CN104564895A - 一种单作用柱塞缸和一种叉车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单作用柱塞缸，包括缸体，缸体内设有活塞和活塞杆，活塞将缸体内分为有杆腔和无杆腔；活塞杆内开设有主油路和通道，主油路的一端与无杆腔连通，另一端通过通道与有杆腔连通；通道内设有可在通道内往复运动的阀门；阀门内设有内径小于主油路的阻尼油路，阀门运动至将主油路堵塞时，主油路与通道之间通过阻尼油路连通；缸体内靠近缸体顶部位置还设有限位套筒。本发明还提供了一种具有该单作用柱塞缸的叉车。本发明提供的单作用柱塞缸，能实现高位缓冲功能，减少机械碰撞产生的噪音和振动，提高油缸的整体使用性能，增加油缸的使用寿命；采用该单作用柱塞缸的叉车，在高位工作时具有较高的安全性。

Description

一种单作用柱塞缸和一种叉车

技术领域

 本发明属于叉车领域，具体涉及一种单作用柱塞缸和具有该单作用柱塞缸的叉车。

背景技术

液压油缸以其工作稳定的优点收到各个行业的青睐，特别是在叉车起升系统中应用尤为广泛；目前常用的叉车用液压油缸一般分为活塞缸和柱塞缸。无论是活塞缸还是柱塞缸都需要加装缓冲装置，以减少活塞的机械碰撞造成的影响。目前，活塞缸和柱塞缸的低位缓冲已经成熟应用到叉车油缸中，且缓冲效果非常好。但是高位缓冲却在叉车应用中被忽视，原因在于低位工作频率大于高位工作频率，然而高位碰撞是很危险的，为了保障高位碰撞的可靠性和安全性，很有必要增加高位缓冲装置，目前应用于叉车油缸高位缓冲的研究比较少，主要是由于结构相对复杂，成本高。

发明内容

本发明解决了现有技术中叉车用柱塞缸存在的高位碰撞可靠性和安全性低导致油缸使用寿命低、高位缓冲结构复杂且成本高技术问题。

本发明提供了一种单作用柱塞缸，所述单作用柱塞缸包括缸体，缸体内设有活塞和活塞杆，所述活塞将缸体内分为有杆腔和无杆腔；

所述活塞杆内开设有主油路和通道，所述主油路的一端与无杆腔连通，另一端通过通道与有杆腔连通；

所述通道内设有阀门，所述阀门可在通道内往复运动从而将主油路堵塞或打开；所述阀门内设有内径小于主油路的阻尼油路，所述阀门运动至将主油路堵塞时，主油路与通道之间通过阻尼油路连通；

所述缸体的内表面靠近缸体顶部位置还设有用于压缩阀门的限位套筒。

作为本发明的进一步改进，所述限位套筒的内径沿靠近缸体顶部的方向逐渐减小。

作为本发明的进一步改进，所述阀门包括一体结构的顶部凸球体、中间柱形体和底部锥形体，所述顶部凸球体用于与限位套筒接触；所述中间柱形体的形状与通道的内部形状匹配，用于将主油路堵塞或打开。

作为本发明的进一步改进，所述通道内还设有中空形支撑体，所述中空形支撑体具有用于与所述底部锥形体紧密配合的中心通孔。

作为本发明的进一步改进，所述中空形支撑体的内径小于所述底部锥形体的外径。

作为本发明的进一步改进，所述中空形支撑体内还设有挡圈，且所述挡圈位于中心通孔的底部；所述挡圈与阀门的底部锥形体之间通过弹性件连接，所述挡圈上具有油路通孔。

作为本发明的进一步改进，所述中空形支撑体的外表面与通道的内表面之间螺纹连接；所述中空形支撑体的内表面与挡圈的外表面之间螺纹连接。

作为本发明的进一步改进，所述阻尼油路的一端延伸至底部锥形体的底面，另一端延伸至中间柱形体的侧面。

作为本发明的进一步改进，所述活塞与缸体之间还设有耐磨件。

作为本发明的进一步改进，所述缸体的顶部还套设有用于密封所述缸体的缸盖。

作为本发明的进一步改进，所述缸体的底部还设有油路入口。

本发明还提供了一种叉车，所述叉车具有本发明提供的单作用柱塞缸。

本发明提供的单作用柱塞缸，通过在柱塞缸的主油路上增设阀门，同时在阀门内设置内径小于主油路的阻尼油路，并且通过在缸内靠近缸顶部设置用于压缩阀门的限位套筒，从而可以使活塞杆运行至缸内高位（即靠近缸顶）时，缸内有杆腔与无杆腔之间通过阻尼油路进行油液的缓慢泄露，从而使得本发明能实现单作用柱塞缸的高位缓冲，减少机械碰撞产生的噪音和振动，提高油缸的整体使用性能，同时减小机械碰撞、增加油缸的使用寿命。采用该单作用柱塞缸的叉车，在高位工作时亦具有较高的安全性。最后，本发明提供的单作用柱塞缸，其结构简单，制造成本低。

附图说明

图1是本发明提供的单作用柱塞缸第一种使用状态的结构示意图。

图2是图1的局部A放大图。

图3是本发明提供的单作用柱塞缸第二种使用状态的结构示意图。

图中，1——缸盖，2——限位套筒，3——缸体，4——活塞杆，5——阀门，6——活塞，7——中空形支撑体，8——弹性件，9——挡圈；31——有杆腔，32——无杆腔；40——主油路，41——通道；50——阻尼油路，51——顶部图球体，52——中间柱形体，53——底部锥形体；61——耐磨件；71——中心通孔；91——油路通孔。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种单作用柱塞缸，如图1-图3所示，所述单作用柱塞缸包括缸体3，缸体3内设有活塞6和活塞杆4，所述活塞6将缸体3内分为有杆腔31和无杆腔32。活塞杆4内开设有主油路40和通道41，主油路40的一端与无杆腔32连通，另一端通过通道41与有杆腔31连通。通道41内设有阀门5，该阀门5可在通道41内往复运动从而将主油路40堵塞或打开。阀门5内设有内径小于主油路40的阻尼油路50。如前所述，阀门5可在通道41内往复运动，当阀门5运动至将主油路40堵塞时，则主油路40与通道41之间则仅通过阻尼油路50连通。具体地，主油路40是否被阀门5堵塞主要取决于阀门5在通道41中的位置。因此，本发明中，在缸体3的内表面靠近缸体3顶部位置还设有用于压缩阀门5的限位套筒2。因此，当活塞6连同活塞杆4运动至靠近缸顶时，可通过限位套筒2压缩阀门5逐渐向通道41内运动，从而将主油路40堵塞，此时无杆腔32与有杆腔31之间则通过阻尼油路50进行油液的缓慢泄露，即实现油缸的缓冲过程。

如图1-图3所示，本发明中，所述限位套筒2既能用于压缩阀门5，还可用于限制活塞6的行程，防止活塞6撞击缸体3顶部。作为本发明的一种优选实施方式，限位套筒2的内径沿靠近缸体3顶部的方向逐渐减小，因此其可以渐进地压缩阀门5，使阀门5在通道41内的运动缓慢进行。

如图1-图3所示，本发明中，所述阀门5为异形阀，其包括一体结构的顶部凸球体51、中间柱形体52和底部锥形体53。其中，顶部凸球体51用于与限位套筒2接触，即在活塞6连同活塞杆4的运动过程中，随着活塞杆4逐渐靠近缸顶，通道41内的阀门5的顶部凸球体51则开始被限位套筒2压缩，从而将阀门5整体往通道41内压缩。而阀门5的述中间柱形体52的形状与通道41的内部形状匹配，在阀门5往通道41内运动的过程中，中间柱形体52逐渐往通道内运动，从而其可将位于通道41一侧的主油路40堵塞或打开。而阻尼油路50在阀门5中的形状也为曲折设置，具体地，其一端延伸至底部锥形体53的底面，另一端延伸至中间柱形体52的侧面。当阀门5的中间柱形体52将主油路40堵塞时，此时主油路40内的油液则只能通过阻尼油路50继续缓慢流通，从而实现无杆腔32与有杆腔31之间的油液流动，即实现油缸的缓冲过程。本发明中，阻尼油路50的内径小于主油路40的内径，最好是远小于主油路40的内径，此时油缸缓冲效果更佳。

如前所述，阀门5的顶部凸球体51用于与限位套筒2接触，即限位套筒2从顶部压缩阀门5。为防止阀门5从通道41的底部脱落，本发明中，所述通道41内还设有中空形支撑体7，其可从阀门5的底部支撑阀门5。具体地，该中空形支撑体7具有用于与底部锥形体53紧密配合的中心通孔71，使得阀门5运行至通道41的底部时，可通过该中空形支撑体7从底部将阀门5封闭住。为保证阀门5与中空形支撑体7之间的紧密配合，防止主油路40中的油液直接通过通道41与有杆腔31连通，本发明中，所述中空形支撑体7的内径小于所述底部锥形体53的外径，即中心通孔71的直径小于底部锥形体53的最大外径，从而中空形支撑体可套于底部锥形体53的外围以实现密封。需要指出地是，本发明中，也可在中空形支撑体7内部增设台阶，从而通过该台阶从阀门5底部封堵所述阀门5的底部锥形体53以实现密封，但不局限于此。

如图1-图3所示，所述中空形支撑体7内还设有挡圈9，且所述挡圈9位于中心通孔71的底部；所述挡圈9上具有油路通孔91。油路通孔91的设置，主要是保证主油路40与阻尼油路50连通后，能使得油液从阻尼油路50中通过油路通孔91与有杆腔31连通，从而实现无杆腔32与有杆腔31的油路连通。

作为本发明的一种优选实施方式，所述挡圈9与阀门5的底部锥形体53之间通过弹性件8连接。因此，当活塞6连同活塞杆4运动至靠近缸体3顶部时，通过限位套筒2压缩阀门5往通道41内运动，使阀门5的中间柱形体52将主油路40堵塞（此时弹性件8处于压缩状态，阀门5处于关闭状态），使得无杆腔32与有杆腔31之间通过阻尼油路50连通，实现油缸的高位缓冲过程，如图3所示；而当活塞6连同活塞杆4在重力作用下往缸底运动时，限位套筒2则不再压缩阀门5，此时弹性件8则会从压缩状态慢慢转化为自由状态进行复位，其可从阀门5的底部向上推动阀门5，至阀门5的中间柱形体52不再堵塞主油路40，使阀门5处于全开状态，如图1或图2所示。本发明中，所述弹性件8可直接采用复位弹簧，但不局限于此。此时，挡圈9还具有限制弹性件8和调节弹性件8预紧压力的作用。

本发明中，所述主油路40与阻尼油路50可设置为圆形油路管道，但不局限于此。另外，通道41也可设置为圆形通道，此时，对应地，所述阀门5的中间柱形体52则为圆柱体形，而底部锥形体53则可设置为圆锥体形。进一步地，中空形支撑体7也应设置为圆柱筒形，其外表面为圆柱面，其内部的中心通孔71的截面形状则相应为圆形，且该圆形的内径小于底部锥形体53的圆锥体外径，以保证中空支撑体7能将阀门5从底部封堵。

本发明中，所述中空形支撑体7的外表面与通道41的内表面之间螺纹连接，但不局限于此，例如还可采用现有技术中常用的其它中各种连接固定方式。类似地外，所述中空形支撑体7的内表面与挡圈9的外表面之间也可采用螺纹连接，但不局限于此。

作为本领域技术人员的公知常识，所述活塞6与缸体3之间还设有耐磨件61，防止活塞6与缸体3的接触面产生摩擦损坏。进一步地，活塞6与缸体3之间还可增设密封装置，防止缸体3内的油液泄露。如图1-图3所示，所述缸体3的顶部还套设有用于密封所述缸体3的缸盖1。作为本领域技术人员的公知常识，所述缸体3的底部还设有油路入口（附图中未示出），用于往缸体3内输入或输出油液。

本发明提供的单作用柱塞缸的工作原理为：油液从缸体3底部的油路入口进油后，首先会通过活塞杆4的主油路40和通道41进入到有杆腔31，即油液会填满整个油缸包括有杆腔31和无杆腔32，此时阀门5处于全开状态，如图1和图2所示。随着压力的增加，活塞杆4开始运动，此时运动是有杆腔31和无杆腔32形成一个差动回路，有杆腔31里面的油液通过活塞杆4上的主油路40流入到无杆腔32中加速活塞杆4的移动。不管油液是从有杆腔31流入无杆腔32，还是无杆腔32流入有杆腔31，阀门5在弹性件8的作用下都是全开的。当活塞杆4继续运动至阀门5的顶部凸球体51与限位套筒2开始接触后，阀门5被迫向通道41内运动，并压缩阀门5底部的弹性件8，使弹性件8从自由状态慢慢转化为压缩状态，至阀门5的底部锥形体53与中空支撑体7的上表面接触，并通过中空支撑体7将油路通道切断，而阀门5的中间柱形体52则将主油路40堵塞，此时无杆腔32与有杆腔31之间则通过阻尼油路50连通，如图3所示。因此，随着活塞杆4继续移动，有杆腔31内压力增大，此时其只能通过阀门5内的阻尼油路50将油液缓慢泄漏至无杆腔32中，而油液的缓慢泄漏过程就是油缸的缓冲过程，从而实现本发明的单作用柱塞缸的高位缓冲功能。

本发明中，所述单作用柱塞缸主要是应用于叉车领域，也可应用与其它相近领域，本发明没有特殊限定。因此，本发明还提供了一种叉车，所述叉车即具有本发明提供的单作用柱塞缸。

综上所述，本发明提供的单作用柱塞缸，通过在柱塞缸的主油路上增设阀门5，同时在阀门5内设置内径小于主油路40的阻尼油路50，并且通过在缸内靠近缸顶部设置用于压缩阀门5的限位套筒2，从而可以使活塞杆4运行至缸内高位（即靠近缸顶）时，缸内有杆腔31与无杆腔32之间通过阻尼油路50进行油液的缓慢泄露，从而使得本发明能实现单作用柱塞缸的高位缓冲，减少机械碰撞产生的噪音和振动，提高油缸的整体使用性能，同时减小机械碰撞、增加油缸的使用寿命。采用该单作用柱塞缸的叉车，在高位工作时亦具有较高的安全性。最后，本发明提供的单作用柱塞缸，其结构简单，制造成本低。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种单作用柱塞缸，其特征在于，所述单作用柱塞缸包括缸体（3），缸体（3）内设有活塞（6）和活塞杆（4），所述活塞（6）将缸体（3）内分为有杆腔（31）和无杆腔（32）；

所述活塞杆（4）内开设有主油路（40）和通道（41），所述主油路（40）的一端与无杆腔（32）连通，另一端通过通道（41）与有杆腔（31）连通；

所述通道（41）内设有阀门（5），所述阀门（5）可在通道（41）内往复运动从而将主油路（40）堵塞或打开；所述阀门（5）内设有内径小于主油路（40）的阻尼油路（50），所述阀门（5）运动至将主油路（40）堵塞时，主油路（40）与通道（41）之间通过阻尼油路（50）连通；

所述缸体（3）的内表面靠近缸体（3）顶部位置还设有用于压缩阀门（5）的限位套筒（2）。

2.根据权利要求1所述的单作用柱塞缸，其特征在于，所述限位套筒（2）的内径沿靠近缸体（3）顶部的方向逐渐减小。

3.根据权利要求1或2所述的单作用柱塞缸，其特征在于，所述阀门（5）包括一体结构的顶部凸球体（51）、中间柱形体（52）和底部锥形体（53），所述顶部凸球体（51）用于与限位套筒（2）接触；所述中间柱形体（52）的形状与通道（41）的内部形状匹配，用于将主油路（40）堵塞或打开。

4.根据权利要求3所述的单作用柱塞缸，其特征在于，所述通道（41）内还设有中空形支撑体（7），所述中空形支撑体（7）具有用于与所述底部锥形体（53）紧密配合的中心通孔（71）。

5.根据权利要求4所述的单作用柱塞缸，其特征在于，所述中空形支撑体（7）的内径小于所述底部锥形体（53）的最大外径。

6.根据权利要求4或5所述的单作用柱塞缸，其特征在于，所述中空形支撑体（7）内还设有挡圈（9），且所述挡圈（9）位于中心通孔（71）的底部；所述挡圈（9）与阀门（5）的底部锥形体（53）之间通过弹性件（8）连接，所述挡圈（9）上具有油路通孔（91）。

7.根据权利要求4所述的单作用柱塞缸，其特征在于，所述中空形支撑体（7）的外表面与通道（41）的内表面之间螺纹连接；所述中空形支撑体（7）的内表面与挡圈（9）的外表面之间螺纹连接。

8.根据权利要求3所述的单作用柱塞缸，其特征在于，所述阻尼油路（50）的一端延伸至底部锥形体（53）的底面，另一端延伸至中间柱形体（52）的侧面。

9.根据权利要求1或2所述的单作用柱塞缸，其特征在于，所述活塞（6）与缸体（3）之间还设有耐磨件（61）。

10.根据权利要求1或2所述的单作用柱塞缸，其特征在于，所述缸体（3）的顶部还套设有用于密封所述缸体（3）的缸盖（1）。

11.根据权利要求1或2所述的单作用柱塞缸，其特征在于，所述缸体（3）的底部还设有油路入口。

12.一种叉车，其特征在于，所述叉车具有权利要求1-11任一项所述的单作用柱塞缸。