CN103452956B - 一种液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压缸，包括：缸筒、活塞、活塞杆和端盖，活塞位于缸筒内部且将缸筒分为第一腔和第二腔，活塞杆位于活塞一侧且与活塞固定连接，端盖与缸筒的敞口端固定连接，活塞杆穿过端盖伸出，其中，活塞上安装有限位装置，该限位装置包括第一单向阀、第二单向阀和第一推杆，第一单向阀的出油口与第一腔连通，第一单向阀的进油口与第二单向阀的进油口连通，第二单向阀的出油口与第二腔连通，第一推杆的一端伸入到第二腔中，且第一推杆能够沿着缸筒轴向滑动而使得第一推杆的另一端将第一单向阀的阀芯顶开。该液压缸能够降低活塞运动过程中的动力，避免活塞与缸筒的端盖或底壁发生碰撞，从而实现保护缸筒的目的。

Description

一种液压缸

技术领域

本发明涉及一种液压缸，具体地，涉及一种带有自动降低液压缸动力的限位装置的液压缸。

背景技术

液压缸是工程机械中常见的液压元件。现有技术中常见的有两种，如图1和图2中所示。液压缸包括缸筒1、活塞3、活塞杆7和端盖6，所述活塞3位于所述缸筒1内部且将所述缸筒1分为第一腔A和第二腔B，所述活塞杆7位于所述活塞3一侧且与所述活塞3固定连接，所述端盖6与所述缸筒1的敞口端固定连接，所述活塞杆7穿过所述端盖6伸出。图1中的液压缸，当活塞3朝向右侧运动时，活塞3全行程中，压力油作用面积为缸筒1内孔横截面面积，所以活塞3运动到端盖6时，动力大，对端盖6的冲击大；而当活塞3向左运动时，对底壁的冲击力大，如此，也就增大了对缸筒1的强度要求，增加成本。图2中的液压缸，在液压缸的缸筒1上设置有单向阀10，当活塞3朝向右侧运动而使得第一腔A与第二腔B连通时，第一腔A中的油液流入第二腔B，虽然能够降低活塞3动力，但由于需要在缸筒1上设置与单向阀10连通的开孔，所以增大了密封件损伤风险，同时也增加了缸外布管的复杂性。

鉴于现有技术中存在的上述缺陷，需要提供一种新型的液压缸。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种液压缸，该液压缸能够降低活塞运动过程中的动力，避免活塞与缸筒的端盖或者底壁发生碰撞，从而实现保护缸筒的目的。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种液压缸，包括：缸筒、活塞、活塞杆和端盖，所述活塞位于所述缸筒内部且将所述缸筒分为第一腔和第二腔，所述活塞杆位于所述活塞一侧且与所述活塞固定连接，所述端盖与所述缸筒的敞口端固定连接，所述活塞杆穿过所述端盖伸出，其中，所述活塞上安装有限位装置，该限位装置包括第一单向阀、第二单向阀和第一推杆，所述第一单向阀的出油口与所述第一腔连通，所述第一单向阀的进油口与所述第二单向阀的进油口连通，所述第二单向阀的出油口与所述第二腔连通，所述第一推杆的一端伸入到所述第二腔中，且所述第一推杆能够沿着所述缸筒的轴向滑动而使得所述第一推杆的另一端能够将所述第一单向阀的阀芯顶开。

作为一种优选结构形式，所述限位装置还包括第二推杆，该第二推杆的一端伸入到所述第一腔中，且所述第二推杆能够沿着所述缸筒的轴向滑动而使得所述第二推杆的另一端能够将所述第二单向阀的阀芯顶开。

典型地，所述第一推杆的所述另一端与所述第一单向阀的阀芯接触，所述第二推杆的所述另一端与所述第二单向阀的阀芯接触。

具体地，所述活塞上设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第一推杆安装于所述第一安装孔中，所述第二推杆安装于所述第二安装孔中。

进一步地，所述第一推杆与所述第一安装孔的孔壁之间设置有第一密封件；所述第二推杆与所述第二安装孔的孔壁之间设置有第二密封件。

优选地，所述活塞上安装有所述第一推杆的第一安装孔处设置有用于使所述第一推杆复位的第一复位弹簧；所述活塞上安装有所述第二推杆的第二安装孔处设置有用于使所述第二推杆复位的第二复位弹簧。

作为一种典型的结构形式，所述第一推杆为阶梯杆，所述第一推杆的所述另一端的横截面积小于所述第一推杆的所述一端的横截面积，所述第一安装孔为与所述第一推杆匹配的阶梯孔，所述第一复位弹簧套装在所述第一推杆的较细部分上且止挡在所述第一安装孔的较粗孔的孔壁的端面与所述第一推杆的较粗部分的端面之间；所述第二推杆为阶梯杆，所述第二推杆的所述另一端的横截面积小于所述第二推杆的所述一端的横截面积，所述第二安装孔为与所述第二推杆匹配的阶梯孔，所述第二复位弹簧套装在所述第二推杆的较细部分上且止挡在所述第二安装孔的较粗孔的孔壁的端面与所述第二推杆的较粗部分的端面之间。

更具体地，所述第一推杆为阶梯杆，所述第一推杆的所述一端的横截面积小于所述第一推杆的所述另一端的横截面积，所述第一安装孔为与所述第一推杆匹配的阶梯孔；所述第二推杆为阶梯杆，所述第二推杆的所述一端的横截面积小于所述第二推杆的所述另一端的横截面积，所述第二安装孔为与所述第二推杆匹配的阶梯孔。

更进一步地，所述活塞上安装有多个所述限位装置。

根据本发明，当所述活塞运动到极限位置，靠近所述缸筒的所述端盖或者底壁时，向外伸出的所述第一推杆的所述一端先接触到所述端盖或者所述底壁，于是所述第一推杆相对所述活塞滑动，将所述第一单向阀的所述阀芯顶开，从而使所述第一腔的油液从所述第一单向阀的出油口反向流入，流经所述第一单向阀的进油口后流到连通的所述第二单向阀的进油口，继而经所述第二单向阀的出油口流入所述第二腔，因此，缩小了所述第一腔与所述第二腔中油压差，也就降低了所述活塞运动的动力，避免活塞与缸筒的端盖或者底壁发生碰撞，从而保护了液压缸。本发明限位装置中，通过单向阀与推杆的配合，能够实现液压缸自动降压的目的，结构简单，易于实现。此外，由于限位装置设置在液压缸内部的活塞上，所以避免了密封件损伤风险，同时也避免了在缸筒外部布管。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术中一种液压缸的结构示意图；

图2是现有技术中另一种液压缸的结构示意图；

图3是本发明一种实施方式的液压缸的结构示意图；

图4是本发明另一种实施方式的液压缸的结构示意图；

图5是本发明另一种实施方式的液压缸的结构示意图；

图6是本发明另一种实施方式的液压缸的结构示意图。

附图标记说明

1缸筒2第一单向阀

3活塞4第二单向阀

5第一推杆6端盖

7活塞杆8第二推杆

9第一复位弹簧10单向阀

V1出油口V2进油口

V3进油口V4出油口

A第一腔B第二腔

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，所使用的术语“第一”和“第二”只是用来说明本发明，并无主次之分；方位词“左、右”是按照图面中所示方位定义的。

本发明提供一种液压缸，通过与图1和图2的对比，可以看出图3中的技术改进。如图3所示，本发明提供了一种液压缸，包括：缸筒1、活塞3、活塞杆7和端盖6，活塞3位于缸筒1内部且将缸筒1分为第一腔A和第二腔B，活塞杆7位于活塞3一侧且与活塞3固定连接，端盖6与缸筒1的敞口端固定连接，活塞杆7穿过端盖6伸出，其中，活塞3上安装有限位装置，该限位装置包括第一单向阀2、第二单向阀4和第一推杆5，第一单向阀2的出油口V1与第一腔A连通，第一单向阀2的进油口V2与第二单向阀4的进油口V3连通，第二单向阀4的出油口V4与第二腔B连通，第一推杆5的一端伸入到第二腔B中，且第一推杆5能够沿着缸筒1的轴向滑动而使得第一推杆5的另一端能够将第一单向阀2的阀芯顶开。

本发明中的液压缸活塞3上设置有能够自动降低液压缸动力的限位装置，当所述活塞3运动到极限位置，靠近所述缸筒1的所述端盖6或者底壁时，第一推杆5向外伸出的一端先接触到端盖6或者底壁，于是第一推杆5相对活塞3滑动，将第一单向阀2的阀芯顶开，从而使第一腔A的油液从第一单向阀2的出油口V1反向流入，流经第一单向阀2的进油口V2后流到连通的第二单向阀4的进油口V3，继而经由第二单向阀4的出油口V4流入第二腔B，因此，该限位装置缩小了第一腔A与第二腔B中油压差，也就降低了活塞3运动的动力，从而保护了液压缸。本发明中限位装置，通过单向阀与推杆的配合，能够实现液压缸自动降压的目的，结构简单，易于实现。此外，由于限位装置设置在液压缸内部的活塞上，所以避免了密封件损伤风险，同时也避免了在缸筒外部布管。

此处需要说明的是，第一单向阀2的进油口V2与第一单向阀2的出油口V1是作为通用意义上的单向阀的进油口和出油口，而本发明中，当第一推杆5将第一单向阀2的阀芯顶开时，第一腔A中的油液是从第一单向阀2的出油口V1流入，而经第一单向阀2的进油口V2流出的。

在本发明的上述基本技术方案的基础上，所述限位装置还包括第二推杆8，如图4所示，该第二推杆8的一端伸入到第一腔A中，且第二推杆8能够沿着缸筒1的轴向滑动而使得第二推杆8的另一端能够将第二单向阀4的阀芯顶开。根据本发明的该实施方式，当活塞3向右运动到极限位置，靠近缸筒1的端盖6时，第一推杆5向外伸出的一端先接触到端盖6，于是第一推杆5相对活塞3滑动，将第一单向阀2的阀芯顶开，从而使第一腔A的油液从第一单向阀2的出油口V1反向流入，流经第一单向阀2的进油口V2后流到连通的第二单向阀4的进油口V3，经由第二单向阀4的出油口V4流入第二腔B中，降低了第一腔A与第二腔B的油压差，使端盖6避免受到过大冲击力，从而保护了液压缸的端盖6；同样的，当活塞3向左运动到极限位置，靠近缸筒1的底壁时，第二推杆8向外伸出的一端先接触到底壁，于是第二推杆8相对活塞3滑动，将第二单向阀4的阀芯顶开，从而使第二腔B的油液从第二单向阀4的出油口V4反向流入，流经第二单向阀4的进油口V3后流到连通的第一单向阀2的进油口V2，经由第一单向阀2的出油口V1流入第一腔A中，也降低了第一腔A与第二腔B的油压差，使缸筒1底壁避免受到过大冲击力，从而保护了缸筒1底壁。可见，通过本发明的上述技术方案可以实现活塞3双向运动限压。

在本发明的具体实施方式中，为了简化结构，方便布置，优选地，限位装置中的第一推杆5的另一端与第一单向阀2的阀芯接触，第二推杆8的另一端与第二单向阀4的阀芯接触。无论第一推杆5还是第二推杆8与相对应的单向阀的阀芯之间的位置关系，并不是单一的。推杆的另一端可以接触到对应单向阀的阀芯，当推杆运动到极限位置（端盖或者底壁）时，将对应的单向阀阀芯顶开，从而使第一腔A与第二腔B连通，实现降低液压缸动力的目的。除此之外，推杆的另一端也可以通过弹簧与对应的单向阀的阀芯连接，当推杆运动到极限位置（端盖或者底壁）时，首先挤压弹簧，当弹簧上的压力足以克服单向阀阀芯的阻力时，将单向阀顶开，从而也可以使第一腔A与第二腔B连通，实现降低液压缸动力的目的。所以，可以看出，无论推杆与单向阀的阀芯之间是否直接接触，只要当推杆运动到极限位置（端盖或者底壁）时，推杆能够将作用力传递给阀芯，将阀芯打开，都是本发明的技术构思，属于本发明的保护范围。

在本发明的具体实施方式中，活塞3上设置有第一安装孔和第二安装孔，第一推杆5安装于第一安装孔中，第二推杆8安装于第二安装孔中。对于活塞3上设置用于安装第一推杆5和第二推杆8的安装孔，是本技术领域的技术人员能够从现有技术中了解的，不再赘述。

在上述技术方案的基础上，第一推杆5与第一安装孔的孔壁之间设置有第一密封件；第二推杆8与第二安装孔的孔壁之间设置有第二密封件。对于第一密封件和第二密封件的设置，都是为了密封，防止油液从第一安装孔与第一推杆5之间的缝隙以及第二安装孔与第二推杆8之间的缝隙流入单向阀中，实现第一腔A与第二腔B中很好的压力控制。第一密封件和第二密封件的结构以及具体设置方式为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。

本发明的另一实施方式中，活塞3上安装有第一推杆5的第一安装孔处设置有用于使第一推杆5复位的第一复位弹簧9；活塞3上安装有第二推杆8的第二安装孔处设置有用于使第二推杆8复位的第二复位弹簧。在日常工程机械中，液压缸要反复来回运动，为了实现第一推杆5及第二推杆8及时复位，在安装孔中设置了复位弹簧。

第一复位弹簧9和第二复位弹簧可以适当地设置。为了方便第一复位弹簧9和第二复位弹簧的设置，根据本发明的一种优选实施方式，如图5所示，第一推杆5为阶梯杆，第一推杆5的另一端的横截面积小于第一推杆5的一端的横截面积，第一安装孔为与第一推杆5匹配的阶梯孔，第一复位弹簧9套装在第一推杆5的较细部分上且止挡在第一安装孔的较粗孔的孔壁的端面与第一推杆5的较粗部分的端面之间；第二推杆8为阶梯杆，第二推杆8的另一端的横截面积小于第二推杆8的一端的横截面积，第二安装孔为与第二推杆8匹配的阶梯孔，第二复位弹簧套装在第二推杆8的较细部分上且止挡在第二安装孔的较粗孔的孔壁的端面与第二推杆8的较粗部分的端面之间。第一复位弹簧9的工作原理如下：在活塞3向右运动的过程中，当第一推杆5接触到端盖6时，第一推杆5在端盖6的作用力下开始压缩第一复位弹簧9并将第一单向阀2的阀芯顶开，第一腔A中的油液从第一单向阀2的出油口V1反向流入第一单向阀2，流经与第二单向阀4连通的导油管进入第二单向阀4的进油口V3，继而经由第二单向阀4的出油口V4流入第二腔B，活塞3继续向右减速运动至停止；当活塞3向左运动时，第一推杆5逐渐脱离与端盖6的接触，第一复位弹簧9向右推动第一推杆5使其复位。第二复位弹簧的工作原理与第一复位弹簧9的工作原理相同，不再赘述。此处需要强调的是，阶梯杆的横截面形状并不单一，可以是正方形、长方形、棱形等。第一复位弹簧9和第二复位弹簧可以为螺旋弹簧。

如图6所示，为了更好的实现本发明的技术方案，更优选的一种实施方式为，第一推杆5为阶梯杆，第一推杆5的一端的横截面积小于第一推杆5的另一端的横截面积，第一安装孔为与第一推杆5匹配的阶梯孔；第二推杆8为阶梯杆，第二推杆8的一端的横截面积小于第二推杆8的另一端的横截面积，第二安装孔为与第二推杆8匹配的阶梯孔。本实施方式中阶梯孔是为了实现阶梯杆的限位，防止阶梯杆从活塞3中滑落。当活塞3向右运动到端盖6处时，第一推杆5在端盖6的作用下将第一单向阀2的阀芯顶开，此时，第一腔A中的油液流入第二腔B，实现降低活塞3动力的目的；当活塞3返回时，第一推杆5逐渐脱离与端盖6的接触，此时第一单向阀2给第一推杆5一个作用力，使第一推杆5相对于活塞3向右滑动，当第一推杆5的较粗部分的端面与第一安装孔的较粗孔的孔壁的端面接触时，第一推杆5停止运动。安装第二推杆8的第二安装孔与第一安装孔的作用原理相同，在此不再赘述。

限位装置可以为一个，也可以为多个。在本发明的液压缸中，优选地，可以设置多个限位装置。当活塞3向右运动到端盖6时，多个第一推杆5同时分别作用于多个第一单向阀2，第一腔A油液能通过多个第一单向阀2和多个第二单向阀4流入到第二腔B中，能够迅速实现降低液压缸内动力的目的，起到更好地保护作用。在活塞3向左运动的过程中，第二推杆8的工作原理与第一推杆5相同，不再赘述。

此外，需要说明的是，活塞3与活塞杆7可以采用套接或者螺纹连接等本领域技术人员熟知的连接方式相互连接。端盖6与缸筒1可以采用螺纹连接或者焊接等本领域技术人员熟知的连接方式相互连接。限位装置中的第一单向阀2和第二单向阀4分别嵌入到活塞3中。第一单向阀2的出油口V1可以通过管路与第一腔A连通，第二单向阀4的出油口V4可以通过管路与第二腔B相通，而第一单向阀2的进油口V2与第二单向阀4的进油口V3之间也可以通过管路连通。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种液压缸，包括：缸筒(1)、活塞(3)、活塞杆(7)和端盖(6)，所述活塞(3)位于所述缸筒(1)内部且将所述缸筒(1)分为第一腔(A)和第二腔(B)，所述活塞杆(7)位于所述活塞(3)一侧且与所述活塞(3)固定连接，所述端盖(6)与所述缸筒(1)的敞口端固定连接，所述活塞杆(7)穿过所述端盖(6)伸出，其特征在于，所述活塞(3)上安装有限位装置，该限位装置包括第一单向阀(2)、第二单向阀(4)和第一推杆(5)，所述第一单向阀(2)的出油口(V1)与所述第一腔(A)连通，所述第一单向阀(2)的进油口(V2)与所述第二单向阀(4)的进油口(V3)连通，所述第二单向阀(4)的出油口(V4)与所述第二腔(B)连通，所述第一推杆(5)的一端伸入到所述第二腔(B)中，且所述第一推杆(5)能够沿着所述缸筒(1)的轴向滑动而使得所述第一推杆(5)的另一端能够将所述第一单向阀(2)的阀芯顶开；

当所述活塞(3)运动到极限位置，靠近所述缸筒(1)的所述端盖(6)或者底壁时，所述第一推杆(5)向外伸出的一端先接触到所述端盖(6)或者底壁，于是所述第一推杆(5)相对所述活塞(3)滑动，将所述第一单向阀(2)的阀芯顶开，从而使所述第一腔(A)的油液从所述第一单向阀(2)的出油口(V1)反向流入，流经所述第一单向阀(2)的进油口(V2)后流到连通的所述第二单向阀(4)的进油口(V3)，继而经由所述第二单向阀(4)的出油口(V4)流入所述第二腔(B)。

2.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于，所述限位装置还包括第二推杆(8)，该第二推杆(8)的一端伸入到所述第一腔(A)中，且所述第二推杆(8)能够沿着所述缸筒(1)的轴向滑动而使得所述第二推杆(8)的另一端能够将所述第二单向阀(4)的阀芯顶开。

3.根据权利要求2所述的液压缸，其特征在于，所述第一推杆(5)的所述另一端与所述第一单向阀(2)的阀芯接触，所述第二推杆(8)的所述另一端与所述第二单向阀(4)的阀芯接触。

4.根据权利要求2所述的液压缸，其特征在于，所述活塞(3)上设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第一推杆(5)安装于所述第一安装孔中，所述第二推杆(8)安装于所述第二安装孔中。

5.根据权利要求4所述的液压缸，其特征在于，所述第一推杆(5)与所述第一安装孔的孔壁之间设置有第一密封件；所述第二推杆(8)与所述第二安装孔的孔壁之间设置有第二密封件。

6.根据权利要求4所述的液压缸，其特征在于，所述活塞(3)上安装有所述第一推杆(5)的第一安装孔处设置有用于使所述第一推杆(5)复位的第一复位弹簧(9)；所述活塞(3)上安装有所述第二推杆(8)的第二安装孔处设置有用于使所述第二推杆(8)复位的第二复位弹簧。

7.根据权利要求6所述的液压缸，其特征在于，所述第一推杆(5)为阶梯杆，所述第一推杆(5)的所述另一端的横截面积小于所述第一推杆(5)的所述一端的横截面积，所述第一安装孔为与所述第一推杆(5)匹配的阶梯孔，所述第一复位弹簧(9)套装在所述第一推杆(5)的较细部分上且止挡在所述第一安装孔的较粗孔的孔壁的端面与所述第一推杆(5)的较粗部分的端面之间；所述第二推杆(8)为阶梯杆，所述第二推杆(8)的所述另一端的横截面积小于所述第二推杆(8)的所述一端的横截面积，所述第二安装孔为与所述第二推杆(8)匹配的阶梯孔，所述第二复位弹簧套装在所述第二推杆(8)的较细部分上且止挡在所述第二安装孔的较粗孔的孔壁的端面与所述第二推杆(8)的较粗部分的端面之间。

8.根据权利要求4所述的液压缸，其特征在于，所述第一推杆(5)为阶梯杆，所述第一推杆(5)的所述一端的横截面积小于所述第一推杆(5)的所述另一端的横截面积，所述第一安装孔为与所述第一推杆(5)匹配的阶梯孔；所述第二推杆(8)为阶梯杆，所述第二推杆(8)的所述一端的横截面积小于所述第二推杆(8)的所述另一端的横截面积，所述第二安装孔为与所述第二推杆(8)匹配的阶梯孔。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的液压缸，其特征在于，所述活塞(3)上安装有多个所述限位装置。