CN104481963A - 一种油缸、泵送系统及混凝土泵送设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种油缸，包括缸筒、设置于所述缸筒内的第一活塞、连接所述第一活塞的第一活塞杆以及位于所述缸筒两端的第一端盖和第二端盖，所述第一活塞杆穿设于所述第二端盖上，所述第一活塞杆靠近所述第一活塞的一端设有限位腔，所述限位腔内设有第二活塞，所述第二活塞连接有第二活塞杆，所述第二活塞杆的端部向所述油缸的无杆腔延伸；所述第二活塞杆内设有连通所述限位腔与所述无杆腔的油道，所述油道上设有阀门；所述缸筒或所述第一端盖上设有控制机构，所述控制机构用于控制所述阀门的打开。此结构的油缸，具有整体长度短、重量轻、安装空间小及制造成本低的优点。另外，本发明还提出一种包括上述油缸的泵送系统及混凝土泵送设备。

Description

一种油缸、泵送系统及混凝土泵送设备

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种油缸、泵送系统及混凝土泵送设备。

背景技术

为方便维护，一些工程机械在进行设备保养和维护时，需要将工程机械的执行元件回退至工作位置后端更后的位置，这时需要在单杆双作用液压缸活塞的行程的基础上再增加一个返回行程，同时须保证设备工作时活塞只在工作行程范围内往复运动。

行程加长的单杆单作用液压缸可以实现这种需求，单杆单作用液压缸与二位三通阀相连，压力油推动单杆单作用液压缸活塞步进至前端极限位置并固定在此位置，此时单杆单作用液压缸活塞杆伸入单杆双作用液压缸缸筒内部推动单杆双作用液压缸活塞位置前移，这时单杆双作用液压缸的行程由最大行程缩短为工作行程。切换二位三通阀使单杆单作用液压缸与油箱接通，同时驱动单杆双作用液压缸活塞杆后退，执行元件可以退到极限工作位置更后的位置。

对于混凝土泵送设备而言，其泵送系统的主油缸主要由单杆双作用液压缸，增加调节活塞(限定调节范围)或调节油缸(包含调节活塞)，单杆双作用液压缸的活塞杆在活塞后端延长一段距离顶住调节活塞，缸筒后端与二位三通阀相连。二位三通阀充油时调节活塞推动活塞杆位置前移，这时单杆双作用液压缸的行程由最大行程缩短为工作行程。切换二位三通阀使单杆单作用液压缸与油箱接通，同时驱动单杆双作用液压缸活塞杆后退，执行元件可以退到极限工作位置更后的位置。

申请号为201020684689.1的中国专利中公开了一种带有调节油缸的主油缸，申请号为200720063960.8的中国专利中公开了一种带有调节活塞的主油缸，上述两个专利文件公开的技术方案中，均增加了一个单独的调节油缸，占用空间相对较大，导致主油缸的整体长度增加，不但增加了主油缸的重量，还增加了主油缸的使用成本。

综上所述，对于行程可调的油缸，如混凝土泵送设备的主油缸，如何缩短油缸的整体长度，减轻其重量，减少安装空间，降低制造成本，成了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的问题是如何提供一种占用空间小、使用成本低，且活塞杆可回退至工作位置后端的油缸，另外，本发明还提供了一种泵送系统及混凝土泵送设备。

为解决上述问题，首先，本发明提出了一种油缸，包括缸筒、设置于所述缸筒内的第一活塞、连接所述第一活塞的第一活塞杆以及位于所述缸筒两端的第一端盖和第二端盖，所述第一活塞杆穿设于所述第二端盖上，所述第一活塞杆靠近所述第一活塞的一端设有限位腔，所述限位腔内设有第二活塞，所述第二活塞连接有第二活塞杆，所述第二活塞杆的端部向所述油缸的无杆腔延伸；所述第二活塞杆内设有连通所述限位腔与所述无杆腔的油道，所述油道上设有阀门；所述缸筒或所述第一端盖上设有控制机构，所述控制机构用于控制所述阀门的打开。

作为本发明一种油缸在一方面的改进，所述控制机构包括操作杆，所述第一端盖上开设有滑动腔，所述操作杆可滑动地设置于所述滑动腔内。

作为本发明一种油缸在一方面的改进，所述油缸还包括连通所述滑动腔的控制回路，所述控制回路上设置有电磁阀，所述电磁阀的进油口连接压力源，所述电磁阀的工作油口连接所述滑动腔，所述电磁阀的回油口连通油箱。

作为本发明一种油缸在一方面的改进，所述阀门为单向阀，所述单向阀的出口与所述限位腔连通。

作为本发明一种油缸在一方面的改进，所述单向阀包括设置于所述第二活塞杆端部的阀体、可移动设置于所述阀体内的阀芯，以及位于所述阀体内的第一弹簧，第一弹簧位于所述阀芯朝向所述限位腔一侧。

作为本发明一种油缸在一方面的改进，所述限位腔内还设有用于使所述第二活塞杆向所述无杆腔伸出的第二弹簧，所述第二弹簧的一端抵靠在所述第二活塞或第二活塞杆上。

作为本发明一种油缸在一方面的改进，所述油道沿所述第二活塞杆的轴向贯穿于所述第二活塞杆内，所述第二活塞杆的端部沿径向设置有分支流道。

作为本发明一种油缸在一方面的改进，所述第一活塞或第一活塞杆上设有固定块，所述固定块用于防止所述第二活塞从所述限位腔中滑落。

上述结构的油缸，包括缸筒、设置于缸筒内的第一活塞、连接第一活塞的第一活塞杆以及位于缸筒两端的第一端盖和第二端盖，第一活塞杆穿设于第二端盖上，第一活塞杆靠近第一活塞的一端设有限位腔，限位腔内设有第二活塞，第二活塞连接有第二活塞杆，第二活塞杆的端部向油缸的无杆腔延伸；第二活塞杆内设有连通限位腔与无杆腔的油道，油道上设有阀门；缸筒或第一端盖上设有控制机构，控制机构用于控制阀门的打开。此结构的油缸，缸筒内的第一活塞杆可回退至比工作位置更靠后的位置，与现有结构的油缸相比，具有整体长度短、重量轻、安装空间小及制造成本低的优点。

其次，本发明还提供了一种泵送系统，包括主油缸、输送缸以及设置在所述主油缸与所述输送缸之间的水箱，所述主油缸为上述的油缸，所述第一活塞杆还与所述输送缸的砼活塞连接。

上述的泵送系统，由于采用了前述的油缸，在砼活塞需要进行维修或保养时，缸筒内的第一活塞杆可回退至比工作位置更靠后的位置，同时，由于主油缸整体较短，因此，泵送系统布置空间小，重量轻。

另外，本发明提出了一种混凝土泵送设备，包括上述的油缸，或包括上述的泵送系统。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明一种油缸限制行程状态时的结构示意图；

图2为图1中A部放大示意图；

图3为本发明一种油缸最大行程状态时的结构示意图；

图4为本发明一种油缸复位状态时的结构示意图。

图1至图4中附图标记的对应关系为：

1第一活塞杆           2限位腔            3第一活塞

4第二弹簧             5第二活塞          6第二活塞杆

7单向阀               8操作杆            9电磁阀

10第一端盖            11第一弹簧         12固定块

13油道                14滑动腔           15缸筒

16第二端盖            17无杆腔           18分支流道

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一方面，如图1至图4所示的油缸，包括缸筒15，设置于缸筒15内的第一活塞3，以及连接第一活塞3的第一活塞杆1，第一活塞杆1和第一活塞3可转动连接，优选采用固定连接，第一活塞3可在缸筒15内来回移动，缸筒15两端设有第一端盖10和第二端盖16，即位于缸筒15右边的第一端盖10和左边的第二端盖16，第一活塞杆1穿设于第二端盖16上。第一活塞杆1靠近第一活塞3的一端设有限位腔2，限位腔2内设有第二活塞5，第二活塞5上连接有第二活塞杆6，第二活塞5与第二活塞杆6可以固定连接或一体成型，第二活塞杆6的端部向油缸的无杆腔17延伸，即第二活塞杆6从限位腔2伸出到油缸的无杆腔17。第二活塞杆6内设有连通限位腔2与无杆腔17的油道13，油道13上设有阀门，该阀门用于控制油道13的通断。此外，缸筒15或第一端盖10上还设有控制机构，控制机构用于控制阀门的打开，当然，也可以即控制阀门的打开，又控制阀门的关闭。

前述的方案，在正常工作状态下，限位腔2内充满液压油，阀门关闭，第二活塞杆6从限位腔2中伸出，当第一活塞3带动第一活塞杆1向右移动时，由于第二活塞杆6的作用，第一活塞3不能移动到右端的极限位置，此时第二活塞杆6起到限位作用，如图1所示；当需要使第一活塞3移动到极限位置时，通过控制机构控制阀门打开，从而将限位腔2内的液压油排出到油缸的无杆腔17(第二活塞杆6的端部顶靠在第一端盖10上，通过油缸的有杆腔进油，推动第一活塞3向右移动)，第二活塞5相对第一活塞杆1向左移动，第二活塞杆6至少部分可缩回到限位腔2内，由于没有第二活塞杆6的限位作用，第一活塞3可以移动到右端的极限位置，满足特殊工况的要求，如图3所示。因此，通过控制第二活塞杆6在限位腔2内的伸出与缩回，可以控制第一活塞3在缸筒15内移动的行程，满足某些油缸对特殊工况的需求，同时，跟现有技术相比，取消了调节油缸，因此油缸的整体长度变短，重量减轻，同时节省了原材料，降低了成本。

控制机构可以采用手动或自动，可以采用多种结构，只要能够打开阀门即可，具体地，如图1和图2所示，控制机构包括操作杆8，第一端盖10上开设有滑动腔14，操作杆8可滑动地设置于滑动腔14内，通过操作杆8，可对阀门进行操作。可以理解，操作杆8设置在与阀门对应的位置，当需要控制阀门打开时，可以手动推动操作杆8伸入油缸的无杆腔17，推动阀门打开，使限位腔2与无杆腔17导通，限位腔2内的液压油可以排出到无杆腔17，从而解除对油缸的限位功能。

上述技术方案中，为提高油缸控制的自动化，油缸还可以设置连通滑动腔14的控制回路，控制回路上设有电磁阀9，电磁阀9的进油口连通压力源，电磁阀9包括工作油口，其工作油口连通滑动腔14，电磁阀9的回油口连通油箱。具体地，压力源可以是气体压力源或液体压力源，电磁阀9可以使用二位三通电磁换向阀，当需要控制操作杆8移动时，通过控制电磁阀9向滑动腔14内充入压力介质(如压力油或压缩空气)，操作杆8可以向左移动，从而推动阀门打开。

上述技术方案中，油道13可以采用多种方式设置，只要能够连通限位腔2及无杆腔17，同时可以设置阀门通过控制机构打开即可，优选地，油道13沿第二活塞杆6的轴向贯穿于第二活塞杆6内，第二活塞杆6的端部沿径向设有分支流道18。沿轴向设置油道13及径向设置分支流道18，加工方便，工艺性好，分支流道18可以为一个或多个。

上述技术方案中，阀门可以沿第二活塞杆6的轴向设置，也可以沿第二活塞杆6的径向设置，可以设置在第二活塞杆6的中部或端部，优选地，阀门为单向阀7，单向阀7的出口与限位腔2连通，通常状态下，将限位腔2内的液压油封闭。具体地，单向阀7包括设置于第二活塞杆6端部的阀体，可移动地设置于阀体内的阀芯，以及位于阀体内的第一弹簧11，第一弹簧11位于阀芯朝向限位腔2的一侧。阀体可以单独设置，也可以在第二活塞杆6加工获得，第一弹簧11可以将单向阀7保持在关闭状态，当需要解除对油缸的限位时，通过操作杆8推动阀芯，克服第一弹簧11的作用力，使限位腔2与无杆腔17连通，此时第一活塞3可以向右移动到极限位置，如图3所示。

当油缸需要从解除限位(图3)切换到限位状态(图1)，需要向限位腔2中充入液压油，此时可以在控制第二活塞杆6不移动的情况下(如在第一端盖10上设置夹紧机构或定位机构)，向无杆腔17充入压力油，压力油自动打开单向阀7，当限位腔2内充满压力油以后(可以通过第一活塞杆1的伸出量或向无杆腔17的进油量判断)，松开第二活塞杆6，完成切换工作。

优选地，为方便使第二活塞杆6及时复位，即，第二活塞杆6保持伸出状态，在限位腔2内设置用于使第二活塞杆6复位的第二弹簧4，第二弹簧4为复位弹簧，能够压缩。第二弹簧4的左端抵靠在限位腔2的壁上，第二弹簧4的右端抵靠在第二活塞杆6端部。如图4所示，当油缸从解除限位(图3)切换到限位状态(图1)时，只需要从油缸的无杆腔17中进油，压力油推动第一活塞3带动第一活塞杆1伸出(向左移动)，此时，第二活塞杆6在第一活塞杆1的带动下脱离第一端盖10，由于第二弹簧4的作用，第二活塞5(带动第二活塞杆6)相对第一活塞杆1向右移动，限位腔2内产生真空，迫使单向阀7打开，从而无杆腔17的压力油可以进入限位腔2，经过一段时间，限位腔2内充满压力油，油缸从解除限位变成限位状态。

上述技术方案中，为防止第二活塞5从限位腔2中滑落，第一活塞3的右端还设有固定块12，为方便拆卸，固定块12通过螺栓固定设置于第一活塞3的端部，固定块12可以为一块或多块，在此不作具体限定，当然固定块12也可以设置在第一活塞杆1的端部。

为防止泄漏，保证油缸的密封性，第一活塞3与缸筒15之间、第二活塞5与第一活塞杆1之间，以及操作杆8与第一端盖10(即滑动腔14)之间均设有一个或多个密封件。密封件具体为密封圈，其截面形状可以为圆形，也可以为不规则的多边形，在此不作具体限定。

图1为油缸限制行程时的示意图，此时，电磁阀9失电，单向阀7处于关闭状态，第二活塞杆6伸出，限位腔2和油道13内均充满液压油，第二活塞杆6迫使第一活塞3在限制的行程内移动，实现限位功能。

图3为油缸处于最大行程，即全行程状态时的示意图，电磁阀9得电，操作杆8向左移动，并推开单向阀7，限位腔2内的高压油液泄出，第一活塞3和第一活塞杆1向右移动，第二活塞杆6至少部分缩回至限位腔2内，实现活塞退位功能。

图1和图4为油缸处于复位状态的结构示意图，油缸的无杆腔17进油，第一活塞3及第一活塞杆1向左移动，同时，第二活塞5在第二弹簧4的作用下向右移动，限位腔2内外形成负压(即真空)，在负压作用下，单向阀7开启，油液进入限位腔2内，并最终充满液压油。

上述结构的油缸，油缸内的第一活塞3和第一活塞杆1可回退至工作位置后端，方便维护和保养，同时，与现有此类油缸相比，取消了调节油缸，缩短了油缸的整体长度，减轻了重量，减少了安装空间，降低了制造成本。

另一方面，本发明还提出一种泵送系统，包括主油缸、输送缸以及设置在主油缸与输送缸之间的水箱，该主油缸为上述的油缸，第一活塞杆1与输送缸的砼活塞连接。前述的泵送系统，由于采用了上述的油缸，在砼活塞需要进行维修或保养时，缸筒15内的第一活塞杆1可回退至比工作位置更靠后的位置，同时，由于主油缸整体较短，因此，泵送系统布置空间小，重量轻。

另外，本发明还提出了一种混凝土泵送设备，采用上述的油缸或者泵送系统，混凝土泵送设备可以为泵车、车载泵、拖泵或砂浆泵，相应地，该混凝土泵送设备也具有相应的技术效果，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种油缸，包括缸筒(15)、设置于所述缸筒(15)内的第一活塞(3)、连接所述第一活塞(3)的第一活塞杆(1)以及位于所述缸筒(15)两端的第一端盖(10)和第二端盖(16)，所述第一活塞杆(1)穿设于所述第二端盖(16)上，其特征在于，

所述第一活塞杆(1)靠近所述第一活塞(3)的一端设有限位腔(2)，所述限位腔(2)内设有第二活塞(5)，所述第二活塞(5)连接有第二活塞杆(6)，所述第二活塞杆(6)的端部向所述油缸的无杆腔(17)延伸；

所述第二活塞杆(6)内设有连通所述限位腔(2)与所述无杆腔(17)的油道(13)，所述油道(13)上设有阀门；

所述缸筒(15)或所述第一端盖(10)上设有控制机构，所述控制机构用于控制所述阀门的打开。

2.根据权利要求1所述的油缸，其特征在于，所述控制机构包括操作杆(8)，所述第一端盖(10)上开设有滑动腔(14)，所述操作杆(8)可滑动地设置于所述滑动腔(14)内。

3.根据权利要求2所述的油缸，其特征在于，还包括连通所述滑动腔(14)的控制回路，所述控制回路上设置有电磁阀(9)，所述电磁阀(9)的进油口连接压力源，所述电磁阀(9)的工作油口连接所述滑动腔(14)，所述电磁阀(9)的回油口连通油箱。

4.根据权利要求1-3任一项所述的油缸，其特征在于，所述阀门为单向阀(7)，所述单向阀(7)的出口与所述限位腔(2)连通。

5.根据权利要求4所述的油缸，其特征在于，所述单向阀(7)包括设置于所述第二活塞杆(6)端部的阀体、可移动设置于所述阀体内的阀芯以及位于所述阀体内的第一弹簧(11)，第一弹簧(11)位于所述阀芯朝向所述限位腔(2)一侧。

6.根据权利要求1-3任一项所述的油缸，其特征在于，所述限位腔(2)内还设有用于使所述第二活塞杆(6)向所述无杆腔(17)伸出的第二弹簧(4)，所述第二弹簧(4)的一端抵靠在所述第二活塞(5)或第二活塞杆(6)上。

7.根据权利要求1-3任一项所述的油缸，其特征在于，所述油道(13)沿所述第二活塞杆(6)的轴向贯穿于所述第二活塞杆(6)内，所述第二活塞杆(6)的端部沿径向设置有分支流道(18)。

8.根据权利要求1-3任一项所述的油缸，其特征在于，所述第一活塞(3)或第一活塞杆(1)上设有固定块(12)，所述固定块(12)用于防止所述第二活塞(5)从所述限位腔(2)中滑落。

9.一种泵送系统，包括主油缸、输送缸以及设置在所述主油缸与所述输送缸之间的水箱，其特征在于，所述主油缸为权利要求1至8中任一项所述的油缸，所述第一活塞杆(1)还与所述输送缸的砼活塞连接。

10.一种混凝土泵送设备，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的油缸，或包括权利要求9所述的泵送系统。