CN103557201B - 压力缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种压力缸，包括活塞杆和缸筒，以及调节所述活塞杆行程的隔套，所述隔套设置于所述活塞杆和所述缸筒之间，还包括与所述隔套相对固定的定位部件，所述活塞杆具有能够与所述定位部件轴向抵触的抵靠部，所述活塞杆缩回时，所述抵靠部推动所述定位部件，以使所述隔套与所述活塞杆同步移动；或者，所述缸筒具有能够与所述定位部件轴向抵触的抵靠部，以限制所述隔套沿所述活塞杆缩回方向移动。该压力缸的隔套与活塞杆或者缸筒的定位效果是通过定位部件实现的，如此，不仅定位可靠，而且无需在隔套上加工轴颈，则节省用于隔套的材料，提高材料利用率，并且加工方便。

Description

压力缸

技术领域

本发明涉及机械技术领域，特别涉及一种压力缸。

背景技术

压力缸是起重机的关键零部件，可用于实现起重臂的伸缩、变幅以及销轴的插拔等，其缸筒内部具有活塞杆、活塞、导向套以及隔套等。

隔套放置于缸筒内孔周面与活塞杆外圆周面之间，与缸筒或者活塞杆轴向固定。但在复杂的工况下两者易发生轴向窜动，导致隔套定位失效，隔套在缸筒内自由移动，则压力缸将出现异响，严重时将拉伤活塞杆外圆或者缸筒内孔。

压力缸的隔套用于调节活塞杆的行程，具体结构形式主要有以下两种(以下均以液压缸为例进行说明，其余类型压力缸工作原理与其相同)：

第一种：O型固定位。

具体地，于隔套内孔的周面上加工出一道或者多道凹槽，隔套内孔的周面与活塞杆外圆的周面间隙配合。装配时，在凹槽内放置O型圈，此O型圈在凹槽内具有一定的预压缩力，该力产生抵抗油液冲击或者隔套重力等的摩擦阻力，进而使得二者沿轴向相对固定。或者，隔套外圆的周面与缸筒内孔的周面间隙配合，于隔套外圆的周面加工凹槽而放置此O型圈，使得隔套相对缸筒沿轴向固定。

此种结构形式中的凹槽，利用O型圈的密封特性实现定位，因此，对凹槽的加工要求较高。另外，O型圈损坏产生的剥离物易影响压力缸的清洁度，使油路堵塞，并且，一旦油液进入O型圈与活塞杆外圆或者缸筒内孔的间隙，将导致两道O型圈之间产生背压，使其长时间承受压力，有损于O型圈的寿命，影响定位可靠性和压力缸寿命。

第二种：轴颈定位。

请参考图1与图2，图1为一种典型的采用轴颈定位的液压缸的部分结构轴向剖面图；图2为图1中A部位的局部放大图。

具体地，如图1所示，隔套2’沿轴向位于活塞4’与导向套(图中未示出，位于缸筒1’的左端)之间，缸筒1’、隔套2’以及活塞杆3’沿径向由外向内依次嵌套，于隔套2’的端部加工出轴颈21’，如图2所示。

活塞杆3’外圆与隔套2’内孔配合定位时，于隔套2’内孔加工出轴颈21’，活塞杆3’外圆加工出与此轴颈21’配合的台阶面31’。当活塞杆3’缩回时，轴颈左端面21a’与台阶面31’抵触，该台阶面31’将推动上述轴颈21’，使得隔套2’随活塞杆3’同步朝缩回方向移动；当活塞杆3’伸出时，与活塞杆3’固定连接的活塞4’抵靠隔套2’的轴颈右端面21b’，即上述活塞4’推动隔套2’随活塞杆3’朝伸出方向同步移动。

缸筒1’内孔与隔套2’外圆配合定位时，同定位于活塞杆3’的原理相同。可于隔套2’外圆加工出轴颈，缸筒1’内孔加工出与此轴颈配合的台阶面。按照图1方向，该轴颈的右端面与台阶面配合，以限制隔套2’相对缸筒1’沿活塞杆3’缩回的方向移动；导向套抵靠隔套左端面，以限制隔套2’沿活塞杆3’伸出的方向移动，则实现隔套2’与缸筒1’相对固定。

上述结构形式虽然使得隔套2’相对缸筒1’或者活塞杆3’固定，但是，于隔套2’上加工轴颈21’将延长加工时间，增加加工成本，并且，使得隔套2’原材料浪费，利用率降低。

因此，如何使压力缸的隔套2’能够与活塞杆3’或者缸筒1’可靠固定，并且加工方便，提高材料利用率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种压力缸。该压力缸的隔套能够与活塞杆或者缸筒可靠固定，并且加工方便，提高材料利用率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种压力缸，包括活塞杆和缸筒，以及调节所述活塞杆行程的隔套，所述隔套设置于所述活塞杆和所述缸筒之间，还包括与所述隔套相对固定的定位部件，所述活塞杆具有能够与所述定位部件轴向抵触的抵靠部，所述活塞杆缩回时，所述抵靠部推动所述定位部件，以使所述隔套与所述活塞杆同步移动；或者，所述缸筒具有能够与所述定位部件轴向抵触的抵靠部，以限制所述隔套沿所述活塞杆缩回方向移动。

本实施方式中，隔套与活塞杆或者缸筒的定位效果是通过定位部件实现的，如此，不仅定位可靠，而且无需在隔套上加工轴颈，则节省用于隔套的材料，提高材料利用率，并且加工方便。

优选地，所述隔套具有定位凹槽，所述定位部件一部分卡止于所述定位凹槽，另一部分能够与所述抵靠部轴向抵触。

开设定位凹槽具有以下三点优势：

第一，定位部件可以灵活地拆装于隔套，使用方便；

第二，定位凹槽只要能够容纳部分定位部件即可，工艺要求较低，故定位凹槽可采用成型刀直接车出，工艺简单、加工快捷；

第三，若焊缝裂开或者螺纹连接件失效，则将导致定位失效，而定位凹槽定位的可靠性较高。

优选地，所述定位部件包括碳素弹簧钢丝挡圈。

碳素弹簧钢丝价格低廉，具有较高弹性，可避免隔套与活塞杆或者缸筒发生瞬间冲击时造成结构损坏；并且，其体积较小，占用隔套以及活塞杆或者缸筒的内部空间较小，便于实施。

优选地，所述活塞杆设置所述抵靠部时，所述隔套朝向所述活塞杆伸出方向的端面具有开槽；所述缸筒设置所述抵靠部时，所述隔套朝向所述活塞杆缩回方向的端面具有开槽。

这样的结构，使得活塞杆全部伸出时，隔套的一端面与导向套或者活塞贴合后，二者之间具有间隙，从而避免油液发生气蚀而损伤活塞杆以及缸筒。

优选地，所述活塞杆设有朝向所述定位部件的台阶面，所述抵靠部包括所述台阶面。

上述实施例中活塞杆的台阶面设置方式，使得定位部件的容置定位更为可靠，而且，有助于确保活塞杆的强度。

优选地，所述台阶面为朝向所述定位部件的斜面。

优选地，所述缸筒的端部设有朝向所述定位部件的斜断面。

附图说明

图1为一种典型的采用轴颈定位的液压缸的部分结构轴向剖面图；

图2为图1中A部位的局部放大图；

图3为本发明提供压力缸第一具体实施例的局部轴向剖视图，示出隔套与活塞杆配合工作以调节活塞杆行程；

图4为本发明提供压力缸第二具体实施例的局部轴向剖视图，示出隔套与缸筒配合工作以调节活塞杆行程；

图5为图3中B部位的局部放大图；

图6为图4中C部位的局部放大图。

图1-2：

缸筒1’、隔套2’、活塞杆3’、活塞4’、轴颈21’、轴颈左端面21a’、轴颈右端面21b’、台阶面31’

图3-6：

缸筒1、导向套2、活塞杆3、隔套4、碳素弹簧钢丝挡圈5、活塞6、支撑环7、台阶面31、侧壁32、定位凹槽41、斜断面42

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3与图4，图3为本发明提供压力缸第一具体实施例的局部轴向剖视图，示出隔套与活塞杆配合工作以调节活塞杆行程；图4为本发明提供压力缸第二具体实施例的局部轴向剖视图，示出隔套与缸筒配合工作以调节活塞杆行程。

本发明提供的压力缸，可以是液压缸、气缸等。压力缸具体包括缸筒1、活塞杆3以及隔套4，隔套4的内孔周面及外圆周面分别与活塞杆3的外圆周面及缸筒1的内孔周面相对，并且，缸筒1的一端供活塞杆3贯穿，该端可设置供活塞杆3贯穿的导向套2，活塞杆3位于缸筒1内的一端固定活塞6，隔套4位于所述活塞6与导向套2之间。隔套4与活塞杆3相对定位时，隔套4的一端面与所述活塞6保持抵靠关系，则活塞杆3伸出时，活塞6推动隔套沿伸出方向移动；或者，隔套4与缸筒1相对定位，隔套4的一端面与所述导向套2保持抵靠关系，以限制隔套4相对缸筒1沿活塞杆3伸出的方向移动。

上述实施方式仅限制隔套4相对活塞杆3或者相对缸筒1的单一方向的移动，为保证在活塞杆3伸缩的过程中，隔套4相对缸筒1或者活塞杆3固定，本实施方式中还具有与隔套4相对固定的定位部件。所述定位部件用于限制隔套4相对活塞杆3或者缸筒1的另一方向的移动，具体如以下两种方案所述：

第一，使隔套4与活塞杆3相对固定。

活塞杆3具有抵靠部，该抵靠部能够与上述定位部件轴向抵触，活塞杆3缩回时，抵靠部推动上述定位部件沿活塞杆3缩回方向移动；活塞杆3伸出时，活塞6与隔套4端面抵靠，使得上述隔套4随上述活塞杆3同步移动。

第二，使隔套4与缸筒1相对固定。

缸筒1具有抵靠部，同样地，该抵靠部能够与上述定位部件轴向抵触，以阻挡定位部件沿活塞杆3收缩的方向移动；与缸筒1相对固定的导向套2阻挡隔套4沿活塞杆3伸出方向的移动，由此，则隔套4与缸筒1相对固定；此时，可于隔套4与活塞杆3之间设置一支撑环7，以进一步确保在隔套4相对活塞杆3移动的过程中，二者稳定接触，不产生异响。

本实施方式中，隔套4与活塞杆3或者缸筒1的定位效果是通过定位部件实现的，如此，不仅定位可靠，而且无需在隔套4上加工轴颈，则节省用于隔套4的材料，提高材料利用率，并且加工方便。

如上所述，定位部件与隔套4相对固定，两者的连接方式可以有多种。

比如，于隔套4内孔周面加工出定位凹槽41，定位部件一部分卡止于该定位凹槽41，另一部分能够与活塞杆3的抵靠部轴向抵触。为避免过定位产生预应力，以致结构损坏，隔套4一端面与活塞6抵靠时，抵靠部与定位部件具有轴向间隙。当活塞杆3缩回时，抵靠部能够移动至与定位部件轴向抵触，并推动定位部件随活塞杆3一同沿轴向移动。

显然，还可以采取其他方式使定位部件与隔套4固定，比如，将定位部件焊接或者螺纹连接于隔套4的内孔周面等，相较而言，开设定位凹槽41具有以下三点优势：

第一，定位部件可以灵活地拆装于隔套4，使用方便；

第二，定位凹槽41只要能够容纳部分定位部件即可，故定位凹槽41可采用成型刀直接车出，工艺简单、加工快捷；

第三，定位凹槽41定位的可靠性较高，而其他诸如焊接、螺纹连接等方式，容易因焊缝裂开或者螺纹松动而导致定位失效。

上述定位部件优选为碳素弹簧钢丝挡圈5，相应地，定位凹槽41的形状可以与上述碳素弹簧钢丝挡圈5相适配，例如半圆槽，如此，则配合更加稳定、牢固，当然，为其他形状也可。

碳素弹簧钢丝价格低廉，具有较高弹性，可避免隔套4与活塞杆3或者缸筒1发生瞬间冲击时造成结构损坏；并且，其体积较小，占用隔套4以及活塞杆3或者缸筒1的内部空间较小，便于实施。

在一种实施方式中，活塞杆3设置抵靠部时，隔套4朝向活塞杆3伸出方向的端面具有开槽；缸筒1设置抵靠部时，隔套4朝向活塞杆3缩回方向的端面具有开槽。比如，图3中，隔套4与活塞杆3定位，则在隔套4朝向导向套2的端面上加工出开槽；图4中，隔套4与缸筒1定位，则在隔套4朝向活塞6的端面上加工出开槽。当活塞杆3全部伸出时，活塞杆3的一端面会与导向套2或者活塞6瞬间紧密贴合，若是平面贴合，则油液不能迅速排出，导致油液发生气爆而损伤活塞杆3以及缸筒1。此处，设置开槽，隔套4的一端面与导向套2或者活塞6贴合后，二者之间具有间隙，从而避免气蚀现象的发生。

还可以对本发明提供的压力缸做进一步的改进。

请参考图5，图5为图3中B部位的局部放大图。

活塞杆3朝向活塞6一端的外圆周面上加工出一台阶，该台阶的台阶面31朝向活塞6，该台阶的侧壁32从台阶面31沿轴向延伸至活塞杆3端面，上述抵靠部可以为该台阶面31。以隔套4与活塞杆3配合，定位部件为弹簧钢丝挡圈5为例进行说明：

弹簧钢丝挡圈5的一部分位于所述隔套4的定位凹槽41内，另一部分与所述活塞杆3抵靠，所述台阶面31应该具有足够的尺寸，以容纳所述弹簧钢丝挡圈5与所述活塞杆3抵靠的部分，不干涉活塞杆3的外圆周面与隔套4的内孔周面紧密配合。

进一步地，上述台阶面31可以为朝向弹簧钢丝挡圈5的斜面。该斜面具有导向功能，以图3为视角，隔套4自活塞杆3的右端，自右向左外套活塞杆3，显然，呈斜面设置的台阶面31可以使隔套4与活塞杆3顺利、快捷地安装。

请参考图6，图6为图4中C部位的局部放大图。

如图6所示，隔套4朝向导向套2一端的的外圆周面可加工出斜断面42，上述抵靠部可以为此斜断面42，弹簧钢丝挡圈5的一部分位于所述隔套4的定位凹槽41内，另一部分与所述活塞杆3抵靠。相较而言，上述实施例中活塞杆3的台阶面31设置方式，使得定位部件的容置定位更为可靠，而且，有助于确保活塞杆3的强度，只是此处在缸筒1内孔加工出斜断面42更易于实施，也可满足基本的定位需求。

应该理解，所述压力缸还可以具有其他形式的抵靠部，例如其他形状的断面，或者，凸出活塞杆3外圆周面或者缸筒1内孔周面的凸出部等，只要能够保证活塞杆3与隔套4或者缸筒1与隔套4依次顺利安装，并且抵靠部能够抵靠定位部件即可。

在上述各实施方式中，定位部件与位于隔套4周面的定位凹槽41，以及位于活塞杆3的台阶面31或者缸筒1的斜断面42配合，以实现定位功能，由此，则定位凹槽41与台阶面31或斜断面42的位置相对应。

设置台阶面31或斜断面42时，上述定位凹槽41相应地位于隔套4对应的一端，如此，则形成台阶面31的台阶高度或者斜断面42的长度较短。这样的结构，可避免台阶的侧壁32的尺寸过大或者斜断面42的长度过长，减少材料浪费，并有利于保护活塞杆3或者缸筒1的结构强度。

另外，本发明中的隔套4可以采用冷拔无缝钢管成型，使得规格不符的钢管也能够适应本发明提供的压力缸，且无需车削加工，从而降低生产成本，提高生产效率。

以上对本发明所提供的一种压力缸进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种压力缸，包括活塞杆(3)和缸筒(1)，以及调节所述活塞杆(3)行程的隔套(4)，所述隔套(4)设置于所述活塞杆(3)和所述缸筒(1)之间，其特征在于，

还包括与所述隔套(4)相对固定的定位部件，所述活塞杆(3)具有能够与所述定位部件轴向抵触的抵靠部，所述活塞杆(3)缩回时，所述抵靠部推动所述定位部件，以使所述隔套(4)与所述活塞杆(3)同步移动；

或者，所述缸筒(1)具有能够与所述定位部件轴向抵触的抵靠部，以限制所述隔套(4)沿所述活塞杆(3)缩回方向移动。

2.如权利要求1所述的压力缸，其特征在于，所述隔套(4)具有定位凹槽(41)，所述定位部件一部分卡止于所述定位凹槽(41)，另一部分能够与所述抵靠部轴向抵触。

3.如权利要求2所述的压力缸，其特征在于，所述定位部件包括碳素弹簧钢丝挡圈(5)。

4.如权利要求1所述的压力缸，其特征在于，所述活塞杆(3)设置所述抵靠部时，所述隔套(4)朝向所述活塞杆(3)伸出方向的端面具有开槽；所述缸筒(1)设置所述抵靠部时，所述隔套(4)朝向所述活塞杆(3)缩回方向的端面具有开槽。

5.如权利要求1-4任一项所述的压力缸，其特征在于，所述活塞杆(3)设有朝向所述定位部件的台阶面(31)，所述抵靠部包括所述台阶面(31)。

6.如权利要求5所述的压力缸，其特征在于，所述台阶面(31)为朝向所述定位部件的斜面。

7.如权利要求1-4任一项所述的压力缸，其特征在于，所述缸筒(1)的端部设有朝向所述定位部件的斜断面(42)。