高压油打开单向节流阀，进入无杆腔，由高压油驱动活塞离开缸筒底部时，可减小油缸的启动压力。本实用新型的高压油缸，具有可有效地缓解活塞对缸筒的冲击并降低油缸启动时的启动压力等优点。 

附图说明

图1为本实用新型的高压油缸的结构示意图。 

图2为本实用新型的油缸活塞向缸底方向运动、缓冲过程中示意图。 

图3为本实用新型的油缸活塞向缸底反方向运动、启动过程中示意图。 

图4为本实用新型的高压油缸的圆柱曲面销的结构示意图。 

图5为图4中的A-A剖视图。 

附图1～附图5中标号：1缸筒，11节流孔，12油口，13有杆腔，14无杆腔，2活塞杆，21盲孔，3活塞，4锁紧螺母，5钢丝挡圈，6圆柱曲面销，61锥形体，62第二环形槽，7缓冲孔，8单向节流阀。 

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。 

具体实施方式

参见附图1～附图5，无杆腔内设有组合式缓冲装置的高压油缸，包括缸筒1、活塞杆2和活塞3，所述活塞3固定于活塞杆2的第一端。所述活塞杆2的第一端穿过所述活塞3，并通过锁紧螺母4将活塞3紧固于活塞杆2的第一端；所述活塞杆2的第一端的端面上设置有盲孔21，所述盲孔21内设置有圆柱曲面销6；在缸筒底部设置有缓冲孔7，以使得活塞3到达缸筒1底部时所述圆柱曲面销6能够***所述缓冲孔7中；所述圆柱曲面销6的远离活塞一端的端部为锥形体61，所述锥形体61的轴向断面为抛物面；在缸筒1底部还设有与所述缓冲孔7相通的节流孔11，所述节流孔11内设置有单向节流阀8；在缸筒1底部还设有与所述缓冲孔7相通的油口12。活塞将缸筒内腔分为有杆腔13和无杆腔14，有杆腔13位 于活塞杆2所在一侧，无杆腔14位于无活塞杆的一侧。缸筒底端的油口12与所述无杆腔14相连通。所述盲孔、圆柱曲面销和缓冲孔均与活塞同轴。所述油口12的轴线为缸筒的径`向孔。所述节流孔包括两部分，其中一部分为缸筒的径向孔，另一部分为轴线和活塞轴线相平行的轴向孔；所述单向节流阀设置于轴向孔与径向孔交叉部分。当活塞杆运动到缸筒底部时，通过缓冲孔和节流孔进行组合节流，其中节流孔为定量节流，圆柱曲面销和缓冲孔配合实现变量节流。圆柱曲面销进入缓冲孔以后，节流量逐渐增大，活塞的运动速度逐渐降低，使得缓冲过程较为平稳。当油口12进油时，单向节流阀起单向阀的作用，高压油打开单向节流阀，进入无杆腔14，由高压油驱动活塞离开缸筒底部时，可减小油缸的启动压力。 

所述盲孔21的内周面上设有第一环形槽，所述圆柱曲面销6上***所述盲孔21内的一端的外周面上设有第二环形槽62；所述第一环形槽的开口和第二环形槽62的开口相对设置形成环形空腔，所述环形空腔内设置有钢丝挡圈5或多个钢球，以将所述圆柱曲面销6固定于所述盲孔21之内。所述钢丝挡圈或钢球的一部分位于第一环形槽内，另一部分位于第二环形槽62内，恰好可以将圆柱曲面销卡在盲孔之内。所述钢丝挡圈或钢球与环形空腔之间为间隙配合，使得圆柱曲面销浮动连接于盲孔之内，圆柱曲面销在盲孔之内有一定的活动余地。圆柱曲面销具有浮动特征，当圆柱曲面销进入缓冲孔时，圆柱曲面销可自动调整以与缓冲孔同心，消除同轴度误差的影响，便于圆柱曲面销进入缓冲孔。 

所述节流孔11的直径为1mm～5mm。将节流孔直径设置为1mm～5mm，以实现节流的目的。 

所述圆柱曲面销6的外周面与缓冲孔7的内周面之间的配合为间隙配合，配合间隙为0.03mm～0.2mm。通过圆柱曲面销与缓冲孔之间的配合间隙的调整，来控制节流时的节流量，从而调整油缸减速的快慢，更好地缓解活塞和缸套之间的碰撞。实际操作时，圆柱曲面销通过热处理后具有外部硬芯部较软的材料特性，直径为10mm～50mm。 

参见图1，活塞3把油缸分为两腔：左端为有杆腔13，右端为无杆腔14。圆柱曲面销6外周面与缓冲孔7内周面为间隙配合(间隙大小为0.03mm～0.2mm)。当有杆腔13内存在液压油时，活塞杆2向油缸底部运动，圆柱曲面销6右端近似抛物线圆锥部分逐渐进入缓冲孔7时(如图2所示)，缓冲孔7便开始实现变节流，单向节流阀8节流孔(直径为1mm～5mm)实现恒节流，随着缓冲过程的变化，组合节流面积逐渐减小，活塞3速度逐渐降低，直到整个缓冲过程结束，缓冲孔内腔中的缓冲压力保持均匀，活塞3接近油缸底部时的速度很低，无明显噪声和冲击载荷。同时当无杆腔14的油口12进油时(如图3所示)，高压油足以打开单向节流阀8的阀芯，使得液压油进入液压缸内，活塞3开始反向启动，活塞3也 不会因推力不足而产生启动缓慢或困难等现象。 

参见图4和图5，圆柱曲面销6是采用耐磨材料通过热处理后制造出的一种外部硬、芯部较软的零件(直径为10mm～50mm)，右段有占缓冲行程2/3长度的近似抛物线圆锥体部分，圆锥体部分铣加工三条立体曲面。圆柱曲面销6的左端通过钢丝挡圈5或钢球与活塞杆2实现独特的浮动连接，间隙0.3～0.5mm，以便于缓冲时自动调整为与缓冲孔7同心。装配钢丝挡圈5时，先通过导向套把钢丝挡圈5全部挤入圆柱曲面销6钢丝挡圈槽中，当圆柱曲面销6装配到位后，钢丝挡圈5正好利用自身的弹性弹入活塞杆浮动孔的槽中，实现独特的浮动连接。具体实施中可以改变装配方式把钢丝挡圈换为钢球，使圆柱曲面销6连接方式可靠性更好。 

Claims (4)

1.无杆腔内设有组合式缓冲装置的高压油缸，包括缸筒(1)、活塞杆(2)和活塞(3)，所述活塞(3)固定于活塞杆(2)的第一端，其特征是，所述活塞杆(2)的第一端穿过所述活塞(3)，并通过锁紧螺母(4)将活塞(3)紧固于活塞杆(2)的第一端；所述活塞杆(2)的第一端的端面上设置有盲孔(21)，所述盲孔(21)内设置有圆柱曲面销(6)；在缸筒底部设置有缓冲孔(7)，以使得活塞(3)到达缸筒(1)底部时所述圆柱曲面销(6)能够***所述缓冲孔(7)中；所述圆柱曲面销(6)的远离活塞一端的端部为锥形体(61)，所述锥形体(61)的轴向断面为抛物面；在缸筒(1)底部还设有与所述缓冲孔(7)相通的节流孔(11)，所述节流孔(11)内设置有单向节流阀(8)；在缸筒(1)底部还设有与所述缓冲孔(7)相通的油口(12)。

2.根据权利要求1所述的无杆腔内设有组合式缓冲装置的高压油缸，其特征是，所述盲孔(21)的内周面上设有第一环形槽，所述圆柱曲面销(6)上***所述盲孔(21)内的一端的外周面上设有第二环形槽(62)；所述第一环形槽的开口和第二环形槽(62)的开口相对设置形成环形空腔，所述环形空腔内设置有钢丝挡圈(5)或多个钢球，以将所述圆柱曲面销(6)固定于所述盲孔(21)之内。

3.根据权利要求1或2所述的无杆腔内设有组合式缓冲装置的高压油缸，其特征是，所述节流孔(11)的直径为1mm～5mm。

4.根据权利要求1或2所述的无杆腔内设有组合式缓冲装置的高压油缸，其特征是，所述圆柱曲面销(6)的外周面与缓冲孔(7)的内周面之间的配合为间隙配合，配合间隙为0.03mm～0.2mm。

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