CN102705297B - 活塞体和液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种活塞体，呈圆柱体形，活塞体的外周面沿周向开有密封体安装槽，在密封体安装槽的两侧分别沿周向开有导向环安装槽，活塞体包括刚性骨架和弹性填充物，弹性填充物设置于刚性骨架上，且使活塞体的端面至导向环安装槽的槽边之间的活塞体的外周面由弹性填充物形成。本发明还提供了一种液压缸。根据本发明的技术方案，在活塞体内填充了弹性填充物，可以有效地减轻活塞体的重量，优化液压缸的使用场合，减小液压缸应用的局限性；活塞体的骨架部分仍为刚性结构且形成对密封体部位的支撑，可以有效地保证其强度达到要求；另外，使得在活塞体导向出现故障或偏载时，可以有效地减小对缸筒的损害；且还可以减小活塞体换向时的冲击。

Description

活塞体和液压缸

技术领域

本发明属于液压元件领域，具体而言，涉及一种活塞体和一种带该活塞体的液压缸。

背景技术

液压缸能将液压能转换为机械能并将其输出的执行元件，应用非常广泛，越来越受到重视。其中，液压缸的活塞体是液压缸的重要部件，其性能对液压缸的性能具有重要影响。

相关技术中的液压缸活塞体通常使用钢制或铸铁材料制成，如图1所示，活塞体01的中段外周面上开有安装密封体02的槽，活塞01前后两端的外周面上开有安装导向环03的槽，导向环03对活塞体01导向，根据使用的场合不同，还可以加装防尘圈04。导向环03或防尘圈04均为薄的片状零件，因此安装他们的环槽也就比较浅，同时，为了保证导向效果，安装导向环03或防尘圈04的槽的棱边与液压缸的内壁05十分接近。使用过程中，活塞体01在外力的作用在液压缸的缸筒内移动，若液压缸导向出现故障，或者出现偏载，则很容易造成金属活塞体01的棱边与液压缸内壁05出现刮擦，导致液压缸缸筒损坏、甚至报废。

另外，金属活塞的自重较大，但有些场合对液压缸本身的重量十分敏感，例如混凝土泵车臂架的液压缸，特别是末节臂的液压缸，要求液压缸的重量较小。

此外，液压缸工作时，其内的活塞体01会频繁换向，金属制成的活塞体01容易产生比较强的换向冲击，影响液压缸的正常工作和系统的稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，液压缸内活塞体的导向出现故障或者出现偏载时，金属活塞体的棱边与液压缸内壁发生刮擦易造成缸筒损坏、甚至报废，以及金属活塞体自重较大，不适宜用于对液压缸重量敏感的场合和换向冲击大等问题。

有鉴于此，本发明提供了一种活塞体，呈圆柱体形，所述活塞体的外周面沿周向开有密封体安装槽，所述活塞体的外周面在所述密封体安装槽的两侧分别沿周向开有导向环安装槽，所述活塞体包括刚性骨架和弹性填充物，所述弹性填充物设置于所述刚性骨架上，且使所述活塞体的端面至导向环安装槽的槽边之间的所述活塞体的外周面由所述弹性填充物形成。

上述技术方案中，优选地，所述密封体安装槽设置于所述刚性骨架的外周面上。

上述任一技术方案中，优选地，所述导向环安装槽至密封体安装槽之间的所述活塞体的外周面由所述弹性填充物形成。

上述任一技术方案中，优选地，所述刚性骨架的外周面上沿周向开有第一凹槽，所述第一凹槽中填充有所述弹性填充物，所述密封体安装槽设置在第一凹槽内的所述弹性填充物的外周面上。

上述任一技术方案中，优选地，所述导向环安装槽的槽底至少有一部分由所述刚性骨架形成。

上述任一技术方案中，优选地，所述刚性骨架靠近两端的外周面上分别沿周向开有第二凹槽，所述第二凹槽内填充有所述弹性填充物。

上述任一技术方案中，优选地，所述第二凹槽靠近活塞体端面的一侧槽边的高度小于另一侧槽边的高度。

上述任一技术方案中，优选地，所述活塞体端面至所述导向环安装槽之间的活塞体外周面上还设置有防尘圈安装槽。

上述任一技术方案中，优选地，所述刚性骨架内设置有减重孔，和/或，所述刚性骨架的两端设有减重槽。

本发明还提供了一种液压缸，包括缸筒和设置于所述缸筒内的活塞体，所述活塞体为上述技术方案中任一所述的活塞体。

还可以将本发明提供的活塞体应用于其他的机械设备当中，在此无法穷举，不再赘述，但其应用均应在本发明的保护范围之内。

综上所述，根据本发明上述技术方案，可针对金属活塞体自重较大，不适宜用于对液压缸重量敏感场合的问题，在活塞体内填充了弹性填充物，可以有效地减轻活塞体的重量，优化液压缸在该种场合下的应用效果，减小液压缸应用的局限性；同时，活塞体的骨架部分为刚性结构，可以有效地保证其强度达到使用标准，尤其是采用刚性骨架对受力较大的密封体部位的支撑，可以适用于高压、甚至超高压的工况；此外，由于所述活塞体的端面至导向环安装槽的槽边之间的所述活塞体的外周面由所述弹性填充物形成，当活塞体的导向出现故障或者偏载时，活塞体的弹性填充物与缸筒内壁发生刮擦，不易对缸筒内壁造成损伤，从而提高缸筒的使用寿命；另外，因弹性填充物具有较好的延展性，从而可以大大减小活塞体在换向时的换向冲击。

附图说明

图1是相关技术中活塞体的结构示意图；

图2是根据本发明第一实施例的活塞体的结构示意图；

图3是图2中刚性骨架的剖视结构示意图；

图4是根据本发明第二实施例的活塞体的结构示意图；

图5是根据本发明第三实施例的活塞体的结构示意图。

其中，图2至图5中各标号与部件的对应关系为：

1 刚性骨架  11 第二凹槽  12 第一凹槽  13 槽边  14中心孔15 减重孔  16 减重槽  2 弹性填充物  3 密封体  31 密封体安装槽4 导向环  41 导向环安装槽  5 防尘圈  51 防尘圈安装槽

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图2是根据本发明第一实施例的活塞体的结构示意图；图3是图2中刚性骨架的剖视结构示意图。

如图2所示，为根据本发明的一实施例，提供了一种活塞体，所述活塞体呈圆柱体形，所述活塞体的外周面沿周向开有用于安装密封体3的密封体安装槽31，所述活塞体的外周面在所述密封体安装槽31的两侧分别沿周向开有导向环4的导向环安装槽41，所述活塞体包括刚性骨架1和弹性填充物2，所述弹性填充物2设置于所述刚性骨架1上，且使所述活塞体的端面至导向环安装槽41的槽边之间的所述活塞体的外周面由所述弹性填充物2形成。

在该技术方案中，可针对目前金属活塞体自重较大，不适宜用于对液压缸重量敏感的场合的情况，在活塞体内填充了弹性填充物2，可以有效地减轻活塞体的重量，优化液压缸在该种场合下的应用效果，减小液压缸应用的局限性；同时，活塞体的骨架部分仍为刚性结构，可以有效地保证其强度达到使用标准，尤其是对工作时受力较大的密封体3仍然采用刚性骨架1来支撑，可以适用于高压、甚至超高压的场合；此外，所述活塞体的端面至导向环安装槽41的槽边之间的所述活塞体的外周面由所述弹性填充物2形成，可使得在活塞体导向出现故障或者偏载而造成活塞体和缸筒内壁刮擦时，可以有效地减小缸筒内壁的损伤，从而提高缸筒的使用寿命；另外，因弹性填充物2具有较好的延展性，从而可以大大减小活塞体在换向时的换向冲击。

其中，刚性骨架1可以是钢材或铝材制成，弹性填充物2可以是尼龙注塑体，也可以是其它复合材料，其选取的标准主要为质量轻、硬度高，从而保证上述技术效果得以实现，最好还要有耐磨、耐腐蚀等特性，从而使活塞体可以应用到各种恶劣的工作环境中。

优选地，如图3所示，所述密封体安装槽31设置于所述刚性骨架1的外周面上。即在刚性骨架1的外周面上环绕刚性骨架1设置密封体安装槽31，从而在实现活塞体密封要求的同时，有效地对密封体3进行支撑。因为，活塞体在工作时，密封体3处受到的作用力较大，采用密封体安装槽31直接设置在刚性骨架上1，刚性骨架1可对密封体3形成有效的支撑，且结构简单。这是实现刚性骨架1对密封体3有效支撑的一种优选结构，在实现刚性骨架1直接对密封体3支撑的同时，结构简单、便于安装。

本实施例中，优选地，所述刚性骨架1靠近两端的外周面上分别沿周向开有第二凹槽11，所述第二凹槽11内填充有所述弹性填充物2。这种结构便于弹性填充物2的安装。

进一步，所述第二凹槽11靠近活塞体端面的一侧槽边13的高度小于另一侧槽边的高度。更进一步便于弹性填充物2安装于刚性骨架1上，且在弹性填充物2表面损坏后，便于从刚性骨架上拆卸下来进行更换，可以重新利用完好的刚性骨架1，而无须丢弃整个活塞体、节省成本。

其中，第二凹槽11的截面可以为矩形，也可以为圆形、梯形等。而作为优选的实施方式，第二凹槽11的截面为矩形，矩形加工简单，而且易于对第二凹槽11中的弹性填充物2进行固定，防止弹性填充物2从第二凹槽11中脱落。本实施例中，优选地，所述活塞体端面至所述导向环安装槽41之间的活塞体外周面上还设置有安装防尘圈5的防尘圈安装槽51。进一步，在刚性骨架1的中部设置有中心孔14。在该技术方案中，在活塞体上安装防尘圈5可以阻挡杂质、硬颗粒等对密封体、导向环的损坏；在刚性骨架1的中部设置有中心孔14，一方面可以进一步减轻活塞体的重量，另一方面方便与活塞杆的安装。

图4是根据本发明第二实施例的活塞体的结构示意图。

如图4所示，本实施例中，所述导向环安装槽41至密封体安装槽31之间的所述活塞体的外周面由所述弹性填充物2形成。本实施例的其他结构与上述实施例相同，不再赘述。

该实施例，进一步增大了活塞体外周面上弹性填充物2的面积，可以使得在活塞体导向出现故障或者偏载时，进一步减小活塞体对缸筒内壁的损伤。

优选地，所述刚性骨架1的外周面上沿周向开有第一凹槽12，所述第一凹槽12中填充有所述弹性填充物2，所述密封体安装槽31设置在第一凹槽12内的所述弹性填充物2的外周面上。

在该技术方案中，刚性骨架1对密封体3的支撑，是通过刚性骨架1上开出第一凹槽12，然后在第一凹槽12内也填充所述的弹性填充物2，再在弹性填充物2的外周面上开出密封体安装槽31，来实现对密封体3的支撑，与上述实施例密封体安装槽31直接开在刚性骨架1上，从而刚性骨架形成对密封体3的直接支撑不同，本实施例中，刚性骨架1形成对密封体3的间接支撑，且因为第一凹槽12的三面均为刚性骨架，因此对密封体3的间接支撑强度也能满足需要，也可以适用于高压、甚至超高压的场合，同样可以实现本发明的发明目的。

本实施例中，优选地，所述导向环安装槽41的槽底至少有一部分由所述刚性骨架1形成。该结构，使得导向环安装槽41的槽底为刚性骨架1和弹性填充物2组合而成，在减小对缸筒内壁损伤的同时，使得导向环4具有一定的刚性支撑，保证导向环4导向可靠。

此外，本实施例中，在活塞体内填充了更多的弹性填充物2，还进一步减轻了活塞体的重量，而且弹性填充物2的表面积更大，可以更有效地避免活塞体与液压缸内壁发生刮擦时易造成缸筒损坏、报废的问题。

图5是根据本发明第三实施例的活塞体的结构示意图。

本实施例中，如图5所示，所述刚性骨架1内设置有减重孔15，和/或，所述刚性骨架1的两端设有减重槽16。从而进一步减轻活塞体的重量，在保证活塞体强度要求的情况下，适用于对液压缸重量要求较轻的场合。本实施例的其他结构与上述实施例相同，不再赘述。

本发明还提供了一种液压缸，包括缸筒和设置于所述缸筒内的活塞体，所述活塞体为上述任一实施例所述的活塞体。因此，所述液压缸也具有上述各个实施例中活塞体的所有有益效果，不再赘述。

当然，还可以将本发明提供的活塞体应用于其他的机械设备当中，在此无法穷举，不再赘述，但其应用均应在本发明的保护范围之内。

综上所述，根据本发明，针对相关技术中金属活塞体自重较大，不适宜用于对液压缸重量敏感的场合的情况，在活塞体内填充了弹性填充物，可以有效地减轻活塞体的重量，优化液压缸在该种场合下的应用效果，减小液压缸应用的局限性；同时，活塞体的骨架部分仍为刚性结构，可以有效地保证其强度达到使用标准，尤其是采用刚性骨架对受力较大的密封体部位的支撑，可以适用于高压、甚至超高压的工况；此外，由于所述活塞体的端面至导向环安装槽的槽边之间的所述活塞体的外周面由所述弹性填充物形成，使得在活塞体导向出现故障或者偏载而造成活塞体和缸筒内壁刮擦时，可以有效地减小缸筒内壁的损伤，从而提高缸筒的使用寿命；另外，因弹性填充物具有较好的延展性，从而可以大大减小活塞体在换向时的换向冲击。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种活塞体，呈圆柱体形，所述活塞体的外周面沿周向开有密封体安装槽(31)，所述活塞体的外周面在所述密封体安装槽(31)的两侧分别沿周向开有导向环安装槽(41)，其特征在于，

所述活塞体包括刚性骨架(1)和弹性填充物(2)，所述弹性填充物(2)设置于所述刚性骨架(1)上，且使所述活塞体的端面至导向环安装槽(41)的槽边之间的所述活塞体的外周面由所述弹性填充物(2)形成；所述导向环安装槽(41)的槽底至少有一部分由所述刚性骨架(1)形成。

2.根据权利要求1所述的活塞体，其特征在于，

所述密封体安装槽(31)设置于所述刚性骨架(1)的外周面上。

3.根据权利要求1所述的活塞体，其特征在于，

所述导向环安装槽(41)至密封体安装槽(31)之间的所述活塞体的外周面由所述弹性填充物(2)形成。

4.根据权利要求3所述的活塞体，其特征在于，

所述刚性骨架(1)的外周面上沿周向开有第一凹槽(12)，所述第一凹槽(12)中填充有所述弹性填充物(2)，所述密封体安装槽(31)设置在第一凹槽(12)内的所述弹性填充物(2)的外周面上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的活塞体，其特征在于，

所述刚性骨架(1)靠近两端的外周面上分别沿周向开有第二凹槽(11)，所述第二凹槽(11)内填充有所述弹性填充物(2)。

6.根据权利要求5所述的活塞体，其特征在于，

所述第二凹槽(11)靠近活塞体端面的一侧槽边(13)的高度小于另一侧槽边的高度。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的活塞体，其特征在于，

所述活塞体端面至所述导向环安装槽(41)之间的活塞体外周面上还设置有防尘圈安装槽(51)。

8.根据权利要求7所述的活塞体，其特征在于，

所述刚性骨架(1)内设置有减重孔(15)，和/或，所述刚性骨架(1)的两端设有减重槽(16)。

9.一种液压缸，包括缸筒和设置于所述缸筒内的活塞体，其特征在于，所述活塞体为如权利要求1至8中任一项所述的活塞体。