CN105114389B - 液压油缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压油缸，为解决现有液压油缸中活塞杆和活塞之间容易松脱的问题，本发明公开一种液压油缸，其活塞包括活塞杆端部的前部和后部分活塞，前部分活塞后端设向后伸出的圆锥台，圆锥台锥面上设有若干间隙槽，后部分活塞内孔包前段呈圆锥状的锥状光孔，圆锥台与锥状光孔的锥度相同且锥面相接触贴合。在本发明中，后部分活塞拧紧后，锥状光孔对圆锥台的锥面进行挤压，产生径向的分力，使得圆锥台产生的径向的变形，从而使圆锥台内孔螺纹压紧活塞杆螺纹，螺纹副间产生极大的摩擦力矩，达到防松效果；产生的轴向作用力使前部与后部分活塞产生对顶防松的作用力，加强防松效果。

Description

液压油缸

技术领域

本发明涉及一种液压设备 ，更具体地说，涉及一种液压油缸。

背景技术

液压油缸包括缸筒和活塞杆组件，缸筒包括中部的筒状部件及筒状部件两端的缸头，活塞杆组件包括活塞和活塞杆，活塞固定连接在活塞杆的端部，活塞的外圆周面与缸筒内腔滑动配合，活塞将缸筒内腔分隔成有杆腔和无杆腔，在有杆腔和无杆腔中的其中一个腔室充油而推动活塞带动活塞杆移动。在现有的液压油缸中，活塞杆与活塞通常通过螺纹连接，即活塞杆的端头设置螺纹，活塞中心设内孔，内孔孔壁上设与活塞杆螺纹端螺纹配合的螺纹。

液压油缸的往复运动中，活塞与活塞杆为主要受力元件，工作时，通过液压油作用在活塞前后端面，以驱动活塞杆伸缩动作。活塞杆完全收回时，由于惯性作用，仍会撞击油缸缸头，对整个油缸造成较大的冲击。而在冲击、振动和交变应力的作用下，活塞与活塞杆的螺纹连接副会产生松动，最终将导致活塞从活塞杆上松脱。

为了防止活塞与活塞杆的松脱，现有的做法大多是在活塞和活塞杆之间采用锁紧结构，该锁紧机构是在活塞上有径向的内螺纹孔，活塞与活塞杆通过螺纹连接后，将紧定螺钉拧入活塞的内螺纹孔中，紧定螺钉的末端位于活塞杆上的孔或环槽，从而固定活塞与活塞杆的轴向相对位置，以保证活塞与在活塞杆上不发生轴向位移。在这种锁紧结构中，紧定螺钉与活塞杆是点接触，接触面积小，承力强度低；而在冲击、振动的作用下，紧定螺钉同样存在松脱的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有液压油缸中活塞杆和活塞之间容易松脱的问题而提供一种活塞杆和活塞之间不易松脱的液压油缸。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：构造一种液压油缸，其包括缸筒和活塞杆组件，活塞杆组件包括活塞和活塞杆，活塞的外圆周面与缸筒的内腔壁滑动密封配合且将缸筒内腔分隔成有杆腔和无杆腔，有杆腔在前，无杆腔在后，活塞包括前后相邻螺纹连接安装在活塞杆的端部的前部分活塞和后部分活塞，前部分活塞的后端设有向后伸出的圆锥台，后部分活塞内孔包括前段呈圆锥状的锥状光孔和后段与活塞杆端部螺纹配合的螺纹孔，圆锥台与锥状光孔的锥度相同且圆锥台的锥面与锥状光孔的锥面相接触贴合，所述圆锥台的锥面与锥状光孔的锥面工作时过盈贴合。在圆锥台后端受到径向力的作用时会向径向移动，压紧活塞杆。在本发明中，后部分活塞拧紧后，后部分活塞的锥状光孔对前部分活塞后端的圆锥台的锥面进行挤压，产生径向的分力，使得前部分活塞的圆锥台受挤压后产生的径向的变形，从而使前部分活塞的圆锥台内孔螺纹压紧活塞杆螺纹，螺纹副间产生极大的摩擦力矩，达到防松效果；产生的轴向作用力使前部分活塞与后部分活塞产生对顶防松的作用力，加强防松效果。双重防松作用使得该活塞锁紧结构较以往锁紧结构更为有效。

在上述液压油缸中，前部分活塞后端位于圆锥台外围的环形面和后部分活塞的前端面中至少具有一个面为环形阶梯面，前部分活塞后端位于圆锥台外围的环形面和后部分活塞的前端面接触配合在活塞的外圆周面上构成环形的活塞动密封槽或活塞支承环沟槽。例如后部分活塞的前端面为平面，前部分活塞后端位于圆锥台外围的环形面为环形阶梯面，前部分活塞后端的环形阶梯面与后部分活塞前端的平面接触配合在前部分活塞的外圆周面上构成环形的活塞动密封槽或活塞支承环沟槽；或者后部分活塞的前端面为环形阶梯面，前部分活塞后端位于圆锥台外围的环形面为平面，前部分活塞后端的环形平面与后部分活塞前端的环形阶梯面接触配合在后部分活塞的外圆周面上构成环形的活塞动密封槽或活塞支承环沟槽；通过前部和后部分活塞的分界面，在活塞上的外圆周面上构成必要的环形活塞动密封槽或活塞支承环沟槽，从而起到简化制造的目的；或者前部分活塞后端无环形阶梯面，后部分活塞前端也无环形阶梯面，前部分活塞已构成完整的环形的活塞动密封槽或活塞支承环沟槽，后部分活塞前端也无环形阶梯面，从而起到保证环形活塞动密封槽或活塞支承环沟槽的制造精度的目的。

在上述液压油缸中，前部分活塞和后部分活塞的后端面上均设置有用于装配的装配工艺孔，通过装配工艺孔与装配工具的结合，可方便将前部和后部分活塞装配拧紧。

在上述液压油缸中，前部分活塞内孔是前大后小的阶梯孔，其内孔后段是与活塞杆配合的螺纹孔，内孔前段是与活塞杆配合的光孔，在光孔的内壁上设置有静密封槽。前部分活塞的内孔为阶梯孔，既便于轴向定位，又改善轴向受力。

在上述液压油缸中，圆锥台的锥面与前部分活塞后端的位于圆锥台外围的环形面的邻接处设置有环形槽。环形槽便于圆锥台作出径向的变形，并改善圆锥台根部的受力。圆锥台前部分活塞和后部分活塞的外圆周面上各设置有一个活塞支承环沟槽，用于安装活塞支承环。

在上述液压油缸中，缸筒内腔后端具有内陷孔，内陷孔的液压油缸无杆腔的进出油管路连通，后部分活塞的后端面上设有向后凸出的凸台，凸台的外形尺寸略小于缸筒内腔后端的内陷孔。凸台与内陷孔配合构成液压油缸的缓冲机构，凸台略小于内陷孔的尺寸，当活塞移动到缸筒内腔后端时，凸台先进入到内陷孔内，凸台与凹陷孔的孔壁之间的间隙产生节流作用，从而起到缓冲的作用。

在上述液压油缸中，圆锥台的锥面上设置有若干条间隙槽，所述间隙槽的走向与所述圆锥台的轴向相同，所述间隙槽的深度达到所述活塞内孔。间隙槽将圆锥台分隔成绕前部分活塞内孔周向分布的若干条楔形条。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：本发明中的前部分活塞后端的圆锥台与后部分活塞的锥状光孔拧紧后形成过盈配合，装配后配合的锥形面产生轴向对顶力和径向抱紧力，使得活塞受到双重锁紧力，从而达到有效的高可靠性的锁紧性能。在活塞杆收回运动快到达缸头时，后部分活塞外形与油缸缸头凹陷部分间隙配合，油液流经的截面积急剧减小，产生节流作用，从而达到缓冲的效果。锁紧结构同时具有缓冲功能，未增加额外的零件，在成本不增加的基础上性能得到很大的提高。

附图说明

图1是本发明液压油缸装配后的结构示意图；

图2是本发明中前部分活塞的结构示意图；

图3是本发明中的后部分活塞的结构示意图；

图4是本发明液压油缸的缸筒头部的结构示意图；

图5是本发明中前部分活塞和后部分活塞配合的结构示意图；

图6是本发明中前部分活塞和后部分活塞第二种配合情形的示意图。

图7是本发明中前部分活塞和后部分活塞第三种配合情形的示意图。

图中零部件名称及序号：

前部分活塞1、活塞静密封槽11、前部分活塞螺纹孔12、圆锥台13、前部分活塞装配工艺孔14、间隙槽15、前部分活塞后端环形阶梯面16、环形槽17、活塞动密封沟槽18、后部分活塞2、锥状光孔21、后部分活塞螺纹孔22、后部分活塞装配工艺孔23、活塞支承环沟槽24、缸头3、缸头内陷孔31。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图1所示，本发明中的液压油缸包括缸筒和活塞杆组件，缸筒包括中部的筒状部件及筒状部件两端的缸头3，其内部具有圆柱状的内腔，活塞杆组件包括活塞和活塞杆，活塞的外圆周面与缸筒的内腔壁滑动密封配合，将缸筒内腔分隔成有杆腔和无杆腔，有杆腔在前，无杆腔在后。活塞包括前后相邻螺纹连接安装在活塞杆的端部的前部分活塞1和后部分活塞2。如图2所示，前部分活塞2的内孔是前大后小的阶梯孔，其内孔后段是与活塞杆配合的前部分活塞螺纹孔12，内孔前段是与活塞杆配合的光孔，在光孔的内壁上设置有静密封槽11，前部分活塞1通过其内孔后段的螺纹孔与活塞杆端部的螺纹配合进行固定装配。前部分活塞1的内孔为阶梯孔，既便于轴向定位，又改善轴向受力。前部分活塞1的后端设有向后伸出的圆锥台13，圆锥台13中部为活塞的内孔（内设螺纹），圆锥台13的锥面上设置有若干条深度达到前部分活塞内孔的间隙槽15，间隙槽15将圆锥台13分隔成绕前部分活塞内孔周向分布的若干条楔形条，在圆锥台13后端受到径向力的作用时会向径向移动变形，压紧活塞杆。前部分活塞后端1在圆锥台外围的面为圆环状的环形阶梯面16，在靠中心的阶梯上设置有数个前部分活塞装配工艺孔14，在装配时装配工具插入到该装配工艺孔从而可转动前部分活塞1进行装配。圆锥台13的根部即圆锥台13的锥面与环形阶梯面16邻接的地方设有环绕圆锥台的环形槽17，环形槽17便于圆锥台作出径向的变形，并改善圆锥台13根部的受力。前部分活塞1和后部分活塞2的外圆周面上各设置有一个活塞支承环沟槽，用于安装活塞支承环。

如图1图3所示，后部分活塞2的内孔包括前段呈圆锥状的锥状光孔21和后段与活塞杆螺端部螺纹配合的后部分活塞螺纹孔22，后部分活塞2通过后段螺纹孔与活塞杆配合固定安装在活塞杆的端部，位于前部分活塞1的后方。圆锥台13与锥状光孔21的锥度相同，前部与后部分活塞在活塞杆上安装定位后，后部分活塞2前段的锥状光孔21的锥面与圆锥台13的锥面相接触贴合，锥状光孔21的锥面对圆锥台13的锥面进行挤压，产生径向的分力，使得前部分活塞1的圆锥台13受挤压后产生的径向的变形，从而使前部分活塞的圆锥台13的内孔螺纹压紧活塞杆螺纹，螺纹副间产生极大的摩擦力矩，达到防松效果；产生的轴向作用力使前部分活塞与后部分活塞产生对顶防松的作用力，加强防松效果。双重防松作用使得该活塞锁紧结构较以往锁紧结构更为有效。

如图2图3图5所示，前部分活塞1和后部分活塞2的外圆周面上各自设置有一个环状的活塞支承环沟槽24，用于安装活塞支承环。后部分活塞2的前端面为平面，该平面与前部分活塞后端环状阶梯面16接触配合，从而在前部分活塞1的圆周面上形成一个活塞动密封沟槽18。

如图1图4所示，在缸筒内腔的后端、后部的缸头3上设置有缸头内陷孔31，该缸头内陷孔31与油缸的无杆腔的进出油口连通，如图3所示，后部分活塞2的后端具有向后伸出的圆柱形凸台，该圆柱形凸台与缸头内陷孔31的外形相同，但外形尺寸要略小，凸台与内陷孔31配合构成液压油缸的缓冲机构，当活塞移动到缸筒内腔后端时，凸台先进入到内陷孔31内，凸台与凹陷孔31的孔壁之间的间隙产生节流作用，从而起到缓冲的作用。在凸台的后端面上设置有数个后部分活塞装配工艺孔，在装配时装配工具插入到该装配工艺孔从而可转动后部分活塞进行装配。

在本实施例中，如图2图3所示，后部分活塞2的锥状光孔21的深度L略大于前部分活塞1后端的圆锥台的长度L（圆锥台小端面到前部分活塞后端阶梯面的距离）相等，但后部分活塞2的锥状光孔21外形尺寸b较圆锥台的外形尺寸B稍小,前部分活塞1与后部分活塞2的锥面角度α应相等。通过与装配工艺孔匹配的棒料工具将后部分活塞与活塞杆拧紧，直至后部分活塞的前端面与活塞后端面16贴紧。此时前部分活塞1与后部分活塞2的圆锥台13和锥状光孔21接触后形成过盈配合，产生的径向作用力使前部分活塞1圆锥台13产生径向形变，压紧活塞杆上的螺纹，螺纹副间产生极大的摩擦力矩，达到防松效果。

在本实施例中，后部分活塞2的前端面还可以是环形阶梯面，前部分活塞后端位于圆锥台外围的环形面为平面，如图6所示，前部分活塞1后端的环形平面与后部分活塞2前端的环形阶梯面接触配合在后部分活塞2的外圆周面上构成环形的活塞支承环沟槽24。通过前部和后部分活塞的分界面，在活塞上的外圆周面上构成必要的环形活塞动密封槽或活塞支承环沟槽，从而起到简化制造的目的；或者前部分活塞后端无环形阶梯面，后部分活塞前端也无环形阶梯面，如图7所示，前部分活塞已构成完整的环形的活塞动密封槽或活塞支承环沟槽，后部分活塞前端也无环形阶梯面，从而起到保证环形活塞动密封槽或活塞支承环沟槽的制造精度的目的。

本发明中的前部分活塞后端的圆锥台与后部分活塞的锥状光孔拧紧后形成过盈配合，装配后配合的锥形面产生轴向对顶力和径向抱紧力，使得活塞受到双重锁紧力，从而达到有效的高可靠性的锁紧性能。在活塞杆收回运动快到达缸头时，后部分活塞外形与油缸缸头凹陷部分间隙配合，油液流经的截面积急剧减小，产生节流作用，从而达到缓冲的效果。锁紧结构同时具有缓冲功能，未增加额外的零件，在成本不增加的基础上性能得到很大的提高。

Claims (9)

1.一种液压油缸，包括缸筒和活塞杆组件，所述活塞杆组件包括活塞和活塞杆，所述活塞的外圆周面与所述缸筒的内腔壁滑动密封配合，其特征在于，所述活塞包括前后相邻螺纹连接安装在所述活塞杆端部的前部分活塞和后部分活塞，所述前部分活塞的后端设有向后伸出的圆锥台，所述后部分活塞内孔包括前段呈圆锥状的锥状光孔和后段与活塞杆端部螺纹配合的螺纹孔，所述圆锥台与锥状光孔的锥度相同且所述圆锥台的锥面与锥状光孔的锥面过盈贴合，所述前部分活塞内孔是前大后小的阶梯孔，其内孔后段是与活塞杆配合的螺纹孔，内孔前段是与活塞杆配合的光孔，在光孔的内壁上设置有静密封槽。

2.根据权利要求1所述的液压油缸，其特征在于所述前部分活塞后端位于圆锥台外围的环形面和所述后部分活塞的前端面中至少具有一个面为圆环状的阶梯面，所述前部分活塞后端位于圆锥台外围的环形面和所述后部分活塞的前端面接触配合在活塞的圆周面上构成环形的活塞动密封槽或活塞支承环沟槽。

3.根据权利要求2所述的液压油缸，其特征在于所述后部分活塞的前端面为平面，所述前部分活塞后端位于圆锥台外围的环形面为圆环状的环形阶梯面，所述前部分活塞后端的环形阶梯面与后部分活塞前端的平面接触配合在前部分活塞的外圆周面上构成环形的活塞动密封槽或活塞支承环沟槽。

4.根据权利要求2所述的液压油缸，其特征在于所述后部分活塞的前端面为环形阶梯面，所述前部分活塞后端位于圆锥台外围的环形面为平面，所述前部分活塞后端的环形平面与后部分活塞前端的环形阶梯面接触配合在后部分活塞的外圆周面上构成环形的活塞动密封槽或活塞支承环沟槽。

5.根据权利要求1所述的液压油缸，其特征在于所述前部分活塞和后部分活塞的后端面上均设置有用于装配的装配工艺孔。

6.根据权利要求1所述的液压油缸，其特征在于所述圆锥台的锥面与前部分活塞后端位于圆锥台外围的环形面的邻接处设置有环形槽。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的液压油缸，其特征在于所述前部分活塞和后部分活塞的外圆周面上具有活塞支承环沟槽。

8.根据权利要求1所述的液压油缸，其特征在于所述缸筒内腔后端具有内陷孔，所述后部分活塞的后端面上设有向后凸出的凸台，所述凸台的外形尺寸略小于所述缸筒内腔后端的内陷孔。

9.根据权利要求1所述的液压油缸，其特征在于所述圆锥台的锥面上设置有若干条间隙槽，所述间隙槽的走向与所述圆锥台的轴向相同，所述间隙槽的深度达到所述活塞内孔。