CN104613049A - 液压油缸和工程机械 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压油缸和工程机械。该液压油缸包括缸底和活塞杆，所述缸底设置有缓冲腔，还包括：缓冲套，套设于所述活塞杆的尾端；并且，所述缓冲套靠近所述缓冲腔的第一端设置有圆台段；所述圆台段的半径较小的一端的端面形成所述缓冲套第一端的端面；所述缓冲套和所述活塞杆之间设置有第一调节间隙；轴向限位部，设置于所述活塞杆的尾端，用于对所述缓冲套轴向限位。本发明提供的液压油缸的缓冲套能够实现与缓冲腔的自动对中，不会产生卡滞的情况，有助于延长部件的使用寿命。

Description

液压油缸和工程机械
技术领域
本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种液压油缸和工程机械。
背景技术
液压油缸是一种将液压能转变为机械能的液压执行元件，在工程机械中有着重要的应用。液压油缸工作时，活塞速度较快，会在行程终点形成较大的冲击载荷，与缸底发生机械碰撞，引起冲击振动和噪音，甚至损坏油缸，故液压油缸中通常设置有缓冲装置。目前的液压油缸中常用的缓冲方式为间隙缓冲，即在活塞杆的尾端(靠近缸底的一端)设置缓冲套，当油缸中活塞及缓冲套等部件运动到需缓冲的位置时，使回油通道成一较小的间隙，使回油受阻，达到缓冲的目的。
目前，缓冲套与活塞杆的通常为螺纹连接，或缓冲套与活塞杆做成一体结构。活塞杆通常较长，安装于活塞杆尾端的缓冲套与缓冲腔的同轴度难以保证，这对缓冲间隙有一定影响。特别是在活塞杆出现偏载时，容易造成缓冲套卡滞在缓冲腔的台阶处，造成卡滞现象，严重影响零部件使用寿命。为了解决这一问题，目前往往通过改变缓冲间隙来调整，操作复杂，需要反复试验更换缓冲套来实现。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种液压油缸和工程机械，该液压油缸能够实现缓冲套与缓冲腔的自动对中，防止发生卡滞现象。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种液压油缸，包括缸底和活塞杆，所述缸底设置有缓冲腔，所述液压油缸还包括：缓冲套，套设于所述活塞杆的尾端；并且，所述缓冲套靠近所述缓冲腔的第一端设置有圆台段；所述圆台段的半径较小的一端的端面形成所述缓冲套第一端的端面；所述缓冲套和所述活塞杆之间设置有第一调节间隙；轴向限位部，设置于所述活塞杆的尾端，用于对所述缓冲套轴向限位。
进一步地，所述活塞杆包括：活塞杆主体，以及设置于所述活塞杆主体尾部、且与所述活塞杆主体同轴设置的连接部；所述连接部的半径小于所述活塞杆主体的半径；所述缓冲套套设于所述连接部外，所述缓冲套与所述连接部之间设置有所述第一调节间隙。
进一步地，所述轴向限位部为第一挡圈，所述第一挡圈挡设于所述缓冲套的第一端端面；所述连接部设置有用于安装所述第一挡圈的第一挡圈槽。
进一步地，所述缓冲套的第一端的内壁沿周向开设有环形缺口；所述轴向限位部包括：卡键组件、挡环和第二挡圈；其中，所述卡键组件和挡环均设置于所述环形缺口内；所述卡键组件挡设于所述环形缺口的端面，所述卡键组件包括若干卡键；所述挡环套设于所述卡键组件外；所述第二挡圈挡设于所述挡环端面；所述活塞杆的尾端设置有用于安装所述卡键组件的卡键槽，以及用于安装所述第二挡圈的第二挡圈槽。
进一步地，所述挡环与所述缓冲套之间设置有第二调节间隙。
进一步地，所述圆台段的端面和侧面之间圆滑过渡。
进一步地，所述第一调节间隙的范围为0.8mm～1.5mm。
进一步地，所述缸底还设置有连通所述缓冲腔和无杆腔的第一阀安装孔；所述液压油缸还包括：安装于所述第一阀安装孔内的单向阀。
进一步地，所述缸底还设置有连通所述缓冲腔和无杆腔的第二阀安装孔；所述液压油缸还包括：安装于所述第二阀安装孔内的节流阀。
另一方面，本发明还提供一种工程机械，其设置有上述任意一项所述的液压油缸。
本发明提供一种液压油缸，该液压油缸的活塞杆在偏载力作用等原因下造成缓冲套因与缓冲腔不对中，以至于缓冲套的一侧与缓冲腔的间隙较小不足以使缓冲套进入时，缓冲套的圆台段与缓冲腔该侧的台阶相接触，由于该圆台段相对于缓冲腔处的台阶面为倾斜面，由此，在活塞杆推力的作用下，缓冲套会受到朝向缓冲腔轴线方向的侧向推力，加之缓冲套与活塞杆之间留有第一调节间隙，使得缓冲套可以相应朝向缓冲腔的轴线的运动一定距离，直至其与缓冲腔同轴，而后缓冲套便能够顺利进入缓冲腔。因此，本发明提供的液压油缸的缓冲套能够实现与缓冲腔的自动对中，不会产生卡滞的情况，有助于延长部件的使用寿命。
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。在附图中：
图1为本发明实施例一提供的液压油缸的剖面示意图；
图2为图1中Ⅰ处的局部放大图；
图3为本发明另一优选实施例提供的液压油缸的剖面示意图；
图4为图3中Ⅱ处的局部放大图。
附图标记说明：
1  活塞杆   11 活塞杆主体
12 连接部   10 活塞
2  缸底     21 缓冲腔
3  缓冲套   31 圆台段
41 第一挡圈 42 第二挡圈
43 卡键组件 44 挡环
5  单向阀   6  节流阀
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。下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明：
请参见图1和图2，该图示出了本发明实施例一提供的液压油缸的结构。该液压油缸包括缸底2和活塞杆1，缸底2内设置有缓冲腔21；该液压油缸还包括：缓冲套3和轴向限位部；其中，
缓冲套3套设于活塞杆1的尾端，所述尾端为靠近缓冲腔21的一端；并且，缓冲套3靠近缓冲腔21的第一端设置有圆台段31(请参见图2)；该圆台段31的半径较小的一端的端面形成上述缓冲套3第一端的端面；缓冲套3和活塞杆1之间设置有第一调节间隙；
轴向限位部设置于活塞杆1的尾端，用于对缓冲套3轴向限位。
本实施例提供的液压油缸结构中，缸底2与活塞杆1的连接关系可以与现有技术相同，故兹不赘述。缓冲套3套设于活塞杆1的尾端外，用于与缸底2的缓冲腔21配合实现缓冲，避免活塞杆1与缸底2发生剧烈撞击。本领域技术人员可以根据具体工况设置缓冲套3与缓冲腔21的缓冲间隙，例如缓冲套3外壁(最大外径处的外壁)与缓冲腔21之间留单边0.2mm的间隙。
该液压油缸中，缓冲套3与活塞杆1并非螺接或是一体结构，而是通过轴向限位部来进行轴向定位安装；径向上，缓冲套3与活塞杆1之间留有第一调节间隙。即缓冲套3在轴向上位置固定，径向上有一定的运动自由度，这为实现缓冲套3与缓冲腔21的自动对中调整提供了前提。本领域技术人员可以结合具体工况调整该第一调节间隙的大小。例如，该第一调节间隙的范围可以为0.8mm～1.5mm，即缓冲套3内壁与活塞杆1之间留单边0.8mm～1.5mm的间隙。除此之外，缓冲套3靠近缓冲腔21的第一端设置有圆台段31，并且该圆台段31的半径较小的一端朝向缓冲腔21设置，形成了缓冲套3的第一端的端面，即该缓冲套3的第一端半径较小。上述圆台段31的端面和侧面之间优选圆滑过渡，以使得缓冲套3更容易进入缓冲腔21。
本实施例提供的液压油缸中，缓冲套3与缓冲油腔21自动对中的原理如下：
当活塞杆1在偏载力作用等原因下造成缓冲套3与缓冲腔21不对中时，缓冲套3的一侧与缓冲腔21的间隙较小不足以使缓冲套3进入，此时，缓冲套3的圆台段31与缓冲腔21该侧的台阶相接触，并且该圆台段31相对于缓冲腔21处的台阶面为倾斜面。由此，在活塞杆1的推力的作用下，缓冲套3会受到朝向缓冲腔21轴线方向的侧向推力，加之缓冲套3与活塞杆1之间留有第一调节间隙，使得缓冲套3可以相应的运动一定距离，直至其与缓冲腔21同轴，而后缓冲套3便能够顺利进入缓冲腔21。因此，缓冲套3能够实现与缓冲腔21的自动对中，不会产生卡滞的情况，有助于延长部件的使用寿命。
上述活塞杆1可以包括：活塞杆主体11，以及设置于活塞杆主体11尾部、且与活塞杆主体11同轴设置的连接部12；该连接部12的半径小于活塞杆主体11的半径；缓冲套3套设于连接部12外，缓冲套3与连接部12之间设置有上述第一调节间隙。相当于活塞杆1的尾端形成有台阶，此种活塞杆1结构的优点在于：台阶面(活塞杆主体11的端面)便形成了对缓冲套3的第二端(与第一端相对的一端)进行轴向限位的限位面，无需额外的再设置轴向限位部件，有助于简化液压油缸的结构。
因此，轴线限位部只需对缓冲套3的第一端进行轴线限位即可。请参见图2，本实施例中轴向限位部为第一挡圈41，该第一挡圈41挡设于缓冲套3的第一端端面；上述连接部12相应的设置有用于安装该第一挡圈41的第一挡圈槽。安装时，可以先将缓冲套3套设于连接部12外，推动缓冲套3至其第二端端面与活塞杆主体11的端面相抵压接触，此时缓冲套3的第二端被轴向限位；再在连接部12的第一挡圈槽中安装第一挡圈41，该第一挡圈41挡设于缓冲套3的第一端端面，此时缓冲套3相对于活塞杆的轴向位置被固定。当然，第一挡圈41也可以与活塞杆1螺接，同样可以起到对缓冲套3的轴向限位作用。
进一步地，本实施例提供的液压油缸还优选包括有单向阀5和/或节流阀6。具体而言：
该液压油缸的缸底2还可以设置有第一阀安装孔，第一阀安装孔连通缓冲腔21和无杆腔；单向阀5安装于该第一阀安装孔内。由此，通过缸底2的缸底油口注入高压油时，活塞10启动，此时若缓冲腔21内压力达到单向阀5开启压力，液压油能通过第一阀安装孔从缓冲腔21进入无杆腔,从而实现活塞10的快速启动。
该液压油缸的缸底2还可以设置有第二阀安装孔，其连通缓冲腔21和无杆腔；节流阀6安装于该第二阀安装孔内。由此，该液压油缸的缸底2通过缸底油孔注入高压油，筒底上的回油孔接回油箱，活塞10和活塞杆1向缸底1运动，活塞10接近缸底时，在活塞10与缸底接触处形成回油压力作为缓冲压力，起到缓冲作用，通过调节节流阀6开度大小，可以使部分油液从无杆腔进入缓冲腔21，从而实现缓冲压力的调节。
请参见图3和图4，该图示出了本发明另一实施例提供的液压油缸的结构，本实施例提供的液压油缸与实施例一的区别在于：
缓冲套3的一端的内壁沿周向形成有环形缺口；
轴向限位部包括：卡键组件43、挡环44和第二挡圈42；其中，
卡键组件43和挡环44设置于所述环形缺口内；
卡键组件43挡设于环形缺口的端面(请参见图4)，卡键组件43包括若干卡键；
挡环44套设于卡键组件43外；
第二挡圈42挡设于挡环44端面；
活塞杆1的尾端设置有用于安装上述卡键组件43的卡键槽，以及用于安装上述第二挡圈42的第二挡圈槽。
本实施例提供的液压油缸结构中，轴向限位部包括有卡键组件43、挡环44和第二挡圈42。缓冲套3设置有环形缺口用于设置卡键组件43和挡环44。其中，卡键组件43由若干卡键组成，这些卡键装在卡键槽内，对缓冲套3的第一端起到轴向限位作用，并且由于卡键力学性能较好，因此能够提高对缓冲套3的限位作用的可靠性；但由于卡键组件为分体机构，因此需要设置挡环44对卡键组件43进行周向限位；进一步的还需要设置第二挡圈42对挡环44进行周向限位。安装时，先将缓冲套3安装于活塞杆1的连接部12，然后在卡键槽内安装卡槽组件，再在卡槽组件外套设挡环44，最后在第二挡圈槽内安装第二挡圈42。当然，上述第二挡圈42也可以与连接部12螺纹连接。
相对于实施例一的结构，本实施例的液压油缸的轴向限位部对缓冲套的限位可靠性更高。并且可以通过挡环44和缓冲套3的阶梯槽之间设置间隙进一步提高缓冲套3径向运动的自由度，由此上述挡环44与阶梯槽之间优选设置有第二调节间隙。本领域技术人员可以结合具体工况调整该第而调节间隙的大小。例如，该第二调节间隙的范围可以为0.8mm～1.5mm，即挡环44外壁与阶梯槽内壁之间留单边0.8mm～1.5mm的间隙。
由上述内容可知，本发明实施例提供的液压油缸的活塞杆在偏载力作用等原因下造成缓冲套因与缓冲腔不对中，以至于缓冲套的一侧与缓冲腔的间隙较小不足以使缓冲套进入时，缓冲套的圆台段与缓冲腔该侧的台阶相接触，由于该圆台段相对于缓冲腔处的台阶面为倾斜面，由此，在活塞杆推力的作用下，缓冲套会受到朝向缓冲腔轴线方向的侧向推力，加之缓冲套与活塞杆之间留有第一调节间隙，使得缓冲套可以相应朝向缓冲腔的轴线的运动一定距离，直至其与缓冲腔同轴，而后缓冲套便能够顺利进入缓冲腔。因此，本发明实施例提供的液压油缸的缓冲套能够实现与缓冲腔的自动对中，不会产生卡滞的情况，有助于延长部件的使用寿命。
本发明实施例还提供了一种工程机械，例如采煤机、掘进机等，该工程机械设有上述任一种液压油缸，由于上述任一种液压油缸具有上述技术效果，因此，设有该液压油缸的工程机械也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。
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)

1.一种液压油缸，包括缸底(2)和活塞杆(1)，所述缸底(2)置有缓冲腔(21)，其特征在于，所述液压油缸还包括：
缓冲套(3)，套设于所述活塞杆(1)的尾端；并且，所述缓冲套(3)靠近所述缓冲腔(21)的第一端设置有圆台段(31)；所述圆台段(31)的半径较小的一端的端面形成所述缓冲套(3)第一端的端面；所述缓冲套(3)和所述活塞杆(1)之间设置有第一调节间隙；
轴向限位部，设置于所述活塞杆(1)的尾端，用于对所述缓冲套(3)轴向限位。
2.根据权利要求1所述的液压油缸，其特征在于，所述活塞杆(1)包括：活塞杆主体(11)，以及设置于所述活塞杆主体(11)尾部、且与所述活塞杆主体(11)同轴设置的连接部(12)；所述连接部(12)的半径小于所述活塞杆主体(11)的半径；所述缓冲套(3)套设于所述连接部(12)外，所述缓冲套(3)与所述连接部(12)之间设置有所述第一调节间隙。
3.根据权利要求2所述的液压油缸，其特征在于，所述轴向限位部为第一挡圈(41)，所述第一挡圈(41)挡设于所述缓冲套(3)的第一端端面；所述连接部(12)设置有用于安装所述第一挡圈(41)的第一挡圈槽。
4.根据权利要求2所述的液压油缸，其特征在于，
所述缓冲套(3)的第一端的内壁沿周向开设有环形缺口；
所述轴向限位部包括：卡键组件(43)、挡环(44)和第二挡圈(42)；其中，
所述卡键组件(43)和挡环(44)均设置于所述环形缺口内；
所述卡键组件(43)挡设于所述环形缺口的端面，所述卡键组件(43)包括若干卡键；
所述挡环(44)套设于所述卡键组件(43)外；
所述第二挡圈(42)挡设于所述挡环(44)端面；
所述活塞杆(1)的尾端设置有用于安装所述卡键组件(43)的卡键槽，以及用于安装所述第二挡圈(42)的第二挡圈槽。
5.根据权利要求4所述的液压油缸，其特征在于，所述挡环(44)与所述缓冲套(3)之间设置有第二调节间隙。
6.根据权利要求1至5任意一项所述液压油缸，其特征在于，所述圆台段(31)的端面和侧面之间圆滑过渡。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的液压油缸，其特征在于，所述第一调节间隙的范围为0.8mm～1.5mm。
8.根据权利要求1至5任意一项所述的液压油缸，其特征在于，
所述缸底(2)还设置有连通所述缓冲腔(21)和无杆腔的第一阀安装孔；
所述液压油缸还包括：安装于所述第一阀安装孔内的单向阀(5)。
9.根据权利要求1至5任意一项所述的液压油缸，其特征在于，
所述缸底(2)还设置有连通所述缓冲腔(21)和无杆腔的第二阀安装孔；
所述液压油缸还包括：安装于所述第二阀安装孔内的节流阀(6)。
10.一种工程机械，其特征在于，设置有权利要求1至9任意一项所述的液压油缸。
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