CN107630856A - 一种顺序伸缩油缸及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种顺序伸缩油缸，依次伸出时，油液从焊接心管一端进入，流入第一油缸和第二油缸的无杆腔。第一油缸的有杆腔经过油孔回油。行程阀位于上工位，第二油缸的有杆腔则被行程阀截止，第一油缸完全伸出，第二油缸的有杆腔才能回油；双缸顺序伸出。双缸依次缩回时，油液从外界进入焊接心管与第一活塞杆之间的腔体中，通过过油孔流入导向套的导油通道和第二油缸的有杆腔，行程阀处于上工位，压力油而无法进入第一油缸的有杆腔，第一油缸无法缩回。只有行程阀回复到下工位时，导向套内导油通道的压力油才能通过行程阀下工位进入第一油缸的有杆腔，双缸顺序缩回。本发明还提供一种包括顺序伸缩油缸的起重机。

Description

一种顺序伸缩油缸及起重机

技术领域

本发明涉及液压技术领域，更进一步涉及一种顺序伸缩油缸。此外，本发明还提供一种包括上述顺序伸缩油缸的起重机。

背景技术

直臂型随车起重机伸缩臂的节数主要有二节、三节、四节，伸缩臂架的伸缩功能分别由双缸结构、双缸单绳排结构、双缸双绳排结构驱动完成，其中三节、四节伸缩臂架的双缸结构要求能够实现严格的双缸顺序伸缩功能，缸一完全伸出后才能够伸出缸二，待缸二完全缩回后才能够缩回缸一，否则会出现相互窜油的现象，该现象表现为缸一伸出的同时缸二缩回，图1为双缸窜油原理图，缸一01、缸二02无杆腔相互连通、有杆腔相互连通，当缸二02的缸筒承受负载力时，缸二02的无杆腔V3因受压而产生很大的压力，V3腔压力油会被注入到缸一01的无杆腔V1，导致V1腔变大即缸一01的缸筒在如图所示方向向右移动；又因为缸一01的缸筒与缸二02的活塞杆是刚性连接，缸一01缸筒在向右移动的过程中带动缸二02的活塞杆一起向右移动，此过程加速了V2腔压力油向V4腔的注入，造成缸一01在伸出的同时缸二02在缩回。

为了避免双缸窜油现象的发生需要严格控制双缸顺序伸缩，目前应用最多的技术方案为双缸双顺序阀控制，该方案中有两个顺序阀分别控制伸和缩的顺序。如图2所示，为双缸双顺序阀控制原理图；缸一01、缸二02依次伸出时，油液流向是A口压力油通过焊接心管05、穿心管06再通过第一顺序阀03的单向阀进入缸一01的无杆腔推动缸一01向外伸出，直到缸一01完全伸出时压力上升至第二顺序阀04的设定压力时，压力油才会打开第二顺序阀04进入缸二02的无杆腔，推动缸二02向外伸出。缸二02、缸一01依次缩回时油液流向是B口压力油直接进入两缸的有杆腔，缸二02的无杆腔回油通过第二顺序阀04的单向阀、穿心管06、焊接心管05到A口先回油，直到缸二02完全缩回时压力上升至第一顺序阀03的设定压力时，缸一01的无杆腔回油才会打开第一顺序阀03、穿心管06、焊接心管05回油。

该方案在绝大多数工况下能实现顺序伸缩功能，但是当负载压力大于顺序阀的设定压力时就无法实现顺序伸缩功能，这也就要求顺序阀的设定压力要相当合适，设定压力小了无法实现顺序伸缩功能，设定压力大了又会加大工作压力。

发明内容

本发明提供一种顺序伸缩油缸，能够实现双缸顺序伸缩的功能，油缸内部结构简单，降低加工制造难度，具体方案如下：

一种顺序伸缩油缸，包括：

第一油缸，包括第一活塞杆和第一缸套，所述第一活塞杆的内腔中设置焊接心管，所述焊接心管的两端连通、并与所述第一活塞杆密封，所述第一活塞杆的筒壁上开设过油孔，所述过油孔将所述焊接心管与所述第一活塞杆内壁之间的环形空间与所述第一油缸的有杆腔连通，且环形空间的一端与外界连通；所述第一缸套中设置用于与所述活塞杆滑动密封配合的导向套，所述导向套上开设导油通道，所述导油通道能够与所述过油孔连通；

第二油缸，包括第二活塞杆和第二缸套，所述第二活塞杆与所述第一缸套固定连接；所述第二油缸的无杆腔与所述第一油缸的无杆腔相互连通，所述第二油缸的有杆腔与所述导油通道连通；

行程阀，两端油口分别连接于所述导油通道与所述第一油缸的有杆腔；所述行程阀包括上工位与下工位，所述上工位从所述导油通道向所述第一油缸的有杆腔单向截止，所述下工位使所述导油通道和所述第一油缸的有杆腔相互连通。

可选地，所述行程阀固定于所述第一缸套上，所述第二缸套上设置撞块，所述撞块能够与所述行程阀接触、以切换所述行程阀的工位；当所述第一油缸和所述第二油缸完成回缩时，所述撞块与所述行程阀恰好接触。

可选地，所述导向套的中间部分为环状的导油腔，所述导油腔的尺寸大于所述导油通道。

可选地，所述过油孔沿所述第一活塞杆的周向设置两排，两排所述过油孔的间距小于所述导油腔的宽度。

可选地，所述导油腔的宽度L1、所述导油腔前端距离所述导向套前端的间距L2、两排所述过油孔的间距L3、前端一排所述过油孔距离所述第一活塞杆前端的间距L4之间的关系为：

L2<L3<L1；L4>L2；L3+L4<L1+L2。

本发明还提供一种起重机，包括上述任一项所述的顺序伸缩油缸。

本发明提供了一种顺序伸缩油缸，包括第一油缸、第二油缸和行程阀等结构，第一油缸、第二油缸依次伸出时，油液从焊接心管的外界连通一端进入，压力油经过焊接心管同时流入第一油缸和第二油缸的无杆腔。第一油缸有杆腔的压力油经过油孔进入焊接心管与第一活塞杆之间的腔体中，并流出有杆腔。行程阀位于上工位，第二油缸的有杆腔则被行程阀截止而无法回油，即第二油缸无法伸出，只有第一油缸完全伸出、即过油孔对正导油通道时，第二油缸的有杆腔才能通过导油通道、过油孔流出到外界；达到了第一油缸与第二油缸顺序伸出的目的。

第一油缸与第二油缸依次缩回时，油液从外界进入焊接心管与第一活塞杆之间的腔体中，通过过油孔流入导向套的导油通道和第二油缸的有杆腔，此时双缸都处于完全伸出状态，行程阀处于上工位截止状态，压力油而无法进入第一油缸的有杆腔，所以第一油缸无法缩回。此时第二油缸的有杆腔进油的同时，第二油缸的无杆腔通过第一油缸的无杆腔、焊接心管回油；只有行程阀回复到下工位时，导向套内导油通道的压力油才能通过行程阀下工位进入第一油缸的有杆腔，使第一油缸能够缩回，当缩回一段位移后压力油就会直接通过过油孔进入第一油缸的有杆腔，第一油缸的无杆腔通过焊接心管回油。只有在第二油缸完全缩回时，第一油缸才能缩回，达到了双缸顺序缩回的目的。

本发明还提供一种包括上述顺序伸缩油缸的起重机，可实现相同的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为双缸窜油原理图；

图2为双缸双顺序阀控制原理图；

图3A为本发明提供的顺序伸缩油缸第一油缸与第二油缸开始伸出时的结构原理图；

图3B为第一油缸完全伸出时的结构原理图；

图3C为第二油缸完全伸出时的结构原理图；

图3D为第一油缸与第二油缸起动瞬间的结构原理图；

图4A为第一油缸与第二油缸完全伸出时的结构原理图；

图4B为第二油缸完全缩回的结构原理图；

图4C为第一油缸缩回一段距离的结构原理图。

图中包括：

第一油缸1、第一活塞杆11、过油孔111、第一缸套12、导向套13、导油通道131、导油腔132、焊接心管14、第二油缸2、第二活塞杆21、第二缸套22、撞块221、行程阀3。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种顺序伸缩油缸，能够实现双缸顺序伸缩的功能，油缸内部结构简单，降低加工制造难度。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的顺序伸缩油缸进行详细的介绍说明。

如图3A所示，为本申请提供的顺序伸缩油缸的结构原理图；该顺序伸缩油缸包括第一油缸1、第二油缸2、行程阀3等结构，第一油缸1包括第一活塞杆11和第一缸套12，第一活塞杆11插装于第一缸套12之内，两者相对滑动，第一活塞杆11的活塞头将第一缸套12分隔为有杆腔与无杆腔，图3A所示左侧为有杆腔，右侧为无杆腔。

第一活塞杆11呈中空设置，其内腔中设置焊接心管14，焊接心管14的两端连通、并与第一活塞杆11密封，焊接心管14用于流通压力油，焊接心管14的左侧连通外界，也即图3A中的A口，右侧连通于无杆腔。第一活塞杆11的筒壁上开设过油孔111，过油孔111将焊接心管14与第一活塞杆11内壁之间的环形空间与第一缸套12的有杆腔连通，有杆腔中的压力油通过过油孔111进入环形空间，环形空间的一端与外界连通，也即通过图3A中的B口，使压力油从第一活塞杆11的左侧流出。

第一缸套12中设置用于与活塞杆11滑动密封配合的导向套13，导向套13的外周与第一缸套12的内壁固定连接，第一活塞杆11贯穿导向套13的中心，导向套13随第一缸套12左右同步滑动。导向套13上开设导油通道131，导油通道131一端连通第一活塞杆11、另一端与外界连通，当导向套13相对于第一活塞杆11向右运动，导油通道131对齐过油孔111时可使导油通道131与过油孔111连通，导油通道131在侧壁上呈贯通设置，压力油可经导油通道131流出到外界。

第二油缸2包括第二活塞杆21和第二缸套22，第二活塞杆21插装于第二缸套22中，两者相对滑动，第二活塞杆21的活塞头将第二缸套22分隔为有杆腔与无杆腔，图3A所示左侧为有杆腔，右侧为无杆腔。

第二活塞杆21与第一缸套12固定连接，第二活塞杆21与第一缸套12保持同步位移。第二油缸2的无杆腔与第一油缸1的无杆腔通过油路相互连通，第二油缸2的有杆腔与导油通道131连通。

行程阀3具有两个油口，两端油口分别连接于导油通道131与第一油缸1的有杆腔，图3A所示行程阀3左侧的油口连接于第二油缸2的有杆腔与导油通道131之间的油路上。行程阀3包括上工位与下工位两个工作位，行程阀3处于上工位时从导油通道131向第一油缸1的有杆腔封闭，也即图3A中从左到右保持封闭，下工位使导油通道131和第一油缸1的有杆腔相互连通，左右保持连通，压力油左右双向均可流动。

如图3A所示，为第一油缸1与第二油缸2开始伸出时的结构原理图；第一油缸1与第二油缸2依次伸出时，压力油从A口经过焊接心管14进入第一油缸1的无杆腔，并同时流入第二油缸2的无杆腔。第一油缸1有杆腔内的压力油经过油孔111进入第一活塞杆11和焊接心管14之间的环形空间，并从B口流出。此时导向套13处于左侧，行程阀3处于上工位截止状态，第二油缸2的有杆腔则被行程阀3上工位截止而无法回油，即第二油缸2无法伸出。如图3B所示，为第一油缸1完全伸出时的结构原理图；第一油缸1完全伸出、也即过油孔111对正导油通道131时，第二油缸2的有杆腔才能通过导向套13上的导油通道131、过油孔111、最终通过B口回油，直到第二油缸完全伸出，如图3C所示。只有第一油缸1完全伸出时第二油缸2才能伸出，达到了第一油缸1和第二油缸2顺序伸出的目的。

如图4A所示，为第一油缸1与第二油缸2完全伸出时的结构原理图；第一油缸1与第二油缸2依次缩回时，压力油从B口流入，依次经过油孔111、导向套13的导油通道131进入第二油缸2的有杆腔。此时双缸都处于完全伸出状态，行程阀3处于上工位截止，压力油无法进入第一油缸1的有杆腔，所以第一油缸1无法缩回。此时第二油缸2的有杆腔进油的同时第二油缸2的无杆腔通过第一油缸1的无杆腔、焊接心管14、通过A口回油。如图4B所示，为第二油缸2完全缩回的结构原理图；第二油缸2完全缩回时，行程阀3处于下工位，导向套13内导油通道131的压力油才能通过行程阀3下工位进入第一油缸1的有杆腔而使第一油缸1缩回。如图4C所示，为第一油缸1缩回一段距离的结构原理图；当缩回一段位移后，导油通道131不再对正过油孔111时，导油通道131不再通油，压力油就会直接通过B口、过油孔111、进入第一油缸1的有杆腔，第一油缸1的无杆腔通过焊接心管14、A口回油。此过程说明只有在第一油缸2完全缩回时，第一油缸1才能缩回，达到了第一油缸1与第二油缸2顺序缩回的目的。

在上述方案的基础上，本发明中行程阀3固定于第一缸套12上，其与第一缸套12保持同步运动，第二缸套22上设置撞块221，撞块221能够与行程阀3接触、以切换行程阀3的工位，当第一油缸1和第二油缸2完成回缩时，撞块221与行程阀3恰好接触。当撞块221与行程阀3接触时行程阀3处于下工位，行程阀3两侧的油口相互导通；撞块221与行程阀3分离时行程阀3处于上工位，行程阀3左侧的油口无法向右侧导通。

第一油缸1与第二油缸2依次伸出时，在双缸起动瞬间，如图3D所示，撞块221紧压在行程阀3上，第二油缸2的有杆腔通过行程阀3下工位、第一油缸1的有杆腔、过油孔111、B口回油；一旦第二油缸2向外伸出一点点位移时，撞块221就脱离行程阀3，第二油缸2有杆腔也就无法回油，进行如图3A所示的状态，第二油缸2起动瞬间时伸出的位移可以忽略不计。

上述撞块221与行程阀3的设置方式仅作为一种优选的方案，行程阀3还可由电子控制，通过检测第一油缸1与第二油缸2所处的状态控制行程阀3。

优选地，导向套13的中间部分为环状的导油腔132，导油腔132的尺寸大于导油通道131。导油通道131仅用于引导压力油的流向，而导油腔132的宽度更大，在宽度的行程范围内，过油孔111中的压力油均可与导油腔132连通。

更进一步，过油孔111沿第一活塞杆11的周向设置两排，两排过油孔111的间距小于导油腔132的宽度，在某一时刻两排过油孔111可同时与导油腔132导通。两排过油孔111的设置仅作为一种优选方案，还可设置为三排或更多，也可采用一排长条形的通孔，通孔沿第一活塞杆11的轴向方向分布，过油孔111位于靠近第一活塞杆11的活塞部分，也即图中的右侧。

优选地，本发明采用以下数据比例：导油腔132的宽度L1、导油腔132前端距离导向套13前端的间距L2、两排过油孔111的间距L3、前端一排过油孔111距离第一活塞杆11前端的间距L4之间的关系为：

L2<L3<L1；L4>L2；L3+L4<L1+L2；

以上所指的前端为油缸的伸出端，也即图中所示的右端。

本发明还提供一种起重机，包括上述的顺序伸缩油缸，该起重机可实现相同的技术效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种顺序伸缩油缸，其特征在于，包括：

第一油缸(1)，包括第一活塞杆(11)和第一缸套(12)，所述第一活塞杆(11)的内腔中设置焊接心管(14)，所述焊接心管(14)的两端连通、并与所述第一活塞杆(11)密封，所述第一活塞杆(11)的筒壁上开设过油孔(111)，所述过油孔(111)将所述焊接心管(14)与所述第一活塞杆(11)内壁之间的环形空间与所述第一缸套(12)的有杆腔连通，且环形空间的一端与外界连通；所述第一缸套(12)中设置用于与所述活塞杆(11)滑动密封配合的导向套(13)，所述导向套(13)上开设导油通道(131)，所述导油通道(131)能够与所述过油孔(111)连通；

第二油缸(2)，包括第二活塞杆(21)和第二缸套(22)，所述第二活塞杆(21)与所述第一缸套(12)固定连接；所述第二油缸(2)的无杆腔与所述第一油缸(1)的无杆腔相互连通，所述第二油缸(2)的有杆腔与所述导油通道(131)连通；

行程阀(3)，两端油口分别连接于所述导油通道(131)与所述第一油缸(1)的有杆腔；所述行程阀(3)包括上工位与下工位，所述上工位从所述导油通道(131)向所述第一油缸(1)的有杆腔单向截止，所述下工位使所述导油通道(131)和所述第一油缸(1)的有杆腔相互连通。

2.根据权利要求1所述的顺序伸缩油缸，其特征在于，所述行程阀(3)固定于所述第一缸套(12)上，所述第二缸套(22)上设置撞块(221)，所述撞块(221)能够与所述行程阀(3)接触、以切换所述行程阀(3)的工位；当所述第一油缸(1)和所述第二油缸(2)完成回缩时，所述撞块(221)与所述行程阀(3)恰好接触。

3.根据权利要求2所述的顺序伸缩油缸，其特征在于，所述导向套(13)的中间部分为环状的导油腔(132)，所述导油腔(132)的尺寸大于所述导油通道(131)。

4.根据权利要求3所述的顺序伸缩油缸，其特征在于，所述过油孔(111)沿所述第一活塞杆(11)的周向设置两排，两排所述过油孔(111)的间距小于所述导油腔(132)的宽度。

5.根据权利要求4所述的顺序伸缩油缸，其特征在于，所述导油腔(132)的宽度L1、所述导油腔(132)前端距离所述导向套(13)前端的间距L2、两排所述过油孔(111)的间距L3、前端一排所述过油孔(111)距离所述第一活塞杆(11)前端的间距L4之间的关系为：

L2<L3<L1；L4>L2；L3+L4<L1+L2。

6.一种起重机，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的顺序伸缩油缸。