CN103267041B - 恒压油缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压传动技术领域，尤其涉及一种恒压油缸，包括缸筒、与缸筒密封连接的缸筒上盖和缸筒下盖，缸筒内滑动安装有活塞，活塞固定连接活塞杆，活塞杆穿出所述缸筒上盖，活塞杆内设有轴向延伸的气腔，缸筒下盖上固定安装有活塞导杆，活塞导杆具有轴向延伸的气流通道，活塞导杆与活塞杆同轴设置，活塞导杆一端伸出所述缸筒下盖，另一端伸入所述气腔，气腔通过连接管路连接动力气源。本发明实施例在活塞下降时提供稳定背压，减缓活塞对油缸的冲击，在活塞上升时，对活塞提供平稳的上升助力作用，减少了所需的液压油原动力，可以通过电动机提供所需的液压油原动力，用电能代替石油等化石能源，降低成本，减少环境污染。

Description

恒压油缸

技术领域

本发明涉及液压传动技术领域，尤其涉及一种恒压油缸。

背景技术

液压传动是以液体作为传动介质来实现能量传递和控制的一种传动形式。液压传动过程是利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递与控制，借助于液压执行元件把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。液压传动以其它传动方式无法比拟的优点，广泛用于机床、汽车、飞机、船舶、工程机械、塑料机械、试验机械、冶金机械和矿山机械等方面。

油缸即液压缸，是液压传动的一个重要元件，职能是将液压能转换成机械能。液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。

传统油缸是通过分别向两密闭容器通入不同压力的油液实现能量传递的，如图1所示，传统重载油缸分第一储油腔6、第二储油腔7两腔。工作时，三位四通阀17左位接通，高压油先通向第二储油腔7，活塞4被推动向外伸出，顶起重物做功，是液压能转化为负载的机械能；三位四通阀17右位接通，油液换向，油缸第一储油腔6为高压油，在高压油和承载负荷重力的作用下，活塞4快速回缩，对油缸有一个巨大的冲击作用，对油缸产生破坏作用，影响油缸的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种恒压油缸，旨在解决现有技术的恒压油缸在活塞快速回缩对油缸产生巨大冲击作用影响油缸的使用寿命的技术问题。

本发明是这样实现的，恒压油缸包括缸筒、与所述缸筒密封连接的缸筒上盖和缸筒下盖，所述缸筒内滑动安装有活塞，所述活塞固定连接活塞杆，所述活塞杆穿出所述缸筒上盖，所述活塞杆内设有轴向延伸的气腔，所述缸筒下盖上固定安装有活塞导杆，所述活塞导杆具有轴向延伸的气流通道，所述活塞导杆与活塞杆同轴设置，所述活塞导杆一端伸出所述缸筒下盖，另一端伸入所述气腔，所述气腔通过连接管路连接动力气源。

作为一种改进，所述气腔与动力气源之间并联设有两个流向相反的单向阀，所述气腔流向所述动力气源的单向阀连接一溢流阀。

作为进一步地改进，所述缸筒上盖上设有限定所述活塞向上运动范围的活塞限位结构。

作为更进一步地改进，所述活塞限位结构包括固定安装在所述缸筒上盖上的活塞限位套，所述活塞限位套位于所述缸筒内。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：由于活塞杆内设有气腔，并通过活塞导杆的气流通道连接动力气源，当活塞在负载重力及液压油作用下下降时，活塞导杆深入气腔中，气腔体积变小，其中的气体压强增大，气体进入到动力气源中，气腔内气压变化很小基本保持恒定，对下降的活塞提供稳定背压，减缓快速下降的活塞对油缸的冲击，降低对油缸的破坏作用，延长了油缸的使用寿命；在承重臂加负载之后，第二储油腔输入高压油，在高压油和气腔内气体压力的作用下推动活塞上升，气腔体积扩大压强减小，动力气源释放积蓄的部分气体到气腔内，使气腔内的气压保持基本恒定，对活塞施加向上推力，减小所需的高压油的输入动力，通过设定合适的气压值可以利用电动机来提供液压油的输入动力，从而代替柴油机而节省石油资源，同时减轻环境污染。

由于气腔与动力气源之间并联设有两个流向相反的单向阀，气腔流向动力气源的单向阀连接一溢流阀，只有当气腔内的气体压强达到设定数值时才能将溢流阀打开流向动力气源，而动力气源中的气体只需很小的力就可打开单向阀向气腔释放气体，使气腔内的压强基本恒定，在活塞上升过程中提供平稳助力作用，在活塞下降时起到平稳缓冲作用，防止液压油路扰动。

由于缸筒上盖上设有活塞限位套，使得活塞上升到上限位置时保持与活塞导杆的密封接触，防止气腔内的气体泄漏。

附图说明

图1是现有技术油缸的结构示意图；

图2是本发明实施例的结构示意图；

其中：1-缸筒，2-缸筒上盖，3-缸筒下盖，4-活塞，5-活塞杆，6-第一储油腔，7-第二储油腔，8-输油口，9-气腔，10-活塞导杆,101-气流通道，11-连接管路，12-动力气源，13-溢流阀，14-第一单向阀，15-第二单向阀，16-活塞限位套，17-三位四通阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所示，恒压油缸包括缸筒1、与缸筒1密封连接的缸筒上盖2和缸筒下盖3，缸筒1内滑动安装有活塞4，活塞4固定连接活塞杆5，活塞杆5穿出缸筒上盖2，活塞4将缸筒1分为第一储油腔6和第二储油腔7，第一储油腔6和第二储油腔7均设有输油口8，活塞杆5内设有轴向延伸的气腔9，缸筒下盖3上固定安装有活塞导杆10，活塞导杆10具有轴向延伸的气流通道101，活塞导杆10与活塞杆5同轴设置，活塞导杆10一端伸出缸筒下盖3，另一端伸入气腔9，气腔9通过连接管路11连接动力气源12，其中，动力气源12具体可以为一连接空气压缩机的储气罐，或者其他安装有气体压缩泵的蓄能装置，实际使用中气腔9内充入化学性质较稳定的气体，如氮气或其他惰性气体，由于氮气的制取供应方便，在此使用氮气。

本实施例中，如图2所示，气腔9与动力气源12之间并联设有两个流向相反的单向阀，气腔9流向动力气源12的单向阀连接一溢流阀13，具体为分别为第一单向阀14和第二单向阀15，第一单向阀14与溢流阀13连接，当氮气从动力气源12进入到气腔9内时用很小的力即可以打开第二单向阀15，只有当气腔9内的气压到达设定值时才能将溢流阀13和第一单向阀14打开，氮气进入到动力气源12，保持气腔9内的气压恒定，对活塞杆5的作用力恒定，在活塞4上升过程中提供平稳助力作用，在活塞4下降时起到平稳缓冲作用。

本实施例中，缸筒上盖2底面上设有限定活塞4向上运动范围的活塞限位结构，具体设置为以固定在缸筒上盖2的底面与缸筒上盖2一体结构的环形活塞限位套16，还可以是设置在活塞4或缸筒1上的其他限位阻挡结构，使得活塞4上升到上限位置时保持与活塞导杆10的密封接触，防止气腔9与第二储油腔7相通，还可以适当延长活塞导杆10的长度，使得在不设置活塞限位结构的情况下即使活塞4上升到上限位置也不会与活塞导杆10脱离。

为了更好地理解本发明的技术方案，下面简单介绍本发明的工作原理：在动力气源12内冲入设定压力的氮气，由于动力气源12与气腔9相通，气腔9内也充满设定压力的氮气，对活塞杆5产生的向上的推力，当三位四通阀17右位接通时，第一储油腔6为高压油，此时为空载，在高压油和承载臂重力作用下，活塞4下降，气腔9体积缩小，气压增大，气腔9内的气体通过溢流阀13和第一单向阀14流到动力气源12内，使气腔9内的气压恒定，气腔9内的氮气对活塞杆5提供稳定背压，减缓了活塞4的下降速度，避免活塞4对油缸的剧烈冲击，延长了油缸的使用寿命，在承重臂加负载之后，三位四通阀17换向左位接通，第二储油腔7为高压油，活塞4及活塞杆5受到气腔9内气体和高压油的向上的推力作用，上升运动，气腔9体积变大，氮气从动力气源12中克服很小的力打开第二单向阀15向气腔9内释放氮气，保持气腔9内的气压稳定，对活塞杆5提供稳定上升助力，减少了所需的高压油原动力，可以通过电动机提供所需的液压油原动力，用电能代替石油等化石能源，降低成本，减少环境污染。

本发明实施例在活塞4下降时提供稳定背压，减缓活塞4对油缸的冲击，在活塞4上升时，对活塞4提供平稳的上升助力作用，减少了所需的高压油原动力，可以通过电动机提供所需的液压油原动力，用电能代替石油等化石能源，降低成本，减少环境污染。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.恒压油缸，包括缸筒、与所述缸筒密封连接的缸筒上盖和缸筒下盖，所述缸筒内滑动安装有活塞，所述活塞固定连接活塞杆，所述活塞杆穿出所述缸筒上盖，其特征在于，所述活塞将缸筒分为第一储油腔和第二储油腔，第一储油腔和第二储油腔均设有输油口，所述活塞杆内设有轴向延伸的气腔，所述缸筒下盖上固定安装有活塞导杆，所述活塞导杆具有轴向延伸的气流通道，所述活塞导杆与活塞杆同轴设置，所述活塞导杆一端伸出所述缸筒下盖，另一端伸入所述气腔，所述气腔通过连接管路连接动力气源，所述气腔与动力气源之间并联设有两个流向相反的单向阀，所述气腔流向所述动力气源的单向阀连接一溢流阀，所述缸筒上盖上设有限定所述活塞向上运动范围的活塞限位结构。

2.根据权利要求1所述的恒压油缸，其特征在于，所述活塞限位结构包括固定安装在所述缸筒上盖上的活塞限位套，所述活塞限位套位于所述缸筒内。