CN106090109A - 具有连续无级调速功能的液压缓冲器 - Google Patents

Abstract

一种具有连续无级调速功能的液压缓冲器，该缓冲器主要包括缸体、活塞和活塞杆,本发明优点:1.在工作台下降到末期时，利用油液通过连续螺旋槽的阻尼效应，使工作台的速度连续地从初始值下降到零。避免了工作台减速过程中的冲击和噪声。2.本发明提供的液压缓冲器为无源系统，无需油源供油，便于使用和维护。3.利用油液通过连续螺旋槽的阻尼效应，实现工作台制动，较其他方案结构简单，节约成本，便于加工。4.缓冲器上部设置防尘套和空气通道，既防止灰尘直接进入系统，又保证了工作腔体积变化的有效补偿。

Description

具有连续无级调速功能的液压缓冲器

技术领域

本发明提供一种具有连续无级调速功能的液压缓冲器，属于流体传动与控制领域，应用领域为压力机械，特别适用于制革行业的熨平压花机。

背景技术

在压力机械中，一种常用形式是工作台向上运动实现挤压动作，挤压动作完成后，工作台靠自重下降。下降达到终点时，可能与其下方的配合部件撞击，长期工作会造成机器损坏，必须加入缓冲装置，如液压缓冲器。液压缓冲器是采用节流调速原理来实现缓冲的。但是，现有液压缓冲器节流口一经调定，即为固定节流。在缓冲区，工作台只能以同一速度下降。在进入缓冲区和下降达到终点时，都会造成工作台速度突变，产生冲击和噪声，缓冲效果并不理想。

发明内容

发明目的：本发明提供一种具有连续无级调速功能的液压缓冲器，其目的是解决以往所存在的问题，其在工作台下降到末期时，利用油液通过连续螺旋槽的阻尼效应，使工作台在进入缓冲区和下降达到终点时，不会造成速度突变，而是连续地从初始值下降到零。避免了工作台减速过程中的冲击和噪声。

技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有连续无级调速功能的液压缓冲器，该缓冲器主要包括缸体、活塞和活塞杆；活塞连接活塞杆，活塞和活塞杆为能在缸体内做上下移动的结构，活塞杆的上部穿过设置在缸体上端的缸盖后伸出缸体，在活塞杆伸出缸体的部分套有防尘套；防尘套为具有伸缩功能的结构，防尘套的顶端与活塞杆的头部密封连接，防尘套的底端与缸盖密封固接；在缸体内设置有油液，在活塞杆伸出缸体外的部分开设上通气孔和下通气孔，两孔相通，上通气孔设置在上方与外界连通，下通气孔设置在下方与防尘套内腔连通；在缸盖上设置有连通防尘套内腔和缸体内腔的通孔。

缸体的内腔上部与活塞杆之间留有容纳油液的油腔，缸体的内腔下部与活塞之间紧密配合，缸体下部的内壁与活塞外壁接触且动密封，缸体下部与活塞相配合的位置的内壁开设有连续的螺旋槽，螺旋槽从缸体下部的底部向上螺旋状延伸，螺旋槽的上端与缸体的上部的油腔连通。

螺旋槽的截面为三角形或半圆形；螺旋槽的截面面积较小，当活塞在配合面内向下运动时，起到较大的阻尼作用。

活塞和活塞杆由开口销相连接，开口销为具有一定弹性的结构，并且活塞和活塞杆与开口销相连接处留有适当间隙，从而使活塞在配合面内上下运动时，获得间隙的自动补偿。

在活塞内开设两个油液通道，两个油液通道轴向贯穿活塞，两个油液通道的上端通过上油口与缸体上部的油腔连通，在两个上油口处均设置有能将该上油口临时封住的钢球，两个钢球分别为第一钢球和第二钢球，在第一钢球和第二钢球的底部设置有横置的销子，当第一钢球和第二钢球与销子接触时，两个油液通道的上油口打开，当第一钢球和第二钢球离开销子向上运动至定点后堵住上油口。

缸体上设有用以监测缸体中油液面高度的油窗。

缸体上还设有用以更换缸体内油液的放油接头。

缸体的底部设置有缸体堵头。

优点及效果：本发明提供的具有连续无级调速功能的液压缓冲器，具体优点如下：

1.在工作台下降到末期时，利用油液通过连续螺旋槽的阻尼效应，使工作台的速度连续地从初始值下降到零。避免了工作台减速过程中的冲击和噪声。

2.本发明提供的液压缓冲器为无源系统，无需油源供油，便于使用和维护。

3.利用油液通过连续螺旋槽的阻尼效应，实现工作台制动，较其他方案结构简单，节约成本，便于加工。

4.缓冲器上部设置防尘套和空气通道，既防止灰尘直接进入系统，又保证了工作腔体积变化的有效补偿。

附图说明：

图1为本发明具有连续无级调速功能的液压缓冲器剖面图。1-缸体堵头 2-缸体 3-活塞 4-第一钢球 5-开口销 6-活塞杆 7-油窗 8-缸盖 9-防尘套 10-上卡箍11-下卡箍 12-六角螺母 13-顶丝 14-放油接头 15-油液 16-第二钢球 17-销子18-油液通道 19-空气通道。

图2为本发明具有连续无级调速功能的液压缓冲器缸体下部剖面图。1-缸体堵头2-缸体 201-螺旋槽。

图3为本发明具有连续无级调速功能的液压缓冲器运动部件图。3-活塞 5-开口销 6-活塞杆 17-销子 601-上通气孔 602-下通气孔。

图4为本发明具有连续无级调速功能的液压缓冲器的安装图。401-底板 402-主机柱塞 403-第一缓冲器 404-工作台 405-第二缓冲器。

具体实施方式：下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1所示为本发明具有连续无级调速功能的液压缓冲器剖面，该缓冲器主要包括缸体2、活塞3和活塞杆6；活塞3连接活塞杆6，活塞3和活塞杆6为能在缸体2内做上下移动的结构，活塞杆6的上部穿过设置在缸体2上端的缸盖8后伸出缸体2，在活塞杆6伸出缸体2的部分套有防尘套9；防尘套9为具有伸缩功能的结构，防尘套9的顶端与活塞杆6的头部密封连接，防尘套9的底端与缸盖8密封固接；在缸体2内设置有油液15，在活塞杆6伸出缸体2外的部分开设上通气孔601和下通气孔602，两孔相通，上通气孔601设置在上方与外界连通，下通气孔602设置在下方与防尘套9内腔连通；上通气孔601和下通气孔602用以沟通防尘套9的内外空间，使空气自由流通；在缸盖8上设置有连通防尘套9内腔和缸体2内腔的通孔。

缸体2的内腔上部与活塞杆6之间留有容纳油液15的油腔，缸体2的内腔下部与活塞3之间紧密配合，缸体2下部的内壁与活塞3外壁接触且动密封，缸体2下部与活塞3相配合的位置的内壁开设有连续的螺旋槽201，螺旋槽201从缸体2下部的底部向上螺旋状延伸，螺旋槽201的上端与缸体2的上部的油腔连通。

螺旋槽201的截面为三角形或半圆形；螺旋槽201的截面面积较小，当活塞3在配合面内向下运动时，可以起到较大的阻尼作用。

活塞3和活塞杆6由开口销5相连接，开口销5为具有一定弹性的结构，并且活塞3和活塞杆6与开口销5相连接处留有适当间隙，从而使活塞3在配合面内上下运动时，获得间隙的自动补偿。

在活塞3内开设两个油液通道，两个油液通道轴向贯穿活塞3，两个油液通道的上端通过上油口与缸体2上部的油腔连通，在两个上油口处均设置有能将该上油口临时封住的钢球，两个钢球分别为第一钢球4和第二钢球16，在第一钢球4和第二钢球16的底部设置有横置的销子17，当第一钢球4和第二钢球16与销子17接触时，两个油液通道的上油口打开，当第一钢球4和第二钢球16离开销子17向上运动至定点后堵住上油口。

缸体堵头1、缸体2和缸盖8为固定部件。活塞3和活塞杆6可以在缸体2中上下运动。防尘套9用上卡箍10与活塞杆6头部固接，并且用下卡箍11与缸盖8固接。防尘套9用橡胶制成，具有伸缩功能，可以防止灰尘直接进入缸体2的内部。缸体2上设有六角螺母12和顶丝13，用以紧固缸盖8。缸体2上又设有油窗7，用以监测缸体2中液面高度。缸体2上还设有放油接头14，用以更换缸体2内的油液15。

图2所示为本发明具有连续无级调速功能的液压缓冲器缸体下部剖面。螺旋槽201的横截面可以是三角形或半圆形。螺旋槽201的横截面面积较小，当活塞3在配合面内向下运动时，可以起到较大的阻尼作用。缸体堵头1与缸体2焊接，开设缸体堵头1的目的是便于螺旋槽201的加工。

图3所示为本发明具有连续无级调速功能的液压缓冲器运动部件。活塞3和活塞杆6由开口销5相连接。开口销5具有一定的弹性，并且活塞3和活塞杆6与开口销5相连接处留有适当间隙，从而使活塞3在配合面内上下运动时，获得间隙的自动补偿。

图4所示为本发明具有连续无级调速功能的液压缓冲器的安装形式。为了使缓冲力对称平衡，一般将缓冲器成对安装在主机工作台404的两侧。缸体2下法兰（图1）用螺栓固接在底板401上，而活塞杆6上法兰用螺栓固接在工作台404的筋板上，活塞3和活塞杆6与工作台404一起上下运动。在工作台404上升时，通过活塞杆6将活塞3拉起，在工作台404下降到末期时，缓冲器将使工作台404下降速度减缓。

本发明的具体说明如下：

在活塞3内开设两个油液通道18，并设有横置的销子17，其上有第一钢球4和第二钢球16（图1）。在工作台404上升时，通过活塞杆6将活塞3拉起。当活塞3向上运动时，油腔内的油液15冲击力使第一钢球4和第二钢球16与销子17接触，活塞3油液通道的上油口打开，油液可以较通畅地流入活塞3的下部，对工作台404的上升基本不起阻碍作用。在工作台404靠重力下降时，通过活塞杆6将活塞3压下。在工作台404下降到末期时，活塞3进入与其配合的缸体2下部的腔内并向下运动，油液压力使第一钢球4和第二钢球16上升并将活塞3油液通道的上油口堵死，油液只能通过缸体2下部的内表面开设的螺旋槽201（图2）进入活塞3的上部的油腔内。三角形或半圆形横截面的螺旋槽201横截面面积不变，由于活塞3的下移，油液需要经过的阻尼长度越来越长。阻尼长度的加长，使螺旋槽201内油液流量越来越小，工作台404下降速度越来越慢。当合理设计螺旋槽201横截面面积时，可以使工作台404的速度连续地从初始值下降到零。这个截面面积可以根据需要进行不同的设计，这里不再赘述，而由于工作台404下降速度是线性连续变化的，因此，在工作台404下降的过程中不存在冲击和噪声。

在工作台404上升时，活塞杆6的一部分移动出缸体2工作腔，缸体2工作腔内有效容积增加。此时，缓冲器外的空气可以经过活塞杆6上部开设的上通气孔601和下通气孔602进入防尘套9的内部，进而由缸盖8上开的通孔空气通道19进入缸体2的工作腔，进行体积补偿。在工作台404下降时，活塞杆6的一部分移动进缸体2工作腔，缸体2工作腔内有效容积减少。此时，缸体2工作腔内多余的气体将通过缸盖8上开的通孔空气通道19进入防尘套9的内部，进而经过活塞杆6上部开设的下通气孔602和上通气孔601进入大气。

综上所述，在工作台下降到末期时，缓冲器活塞下部的油液需要经过一段连续螺旋槽，并可以使阻尼长度越来越长。阻尼长度的加长，使螺旋槽内油液流量越来越小，工作台下降速度越来越慢。当合理设计螺旋槽横截面面积时，可以使工作台的速度连续地从初始值下降到零。由于工作台下降速度是线性连续变化的，因此，在工作台下降的过程中不存在冲击和噪声。

Claims (8)

1.一种具有连续无级调速功能的液压缓冲器，其特征在于：该缓冲器主要包括缸体（2）、活塞（3）和活塞杆（6）；活塞（3）连接活塞杆（6），活塞（3）和活塞杆（6）为能在缸体（2）内做上下移动的结构，活塞杆（6）的上部穿过设置在缸体（2）上端的缸盖（8）后伸出缸体（2），在活塞杆（6）伸出缸体（2）的部分套有防尘套（9）；防尘套（9）为具有伸缩功能的结构，防尘套（9）的顶端与活塞杆（6）的头部密封连接，防尘套（9）的底端与缸盖（8）密封固接；在缸体（2）内设置有油液（15），在活塞杆（6）伸出缸体（2）外的部分开设上通气孔（601）和下通气孔（602），两孔相通，上通气孔（601）设置在上方与外界连通，下通气孔（602）设置在下方与防尘套（9）内腔连通；在缸盖（8）上设置有连通防尘套（9）内腔和缸体（2）内腔的通孔。

2.根据权利要求1所述的具有连续无级调速功能的液压缓冲器，其特征在于：缸体（2）的内腔上部与活塞杆（6）之间留有容纳油液（15）的油腔，缸体（2）的内腔下部与活塞（3）之间紧密配合，缸体（2）下部的内壁与活塞（3）外壁接触且动密封，缸体（2）下部与活塞（3）相配合的位置的内壁开设有连续的螺旋槽（201），螺旋槽（201）从缸体（2）下部的底部向上螺旋状延伸，螺旋槽（201）的上端与缸体（2）的上部的油腔连通。

3.根据权利要求2所述的具有连续无级调速功能的液压缓冲器，其特征在于：螺旋槽（201）的截面为三角形或半圆形；螺旋槽（201）的截面面积较小，当活塞（3）在配合面内向下运动时，起到较大的阻尼作用。

4.根据权利要求1或2所述的具有连续无级调速功能的液压缓冲器，其特征在于：活塞（3）和活塞杆（6）由开口销（5）相连接，开口销（5）为具有一定弹性的结构，并且活塞（3）和活塞杆（6）与开口销（5）相连接处留有适当间隙，从而使活塞（3）在配合面内上下运动时，获得间隙的自动补偿。

5.根据权利要求2所述的具有连续无级调速功能的液压缓冲器，其特征在于：在活塞（3）内开设两个油液通道，两个油液通道轴向贯穿活塞（3），两个油液通道的上端通过上油口与缸体（2）上部的油腔连通，在两个上油口处均设置有能将该上油口临时封住的钢球，两个钢球分别为第一钢球（4）和第二钢球（16），在第一钢球（4）和第二钢球（16）的底部设置有横置的销子（17），当第一钢球（4）和第二钢球（16）与销子（17）接触时，两个油液通道的上油口打开，当第一钢球（4）和第二钢球（16）离开销子（17）向上运动至定点后堵住上油口。

6.根据权利要求1所述的具有连续无级调速功能的液压缓冲器，其特征在于：缸体（2）上设有用以监测缸体（2）中油液面高度的油窗（7）。

7.根据权利要求1所述的具有连续无级调速功能的液压缓冲器，其特征在于：缸体（2）上还设有用以更换缸体（2）内油液（15）的放油接头（14）。

8.根据权利要求1所述的具有连续无级调速功能的液压缓冲器，其特征在于：缸体（2）的底部设置有缸体堵头（1）。