CN104747536B - 非定位式液压节流缓冲机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种非定位式液压节流缓冲机构，其特别适用于数控机床刀具自动更换液压翻转装置，其包括：液压基座(1)、隔套(2)、液压缸筒(3)、端盖(5)、活塞(12)，以及安装于端盖(5)内侧并通过挡圈(8)实现轴向限位的节流缓冲单元，该节流缓冲单元包括导向轴套(6)、缓冲柱塞(7)、复位弹簧(9)、螺钉(10)、压垫(11)。由于本发明将活塞(12)与缓冲柱塞(7)实现分离，不需要活塞(12)头部自带的缓冲活塞(7)与液压缸的端盖(5)或缸底底孔实现精密配合，仅需缓冲单元中缓冲柱塞(7)上的油孔的实际进油面积变化，即可实现节流缓冲功能，因此该技术不仅降低了对活塞和端盖的加工要求，而且降低了液压执行机构的装配工艺难度，减少了生产时间，降低了生产制造成本。

Description

非定位式液压节流缓冲机构
所属技术领域
本发明涉及一种非定位式液压节流缓冲机构，其特别适用于数控机床刀具自动更换液压翻转装置，属于机床刀具更换液压技术领域。
背景技术
此类用于数控机床刀库系统自动换刀液压装置的液压活塞具有一定的质量和速度，在油液压力的作用下高速运动时具有很大的动量。在它们的行程终端，当活塞端部进入液压缸底部时，会产生机械碰撞，产生很大的冲击压力和噪声。采用液压缓冲装置可以防止和减少液压缸活塞等运动部件在运动时对缸底或端盖的冲击，在他们的行程终端区域实现速度的递减，直至为零。
目前，传统的液压节流缓冲机构要求活塞头部的缓冲柱塞塞在行程终端区域与液压缸的端盖或缸底部的柱塞孔实现精密配合，这样才能起到节流缓冲的作用。但此类结构应用于由两根缸筒和液压基座连接组成的液压缸时，其对液压缸体、端盖的加工及其装配工艺都有严格的要求，这样在一定程度上增加了制造成本及装配工艺难度。因此开发无需柱塞与端盖底部柱塞孔定位式的液压节流缓冲机构，对解决该问题具有实际经济意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种非定位式液压节流缓冲机构，其特别适用于数控机床刀具自动更换液压翻转装置，其技术方案为：包括液压基座、隔套、液压缸筒、端盖及活塞,其中在液压基座上通过螺钉安装有隔套和端盖，液压缸筒安装于液压基座和隔套的内孔中，液压缸筒上端内孔与端盖下端外径通过密封圈密封，液压缸筒内部安装有活塞，活塞通过导向环和密封圈与液压缸筒实现液压导向和密封；其特征在于：还包括安装于端盖内侧并通过挡圈实现轴向限位的节流缓冲单元；
根据本发明，所述的节流缓冲单元包括导向隔套、缓冲柱塞、复位弹簧、螺钉及压垫，其中缓冲柱塞安装于导向隔套轴孔内，其下端通过螺钉安装有压垫，在导向套与压垫之间安装有复位弹簧，且缓冲柱塞位于复位弹簧内侧,该缓冲柱塞上侧设有轴向油孔，节流缓冲单元可在油压和活塞及复位弹簧作用下实现相对于导向轴套的上下运动。
根据本发明，所述的非定位式液压节流缓冲机构，其特征在于：端盖其侧端面设置有油孔，下端面上设有缓冲油孔，缓冲油孔与该油孔连通。
根据本发明，所述的非定位式液压节流缓冲机构，其特征在于：缓冲柱塞上侧设有轴向盲孔，且其中间部位设有两种径向孔至少各一个。
其液压缓冲工作原理为：当缓冲柱塞仅受复位弹簧作用下，缓冲柱塞位于最下端，此时径向孔与油腔实际通油面积最大；且当缓冲柱塞受活塞上端面的推动下，与油腔连通的径向油孔实际进油面积逐渐减小，产生液压节流效果，驱使活塞在该过程中减速。当活塞上端面与端盖的下端面接触距离为1/8缸径时，与油腔连通的径向孔实际通油面积为零,此后剩余油液将从缓冲油孔排到端盖油孔中，活塞继续减速驶向行程终点并停止。
综上所述，由于本发明将活塞与缓冲柱塞实现分离，不需要活塞头部自带的缓冲活塞与液压缸的端盖或缸底底孔实现精密配合,仅需缓冲单元中缓冲柱塞上的油孔的实际进油面积变化，即可实现节流缓冲功能，因此该技术不仅降低了对活塞和端盖的加工要求，而且降低了液压执行机构的装配工艺难度，减少了生产时间，降低了生产制造成本。
附图说明
图1a是本发明实施例活塞未进入缓冲区域的液压缸端部剖面图；
图1b是本发明实施例图1a的局部放大图；
图2a是本发明实施例活塞进入缓冲区域起点的液压缸端部剖面图；
图2b是本发明实施例图2a的局部放大图；
图3a是本发明实施例活塞进入液压缸底部剖面图；
图3b是本发明实施例图3a的局部放大图；
图中标记如下：1、液压基座；2、隔套；3、液压缸筒；4、10、螺钉；5、端盖；6、导向轴套；7、缓冲柱塞；8、挡圈；9、复位弹簧；11、压垫；12、活塞；13、15、密封圈；14、导向环；301、液压缸油腔；501、缓冲油孔；502、端盖油腔；503、701、702、703、油孔。
具体实施方式
如图1a、图1b所示，一种非定位式液压节流缓冲机构，其包括：液压基座1、隔套2、液压缸筒3、端盖5、活塞12以及安装于端盖5内侧并通过挡圈8实现轴向限位的节流缓冲单元；
其中液压基座1上通过螺钉4安装有隔套2和端盖5，液压缸筒3安装于液压基座1和隔套2的内孔中，液压缸筒3上端内孔与端盖5下端外径通过密封圈13密封，液压缸筒3内部安装有活塞12，活塞12通过导向环14和密封圈15与液压缸筒3实现液压导向和密封；
所述的节流缓冲单元包括导向轴套6、缓冲柱塞7、复位弹簧9、螺钉10及压垫11，其中缓冲柱塞7安装于导向轴套6轴孔内，其下端通过螺钉10安装有压垫11，在导向套6与压垫11之间安装有复位弹簧9，且缓冲柱塞7位于复位弹簧9内侧,缓冲柱塞7上侧设有轴向油孔703，该节流缓冲单元可在油压和活塞12及复位弹簧9作用下实现相对于导向轴套6的上下运动；
所述的非定位式液压节流缓冲机构，其特征在于：端盖5其侧端面设置有油孔503，下端面上设有缓冲油孔501，缓冲油孔501与该油孔503连通；
所述的非定位式液压节流缓冲机构，其缓冲柱塞7上侧的轴向油孔703为盲孔，且其中间部位设有两种径向孔701，702至少各一个，且当缓冲柱塞7仅受复位弹簧9作用下，缓冲柱塞7位于最下端，此时径向油孔702与油腔301实际通油面积最大；且当缓冲柱塞7受活塞12上端面的推动下，与液压缸油腔301连通的径向孔702实际进油面积逐渐减小，当活塞12上端面与端5的下端面接触距离为≥1/8液压缸内径时，与液压缸油腔301连通的径向孔702实际通油面积为零，此后剩余油液将从缓冲油孔501排到油孔503中。
在本实施例中，由图1至图2，显示的是活塞12在油液压力的作用下向端盖5方向行进，在这个过程中液压系统不执行节流缓冲作用。压垫11在未受到活塞12端面作用力的情况下，复位弹簧9压迫缓冲柱塞7到最下端，此时可供排回到液压回流系统的缓冲销上的导油孔面积最大，此时液压缸单元无节流缓冲。
具体动作如下：当活塞12在油液压力的作用下快速向端盖5方向行进，在未触碰到安装在缓冲柱塞7下端的压垫11时，液压缸油腔301内的油液在活塞12的挤压作用下通过缓冲装置和端盖油孔503排回到液压回油系统，在这个过程中节流缓冲机构未开启节流缓冲功能，油液通过缓冲柱塞7上的油孔503排回到液压回油系统。
由图2a至图3a显示的是活塞12的端面触压到压垫11后，在高压油液的作用下继续高速移向液压缸行程终端区域。在这个过程中，缓冲柱塞7上的可供向系统回油管路排油的油口702面积在不断减小，端部油腔501内的油液压力开始升高，迫使活塞12移动速度减慢，最终在液压缸底部与端盖5贴合并停止。在这个过程中，液压缸单元执行节流缓冲作用。
具体动作如下：当活塞12端面触碰到压垫11后，在液压油的作用下继续向端盖5方向行进，活塞12将推动通过螺钉10固定在一起的压垫11与缓冲柱塞7向端盖5方向移进。在前移过程中缓冲柱塞7上的实际液压进油口面积逐渐减小，油腔内的压力逐渐升高，最终在活塞12上端面与端盖5的下端面接触距离为≥1/8液压缸内径时，与油腔301连通的径向孔702实际通油面积为零，油腔内的压力升至最高，此后剩余油液将从缓冲油孔501排到油孔503中，再排回到液压回流系统，活塞12减速运行直到与端盖5下端面贴合并停止，液压缸单元执行节流缓冲作用。

Claims (1)

1.一种非定位式液压节流缓冲机构，其适用于数控机床刀具自动更换液压翻转装置，其包括：液压基座(1)、隔套(2)、液压缸筒(3)、端盖(5)及活塞(12)，其中液压基座(1)上通过螺钉(4)安装有隔套(2)和端盖(5)，液压缸筒(3)安装于液压基座(1)和隔套(2)的内孔中，液压缸筒(3)上端内孔与端盖(5)下端外径通过密封圈(13)密封，液压缸筒(3)内部安装有活塞(12)，活塞(12)通过导向环(14)和密封圈(15)与液压缸筒(3)实现液压导向和密封；其特征在于：
还包括安装于端盖(5)内侧并通过挡圈(8)实现轴向限位的节流缓冲单元；
所述的节流缓冲单元包括导向轴套(6)、缓冲柱塞(7)、复位弹簧(9)、螺钉(10)及压垫(11)，其中缓冲柱塞(7)安装于导向轴套(6)轴孔内，其下端通过螺钉(10)安装有压垫(11)，在导向轴套(6)与压垫(11)之间安装有复位弹簧(9)，且缓冲柱塞(7)位于复位弹簧(9)内侧，缓冲柱塞(7)上侧设有轴向油孔(703)；缓冲柱塞(7)上侧的轴向油孔(703)为盲孔，且其中间部位设有两种径向油孔(701，702)各至少一个；端盖(5)其侧端面设置有油孔(503)，下端面上设有缓冲油孔(501)，缓冲油孔(501)与该油孔(503)连通；该节流缓冲单元可在油孔(703)内的油压和活塞(12)及复位弹簧(9)作用下实现相对于导向轴套(6)的上下运动。
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