CN104454769B - 一种机械冲床用高速油压缸 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械冲床用高速油压缸。包括有油缸、活塞和活塞杆，所述油缸包括有主油缸和次油缸，次油缸设在主油缸上方与主油缸密封连接，其缸内直径小于主油缸的缸内直径，活塞杆位于主油缸内的部位安装有主活塞，主活塞上设有连通主活塞两边的上主油缸室和下主油缸室的循环油道，在上主油缸室中设有控制阀门，控制阀门能打开和盖合循环油道，活塞杆位于次油缸内的部位安装有次活塞，次活塞能沿活塞杆上下移动，本发明的有益效果在于，利用低压力的次油缸推动活塞杆到达待加工工件，再通过向高压力的主油缸注入少量的油即可推动活塞杆对待加工工件进行加工，节省了所使用的电量，也节省了注油时间提高了冲压速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种油压缸，尤其涉及一种机械冲床用高速油压缸。
背景技术
现有的油压缸，要使油缸内活塞两边的油缸室的油压不同从而推动活塞带动活塞杆运动，必须往其中一个油缸室里注油，同时另一个油缸室的油回流到油箱，活塞杆往返运动一次注油需要花费不少时间，如压力50吨的油压机配6.5千瓦电机配30升/分的油泵，活塞杆往返运动一次需要注入6-7升油，其所用时间为12-14秒，安装上述油压缸的机械冲床一分钟只能冲压3-4冲次。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，在能提供同等压力的需求下，可以减少注油量从而减少注油时间，提高活塞杆往返运动速度的一种机械冲床用高速油压缸。
本发明通过以下技术方案实现。
本发明是一种机械冲床用高速油压缸，包括有油缸、活塞和活塞杆，油缸开有进油口和出油口，进油口和出油口分别位于活塞的两边，所述油缸包括有主油缸和次油缸，主油缸的上、下两端设有端盖，活塞杆通过导向套导向并用密封圈密封，次油缸设在主油缸上方与主油缸密封连接，其缸内直径小于主油缸的缸内直径，活塞杆位于主油缸内的部位安装有主活塞，主活塞上设有连通主活塞两边的上主油缸室和下主油缸室的循环油道，在上主油缸室中设有控制阀门，控制阀门能打开和盖合循环油道，活塞杆位于次油缸内的部位安装有次活塞，次活塞能沿活塞杆上下移动，活塞杆在次活塞上方和下方设有限制次活塞移动行程的上轴肩和下轴肩。
上述控制阀门包括盖体和拉杆，盖体位于主油缸的上主油缸室内，其形状尺寸能盖住循环油道，拉杆的下端穿过盖体至盖体下方且盖体能沿拉杆上下移动以打开和盖合循环油道，拉杆下端设有防止拉杆向上移动脱离盖体的第一限位机构，且盖体底面或主活塞顶面设有容纳第一限位机构的槽位以使盖体能和主活塞紧密贴合盖合循环油道，拉杆的上端穿过主油缸的上端盖以及次油缸内的次活塞至次活塞上方，该上端设有防止拉杆向下移动脱离次活塞的第二限位机构，第一限位机构和第二限位机构之间的拉杆长度与次活塞位于下轴肩时次活塞上表面到主活塞上表面之间的距离相当。
上述盖体为圆盘状，其直径小于主油缸的缸内直径，盖体位于主油缸进油口的下方，以利用油从该进油口进入主油缸时产生的推力使盖体向主活塞移动盖合循环油道。
上述盖体通过弹簧和主活塞连接，主活塞上设有容纳弹簧的盲腔，弹簧不受外力影响时能拉住盖体盖合循环油道。
上述第一限位机构为与拉杆一体成型的直径大于拉杆直径的圆台，第二限位机构为与拉杆螺纹连接的螺母。
上述次油缸的进油口为次进油口，其设在次油缸的顶部，次油缸的出油口为次出油口，其设在次油缸靠近主油缸上端面的缸壁处，主油缸的进油口为主进油口，其设在主油缸的上端面，主油缸的出油口为主出油口，其设在主油缸靠近下端面的缸壁处。
本发明的有益效果在于，利用低压力的次油缸推动活塞杆到达待加工工件，并在这个过程中始终保持主油缸内的油量保持不变，再通过向高压力的主油缸注入少量的油即可推动活塞杆对待加工工件进行加工，节省了所使用的电量，也节省了注油时间提高了冲压速度；具体为通过在主活塞上设置连通主活塞两边油缸室的循环通道，在活塞杆运动到待加工工件过程和返回过程这两个过程中，主活塞两边的上主油缸室和下主油缸室的油相互流通，没有流出油缸室外也不需要注油进油缸室内，主油缸的注油量为零所需注油时间也为零；另通过缸内直径小于主油缸缸内直径的低压力次油缸内的油推动次活塞带动活塞杆到达待加工工件也减少了所需注油量减少了注油时间，相比传统油压缸，活塞杆从开始运动到到达工作点这一过程需要的时间大大减少。
附图说明
图1为本发明次进油口注油前活塞杆位于初始状态时的结构示意图。
图2为本发明次进油口开始注油次活塞移动到下轴肩时的结构示意图。
图3为本发明活塞杆达到待加工工件时的结构示意图。
图4为本发明主油口开始注油盖体盖合循环油道时的结构示意图。
图5为本发明次出油开始注油次活塞上升至上轴肩时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本发明是一种机械冲床用高速油压缸，包括有油缸、活塞和活塞杆，油缸开有进油口和出油口，进油口和出油口分别位于活塞的两边，所述油缸包括有高压力的主油缸1和低压力的次油缸2，主油缸1的上、下两端设有端盖，活塞杆3通过导向套导向并用密封圈密封，次油缸2设在主油缸1上方与主油缸1密封连接，其缸内直径小于主油缸1的缸内直径，活塞杆3位于主油缸1内的部位安装有主活塞4，主活塞4上设有连通主活塞4两边的上主油缸室13和下主油缸室14的循环油道41，循环油道41可以设置多个，在上主油缸室13中设有控制阀门，控制阀门能打开和盖合循环油道41，活塞杆3位于次油缸2内的部位安装有次活塞5，次活塞5能沿活塞杆3上下移动，活塞杆3在次活塞5上方和下方分别设有限制次活塞5移动行程的上轴肩31和下轴肩32。
本发明利用低压力的次油缸2推动活塞杆3到达待加工工件，并在这个过程中始终保持主油缸1内的油量保持不变，再通过向高压力的主油缸1注入少量的油即可推动活塞杆3对待加工工件8进行加工，节省了所使用的电量，也节省了注油时间提高了冲压速度。
在本实施例中，上述控制阀门包括盖体6和拉杆7，盖体6位于主油缸1的上主油缸室13内，其形状尺寸能盖住循环油道41，拉杆7的下端穿过盖体6至盖体6下方且盖体6能沿拉杆7上下移动以打开和盖合循环油道41，拉杆7下端设有防止拉杆7向上移动脱离盖体6的第一限位机构71，且盖体6底面或主活塞4顶面设有容纳第一限位机构71的槽位以使盖体6能和主活塞4紧密贴合盖合循环油道41，拉杆7的上端穿过主油缸1的上端盖以及次油缸2内的次活塞5至次活塞5上方，该上端设有防止拉杆7向下移动脱离次活塞5的第二限位机构72，第一限位机构71和第二限位机构72之间的拉杆7的长度与次活塞5位于下轴肩32时次活塞5上表面到主活塞4上表面之间的距离相当，为了保持盖体6的移动稳定，拉杆7的数量可以为多条，以活塞杆3为圆心分布设置。
在本实施例中，盖体6为圆盘状，其直径小于主油缸1的缸内直径，盖体6位于主油缸1进油口的下方，在主油缸1注油前主油缸1内的油压处处相等，在往主油缸1的注油口注油的时候出油口同时打开，根据流体力学可知此时向主油缸1注入的油会对盖体6产生推力，使盖体6向主活塞4移动盖合循环油道41，盖体6越大越靠近注油口，其受到的推力越大，往主活塞4方向移动的响应速度也就越快，在盖体6盖合循环油道41后，因下主油缸室14内的油从出油口流出，上主油缸室13的压力大于下主油缸室14的压力，推动主活塞4带动活塞杆3向下移动加工待加工工件8。
作为进一步改进，可以在盖体6和主活塞4之间加设弹簧，弹簧的一端与盖体6连接，弹簧的另一端与主活塞4连接，并在主活塞4上设有容纳弹簧的盲腔，弹簧不受外力影响时能拉住盖体6盖合循环油道41即弹簧利用自身的弹力即可拉住盖体6盖合循环油道41，以上结构在主油缸1没有注油时，盖体6就已盖合循环油道41，不需利用进油的推力使盖体6盖合循环油道41，稳定性更高，该结构在活塞杆3向下移动时，下主油缸室14内的油经过循环油道41将盖体6向上顶离打开循环油道41，油即可流向上主油缸室13。
在本实施例中，上述次油缸2的进油口为次进油口21，其设在次油缸2的顶部，次油缸2的出油口为次出油口22，其设在次油缸2靠近主油缸1上端面的缸壁处，主油缸1的进油口为主进油口11，其设在主油缸1的上端面，这样在油进入主油缸1时进油即可对盖体6施加垂直于盖体6的推力，推动效果更好，主油缸1的出油口为主出油口12，其设在主油缸1靠近下端面的缸壁处，当然，油缸的进出油口的设置为本领域的公知常识，在此只是对其具体位置做出最适合本发明的合理设置。
在本实施例中，上述第一限位机构71为与拉杆7一体成型的直径大于拉杆7直径的圆台，第二限位机构73为与拉杆7螺纹连接的螺母，这种结构相对来说比较容易加工和装配当然也可以采用其他结构，对技术效果没多扫影响。
本发明的工作流程如下：
如图1到图5所示，首先，次进油口21注油推动次活塞5向下运动，到达下轴肩32时次活塞5带动活塞杆3向下运动，此时主活塞4在活塞杆3的带动下也向下运动，下主油缸室14内的油经过循环油道41将盖体6向上顶离打开循环油道41，油流向上主油缸室13，在活塞杆3到达待加工工件8时，可以通过传感器将活塞杆3已接触待加工工件8的信号传送到负责给主进油口11注油的油泵指示其工作同时主出油口12打开，此时主进油口11开始注油，盖体6在新注入的油的推力作用下迅速向主活塞4移动盖合循环油道41，然后主活塞4带动活塞杆3运动对待加工工件8进行加工；在加工完成后，通过油泵对次出油口22进行注油，次活塞5首先向上移动带动拉杆3向上移动将盖体6向上提升，循环油道41打开，次活塞5到达上轴肩31后带动活塞杆3向上移动，主活塞4也随之向上移动，此时上主油缸室13的油从循环油道41流回下油缸室14，保持主油缸1内的油处于充满状态；活塞杆3返回到初始位置后次进油口21再次注油，如此反复循环工作。
以上所述的本发明的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定，任何在本发明的精神原则之内所作出的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.一种机械冲床用高速油压缸，包括有油缸、活塞和活塞杆，油缸开有进油口和出油口，进油口和出油口分别位于活塞的两边，其特征在于，所述油缸包括有主油缸和次油缸，主油缸的上、下两端设有端盖，活塞杆通过导向套导向并用密封圈密封，次油缸设在主油缸上方与主油缸密封连接，其缸内直径小于主油缸的缸内直径，活塞杆位于主油缸内的部位安装有主活塞，主活塞上设有连通主活塞两边的上主油缸室和下主油缸室的循环油道，在上主油缸室中设有控制阀门，控制阀门能打开和盖合循环油道，活塞杆位于次油缸内的部位安装有次活塞，次活塞能沿活塞杆上下移动，活塞杆在次活塞上方和下方设有限制次活塞移动行程的上轴肩和下轴肩。
2.根据权利要求1所述的机械冲床用高速油压缸，其特征在于，所述控制阀门包括盖体和拉杆，盖体位于主油缸的上主油缸室内，其形状尺寸能盖住循环油道，拉杆的下端穿过盖体至盖体下方且盖体能沿拉杆上下移动以打开和盖合循环油道，拉杆下端设有防止拉杆向上移动脱离盖体的第一限位机构，且盖体底面或主活塞顶面设有容纳第一限位机构的槽位以使盖体能和主活塞紧密贴合盖合循环油道，拉杆的上端穿过主油缸的上端盖以及次油缸内的次活塞至次活塞上方，该上端设有防止拉杆向下移动脱离次活塞的第二限位机构，第一限位机构和第二限位机构之间的拉杆长度与次活塞位于下轴肩时次活塞上表面到主活塞上表面之间的距离相当。
3.根据权利要求2所述的机械冲床用高速油压缸，其特征在于，所述盖体为圆盘状，其直径小于主油缸的缸内直径，盖体位于主油缸进油口的下方，以利用油从该进油口进入主油缸时产生的推力使盖体向主活塞移动盖合循环油道。
4.根据权利要求2或3所述的机械冲床用高速油压缸，其特征在于，所述盖体通过弹簧和主活塞连接，主活塞上设有容纳弹簧的盲腔，弹簧不受外力影响时能拉住盖体盖合循环油道。
5.根据权利要求2所述的机械冲床用高速油压缸，其特征在于，所述第一限位机构为与拉杆一体成型的直径大于拉杆直径的圆台，第二限位机构为与拉杆螺纹连接的螺母。
6.根据权利要求1到3任一项所述的机械冲床用高速油压缸，其特征在于，所述次油缸的进油口为次进油口，其设在次油缸的顶部，次油缸的出油口为次出油口，其设在次油缸靠近主油缸上端面的缸壁处，主油缸的进油口为主进油口，其设在主油缸的上端面，主油缸的出油口为主出油口，其设在主油缸靠近下端面的缸壁处。
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