CN103291664A

CN103291664A - 液压缓冲驱动、缓冲制动装置

Info

Publication number: CN103291664A
Application number: CN 201310221258
Authority: CN
Inventors: 王健
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-06
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明属竖直或摆动升降系统配件领域，尤其涉及一种液压缓冲驱动、缓冲制动装置，它包括蓄能器（16）及液压缸（17）；液压缸（17）包括液压缸筒（11）、液压缸活塞杆（13）及配于液压缸活塞杆（13）前部的液压缸活塞（10）；在液压缸筒（11）底部配有液压单向阀（18）；液压缸活塞杆（13）尾部的径向表面与液压缸筒（11）底部中心凹陷区域的径向表面形成液压缸筒尾部缓冲腔（5）；液压缸筒尾部缓冲腔（5）的端口分别与管式液压防爆阀、蓄能器（16）及液压单向阀（18）的进油端口相通；液压单向阀（18）的另一端口与液压缸无杆腔（9）相通。本发明结构简单，缓冲效果高，性能稳定，操作简单，造价低廉。

Description

液压缓冲驱动、缓冲制动装置

技术领域

本发明属竖直或摆动液压升降系统配件领域，尤其涉及一种液压缓冲驱动、缓冲制动装置。

背景技术

现有技术中，普通液压缸驱动装置的竖直（或摆动）升降机构在下降过程中的任意位置停止时，因没有缓冲而冲击性大，这样会造成设备过早损坏，还会给随机构运动人员的身体造成致命的伤害。为了减少这种冲击，只要工况允许就通过降低下降速度来减小制动冲击。而下降速度要求块就得增加电磁调速阀配合首尾带缓冲的液压缸来实现制动前的先降速，或者直接选择比例换向阀来实现缓冲制动。下降缓冲制动选择电磁调速阀配合首尾带缓冲的液压缸时，电气控制的延时时间配合电磁调速阀，这种系统工作原理简单，但调试难度高，并且调出的效果不稳定；而选择比例换向阀来实现缓冲制动的方案，其造价高，多数用户难以接受。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构简单，缓冲效果好，性能稳定，操作简单，造价低廉的液压缓冲驱动、缓冲制动装置。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的。

一种液压缓冲驱动、缓冲制动装置，它包括蓄能器及液压缸；所述液压缸包括液压缸筒、液压缸活塞杆及配于液压缸活塞杆前部的液压缸活塞；在所述液压缸筒底部配有液压单向阀；所述液压缸活塞杆尾部的径向表面与液压缸筒底部中心凹陷区域的径向表面形成液压缸筒尾部缓冲腔；所述液压缸筒尾部缓冲腔的端口分别与管式液压防爆阀、蓄能器及液压单向阀的进油端口相通；所述液压单向阀的另一端口与液压缸无杆腔相通。

作为一种优选方案，本发明所述蓄能器包括蓄能器充氮气腔、置于蓄能器内的蓄能器活塞及蓄能器充油腔；所述蓄能器充油腔与液压缸筒尾部缓冲腔相通。

作为另一种优选方案，本发明所述液压单向阀包括单向阀弹簧座、单向阀弹簧及钢球；所述单向阀弹簧置于单向阀弹簧座之上，液压缸筒尾部缓冲腔处的液压油通过钢球和单向阀弹簧座进入液压缸无杆腔。

进一步地，本发明所述蓄能器的端口经高压软管或无缝钢管与液压缸筒尾部缓冲腔的端口相通。

更进一步地，本发明在所述液压单向阀上并联一个节流阀；所述节流阀的一端油口与液压缸无杆腔相通，其另一端与液压缸筒尾部缓冲腔相通。

另外，本发明所述蓄能器还可采用囊式蓄能器。

本发明缓冲效果明显，性能稳定，调试简单，价格低廉。本发明可以替代普通比例液压系统，并且性价比远远高于比例液压系统。本发明能使竖直或摆动升降系统，在上升的初始阶段无明显窜动现象，在下降至最低点之前，有明显的减速功能。在竖直或摆动升降系统全行程运动过程中的任意位置停止时，都能保证升降系统受到最小的冲击。本发明可用于游乐设备“星际旅行”中，每台星际旅行游乐设备配置十二套装置，每套装置驱动一个大臂做摆动升降运动。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明液压缸活塞杆尾端靠近液压缸筒尾部缓冲腔之前缩回过程整体结构示意图。

图3为本发明液压缸活塞杆伸出启动时瞬间液压油流动状态示意图。

图4为本发明液压缸活塞杆尾端靠近液压缸筒尾部缓冲腔之前缩回过程任意位置停止时状态示意图。

图5为本发明液压缸活塞杆伸出启动后至尾端离开液压缸筒尾部缓冲腔期间液压油流动状态示意图。

图6为本发明液压缸活塞杆进入液压缸筒尾部缓冲腔之后缓冲制动时液压油流动状态示意图。

图7为本发明液压缸活塞杆离开液压缸筒尾部缓冲腔之后液压油流动状态示意图。

图8为本发明液压缸活塞杆离开液压缸筒尾部缓冲腔之后任意位置停止时状态示意图。

图中：1、蓄能器充氮气腔；2、蓄能器活塞；3、蓄能器充油腔；4、蓄能器液压缸连接管；5、液压缸筒尾部缓冲腔；6、单向阀弹簧座；7、单向阀弹簧；8、钢球；9、液压缸无杆腔；10、液压缸活塞；11、液压缸筒；12、液压缸有杆腔；13、液压缸活塞杆；14、液压缸导向套；15、液压缸导向套压盖；16、蓄能器；17、液压缸；18、液压单向阀；19、回油箱油口；20、管式液压防爆阀。

具体实施方式

如图所示，一种液压缓冲驱动、缓冲制动装置，它包括蓄能器16及液压缸17；所述液压缸17包括液压缸筒11、液压缸活塞杆13及配于液压缸活塞杆13前部的液压缸活塞10；在所述液压缸筒11底部配有液压单向阀18（当然很据设计需要，也可配置液压单向节流阀，即在原液压单向阀18的基础上并联一个节流阀。）；在所述液压缸筒11底部中心的凹陷区域，在液压缸活塞杆13缩回，当液压缸活塞杆13的尾部进入液压缸筒底部中心的凹陷区域时，所述液压缸活塞杆13尾部的径向表面与液压缸筒11底部中心凹陷区域的径向表面形成液压缸筒尾部缓冲腔5；所述液压缸筒尾部缓冲腔5的端口分别与管式液压防爆阀、蓄能器16及液压单向阀18的进油端口相通；所述液压单向阀18的另一端口与液压缸无杆腔9相通。

本发明所述蓄能器16包括蓄能器充氮气腔1、置于蓄能器内的蓄能器活塞2及蓄能器充油腔3；所述蓄能器充油腔3与液压缸筒尾部缓冲腔5相通。当液压缸活塞杆13的尾部进入液压缸筒底部中心的凹陷区域时，所述蓄能器充油腔3与液压缸筒尾部缓冲腔5相通、与液压缸的无杆腔9是不通的。

本发明所述液压单向阀包括单向阀弹簧座6、单向阀弹簧7及钢球8；所述单向阀弹簧7置于单向阀弹簧座6之上，液压缸筒尾部缓冲腔5处的液压油通过钢球8和单向阀弹簧座6进入液压缸无杆腔9，反向的液压油会被钢球8截止。

本发明所述蓄能器16的端口经高压软管或无缝钢管与液压缸筒尾部缓冲腔5的端口相通。

本发明在所述液压单向阀18上可并联一个节流阀；所述节流阀的一端油口与液压缸无杆腔9相通，其另一端与液压缸筒尾部缓冲腔5相通。

本发明所述蓄能器16可采用囊式蓄能器。

参见图1所示，本发明包括蓄能器和尾部带有单向缓冲（含单向缓冲效果可调节型）的液压缸组合而成（蓄能器与液压缸之间可采用高压软管或无缝钢管连接）。蓄能器的充氮压力大小由负载要求的缓冲制动效果决定。本发明适用于启动冲击小，活塞杆任意位置停止时有缓冲制动作用的单作用液压缸适用的情况。

参见图2所示，图2为本发明液压缸活塞杆尾端靠近液压缸筒尾部缓冲腔之前缩回过程整体结构示意图。液压缸活塞杆13尾部靠近液压缸筒尾部缓冲腔5之前的活塞杆缩回时，如果其推动的负载大小无变化，则蓄能器液压缸连接管4内的液压油处于无流动的静止状态。如果液压缸活塞杆13推动的负载在增大或减小，则液压油会随着负载的增大或减小，通过蓄能器液压缸连接管4不断地流入或流出蓄能器充油腔3中。蓄能器充油腔3或蓄能器充氮气腔1推动蓄能器活塞2向左或向右不停地移动来维持氮气压力始终与负载压力平衡。液压缸活塞杆13尾部靠近液压缸筒尾部缓冲腔5之前的活塞杆缩回时，由于钢球8两侧的流体压差依然趋近零，钢球8依然处于截止状态。此时，液压油都经过液压缸筒尾部缓冲腔5而流出并进入管式液压防爆阀。负载推动液压缸活塞杆13，液压缸活塞杆13推动液压缸活塞10向右移动，使液压缸活塞杆13平稳缩回。

参见图3所示，图3为本发明液压缸活塞杆伸出启动时瞬间液压油流动状态示意图。由管式液压防爆阀20流出的液压油直接进入液压缸无杆腔9的工作油口，液压油迅速进入液压缸筒尾部缓冲腔5，进入钢球8的右端，通过蓄能器液压缸连接管4又进入蓄能器充油腔3中。这时在液压油的推动下，向左移动至蓄能器充氮气腔1中的氮气压力与液压油的负载压力值相同才停止。由于流体压差的作用，单向阀弹簧7被压缩，钢球8向左移动；液压油经过钢球8、单向阀弹簧7、单向阀弹簧座6进入液压缸无杆腔9中。液压油的换向冲击被蓄能器吸收掉，这时作用在液压缸筒尾部缓冲腔5及液压缸无杆腔9中有效推力的面积正是液压缸活塞10的有效面积。这样，液压油推动液压缸活塞10，液压缸活塞10向左移动推动液压缸活塞杆13平稳伸出，所以，此结构保证活塞杆伸出的瞬间是无抖动的变加速启动，保证了它所驱动的升降机构启动无抖动运行平稳的要求。

参见图4所示，图4为本发明液压缸活塞杆尾端靠近液压缸筒尾部缓冲腔之前缩回过程任意位置停止时状态示意图。液压缸活塞杆13尾部靠近液压缸筒尾部缓冲腔5之前的活塞杆缩回过程中任意位置停止时，换向阀关闭时液压缸活塞杆13依然保持原有的惯性。这时，液压缸筒尾部缓冲腔5及液压缸无杆腔9的液压油就会通过蓄能器液压缸连接管4流入蓄能器充油腔3中推动蓄能器活塞2向左运动而蓄能器充氮气腔1中氮气被压缩，直至蓄能器充氮气腔1与蓄能器充油腔3的压差趋于零为止机构才能真正停止下来。

参见图5所示，图5为本发明液压缸活塞杆伸出启动后至尾端离开液压缸筒尾部缓冲腔期间液压油流动状态示意图。液压缸活塞杆13启动后，如果其推动的负载大小无变化，则蓄能器液压缸连接管4内的液压油处于无流动的静止状态。如果液压缸活塞杆13推动的负载在增大或减小，则液压油会随着负载的增大或减小，通过蓄能器液压缸连接管4流入或流出蓄能器充油腔3中，蓄能器充油腔3或蓄能器充氮气腔1推动蓄能器活塞2向左或向右不停地移动来维持氮气压力始终与负载压力平衡。液压缸活塞杆13启动后，单向阀弹簧7保持被压缩状态，钢球8不动；液压油经过钢球8、单向阀弹簧7及单向阀弹簧座6进入液压缸无杆腔9中。同时，液压油不断进入液压缸筒尾部缓冲腔5中。这样，液压油推动液压缸活塞10，液压缸活塞10向左移动推动液压缸活塞杆13平稳伸出。

参见图6所示，图6为本发明液压缸活塞杆进入液压缸筒尾部缓冲腔之后缓冲制动时液压油流动状态示意图。液压缸活塞杆13尾部进入液压缸筒尾部缓冲腔5之后，钢球8处于截止状态。此时，液压缸无杆腔9中的液压油只能通过液压缸筒尾部缓冲腔5与液压缸活塞杆13间的间隙流出液压缸，间隙节流的作用使液压缸活塞杆13的运动速度逐渐降为零。同时，蓄能器中的液压油经过蓄能器液压缸连接管4流出液压缸。

参见图7所示，图7为本发明液压缸活塞杆离开液压缸筒尾部缓冲腔之后液压油流动状态示意图。液压缸活塞杆13尾部离开液压缸筒尾部缓冲腔5之后，如果其推力的负载大小无变化，则蓄能器液压缸连接管4内的液压油处于无流动的静止状态。如果液压缸活塞杆13推动的负载在增大或减小，则液压油会随着负载的增大或减小，通过蓄能器液压缸连接管4流入或流出蓄能器充油腔3中，蓄能器充油腔3或蓄能器充氮气腔1推动蓄能器活塞2向左或向右不停地移动来维持氮气压力始终与负载压力平衡。液压缸活塞杆13尾部离开液压缸筒尾部缓冲腔5之后，由于钢球8两侧的流体压差趋近于零，钢球8在单向阀弹簧7的推动下立刻右移截断原流道。此时液压油都经过液压缸筒尾部缓冲腔5而流入液压缸无杆腔9中。液压油推动液压缸活塞10，液压缸活塞10向左移动推动液压缸活塞杆13平稳伸出。

参见图8所示，图8为本发明液压缸活塞杆离开液压缸筒尾部缓冲腔之后任意位置停止时状态示意图。液压缸活塞杆13尾部离开液压缸筒尾部缓冲腔5之后的伸出过程中任意位置停止时，液压缸和蓄能器内的液压油马上处于静止状态。

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

1.一种液压缓冲驱动、缓冲制动装置，其特征在于,包括蓄能器（16）及液压缸（17）；所述液压缸（17）包括液压缸筒（11）、液压缸活塞杆（13）及配于液压缸活塞杆（13）前部的液压缸活塞（10）；在所述液压缸筒（11）底部配有液压单向阀（18）；所述液压缸活塞杆（13）尾部的径向表面与液压缸筒（11）底部中心凹陷区域的径向表面形成液压缸筒尾部缓冲腔（5）；所述液压缸筒尾部缓冲腔（5）的端口分别与管式液压防爆阀、蓄能器（16）及液压单向阀（18）的进油端口相通；所述液压单向阀（18）的另一端口与液压缸无杆腔（9）相通。

2.根据权利要求1所述的液压缓冲驱动、缓冲制动装置，其特征在于：所述蓄能器（16）包括蓄能器充氮气腔（1）、置于蓄能器内的蓄能器活塞（2）及蓄能器充油腔（3）；所述蓄能器充油腔（3）与液压缸筒尾部缓冲腔（5）相通。

3.根据权利要求2所述的液压缓冲驱动装置，其特征在于：所述液压单向阀（18）包括单向阀弹簧座（6）、单向阀弹簧（7）及钢球（8）；所述单向阀弹簧（7）置于单向阀弹簧座（6）之上，液压缸筒尾部缓冲腔（5）处的液压油通过钢球（8）和单向阀弹簧座（6）进入液压缸无杆腔（9）。

4.根据权利要求3所述的液压缓冲驱动、缓冲制动装置，其特征在于：所述蓄能器（16）的端口经高压软管或无缝钢管与液压缸筒尾部缓冲腔（5）的端口相通。

5.根据权利要求4所述的液压缓冲驱动、缓冲制动装置，其特征在于：在所述液压单向阀（18）上并联一个节流阀；所述节流阀的一端油口与液压缸无杆腔（9）相通，其另一端与液压缸筒尾部缓冲腔（5）相通。

6.根据权利要求1所述的液压缓冲驱动、缓冲制动装置，其特征在于：所述蓄能器（16）采用囊式蓄能器。