CN103498828A - 一种与机架一体的快速位移大吨位油缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种与机架一体的快速位移大吨位油缸，属于液压设备技术领域。包括大油缸和设在大油缸内的小油缸，通过大小油缸相套的结构，利用小流量的液压系统，可通过小油缸来实现快速前进，大油缸实现大吨位工件夹紧。由于在快进时油缸负载小，可以选用小缸径油缸；在工进夹紧时行程小，可以选用大缸径慢速油缸，所以该装置可通过一个高压小流量泵来实现循环要求；同时，通过液压控制大油缸活塞上的单向阀的设计，可实现大油缸内油液的自循环，所以所需要的液压系统功率、流量、通径均很小，同时又能够满足生产节拍的快速要求。

Description

一种与机架一体的快速位移大吨位油缸

技术领域

本发明涉及一种液压油缸，具体的说是一种与机架一体的快速位移大吨位油缸，属于液压设备技术领域。

背景技术

目前，液压系统在很多大负载领域有广泛的应用。如胶合板压力机、平板硫化机、锻压机、热能去毛刺机床等。而液压系统内油缸大多需要实现快进——工件——保压——快退的过程。为提高效率，快进时需要油缸快速运动，所需系统流量大、压力小，工进时需要油缸缓慢运动，所需系统流量小、压力大。

为实现上述循环，在液压系统的设计中一般采用低压大流量和高压小流量的双泵结构。或者直接采用大流量高压泵通过调速回路来实现。传统的这些结构液压系统设计复杂，液压元件通径大，系统体积庞大，成本高。同时能耗大、散热多，系统温升很快；在油缸的安装上，一般采用在机架上加工孔将油缸安装在机架平面的安装形式，这种方式使得机架强度降低，体积庞大，成本上升，或者直接利用机架作为油缸的缸体，这种方式使得机架加工要求高，工艺复杂，使用和维护很不方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提出一种与机架一体的快速位移大吨位油缸，通过大小油缸相套的结构，利用高压小流量的液压系统，可通过小油缸来实现快速前进，大油缸实现大吨位工件夹紧。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：提供一种与机架一体的快速位移大吨位油缸，包括大油缸和设有大油缸安装槽的安装机架，所述大油缸的缸体安装在所述安装机架的大油缸安装槽内，在所述大油缸的缸体内设有大油缸活塞，所述大油缸活塞的推杆上部设有带中心通孔的大缸端盖，所述大缸端盖的中心通孔供所述大油缸活塞的活塞杆穿过，所述大缸端盖四周密封安装在所述大油缸的缸体顶端，且所述大油缸活塞的活塞杆与大缸端盖中心通孔也设置密封环密封；所述大油缸活塞杆为上下贯通的中空结构，在所述中空结构内设置小缸缸体或采用大油缸活塞杆内腔作为小缸缸体，所述小缸缸体内设有小缸活塞，所述小缸缸体的顶端密封安装小缸缸盖，所述小缸缸盖中心设有小缸活塞杆孔，所述小缸活塞杆孔内壁设有密封件供所述小缸活塞的活塞杆穿过，所述小缸活塞上部设有密封端盖与所述大油缸活塞杆的顶部密封连接，所述小缸活塞顶端通过卡环与所述密封端盖固定连接；所述安装机架上设有与所述小缸缸体相连通的进油管路和出油管路。

这样，该装置通过大小油缸相套的结构，利用高压小流量的液压系统，可通过小油缸来实现快速前进，大油缸实现大吨位工件夹紧。由于在快进时油缸负载小，可以选用小缸径油缸；在工进夹紧时行程小，可以选用大缸径慢速油缸，所以该装置可通过一个高压小流量泵来实现循环要求；同时，通过液压控制大油缸活塞上的单向阀的通断，可实现大油缸有杆腔和无杆腔油液的互通，当大油缸快进时，有杆腔内的油可进入无杆腔；当大油缸快退时，通过油缸内部的控制，无杆腔油液可进入有杆腔，实现大油缸内油液的自循环，在快进和快退时不足或多于的油液可通过液压系统设置的充液阀主动吸油，无需外部能源。所以所需要的液压系统功率、流量、通径均很小，同时又能够满足生产节拍的快速要求。

本发明进一步限定的技术方案是：前述的与机架一体的快速位移大吨位油缸，所述大油缸的底部可安装油缸后缸盖，所述油缸后缸盖与大油缸的缸体密封连接，大油缸独立于机架实现动作。

前述的与机架一体的快速位移大吨位油缸，所述大油缸的缸体外侧还设有密封件与所述安装机架的大油缸安装槽密封连接。

前述的与机架一体的快速位移大吨位油缸，所述小缸缸体通过螺钉固定安装在所述油缸后缸盖上。

前述的与机架一体的快速位移大吨位油缸，所述大缸端盖与大缸缸体之间以及密封端盖与大油缸活塞杆之间均通过榫槽结构密封连接，这样能够保证密封的可靠性。

前述的与机架一体的快速位移大吨位油缸，也可利用大油缸的活塞作为小油缸的缸体，小缸活塞活塞杆顶端固定在机架或油缸后缸盖上。

前述的与机架一体的快速位移大吨位油缸，在大缸活塞体上设置有单向阀，实现大缸有杆腔与无杆腔油液的互通。该单向阀可采用普通单向阀结构仅实现油液单向流通，也可采用液控单向阀结构实现双向流通。

本发明也可利用其他形式油缸安装在安装机架上，油缸缸体壁厚较薄，用于活塞导向，安装机架用于承载液压力。

进一步，前述的与机架一体的快速位移大吨位油缸，所述大油缸缸体通过安装螺钉与所述安装机架固定连接。

本发明的有益效果是：

1、体积小，强度高。利用安装机架自身作为大油缸的后缸盖，大缸缸体通过安装螺钉固定在安装机架上，并通过密封件密封；这样，液压系统的压力由机架承受，大缸缸体内外压力平衡，不承受负载，缸体仅起到导向作用，所以缸体壁厚可以做到很小，安装机架内孔也可以较普通安装形式的内孔小，从而增加结构强度，减小体积、降低成本。

2、加工精度降低，加工工艺性好。大缸缸体为筒状结构，重量轻，可采用比较好的材料，加工方便，便于保证精度要求；机架与大缸缸体仅孔口密封面处有配合关系，其余部分均有间隙，且与缸体的密封为静密封，所以机架的加工要求较低，加工简单方便。

3、速度快，动作平稳，负载能力大。所采用的大小油缸内套的结构，小缸缸径小，快进和快退动作迅速，大缸缸径大，动作平稳，负载能力强。

4、液压系统简单，能耗低。本发明所采用的大小油缸内套的结构，利用小流量可实现油缸的快进，利用高压实现油缸的高负载。单向阀的设计实现了大油缸有杆腔和无杆腔油液的互通，不足或多于的油液可通过液压系统设置的充液阀主动吸油。由于该油缸大小油缸相套和油液内循环的结构，使得控制该油缸的液压系统流量小、功率小，发热少，大大的降低了系统的能耗。

5、结构紧凑，可靠性高，使用和维护方便。本发明油缸体积小，结构紧凑；同时，重量较轻的大缸缸体能够比较方便的从机架上拆卸，便于系统的安装与维护；同时，由于液压系统的流量以及阀和管路通径都很小，所以液压系统的成本低，可靠性高，使用和维护简单方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

    实施例1

本实施例提供一种与机架一体的快速位移大吨位油缸，结构如图1所示，包括大油缸5和设有大油缸安装槽的安装机架7，大油缸的缸体4安装在安装机架的大油缸安装槽内，在大油缸的缸体4内设有大油缸活塞3，且大油缸活塞3的活塞体上设有单向阀8，大油缸活塞的活塞杆上部设有带中心通孔的大缸端盖2，大缸端盖2的中心通孔供大油缸活塞的活塞杆穿过，大缸端盖2四周密封安装在大油缸的缸体4顶端，且大油缸活塞3的活塞杆与大缸端盖2中心通孔也设置密封环密封；大油缸活塞的活塞杆为上下贯通的中空结构，在中空结构内设置小缸缸体9，小缸缸体内设有小缸活塞10，小缸缸体9的顶端密封安装小缸缸盖13，小缸缸盖13中心设有小缸活塞杆孔，小缸活塞杆孔内壁设有密封件供所述小缸活塞的10活塞杆穿过，小缸活塞10上部设有密封端盖1与大油缸活塞杆的顶部密封连接，小缸活塞10顶端通过卡环14与密封端盖1固定连接；安装机架7上设有与小缸缸体相连通的进油管路和出油管路16。

并且大油缸的缸体外侧还设有密封件11与安装机架的大油缸安装槽密封连接，保证缸体与安装机架之间的密封性；大缸端盖与大缸缸体之间以及密封端盖与大油缸活塞杆之间均通过榫槽结构密封连接，大油缸缸体通过安装螺钉12与安装机架固定连接。

本发明的工作原理：液压系统先向小油缸6的无杆腔进行低压小流量供油，小缸活塞10快速向上运动，通过密封端盖1带动大油缸5的的大缸活塞3快进；大油缸5快进时，大油缸的无杆腔可通过充液阀快速补油，同时大油缸5的有杆腔内的液压油通过单向阀8进入无杆腔，当小油缸,6推动负载15达到所需位置并小载荷的预压时，由于小油缸6无杆腔液压系统压力上升，发讯号给控制系统，控制系统通过电磁阀通断，实现液压系统给大油缸5的无杆腔进行高压小流量供油，大缸活塞3向上进行大吨位压紧；当压紧动作完成后，大油缸5的无杆腔进行卸荷，而小油缸6的有杆腔进行供油，实现大油缸的大缸活塞快退；同时，如果单向阀8采用液控单向阀，快退时，大油缸5的无杆腔内液压油通过单向阀8会流入有杆腔，这种大油缸5内油液的自循环可以减少系统供油量，从而减小系统阀和管路的通径，保证设备的稳定运行。 

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种与机架一体的快速位移大吨位油缸，包括大油缸和设有大油缸安装槽的安装机架，其特征在于：所述大油缸的缸体安装在所述安装机架的大油缸安装槽内，在所述大油缸的缸体内设有大油缸活塞，所述大油缸活塞的活塞杆上部设有带中心通孔的大缸端盖，所述大缸端盖的中心通孔供所述大油缸活塞的活塞杆穿过，所述大缸端盖四周密封安装在所述大油缸的缸体顶端，且所述大油缸活塞的活塞杆与大缸端盖中心通孔也设置密封环密封；所述大油缸活塞杆为上下贯通的中空结构，在所述中空结构内设置小缸缸体或采用大油缸活塞杆内腔作为小缸缸体，所述小缸缸体内设有小缸活塞，所述小缸缸体的顶端密封安装小缸缸盖，所述小缸缸盖中心设有小缸活塞杆孔，所述小缸活塞杆孔内壁设有密封件供所述小缸活塞的活塞杆穿过，所述小缸活塞上部设有密封端盖与所述大油缸活塞杆的顶部密封连接，所述小缸活塞顶端通过卡环与所述密封端盖固定连接；所述安装机架上设有与所述小缸缸体相连通的进油管路和出油管路。

2.如权利要求1所述的与机架一体的快速位移大吨位油缸，其特征在于：所述大油缸的底部可安装油缸后缸盖，所述油缸后缸盖与大油缸的缸体密封连接。

3.如权利要求1所述的与机架一体的快速位移大吨位油缸，其特征在于：所述大油缸的缸体外侧还设有密封件与所述安装机架的大油缸安装槽密封连接。

4.如权利要求2所述的与机架一体的快速位移大吨位油缸，其特征在于：所述小缸缸体通过螺钉固定安装在所述油缸后缸盖或机架上。

5.如权利要求1所述的与机架一体的快速位移大吨位油缸，其特征在于：所述大缸端盖与大缸缸体之间以及密封端盖与大油缸活塞杆之间均通过榫槽结构密封连接。

6.如权利要求1的所述的与机架一体的快速位移大吨位油缸，其特征在于：所述大油缸缸体通过安装螺钉与所述安装机架固定连接。

7.如权利要求1的所述的与机架一体的快速位移大吨位油缸，其特征在于：在所述大缸活塞体上设置有单向阀，实现大缸有杆腔与无杆腔油液的互通。

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