CN108036102B - 一种阀门双速控制液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀门双速控制液压缸，包括缸体，所述缸体顶部设有信号杆，所述缸体内部设有活塞杆，所述信号杆延伸至缸体内部与活塞杆固定连接，所述活塞杆上套设有活塞，所述活塞包括隔离层、收缩层和固定块。本发明通过设有活塞截面设置为菱形，方便活塞在流体内上升或下降时减小阻力，通过设有加热丝给记忆合金加热，记忆合金受热收缩，活塞杆带动活塞下降和上升过程中阻力减小，当活塞堵住底部进水口时，加热丝不工作，记忆合金冷涨，将进水口堵住密封，密封性更好，通过设有空腔部，避免输送液体与缸体内流体混合，导致流体污染影响液压缸的使用寿命，通过压板的上升距离控制活塞上升或下降的速度。

Description

一种阀门双速控制液压缸

技术领域

本发明涉及阀门双速控制液压缸领域，特别涉及一种阀门双速控制液压缸。

背景技术

在具有两阶段关闭的自力式多功能水力控制阀中，一般采用单速液压缸与大、小两块阀板配合实现快关、慢关，以保证泵在关闭时通过快慢两阶段关闭配合，实现消除关阀水锤功能及止回功能，这类阀的大阀板可以在阀体内浮动，并由阀体内液体流向及压力大小决定其所处的位置，而小阀板一般通过传动机构与单速液压缸连接，受液压缸驱动和控制，液压缸的两个腔分别与阀的进出口端连通。液压缸内的液体是来源于阀体内输送的液体，因而液压缸的驱动力和控制动力就来自于阀进、出口两处液体压力差。这类阀存在以下方面的问题:一是液压缸内液体不清洁，阀体内的各种杂物随时可能会进入液压缸，液体本身可能就不清洁，如输送各类水的阀，造成液压缸内活塞密封磨损、缸壁磨损等，这样就导致活塞两端泄漏，而使液压缸失去驱动控制动力而失效，造成管道系统故障；二是大、小阀板配合上复杂，密封层次多，可靠性差；三是浮动的大阀板将占据一定的流通空间，使阀体内液体流动时受振动，产生较大阻力，且使液体产生压力波动，进而产生管路噪声和扰动，影响管道系统安全。

因此，发明一种阀门双速控制液压缸来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阀门双速控制液压缸，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种阀门双速控制液压缸，包括缸体，所述缸体顶部设有信号杆，所述缸体内部设有活塞杆，所述信号杆延伸至缸体内部与活塞杆固定连接，所述活塞杆上套设有活塞，所述活塞包括隔离层、收缩层和固定块，所述缸体内部设有快速腔、缓冲腔和慢速腔，所述缓冲腔设置于快速腔底部，所述慢速腔设置于缓冲腔底部，所述慢速腔底部设有空腔部，所述空腔部内部设有超声波传感器，所述缸体内壁设有隔离板，所述隔离板顶部设有压板，所述压板顶部设有连接柱，所述连接柱顶部设有顶板，所述顶板顶部设有活动轴、报警器和单片机，所述报警器设置于活动轴一侧，所述单片机设置于报警器一侧，所述活动轴套设于信号杆外部。

优选的，所述活塞杆贯穿空腔部延伸至缸体外部。

优选的，所述隔离板一侧设有支架，所述隔离板与缸体通过支架固定连接。

优选的，所述隔离层由橡胶材料制成，所述隔离层和活塞杆与快速腔、慢速腔和空腔部的连接处均设有密封圈。

优选的，所述收缩层包括加热丝和记忆合金，所述加热丝设置于记忆合金内部。

优选的，所述活塞截面设置为菱形。

优选的，所述压板设置为圆环状，所述压板截面设置为倒梯形。

优选的，所述活动轴设置为链轮结构或升降结构。

优选的，所述空腔部设置为漏斗状。

优选的，所述超声波传感器型号设置为CSB，所述单片机型号设置为M68HC16，所述超声波传感器和报警器均与单片机电性连接。

本发明的技术效果和优点：1、通过设有活塞截面设置为菱形，方便活塞在流体内上升或下降时减小阻力；2、通过设有加热丝给记忆合金加热，记忆合金受热收缩，活塞杆带动活塞下降和上升过程中阻力减小，当活塞堵住底部进水口时，加热丝不工作，记忆合金冷涨，将进水口堵住密封，密封性更好；3、通过设有空腔部，空腔部设置为漏斗状，能够隔离缸体和活塞杆底部堵住的进水口，避免长时间使用，输送各类液体的阀门内的密封圈受损，导致输送液体与缸体内流体混合，导致流体污染影响液压缸的使用寿命；4、当活塞杆与空腔部的连接处的密封圈受损，输送液体进入空腔部内时超声波传感器检测到，将信号发送至单片机，单片机控制报警器报警查修；5、压板与隔离板与缸体之间间隙之间的缝隙随着压板的上升而增大，缝隙越大，活塞下降或上升遇到的阻力越小，从而通过压板的上升距离控制活塞上升或下降的速度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的活塞结构示意图。

图3为本发明的顶板结构示意图。

图中：1缸体、2信号杆、3活塞杆、4活塞、5隔离层、6收缩层、61加热丝、62记忆合金、7固定块、8快速腔、9缓冲腔、10慢速腔、11空腔部、12超声波传感器、13隔离板、14压板、15连接柱、16顶板、17活动轴、18报警器、19单片机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

根据图1所示的一种阀门双速控制液压缸，一种阀门双速控制液压缸，包括缸体1，所述缸体1顶部设有信号杆2，所述缸体1内部设有活塞杆3，所述信号杆2延伸至缸体1内部与活塞杆3固定连接，所述活塞杆3上套设有活塞4，所述活塞4包括隔离层5、收缩层6和固定块7，所述缸体1内部设有快速腔8、缓冲腔9和慢速腔10，所述缓冲腔9设置于快速腔8底部，所述慢速腔10设置于缓冲腔9底部，所述慢速腔10底部设有空腔部11，所述空腔部11设置为漏斗状，有利于减小空间，并对活塞杆3起到支撑作用，另外空腔部11能够隔离缸体1和活塞杆3底部堵住的进水口，避免长时间使用，输送各类液体的阀门内的密封圈受损，导致输送液体与缸体1内流体混合，导致流体污染影响液压缸的使用寿命，所述活塞杆3贯穿空腔部11延伸至缸体1外部，所述空腔部11内部设有超声波传感器12，所述缸体1内壁设有隔离板13，所述隔离板13一侧设有支架，所述隔离板13与缸体1通过支架固定连接，有利于方便缸内流体进入隔离板13与缸体1之间的夹缝中，当活塞杆3带动活塞4进入慢速腔10内时，利用压板14的升降使慢速腔10内流体从隔离板13流出，控制活塞4进入或离开慢速腔10内的压力从而控制活塞4下降和上升速度，所述隔离板13顶部设有压板14，所述压板14顶部设有连接柱15，所述连接柱15顶部设有顶板16，所述顶板16顶部设有活动轴17、报警器18和单片机19，所述报警器18设置于活动轴17一侧，所述活动轴17设置为链轮结构，有利于利用链轮结构使活动轴17带动压板14旋转升降，适用性更强，所述单片机19设置于报警器18一侧，所述活动轴17套设于信号杆2外部，所述超声波传感器12型号设置为CSB，所述单片机19型号设置为M68HC16，所述超声波传感器12和报警器18均与单片机19电性连接，当活塞杆3与空腔部11的连接处的密封圈受损，输送液体进入空腔部11内时超声波传感器12检测到，将信号发送至单片机19，单片机19控制报警器18报警查修；

根据图2所示的一种阀门双速控制液压缸，所述隔离层5由橡胶材料制成，所述隔离层5和活塞杆3与快速腔8、慢速腔10和空腔部11的连接处均设有密封圈，有利于多重保护缸体1内部流体，延长液压缸使用寿命，所述收缩层6包括加热丝61和记忆合金62，所述加热丝61设置于记忆合金62内部，有利于当活塞杆3带动活塞4下降和上升时，加热丝61给记忆合金62加热，记忆合金62受热收缩，活塞杆3带动活塞4下降和上升过程中阻力减小，当活塞4堵住底部进水口时，加热丝61不工作，记忆合金62冷涨，将进水口堵住密封，密封性更好，所述活塞4截面设置为菱形，方便活塞4在流体内上升或下降时减小阻力；

根据图3所示的一种阀门双速控制液压缸，所述压板14设置为圆环状，所述压板14截面设置为倒梯形，有利于通过控制压板14的升降使压板14堵住隔离板13与缸体1之间的缝隙，并通过压板14的升降高度控制流体从底部流出的速度，从而控制活塞4进入或离开慢速腔10内的压力。

实施例二：

所述活动轴17设置为升降结构，有利于利用升降结构带动活动轴17和压板14升降，适用性更强。

本发明工作原理：使用时，当活塞4处于快速腔8最上部时，对活塞杆3施加一个方向向下的外力，由于活塞4与缸体1内壁之间间隙大，缸内流体在缸体1内部流动，缸内液体对活塞4运动阻尼作用很小，活塞4将快速向下运动通过缓冲腔9达到慢速腔10上部，完成向下快速运动阶段，活塞4进入慢速腔10后，由于活塞4与缸体1内璧之间间隙很小，且由于密封圈的作用，活塞4将上、下两腔流体完全隔开，缸内流体对活塞4运动产生较大阻力作用，活塞4的运动速度迅速降低，随着活塞4向下运动，活塞4下腔液体通过慢速腔10底部流至隔离板13与缸体1之间的间隙，此时活动轴17带动顶板16、连接柱15和压板14上升，压板14与隔离板13与缸体1之间间隙之间的缝隙随着压板14的上升而增大，缝隙越大，活塞4下腔液体向上升起速度越快，从而通过压板14的上升距离控制活塞4下降的速度，活塞4向下运动的阻力越小，并且活塞4截面设置为菱形，方便活塞4在流体内上升或下降时减小阻力，当活塞4运动至最下端为止,完成向下运动慢速运动阶段；当活塞4处于慢速腔10最下端时，在活塞杆3上施加一个方向向上的力，活塞4外部的密封圈将活塞4上、下两腔分离，由于活塞4与缸体1内璧之间间隙很小，缸内流体对活塞4的运动产生较大阻力作用，使活塞4向上运动速度较慢，此时，活动轴17带动顶板16、连接柱15和压板14上升，压板14与隔离板13与缸体1之间间隙之间的缝隙随着压板14的上升而增大，缝隙越大，活塞4上腔液体流向缝隙内的速度越快，活塞4顶部的流体减少，活塞4向上运动的阻力越小，从而通过压板14的上升距离控制活塞4上升的速度，活塞4完成了向上运动的慢速运动阶段，在活塞4进入缓冲腔9后，由于活塞4与缸体1内壁之间间隙增大，缸内液体对活塞4的阻力减小，活塞4迅速加快运动速度，很快到达快速腔8。当活塞杆3与空腔部11的连接处的密封圈受损，输送液体进入空腔部11内时超声波传感器12检测到，将信号发送至单片机19，单片机19控制报警器18报警查修。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阀门双速控制液压缸，包括缸体（1），所述缸体（1）内部设有活塞杆（3），所述活塞杆（3）上套设有活塞（4），所述缸体（1）内部设有快速腔（8）、缓冲腔（9）和慢速腔（10），所述缓冲腔（9）设置于快速腔（8）底部，所述慢速腔（10）设置于缓冲腔（9）底部，其特征在于：所述缸体（1）顶部设有信号杆（2），所述信号杆（2）延伸至缸体（1）内部与活塞杆（3）固定连接，所述活塞（4）包括隔离层（5）、收缩层（6）和固定块（7），所述慢速腔（10）底部设有空腔部（11），所述空腔部（11）内部设有超声波传感器（12），所述缸体（1）内壁设有隔离板（13），所述隔离板（13）顶部设有压板（14），所述压板（14）顶部设有连接柱（15），所述连接柱（15）顶部设有顶板（16），所述顶板（16）顶部设有活动轴（17）、报警器（18）和单片机（19），所述报警器（18）设置于活动轴（17）一侧，所述单片机（19）设置于报警器（18）一侧，所述活动轴（17）套设于信号杆（2）外部。

2.根据权利要求1所述的一种阀门双速控制液压缸，其特征在于：所述活塞杆（3）贯穿空腔部（11）延伸至缸体（1）外部。

3.根据权利要求1所述的一种阀门双速控制液压缸，其特征在于：所述隔离板（13）一侧设有支架，所述隔离板（13）与缸体（1）通过支架固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种阀门双速控制液压缸，其特征在于：所述隔离层（5）由橡胶材料制成，所述隔离层（5）和活塞杆（3）与快速腔（8）、慢速腔（10）和空腔部（11）的连接处均设有密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种阀门双速控制液压缸，其特征在于：所述收缩层（6）包括加热丝（61）和记忆合金（62），所述加热丝（61）设置于记忆合金（62）内部。

6.根据权利要求1所述的一种阀门双速控制液压缸，其特征在于：所述活塞（4）截面设置为菱形。

7.根据权利要求1所述的一种阀门双速控制液压缸，其特征在于：所述压板（14）设置为圆环状，所述压板（14）截面设置为倒梯形。

8.根据权利要求1所述的一种阀门双速控制液压缸，其特征在于：所述活动轴（17）设置为链轮结构或升降结构。

9.根据权利要求1所述的一种阀门双速控制液压缸，其特征在于：所述空腔部（11）设置为漏斗状。

10.根据权利要求1所述的一种阀门双速控制液压缸，其特征在于：所述超声波传感器（12）型号设置为CSB，所述单片机（19）型号设置为M68HC16，所述超声波传感器（12）和报警器（18）均与单片机（19）电性连接。