CN104595281B - 缓冲油缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓冲油缸，涉及液压油缸技术领域，它括缸体，活塞将缸体内腔分隔成有杆腔和无杆腔，无杆腔与油口连通，活塞设有安装缓冲柱塞的缓冲腔，缓冲柱塞设有轴向通孔，在活塞内设置有使缓冲柱塞伸出活塞的弹性件，缓冲柱塞上开设有连通无杆腔和轴向通孔的小孔，活塞固定有与缓冲柱塞滑动配合的导向档圈；活塞内设有单向阀和连接单向阀与缓冲腔的引流孔；缓冲油缸启动时，液压油的一部分经油口、缓冲柱塞轴向通孔、引流孔和单向阀进入无杆腔，另一部分通过小孔进入无杆腔；在缓冲油缸的缓冲过程中，无杆腔内的液压油经小孔、缓冲柱塞的轴向通孔和油口回油。本发明能快速启动，缓冲过程中压力平稳过渡，减小缓冲压力峰值，提高油缸寿命。

Description

缓冲油缸

技术领域

本发明涉及液压油缸技术领域，尤其是一种带缓冲结构的起升油缸。

背景技术

液压油缸在快速运动过程中，会在行程终端产生强烈的冲击、噪声甚至是机械碰撞，尤其是在高压的情况下，这种影响更为明显，严重的影响了油缸的使用寿命，因而必须在结束运动前进行适当的制动和缓冲，以保证系统和油缸的使用寿命，一般常用的缓冲方法有液压缸内缓冲和液压缸外缓冲，然而，液压缸外缓冲会增加整个液压系统的复杂性，增加整个系统的成本。液压缸内缓冲装置结构简单，体积小，不需要额外增加任何流量控制阀等液压元件，因而是一种比较理想的缓冲方式。

现有的缓冲缸内缓冲结构简单，一般是在活塞杆上加一个圆柱形缓冲套，缓冲套与缓冲腔之间通过间隙配合，这种结构存在的最大问题是缓冲过程由于缓冲套和缓冲腔加工之间的误差，缓冲套与缓冲腔之间存在着偏心，这不仅造成缓冲套与缓冲腔内壁之间存在着磨损，而且会影响缓冲效果，甚至会丧失缓冲效果，产生很大的振动和噪声，油缸瞬间冲击过大而极大缩小油缸使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种缓冲油缸，这种缓冲油缸可以解决现有油缸的缓冲结构存在偏心现象，造成磨损而影响缓冲效果，导致油缸瞬间冲击过大而极大缩小油缸使用寿命的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种缓冲油缸包括设置于缸体内的活塞，所述活塞将所述缸体的内腔分隔形成有杆腔和无杆腔，所述无杆腔与油口连通，所述活塞设有安装缓冲柱塞的缓冲腔，所述缓冲柱塞设有轴向通孔，在所述活塞内设置有使所述缓冲柱塞伸出所述活塞的弹性件，所述缓冲柱塞上开设有连通所述无杆腔和所述轴向通孔的小孔，所述活塞固定有与所述缓冲柱塞滑动配合的导向档圈；所述活塞内设有单向阀和连接所述单向阀与所述缓冲腔的引流孔；缓冲油缸启动时，液压油的一部分经所述油口、所述缓冲柱塞的轴向通孔、所述引流孔和所述单向阀进入所述无杆腔，另一部分通过所述小孔进入所述无杆腔；在缓冲油缸的缓冲过程中，所述无杆腔内的液压油经所述小孔、所述缓冲柱塞的轴向通孔和所述油口回油。

上述缓冲油缸的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述活塞开设有与所述缓冲腔同轴设置的容纳孔，所述导向档圈通过空心的压紧螺母固定于所述容纳孔内，所述缓冲柱塞的一端设置有台肩，另一端设置有与所述导向档圈相抵的卡环，在所述压紧螺母和所述缓冲柱塞之间设置有所述弹性件，所述弹性件为两端分别与所述导向档圈和所述缓冲柱塞的台肩相抵接的弹簧。

进一步的，所述缓冲柱塞与所述缓冲腔为间隙配合，第一单边间隙a=0.5～3 mm；所述卡环与所述缓冲腔为间隙配合，第二单边间b=0.05～1 mm；所述导向档圈与所述缓冲柱塞为间隙配合，其配合间隙c=0.01～0.1 mm；在同一个油缸中，三个配合间隙的关系是a>b>c。

进一步的，所述小孔为从所述缓冲柱塞外表面径向向内开设的径向小孔，所述小孔的个数为1个以上，所述小孔的直径为0.01～5mm。

进一步的，具有1个以上所述单向阀。

进一步的，所述缓冲柱塞与所述缸头的接触为线接触或者面接触。

进一步的，在所述活塞外壁的中部设置有主密封环，在所述主密封环的两旁设置有支持环。

进一步的，在所述活塞外壁设置有密封环，在所述密封环靠近所述有杆腔的一侧设置有支撑环。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：缓冲油缸在刚刚启动的时候，从油口的油经活塞上的单向阀流入无杆腔，实现快速启动的功能；在油缸下降的过程中，由于弹簧的作用，使得缓冲柱塞被弹出，油缸快下降到底的时候，缓冲柱塞先与油缸底部接触，形成封闭空间，无杆腔的液压油只能从缓冲柱塞的小孔流出，从而使得大腔压力升高，从而实现缓冲，在缓冲过程中，小孔的个数逐渐减小，使得缓冲过程中压力平稳过渡，减小缓冲过程中的压力峰值，提高油缸的寿命。

附图说明

图1是本缓冲油缸实施例的整体结构示意图。

图2图1中缓冲结构的放大图。

图3是图2中A处的放大图。

图4是缓冲油缸启动时的液压油流动示意图。

图5是缓冲油缸开始缓冲时的液压油流动示意图。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本发明作进一步详述：

实施例1

图1所示的缓冲油缸是用于叉车的起升油缸，该油缸主要包括缸盖1、缸体3、缸头14、活塞杆4、活塞2、单向阀2-2、缓冲柱塞6和弹簧9，缸盖1和缸头14分别安装于缸体3的两端，活塞杆4的一端穿过缸盖1中间的通孔伸入缸体3内，另一端露于油缸外，设定活塞杆4伸出方向为前方，反正为后方，活塞杆4和缸盖1一起封盖住缸体3的缸口，活塞2与置于缸体3内的活塞杆4一端连接，活塞2将缸体3的内腔分隔形成有杆腔1-2和无杆腔1-1，缸盖1上设有与有杆腔1-2连通的大腔油口3-2，缸头14上设有与无杆腔1-1连通的油口3-1；本实施例中，活塞2和缸体3内壁之间的密封采用在活塞2外壁的设置主密封环13和两个支持环12，主密封环13设置与活塞2外壁的中部，两个支持环12分别置于主密封环13的两旁。如图2所示，在活塞2内沿轴线开设有一端封闭一端敞口的柱形的缓冲腔2-1，该缓冲腔2-1的敞口端朝向缸头14，活塞2于缓冲腔2-1的敞口端还开有外径大于缓冲腔2-1的容纳孔2-4，容纳孔2-4与缓冲腔2-1同轴设置；容纳孔2-4与缓冲腔2-1的交界处形成台阶，容纳孔2-4内放置有导向档圈7，导向档圈7用空心的压紧螺母8压紧固定于台阶处，导向档圈7的内径小于缓冲腔2-1的内径；缓冲腔2-1内安装有穿过导向档圈7的缓冲柱塞6，导向档圈7与缓冲柱塞6滑动配合，缓冲柱塞6靠里的一端外壁上卡设有与导向档圈7相抵的卡环10，另一端设置有台肩；在缓冲柱塞6外套设有弹簧9，弹簧9的两端分别与缓冲柱塞6的台肩和导向档圈7相抵接，缓冲柱塞6在弹簧9的作用下伸出活塞，缓冲柱塞6伸出端与缸头14的接触为线接触，参见图3；缓冲柱塞6与缓冲腔2-1为间隙配合，第一单边间隙a=1 mm；卡环10与缓冲腔2-1为间隙配合，第二单边间b=0.25 mm；导向档圈7与缓冲柱塞6为间隙配合，其配合间隙c=0.1 mm；在同一个油缸中，三个配合间隙的关系是a>b>c；在活塞2内靠近无杆腔1-1侧的位置处安装有单向阀2-2，本实施例的单向阀2-2为锥阀，单向阀2-2的个数为2个，每个单向阀2-2各自通过引流孔2-3与缓冲腔2-1连接，单向阀2-2的导通方向由引流孔2-3至无杆腔1-1；缓冲柱塞6沿轴向开设有轴向通孔6-1，缓冲柱塞6外壁上开设有连通无杆腔1-1和轴向通孔6-1的小孔6-2，小孔6-2为从缓冲柱塞6外表面径向向内开设的径向小孔，小孔6-2的个数为4个，小孔6-2到缓冲柱塞轴线的直线距离e=6mm，小孔6-2的直径为0.6mm，参见图5。

当缓冲油缸启动时，如图4所示，液压油一部分经油口3-1、缓冲柱塞6的轴向通孔、引流孔2-3和单向阀2-2进入无杆腔1-1，另一部分通过小孔6-2进入无杆腔1-1，实现快速启动的功能；当缓冲油缸的缓冲时，如图5所示，缓冲柱塞6在弹簧9的作用下被弹出，活塞杆4推动活塞2下降快到底的时候，缓冲柱塞6先与油缸底部接触，形成封闭空间，无杆腔1-1内的液压油只能经小孔、缓冲柱塞6的轴向通孔和油口3-1回油，实现缓冲。

实施例2

本实例中的缓冲柱塞与缓冲腔的第一单边间隙a=0.5 mm；卡环与缓冲腔为间隙配合，第二单边间b=0.05 mm；档圈与缓冲柱塞为间隙配合，其配合间隙c=0.01 mm；在同一个油缸中，三个配合间隙的关系是a>b>c；在活塞内靠近无杆腔侧的位置处安装有单向阀，本实施例的单向阀为球阀，单向阀的个数为1个，每个单向阀各自通过引流孔与缓冲腔连接，单向阀的导通方向由引流孔字无杆腔；缓冲柱塞上开设有连通无杆腔和轴向通孔的小孔，小孔为从缓冲柱塞外表面径向向内开设的径向小孔，小孔的个数为1个，小孔的直径为5mm；活塞和缸体内壁之间的密封采用在活塞上设置密封环，然后仅在密封环的左侧（即活塞靠近有杆腔侧）设置支承环这种密封形式；缓冲柱塞伸出端与缸头的接触为面接触，其余特征与实施例1相同。

实施例3

本实例中的缓冲柱塞与缓冲腔的第一单边间隙a=3 mm；卡环与缓冲腔为间隙配合，第二单边间b=1 mm；档圈与缓冲柱塞为间隙配合，其配合间隙c=0.1 mm；在同一个油缸中，三个配合间隙的关系是a>b>c；在活塞内靠近无杆腔侧的位置处安装有单向阀，本实施例的单向阀为球阀，单向阀的个数为6个，每个单向阀各自通过引流孔与缓冲腔连接，单向阀的导通方向由引流孔字无杆腔；缓冲柱塞上开设有连通无杆腔和轴向通孔的小孔，小孔为从缓冲柱塞外表面径向向内开设的径向小孔，小孔的个数为1000个，小孔的直径为0.01mm；其余特征与实施例1相同。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，例如，相邻两个小孔之间的在主投影面上投影距离可以相同，也可以不同；小孔与小孔在周向上可以呈现任何角度；缓冲柱塞上的小孔直径可以相同，可以不同；单向阀可以是除球阀和锥阀外的其它任一形式的阀体等；本发明的保护范围也包括于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (8)

1.一种缓冲油缸，包括设置于缸体内的活塞，所述活塞将所述缸体的内腔分隔形成有杆腔和无杆腔，所述无杆腔与油口连通，其特征在于：所述活塞设有安装缓冲柱塞的缓冲腔，所述缓冲柱塞设有轴向通孔，在所述活塞内设置有使所述缓冲柱塞伸出所述活塞的弹性件，所述缓冲柱塞上开设有连通所述无杆腔和所述轴向通孔的小孔，所述活塞固定有与所述缓冲柱塞滑动配合的导向档圈；所述活塞内设有单向阀和连接所述单向阀与所述缓冲腔的引流孔；缓冲油缸启动时，液压油的一部分经所述油口、所述缓冲柱塞的轴向通孔、所述引流孔和所述单向阀进入所述无杆腔，另一部分通过所述小孔进入所述无杆腔；在缓冲油缸的缓冲过程中，所述无杆腔内的液压油经所述小孔、所述缓冲柱塞的轴向通孔和所述油口回油。

2.根据权利要求1所述的缓冲油缸，其特征在于：所述活塞开设有与所述缓冲腔同轴设置的容纳孔，所述导向档圈通过空心的压紧螺母固定于所述容纳孔内，所述缓冲柱塞的一端设置有台肩，另一端设置有与所述导向档圈相抵的卡环，在所述压紧螺母和所述缓冲柱塞之间设置有所述弹性件，所述弹性件为两端分别与所述导向档圈和所述缓冲柱塞的台肩相抵接的弹簧。

3.根据权利要求2所述的缓冲油缸，其特征在于：所述缓冲柱塞与所述缓冲腔为间隙配合，第一单边间隙a=0.5～3 mm；所述卡环与所述缓冲腔为间隙配合，第二单边间隙b=0.05～1 mm；所述导向档圈与所述缓冲柱塞为间隙配合，其配合间隙c=0.01～0.1 mm；在同一个油缸中，三个间隙的关系是a>b>c。

4.根据权利要求3所述的缓冲油缸，其特征在于：所述小孔为从所述缓冲柱塞外表面径向向内开设的径向小孔，所述小孔的个数为1个以上，所述小孔的直径为0.01～5mm。

5.根据权利要求1所述的缓冲油缸，其特征在于：具有1个以上所述单向阀。

6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的缓冲油缸，其特征在于：所述缓冲柱塞与缸头的接触为线接触或者面接触。

7.根据权利要求6所述的缓冲油缸，其特征在于：在所述活塞外壁的中部设置有主密封环，在所述主密封环的两旁设置有支持环。

8.根据权利要求6所述的缓冲油缸，其特征在于：在所述活塞外壁设置有密封环，在所述密封环靠近所述有杆腔的一侧设置有支撑环。