CN107725531A - 组合间隙式多级自卸车液压缸 - Google Patents

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Abstract

本发明公布一种组合间隙式多级自卸车液压缸，属于液压缸技术领域。包括活塞杆、多级套筒和缸筒；活塞杆与最下一级的套筒之间，相邻的套筒之间，以及最上一级的套筒与缸筒之间分别安装有密封装置；上级密封装置与套筒，或与缸筒之间的配合间隙作为上级配合间隙；下级密封装置与套筒，或与活塞杆之间的配合间隙作为下级配合间隙；上级配合间隙的数值大于下级配合间隙的数值。本发明结构简单紧凑，成本低，组合和配置合理；上级配合间隙的数值大于下级配合间隙的数值，有效降低因加工精度不高问题导致级与级之间的摩擦力过大，进而避免多级液压缸乱序伸缩带来的主机危害；可广泛的应用于各种类型的多级液压缸场合、通用性强。

Description

组合间隙式多级自卸车液压缸
技术领域
本发明涉及液压缸技术领域，具体是一种能提升油缸伸缩顺序性的组合间隙式多级自卸车液压缸。
背景技术
当前，国内为自卸车配套的多级自卸车液压缸结构和密封系统大部分基本类似。其主要特点是：1、每一级缸筒或上级套筒内孔与安装在该部位的密封系统的配合间隙； 2、每一级缸筒或上级套筒内孔的密封系统与下级活塞杆外表面的配合间隙基本保持一致。例如，山东隆源液压科技有限公司申请的“一种自卸车液压油缸”；其包括护套、外套密封环、防尘圈，所述护套内设有外套，所述外套一端伸出护套，所述外套内同心方向依次设有内套I、内套II、内套III，所述外套内壁一侧设有孔用限位，所述内套I、内套II、内套III 内壁两侧均设有孔用限位，所述内套III 内同心方向设有柱塞，所述内套I、内套II、内套III 一侧均设有密封环、导向环、防尘圈，所述外套内壁同侧也设有密封环、导向环、防尘圈，所述外套另一侧内壁设有金属支撑环，所述外套同侧端口设有缸底，所述外套同侧还设有轴用限位。专利中提到的自卸车液压油缸，仅涉及自卸车液压缸的基本结构和密封系统配置。
如果加工质量优良，能够保证多级自卸车液压缸按照正确的顺序伸缩（备注：正确伸出时应是按照缸筒到直径从大到小的多级套筒和活塞杆依次伸出；正确回收时应是按照活塞杆到直径从大到小的多级套筒到缸筒依次回收）。
但是因机床精度、夹具误差、刀具振动等因素，套筒内孔和外圆加工后的同轴度、直线度精度较难稳定保证设计精度，导致液压缸伸缩时上级缸筒的密封系统与下级活塞杆外表面摩擦力过大，进而导致液压缸乱序伸缩。液压缸乱序伸缩严重时会导致自卸车车厢瞬间超速下滑，产生强烈的冲击压力造成严重事故。针对上述实际生产制造中的对产品质量稳定性的干扰因素，现有产品在设计层面未见相应的预防性设计和技术考虑。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种组合间隙式多级自卸车液压缸。组合间隙式多级自卸车液压缸能够提升油缸伸缩顺序性，避免多级液压缸乱序伸缩带来的对主机的危害，对于其他类似产品设计也具有借鉴意义。
本发明通过以下技术方案实现：一种组合间隙式多级自卸车液压缸，包括活塞杆、多级直径从大到小的套筒和一个位于最外侧的缸筒；相邻套筒中外侧的作为上级，内侧的的作为下级；所述活塞杆与最下一级的套筒之间，相邻的套筒之间，以及最上一级的套筒与缸筒之间分别安装有密封装置；相邻密封装置中外侧的作为上级，内侧的的作为下级；上级所述密封装置与套筒，或与缸筒之间的配合间隙作为上级配合间隙；下级所述密封装置与套筒，或与活塞杆之间的配合间隙作为下级配合间隙；上级配合间隙的数值大于下级配合间隙的数值。
其进一步是：所述密封装置包括由外至内依次安装的防尘圈、支撑环和主密封。
所述套筒共有三级，由外至内依次为套筒I、套筒II、套筒III；相对应的，所述密封装置共有四级，由外至内依次为密封装置I、密封装置II、密封装置III、密封装置IV；
所述密封装置I与缸筒之间的配合间隙，和密封装置I与套筒I之间的配合间隙为一档配合间隙；
所述密封装置II与套筒I之间的配合间隙，和密封装置II与套筒II之间的配合间隙为二档配合间隙；
所述密封装置III与套筒II之间的配合间隙，和密封装置III与套筒III之间的配合间隙为三档配合间隙；
所述密封装置IV与套筒III之间的配合间隙，和密封装置IV与活塞杆之间的配合间隙为四档配合间隙；
其中，一档配合间隙数值>二档配合间隙数值>三档配合间隙数值>四档配合间隙数值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）结构简单紧凑，成本低，组合和配置合理；
（2）上级配合间隙的数值大于下级配合间隙的数值，有效降低因加工精度不高问题导致级与级之间的摩擦力过大，进而避免多级液压缸乱序伸缩带来的主机危害；
（3）可广泛的应用于各种类型的多级液压缸场合、通用性强。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是图1中P处的放大图。
图中：1、防尘圈IV；2、防尘圈III；3、防尘圈II；4、防尘圈I；5、支撑环IV；6、支撑环III；7、支撑环II；8、支撑环I；9、主密封I；10、主密封II；11、主密封III；12、主密封IV；13、缸筒；14、套筒I；15、套筒II；16、套筒III；17、活塞杆。
具体实施方式
以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。
如图1和图2所示，一种组合间隙式多级自卸车液压缸，包括活塞杆17，直径从大到小、由外至内依次套装的套筒I14、套筒II15、套筒III16，以及套装在最外侧的缸筒13。
套筒I14与缸筒13之间安装有密封装置I，密封装置I包括由外至内依次安装的防尘圈I4、支撑环I8和主密封I9。套筒II15与套筒I14之间安装有密封装置II，密封装置II包括由外至内依次安装的防尘圈II3、支撑环II7和主密封II10。套筒III16与套筒II15之间安装有密封装置III，密封装置III包括由外至内依次安装的防尘圈III2、支撑环III6和主密封III11。活塞杆17与套筒III16之间安装有密封装置IV，密封装置IV包括由外至内依次安装的防尘圈IV1、支撑环IV6和主密封IV12。
设缸筒内孔与由防尘圈I、支撑环I、主密封I组成的密封装置I之间的配合间隙为间隙A；密封装置I与套筒I外表面之间的配合间隙为间隙B。设套筒I内孔与由防尘圈II、支撑环II、主密封II组成的密封装置II之间的配合间隙为间隙C；密封装置II与套筒II外表面之间的配合间隙为间隙D。设套筒II内孔与由防尘圈III、支撑环III、主密封III组成的密封装置III之间的配合间隙为间隙E；密封装置III与套筒III外表面之间的配合间隙为间隙F。设套筒III内孔与由防尘圈IV、支撑环IV、主密封IV组成的密封装置IV之间的配合间隙为间隙G；密封装置IV与活塞杆外表面之间的配合间隙为间隙H。其中，间隙A和间隙B分为一档、间隙C和间隙D分为二档、间隙E和间隙F分为三档、间隙G和间隙H分为四档。一档间隙数值>二档间隙数值>三档间隙数值>四档间隙数值。
正常情况下缸筒或多级套筒或活塞杆在分别外伸时，其所承受的推力（推力等于自身的环形面积乘以液压压力，且缸筒、多级套筒、活塞杆的面积从设计上一般为依次递减，所以推力为依次递减）克服自身与上级密封装置之间的摩擦力，以此来驱动缸筒到直径从大到小的多级套筒到活塞杆依次伸出；回收时，负载压缩力同时压缩活塞杆、多级套筒和缸筒，其所承受的反向支撑力（支撑力等于自身的环形面积乘以液压压力，且缸筒、多级套筒、活塞杆的面积从设计上一般为依次递减，所以支撑力为依次递减）克服自身与上级密封系统之间的摩擦力，驱动活塞杆到直径从小到大的多级套筒到缸筒依次回收。
但是，多级自卸车液压缸按照上述正确的顺序伸缩的前提是缸筒、各级套筒的内孔和外圆、活塞杆的外圆的粗糙度、直线度、同轴度精度能够稳定满足设计精度要求，摩擦力处于正常状态。在产品的实际制造过程中，因机床精度、夹具误差、刀具振动等因素，套筒内孔和外圆加工后的同轴度、直线度精度较难稳定保证设计精度，导致液压缸伸缩时上级缸筒的密封系统与下级活塞杆外表面摩擦力过大，进而导致液压缸乱序伸缩。因此，本发明在设计阶段，将间隙A和间隙B分为一档、间隙C和间隙D分为二档、间隙E和间隙F分为三档、间隙G和间隙H分为四档。一档间隙数值>二档间隙数值>三档间隙数值>四档间隙数值，可以有效和补偿或降低因加工精度不高问题导致级与级之间的摩擦力过大，进而导致液压缸乱序伸缩的问题。

Claims (3)

1.一种组合间隙式多级自卸车液压缸，包括活塞杆（17）、多级直径从大到小的套筒和一个位于最外侧的缸筒（13）；相邻套筒中外侧的作为上级，内侧的的作为下级；所述活塞杆（17）与最下一级的套筒之间，相邻的套筒之间，以及最上一级的套筒与缸筒（13）之间分别安装有密封装置；相邻密封装置中外侧的作为上级，内侧的的作为下级；
其特征在于：
上级所述密封装置与套筒，或与缸筒（13）之间的配合间隙作为上级配合间隙；下级所述密封装置与套筒，或与活塞杆（17）之间的配合间隙作为下级配合间隙；上级配合间隙的数值大于下级配合间隙的数值。
2.根据权利要求1所述的组合间隙式多级自卸车液压缸，其特征在于：所述密封装置包括由外至内依次安装的防尘圈、支撑环和主密封。
3.根据权利要求1所述的组合间隙式多级自卸车液压缸，其特征在于：所述套筒共有三级，由外至内依次为套筒I（14）、套筒II（15）、套筒III（16）；相对应的，所述密封装置共有四级，由外至内依次为密封装置I、密封装置II、密封装置III、密封装置IV；
所述密封装置I与缸筒（13）之间的配合间隙，和密封装置I与套筒I（14）之间的配合间隙为一档配合间隙；
所述密封装置II与套筒I（14）之间的配合间隙，和密封装置II与套筒II（15）之间的配合间隙为二档配合间隙；
所述密封装置III与套筒II（15）之间的配合间隙，和密封装置III与套筒III（16）之间的配合间隙为三档配合间隙；
所述密封装置IV与套筒III（16）之间的配合间隙，和密封装置IV与活塞杆（17）之间的配合间隙为四档配合间隙；
其中，一档配合间隙数值>二档配合间隙数值>三档配合间隙数值>四档配合间隙数值。
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