CN105673766A - 自散热油缸装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自散热油缸装置，包括两油缸和散热体，油缸包括沿轴向设置的油腔、可沿轴向移动设置在油腔内的活塞杆组件和与油腔相连通的输油管，散热体具有缓存腔，两油缸的油腔通过输油管和缓存腔连通，还包括调节液压油温度的控温系统，所述控温系统包括用于监测液压油温度的温度传感器、用于进一步降低液压油温度的制冷单元和用于控制液压油温度的温控仪，所述制冷单元设置在所述散热体上，控制所述制冷单元启动/关闭的控制开关及所述温度传感器均与所述温控仪电连接。采用本发明中的结构能快速的降低液压油温度，并使其温度保持在设定温度以下，保证油缸运行的稳定性，延长油缸使用寿命。

Description

自散热油缸装置
技术领域
本发明涉及一种自散热油缸装置，属于油缸结构设计领域。
背景技术
随着健康意识的普遍增强，越来越多的人热衷于运动健身。据统计，在美国8人当中就有1人在健身。以健身房为例：美国有17800多家健身房，也就是说平均每1万美国人就拥有一座健身房，而在中国平均100万人才拥有一座健身房。以跑步机为例：美国2.81亿人口，每年跑步机销量为300万台；韩国4600万人口，每年销量为100万台；而我国拥有13亿人口，一年销量仅为30万台。由此可见我国的健身行业市场是多么巨大，同样健身行业的发展必将带动健身器用油缸的销量。这就为油缸的发展奠定了良好的基础，赢得了广阔市场的前景。
油缸在工作过程中会产生大量的热量，如果热量不能及时散发，则会导致油温升高，液压油粘度降低，进而会影响整个油缸装置的使用寿命和使用性能，严重时甚至导致整个系统瘫痪。在专利文献CN203756849U中公开了一种自散热油缸阻尼装置，其包括液压缸一、液压缸二和散热器，所述液压缸一和液压缸二均包括一缸体、缸体内的阻尼腔、插设在阻尼腔内的活塞杆和连接在缸体上的输油软管，所述散热器包括一散热体，所述散热体内具有散热腔，所述液压缸一和液压缸二上的输油软管均与散热腔相连通，所述液压缸一和液压缸二上的缸体上均设置有连通输油软管和阻尼腔的阻尼孔。上述专利文献的散热块的散热原理是，液压油的热量先传导在散热块上，然后经过散热块自然散发到周围空气中去，这种散热方式虽然具有散热降温效果，但是降温速度慢，效果不尽理想。
发明内容
对此，本发明旨在提供一种能有效提高液压油降温速度的油缸装置。
实现本发明目的的技术方案是：
一种油缸，包括两油缸和散热体，所述油缸包括沿轴向设置的油腔、可沿轴向移动设置在所述油腔内的活塞杆组件和与所述油腔相连通的输油管，所述散热体具有缓存腔，所述两油缸的所述油腔通过所述输油管和所述缓存腔相连通，还包括调节液压油温度的控温系统，所述控温系统包括用于监测液压油温度的温度传感器、用于进一步降低液压油温度的制冷单元和用于控制液压油温度的温控仪，所述制冷单元设置在所述散热体上，控制所述制冷单元启动/关闭的控制开关及所述温度传感器均与所述温控仪电连接。
上述技术方案中，所述制冷单元包括连接冷水/冷气源的所述冷水/冷气管路，所述冷水/冷气管路沿所述缓存腔轴向贯穿所述散热体并贴近所述缓存腔设置，所述控制开关用于控制所述冷气/冷气管路通断，为设置在所述冷水/冷气管路前端的电磁阀。
上述技术方案中，所述冷水/冷气管路为波浪线形或螺旋线形的管路，或者采用连续U形回绕管路。
上述技术方案中，所述散热体上设置与所述缓存腔连通的排气孔，所述排气孔内装有单向排气阀。
上述技术方案中，所述活塞杆组件包括活塞杆和固定在所述活塞杆端部的活塞，所述活塞中心位置设置有供活塞杆的固定端穿过的穿孔，所述活塞杆的固定端穿过所述穿孔后与紧固螺母螺纹连接，在所述活塞背对所述紧固螺母的一侧设置有密封圈，在所述活塞杆相近位置设置有阻挡面，通过所述紧固螺母旋紧将所述密封圈压紧在所述活塞与所述阻挡面之间。
上述技术方案中，所述活塞上设置有适于装设所述密封圈的密封圈槽，所述密封圈槽的轴向深度大于所述密封圈的轴向厚度，所述密封圈包括沿轴向设置的第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈邻近所述第二密封圈的一侧成型有环形凸部，所述第二密封圈邻近所述第一密封圈的一侧成型有环形凹部，所述环形凸部伸至所述环形凹部内且所述环形凸部的两侧面与所述环形凹部的两侧壁相抵靠，在所述环形凸部的顶部与所述环形凹部的底部之间存在缓冲间隙。
本发明具有积极的效果：
(1)采用本发明中的结构，油缸在运行一段时间后，液压油温升高，当温度传感器监测到液压油温度高于预设值(如设定40摄氏度)时，温控仪收到温度传感器的反馈温度信号后控制所述控制开关打开，从而制冷单元工作带走液压油的热量进行水冷降温，同时结合散热体的空气散热作用，能够快速将液压油温度降低至预设值以下，相比背景技术中的做法，采用本申请案中做法降温速度更快，效果更好，并且控制更加精准，有效减缓了油缸密封圈的老化，提升使用性能，并延长油缸的使用寿命。
(2)本发明中，所述冷水/冷气管路为成型于所述散热体内的波浪线形或螺旋线形的管路，或者采用连续U形回绕管路，采用这种结构能增强水冷作用，从而提高降温速度。
(3)本发明中，在所述散热体上设置单向排气阀，当油缸工作(即液压油受压发生定向移动)时，油缸内残留空气将受到夹压后从上部单向排气阀处排出，从而避免油缸在工作时因其内有残留空气的存在而使油缸出现空程，有效保证油缸工作时的稳定性。
(4)本发明中，所述活塞杆组件包括活塞杆和设置在所述活塞杆端部的活塞，所述活塞中心位置设置有供活塞杆的固定端穿过的穿孔，所述活塞杆的固定端穿过所述穿孔后与紧固螺母螺纹连接，在所述活塞背对所述紧固螺母的一侧设置有密封圈，在所述活塞杆相近位置设置有阻挡面，通过所述紧固螺母旋紧将所述密封圈压紧在所述活塞与所述阻挡面之间，这样可有效将活塞杆与活塞之间间隙密封，从而提高密封性；再进一步，所述活塞上设置有适于装设所述密封圈的密封圈槽，所述密封圈槽的轴向深度大于所述密封圈的轴向厚度，这样设置是为了在旋紧紧固螺母时能有效的将密封圈夹紧，具体参看图2，所述密封圈包括沿轴向设置的第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈邻近所述第二密封圈的一侧成型有环形凸部，所述第二密封圈邻近所述第一密封圈的一侧成型有环形凹部，所述环形凸部伸至所述环形凹部内且所述环形凸部的两侧面与所述环形凹部的两侧壁相抵靠，在所述环形凸部的顶部与所述环形凹部的底部之间存在缓冲间隙，采用上述结构，在拧紧所述紧固螺母固定连接活塞时能使所述第一密封圈与所述第二密封圈产生相互挤压力F1，继而所述环形凹部的两侧部受到来自所述环形凸部的侧向压力F2而产生径向扩张(参看图3的密封圈受力状态示意图)，从而使第二密封圈沿径向内外两侧面分别与所述活塞杆侧面及所述密封圈槽相应侧壁紧密接触；在此密封部位产生密封作用的密封面共有四处，分别为所述密封圈的轴向两端面及所述第二密封圈的内外两侧面，有效增强了活塞与活塞杆间的密封性，避免发生液压油泄漏的状况。
附图说明
图1为本发明中自散热油缸装置的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大视图；
图3为密封圈的受力状态示意图。
图中所示附图标记为：1-油缸；2-散热体；21-缓存腔；22-散热片；3-油腔；4-输油管；5-温度传感器；6-冷水/冷气管路；7-温控仪；8-控制开关；9-紧固螺母；10-活塞杆；101-固定端；102-阻挡面；11-活塞；12-第一密封圈；13-第二密封圈；121-环形凸部；131-环形凹部；14-缓冲间隙。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明中的具体结构做以说明：
一种自散热油缸装置利用自带散热体散热，其结构如图1所示，包括两油缸1和散热体2，所述油缸1包括沿轴向设置的油腔3、可沿轴向移动设置在所述油腔3内的活塞杆组件和与所述油腔3相连通的输油管4，所述散热体2具有缓存腔21，所述两油缸1的所述油腔3通过所述输油管4和所述缓存腔21相连通，还包括调节液压油温度的控温系统，所述控温系统包括用于监测液压油温度的温度传感器5、用于进一步降低液压油温度的制冷单元和用于控制液压油温度的温控仪7，所述制冷单元设置在所述散热体2上，控制所述制冷单元启动/关闭的控制开关8及所述温度传感器6均与所述温控仪7电连接。采用本发明中的结构，油缸1在运行一段时间后，液压油温升高，当温度传感器5监测到液压油温度高于预设值(如设定40摄氏度)时，温控仪7收到温度传感器的反馈温度信号控制所述控制开关8打开，从而制冷单元启动工作促进液压油快速降温，同时结合散热体2的空气散热作用，能够快速将液压油温度降低至预设值以下，相比背景技术中的做法，采用本实施例中做法降温速度更快，效果更好，并且控制更加精准，有效减缓了因液压油温度过高而导致油缸密封圈的老化及工作稳定性差的问题，提升油缸使用性能，并延长使用寿命。
本实施例中，所述制冷单元包括连接冷水/冷气源的所述冷水/冷气管路6，所述冷水/冷气管路6沿所述缓存腔21轴向贯穿所述散热体2并贴近所述缓存腔21设置，所述控制开关用于控制所述冷气/冷气管路6通断，为设置在所述冷水/冷气管路6前端的电磁阀。采用该结构，当液压油温度超过预设值时温控仪7控制电磁阀打开使冷水/冷气经过散热体2中的冷水/冷气管路带走液压油的热量，实现快速降温，其结构合理，造价低，具有很好的使用效果，在实践操作中所述制冷单元也可以采用风机。
进一步，为了增强水冷降温效果，实践操作中，所述冷水/冷气管路6为环绕缓存腔21设置的波浪线形管路，或者采用螺旋线形的管路，或者采用连续U形回绕管路。实际操作中，所述冷水/冷气管路6也可以是直线形管路，为增强冷却降温效果，直线形管路可设置多条。
作为进一步改进，为了进一步提高散热降温效果，在所述散热体2外部成型有散热片22。并且所述散热体2上设置有与所述缓存腔21连通的排气孔，所述排气孔内装有单向排气阀，这样设置，当油缸1工作(即液压油受压发生定向移动)时，油缸1内残留空气将受到夹压后从上部单向排气阀处排出，从而避免油缸1在工作时因其内有残留空气的存在而使油缸1出现空程，有效保证油缸工作时的稳定性，并降低噪音。
本实施例中，所述活塞杆组件包括活塞杆10和设置在所述活塞杆10端部的活塞11，所述活塞11中心位置设置有供活塞杆10的固定端101穿过的穿孔，所述活塞杆10的固定端101穿过所述穿孔后与紧固螺母9螺纹连接，在所述活塞11背对所述紧固螺母9的一侧设置有密封圈，在所述活塞杆10相近位置设置有阻挡面102，通过所述紧固螺母9旋紧将所述密封圈压紧在所述活塞11与所述阻挡面102之间，这样设置通过活塞11端面与所述阻挡面102有效将密封圈夹紧进行密封。
再进一步，所述活塞11上设置有适于装设所述密封圈的密封圈槽，所述密封圈槽的轴向深度大于所述密封圈的轴向厚度，这样设置是为了在旋紧紧固螺母9时能有效的将密封圈夹紧，具体参看图2，所述密封圈包括沿轴向设置的第一密封圈12和第二密封圈13，所述第一密封圈12邻近所述第二密封圈13的一侧成型有环形凸部121，所述第二密封圈13邻近所述第一密封圈12的一侧成型有环形凹部131，所述环形凸部121伸至所述环形凹部131内且所述环形凸部121的两侧面与所述环形凹部131的两侧壁相抵靠，在所述环形凸部121的顶部与所述环形凹部131的底部之间存在缓冲间隙14，采用上述结构，在拧紧所述紧固螺母9固定连接活塞11时能使所述第一密封圈12与所述第二密封圈13产生相互挤压力F1时，所述环形凹部131的两侧部受到来自所述环形凸部121的侧向压力F2而产生径向扩张(参看图3的密封圈受力状态示意图)，从而使第二密封圈12沿径向内外两侧面分别与所述活塞杆10侧面及所述密封圈槽相应侧壁紧密接触；在此密封部位产生密封作用的密封面共有四处，分别为所述密封圈的轴向两端面及所述第二密封圈的内外两侧面(即图2中B1、B2、B3和B4位置，现有的普通密封圈大都只有对应图中B1和B4位置起到密封作用，密封效果较差)，有效增强了活塞11与活塞杆10间的密封性，避免发生液压油泄漏的状况。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自散热油缸装置，包括两油缸(1)和散热体(2)，所述油缸(1)包括沿轴向设置的油腔(3)、可沿轴向移动设置在所述油腔(3)内的活塞杆组件和与所述油腔(3)相连通的输油管(4)，所述散热体(2)具有缓存腔(21)，所述两油缸(1)的所述油腔(3)通过所述输油管(4)和所述缓存腔(21)相连通，其特征在于，还包括调节液压油温度的控温系统，所述控温系统包括用于监测液压油温度的温度传感器(5)、用于进一步降低液压油温度的制冷单元和用于控制液压油温度的温控仪(7)，所述制冷单元设置在所述散热体(2)上，控制所述制冷单元启动/关闭的控制开关(8)及所述温度传感器(6)均与所述温控仪(7)电连接。
2.根据权利要求1所述的自散热油缸装置，其特征在于，所述制冷单元包括连接冷水/冷气源的所述冷水/冷气管路(6)，所述冷水/冷气管路(6)沿所述缓存腔(21)轴向贯穿所述散热体(2)并贴近所述缓存腔(21)设置，所述控制开关用于控制所述冷气/冷气管路(6)通断，为设置在所述冷水/冷气管路(6)前端的电磁阀。
3.根据权利要求2所述的自散热油缸装置，其特征在于，所述冷水/冷气管路(6)为波浪线形或螺旋线形的管路，或者采用连续U形回绕管路。
4.根据权利要求1所述的自散热油缸装置，其特征在于，所述散热体(2)上设置与所述缓存腔(21)连通的排气孔，所述排气孔内装有单向排气阀。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的自散热油缸装置，其特征在于，所述活塞杆组件包括活塞杆(10)和固定在所述活塞杆(10)端部的活塞(11)，所述活塞(11)中心位置设置有供活塞杆(10)的固定端(101)穿过的穿孔，所述活塞杆(10)的固定端(101)穿过所述穿孔后与紧固螺母(9)螺纹连接，在所述活塞(11)背对所述紧固螺母(9)的一侧设置有密封圈，在所述活塞杆(10)相近位置设置有阻挡面(102)，通过所述紧固螺母(9)旋紧将所述密封圈压紧在所述活塞(11)与所述阻挡面(102)之间。
6.根据权利要求5所述的自散热油缸装置，其特征在于，所述活塞(11)上设置有适于装设所述密封圈的密封圈槽，所述密封圈槽的轴向深度大于所述密封圈的轴向厚度，所述密封圈包括沿轴向设置的第一密封圈(12)和第二密封圈(13)，所述第一密封圈(12)邻近所述第二密封圈(13)的一侧成型有环形凸部(121)，所述第二密封圈(13)邻近所述第一密封圈(12)的一侧成型有环形凹部(131)，所述环形凸部(121)伸至所述环形凹部(131)内且所述环形凸部(121)的两侧部与所述环形凹部(131)的两侧部相抵靠，在所述环形凸部(121)的顶部与所述环形凹部(131)的底部之间存在缓冲间隙(14)。
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