CN101900148A - 带高压接近开关的近程保压高压重型液压缸 - Google Patents

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本发明涉及一种带高压接近开关的近程保压高压重型液压缸。其包括缸筒和配装在缸筒内的活塞杆，缸筒的前后端分别安装有缸头和缸底，缸头中心开设有缸头通孔，活塞杆穿在缸头通孔内，活塞杆与缸头通孔之间为密封滑动配合，所述活塞杆的内端装有活塞；其特征在于：所述活塞两侧的活塞杆上形成有第一周向凸台和第二周向凸台，缸头上安装有第一接近开关，活塞杆的第一周向凸台进入缸头凹腔时，与第一接近开关的感应端呈非接触式重叠；所述缸底上安装有第二接近开关，活塞杆的第二周向凸台进入缸底凹腔时，与第二接近开关的感应端呈非接触式重叠。本发明结构紧凑合理，占用空间少，安装调试方便，使用寿命长，能够实现保压锁紧，安全性高。

Description

带高压接近开关的近程保压高压重型液压缸
技术领域
本发明属于液压设备技术领域，涉及一种液压缸的改良，具体是一种能够精确检测活塞杆位置和速度的带高压接近开关的近程保压高压重型液压缸。
背景技术
液压缸是一种将液压能转变为机械能，使机械实现往复直线运动或摆动的装置，其传动工作平稳，可靠性高。由于实际工作要求的复杂性越来越大，液压缸控制精度的要求越来越高，现有的普通液压缸已无法完全契合生产需要，导致生产效率较低；而且不具有安全保护功能，安全性差。为满足实际要求，普通液压缸上通常装上行程开关或接近开关，用来对往复运行的活塞两端的极限位置进行控制。
目前，行程开关或接近开关通常是设置在液压缸的外部，其不仅占据空间，而且容易受周围工作环境的影响，如油渍、溶液、尘埃的污染。另外，由于活塞杆在运行过程中会产生振动，使得重复定位精度逐渐变差，难以对液压缸两端的运行极限进行精确控制，逐渐无法满足自动控制的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑合理的带高压接近开关的近程保压高压重型液压缸，该液压缸占用空间少，安装调试方便，使用寿命长；同时能够实现保压锁紧，提高了液压缸的安全性，实现了液压缸的自动化控制。
按照本发明提供的技术方案，所述带高压接近开关的近程保压高压重型液压缸包括缸筒和配装在缸筒内的活塞杆，所述缸筒的前后端分别安装有缸头和缸底，缸头中心开设有缸头通孔，活塞杆穿在缸头通孔内，活塞杆与缸头通孔之间为密封滑动配合；所述活塞杆的内端装有活塞，活塞与缸头之间形成活塞杆腔，活塞与缸底之间形成活塞腔；其特征在于：所述活塞两侧的活塞杆上形成有第一周向凸台和第二周向凸台，缸头内侧面上凹设有与第一周向凸台对应的缸头凹腔，缸底内侧面上凹设有与第二周向凸台对应的缸底凹腔；所述缸头上安装有第一接近开关，活塞杆的第一周向凸台进入缸头凹腔时，与第一接近开关的感应端呈非接触式重叠；所述缸底上安装有第二接近开关，活塞杆的第二周向凸台进入缸底凹腔时，与第二接近开关的感应端呈非接触式重叠。
作为本发明的进一步改进，作为本发明的进一步改进，所述缸底上安装具有保压锁定功能的功能阀块，该功能阀块一方面通过管路与活塞杆腔相连通，另一方面通过缸底上开设的调节油孔与活塞腔相连通。
作为本发明的进一步改进，所述第一接近开关和第二接近开关的外端装有保护罩。
作为本发明的进一步改进，所述缸头通孔的内壁上设有三道周向凹槽，最外的凹槽装有防尘圈，中间的凹槽装有密封圈，最内的凹槽装有导向环；所述活塞的外壁上开设有两道周向凹槽，其中一道凹槽装有密封圈，另一道凹槽装有导向环。优选地，所述导向环采用青铜复合材料制成。
作为本发明的进一步改进，所述缸头和缸底上分别开设一径向的通孔，所述第一接近开关、第二接近开关以螺纹连接方式安装在通孔内，第一接近开关、第二接近开关与通孔内壁之间装有密封环。
作为本发明的进一步改进，所述功能阀块由液控单向阀和溢流阀组成；所述液控单向阀的进油口与液压缸的活塞杆腔通过第一连接管道连通，所述溢流阀连接在第一连接管道上；所述液控单向阀的出油口与液压缸的活塞腔通过第二连接管道连通，液控单向阀的控制油口与第二连接管道相连通。
本发明与现有技术相比，优点在于：
(1)、整体结构紧凑合理，占用空间少，安装调试方便，省去在运动机构上设计和安装接近开关的繁琐环节，为设计和安装调试提供了极大的方便。
(2)、各元件都是非接触的，不会造成任何磨损，提高了设备的使用寿命。
(3)、液压缸上根据需要安装具有保压锁定功能的功能阀块，能够提高系统安全性和液压缸工作的可靠性，而且还能降耗节能。
附图说明
图1为本发明优选实施例的结构示意图。
图2为本发明中功能阀块的液压原理示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图所示：实施例中的带内置第二接近开关的近程保压高压重型液压缸主要由缸头1、管路2、缸筒3、活塞杆4、活塞5、功能阀块7、缸底9、第二接近开关11、保护罩12和第一接近开关16等零部件组成。
如图1所示，活塞杆4配装在缸筒3内，缸筒3的前后端分别利用螺钉和垫圈安装缸头1和缸底8，所述缸头1中心开设有缸头通孔，活塞杆4穿在缸头通孔内，活塞杆4与缸头通孔之间为密封滑动配合；所述活塞杆4的内端装有活塞5，活塞5与缸头1之间形成活塞杆腔15，活塞5与缸底9之间形成活塞腔6；所述活塞5两侧的活塞杆4上形成有第一周向凸台14和第二周向凸台13，缸头1内侧面上凹设有与第一周向凸台14对应的缸头凹腔18，缸底9内侧面上凹设有与第二周向凸台13对应的缸底凹腔10；所述缸头1上安装有第一接近开关16，活塞杆4的第一周向凸台14进入缸头凹腔18时，与第一接近开关16的感应端呈非接触式重叠；所述缸底9上安装有第二接近开关11，活塞杆4的第二周向凸台13进入缸底凹腔10时，与第二接近开关11的感应端呈非接触式重叠。
如图1所示，所述缸头1和缸底9上分别开设一径向的通孔，所述第一接近开关16、第二接近开关11以螺纹连接方式安装在通孔内，第一接近开关16、第二接近开关11与通孔内壁之间装有防止液压油泄露的密封环17。所述第一接近开关16和第二接近开关11分别通过导线与控制器连接，第一接近开关16和第二接近开关11的外端装有保护罩12。
如图1所示，所述缸底9上安装具有保压锁定功能的功能阀块7，该功能阀块7一方面通过管路2与活塞杆腔15相连通，另一方面通过缸底9上开设的调节油孔8活塞腔6相连通。所述功能阀块7由液控单向阀7a和溢流阀7b组成(如图2所示)；所述液控单向阀7a的进油口与液压缸的活塞杆腔15通过第一连接管道7c连通，所述溢流阀7b连接在第一连接管道7c上；所述液控单向阀7a的出油口与液压缸的活塞腔6通过第二连接管道7d连通，液控单向阀7a的控制油口与第二连接管道7d相连通。液控单向阀7a具有保压锁紧功能，溢流阀7b具有超压泄压功能，两阀同时使用就能做到既能在设定压力下保压，又能在超出设定压力后泄压到设定压力。本发明直接将功能阀块7安装于液压缸上，这样控制液压缸的各阀与液压缸之间的连接管道相当短，在高压状态下，管道不易泄露，液压缸较容易保压，从而克服了阀块与液压缸之间的管路较长，管道长期处于高压状态下，管道的焊接处易破损，液压缸容易泻压，继而会影响液压缸正常使用等缺陷。
如图1所示，本发明中的活塞杆4与缸头通孔之间、活塞5与缸筒3之间均为密封滑动配合，为提高密封效果和滑动准确性，所述缸头通孔的内壁上设有三道周向凹槽，最外的凹槽装有防尘圈，中间的凹槽装有密封圈，最内的凹槽装有导向环；所述活塞5的外壁上开设有两道周向凹槽，其中一道凹槽装有密封圈，另一道凹槽装有导向环。所述导向环优选采用耐磨性能好的青铜复合材料制成。
本发明中的第二接近开关11优选采用德国TURCK公司生产的BID2-G180-AP6-H1141/S212型接近开关，其按照公知方式安装使用。
本发明的工作过程和工作原理如下：
工作时，活塞杆4在液压油的压力作用下在缸筒3内做往复直线运动。当活塞杆4完全伸出时，其上的第一周向凸台14进入缸头凹腔18，第一周向凸台14与第一接近开关16的感应端呈非接触式重叠，第一接近开关16发出感应信号，精确控制液压缸活塞杆4伸出的运动极限位置。当活塞杆4完全缩进时，其上的第二周向凸台13进入缸底凹腔10，第二周向凸台13与第二接近开关11的感应端呈非接触式重叠，第二接近开关11发出感应信号，精确控制液压缸活塞杆4缩进的运动极限位置。
当液压控制系统发生故障时(如系统故障、断电、缸外管路2破裂或制动失灵等情况)，所述功能阀块7上能保持必需的液压压力，降低液压控制系统故障时的损失。经实际使用，在20MPa压力下，本发明的液压缸能在系统意外情况暂停供给压力油时保证在10分钟内压力下降不超过4％，极大的提高了液压缸工作的可靠性和安全性。

Claims (7)

1.带高压接近开关的近程保压高压重型液压缸，包括缸筒(3)和配装在缸筒(3)内的活塞杆(4)，所述缸筒(3)的前后端分别安装有缸头(1)和缸底(9)，缸头(1)中心开设有缸头通孔，活塞杆(4)穿在缸头通孔内，活塞杆(4)与缸头通孔之间为密封滑动配合；所述活塞杆(4)的内端装有活塞(5)，活塞(5)与缸头(1)之间形成活塞杆腔(15)，活塞(5)与缸底(9)之间形成活塞腔(6)；其特征在于：所述活塞(5)两侧的活塞杆(4)上形成有第一周向凸台(14)和第二周向凸台(13)，缸头(1)内侧面上凹设有与第一周向凸台(14)对应的缸头凹腔(18)，缸底(9)内侧面上凹设有与第二周向凸台(13)对应的缸底凹腔(10)；所述缸头(1)上安装有第一接近开关(16)，活塞杆(4)的第一周向凸台(14)进入缸头凹腔(18)时，与第一接近开关(16)的感应端呈非接触式重叠；所述缸底(9)上安装有第二接近开关(11)，活塞杆(4)的第二周向凸台(13)进入缸底凹腔(10)时，与第二接近开关(11)的感应端呈非接触式重叠。
2.如权利要求1所述的带高压接近开关的近程保压高压重型液压缸，其特征在于：所述缸底(9)上安装具有保压锁定功能的功能阀块(7)，该功能阀块(7)一方面通过管路(2)与活塞杆腔(15)相连通，另一方面通过缸底(9)上开设的调节油孔(8)与活塞腔(6)相连通。
3.如权利要求1所述的带高压接近开关的近程保压高压重型液压缸，其特征在于：所述第一接近开关(16)和第二接近开关(11)的外端装有保护罩(12)。
4.如权利要求1所述的带高压接近开关的近程保压高压重型液压缸，其特征在于：所述缸头通孔的内壁上设有三道周向凹槽，最外的凹槽装有防尘圈，中间的凹槽装有密封圈，最内的凹槽装有导向环；所述活塞(5)的外壁上开设有两道周向凹槽，其中一道凹槽装有密封圈，另一道凹槽装有导向环。
5.如权利要求1所述的带高压接近开关的近程保压高压重型液压缸，其特征在于：所述缸头(1)和缸底(9)上分别开设一径向的通孔，所述第一接近开关(16)、第二接近开关(11)以螺纹连接方式安装在通孔内，第一接近开关(16)、第二接近开关(11)与通孔内壁之间装有密封环(17)。
6.如权利要求2所述的带高压接近开关的近程保压高压重型液压缸，其特征在于：所述功能阀块(7)由液控单向阀(7a)和溢流阀(7b)组成；所述液控单向阀(7a)的进油口与液压缸的活塞杆腔(15)通过第一连接管道(7c)连通，所述溢流阀(7b)连接在第一连接管道(7c)上；所述液控单向阀(7a)的出油口与液压缸的活塞腔(6)通过第二连接管道(7d)连通，液控单向阀(7a)的控制油口与第二连接管道(7d)相连通。
7.如权利要求4所述的带高压接近开关的近程保压高压重型液压缸，其特征在于：所述导向环采用青铜复合材料制成。
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