CN109595220B - 一种缓闭液压缸 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种缓闭液压缸，属于液压缸技术领域，包括：缸体、活塞杆、套筒、套筒安装组件、单向阀、后端盖、前端盖及活塞；所述前端盖和后端盖分别密封安装在缸体两端开口处；且后端盖上的中心孔B、油口B及第一油路均与缸体的内腔相通；所述单向阀安装在后端盖的油口B内，且位于油口B与缸体相通的一端；所述活塞杆的盲孔端穿过前端盖后，同轴安装在缸体内；活塞同轴套装在活塞杆的盲孔端外部；所述套筒通过套筒安装组件安装在后端盖的中心孔B内；套筒伸出于后端盖；套筒的两个平面上的径向过油孔将中心孔B与套筒的内腔连通；且套筒能够套装在活塞杆的盲孔中。本发明能够实现活塞杆缩回时的缓冲关闭。

Description

一种缓闭液压缸
技术领域
本发明属于液压缸技术领域，具体涉及一种缓闭液压缸。
背景技术
在工程机械领域中，液压缸缓冲关闭一般都采用恒节流型缓冲方案，可根据液压缸的实际负载情况，调节节流孔的大小来控制缓冲腔内缓冲压力的大小，实现液压缸关闭时的缓冲。但由于结构限制，此类装置的缓冲效果差，缓冲开始时的制动力很大，但很快就降低下来，起不到缓冲作用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种缓闭液压缸，能够实现活塞杆缩回时的缓冲关闭。
本发明是通过下述技术方案实现的：
一种缓闭液压缸，包括：缸体、活塞杆、套筒、套筒安装组件、单向阀、后端盖、前端盖及活塞；
所述缸体为两端开口的筒体，其一端外圆周面上设有与其内腔相通的油口A；
所述活塞杆加工有沿其轴向的盲孔；
所述套筒的一端开口，另一端的外圆周加工有两个互相平行的平面，所述平面上均加工有径向过油孔；
所述后端盖上加工有中心孔B、与中心孔B平行的油口B、与油口B相通的第一油路及将中心孔B与油口B连通的第二油路；且第二油路的内径大于第一油路的内径，第一油路和油口B组成慢速油路通道，中心孔B、第二油路及油口B组成快速油路通道；
整体连接关系如下：所述前端盖和后端盖分别密封安装在缸体两端开口处；且后端盖上的中心孔B、油口B及第一油路均与缸体的内腔相通；
所述单向阀安装在后端盖的油口B内，且位于油口B与缸体相通的一端；单向阀用于液压油从油口B到缸体内腔的单向流通；
所述活塞杆的盲孔端穿过前端盖后，同轴安装在缸体内；活塞同轴套装在活塞杆的盲孔端外部，且活塞的端面与活塞杆的的盲孔端端面平齐，活塞的外圆周面与缸体的内圆周面滑动配合；
所述套筒通过套筒安装组件安装在后端盖的中心孔B内，套筒安装组件将后端盖的中心孔B的后端开口封闭；套筒伸出于后端盖，且套筒的外圆周面与后端盖的中心孔B内圆周面贴合，将中心孔B的前端开口封闭；套筒的两个平面上的径向过油孔将中心孔B与套筒的内腔连通；使得无杆腔内的液压油无法直接进入到后端盖的中心孔B中，只能先进入到套筒内，通过套筒的径向过油孔进入到后端盖的中心孔B中；且套筒能够套装在活塞杆的盲孔中。
进一步的，还包括：快速调节螺杆和慢速调节螺杆；
所述后端盖上还加工有垂直贯穿第一油路的第一螺纹盲孔和垂直贯穿第二油路的第二螺纹盲孔；第二螺纹盲孔的内径大于第一螺纹盲孔的内径；
所述快速调节螺杆安装在所述第二螺纹盲孔内，通过旋拧快速调节螺杆，能够调节第二油路的流通面积，进而调节通过快速油路通道排出的液压油的流量；所述慢速调节螺杆安装在所述第一螺纹盲孔内，通过慢速调节螺杆，能够调节第一油路的流通面积，进而调节通过慢速油路通道排出的液压油的流量。
进一步的，所述套筒安装组件包括丝杆和螺母；
所述套筒的径向过油孔所在端设有内螺纹，且该端外部设有限位销；
所述中心孔B内设有沿其轴向的导向槽；
所述螺母固定在后端盖的中心孔B内；丝杆位于后端盖的中心孔B内，其一端与螺母孔轴配合，并伸出于螺母，且丝杠上的轴肩与螺母内圆周面设有的台阶面相抵触，实现对丝杠轴向限位；丝杆另一端与套筒的内螺纹端同轴连接，套筒的限位销与后端盖的中心孔B的导向槽相配合，通过旋拧丝杠，能够带动套筒沿其轴向运动；当套筒的端部与活塞杆的盲孔相抵触时，活塞杆向后端盖的方向运动到位。
进一步的，还包括安装在套筒安装组件端部的位移传感器，位移传感器用于测量活塞杆的位移。
进一步的，还包括隔套；
所述位移传感器采用磁致伸缩传感器，其敏感元件为长杆状结构；
所述隔套为一端开口、一端加工有中心孔A的筒体，其中心孔A的内圆周面设有磁环；
所述隔套同轴安装在活塞杆的盲孔内，且隔套的开口端与活塞杆的盲孔端端面平齐，且所述套筒能够套装在隔套内部；当套筒的端部与隔套的内底面相抵触时，活塞杆向后端盖的方向运动到位；
所述位移传感器的敏感元件依次穿过套筒安装组件端部、套筒及隔套的中心孔A，且敏感元件与隔套的中心孔A上的磁环非接触，通过敏感元件与所述磁环的相对位移，测量出活塞杆的位移。
进一步的，还包括位移传感器和隔套；
所述位移传感器采用磁致伸缩传感器，其敏感元件为长杆状结构；
所述隔套为一端开口、一端加工有中心孔A的筒体，其中心孔A的内圆周面设有磁环；
所述丝杆加工有轴向通孔；
所述隔套同轴安装在活塞杆的盲孔内，且隔套的开口端与活塞杆的盲孔端端面平齐，且所述套筒能够套装在隔套内部；当套筒的端部与隔套的内底面相抵触时，活塞杆向后端盖的方向运动到位；
所述位移传感器固定在丝杆伸出于螺母所在端端部，并将丝杠的轴向通孔封闭，其敏感元件依次穿过螺母、丝杆的轴向通孔、套筒及隔套的中心孔A，且敏感元件与隔套的中心孔A上的磁环非接触，通过敏感元件与所述磁环的相对位移，测量出活塞杆的位移。
有益效果：(1)本发明在液压缸后端设置单向阀、套筒、快速油路通道及慢速油路通道，使得活塞杆前期缩回时通过快速油路通道和慢速油路通道共同排出液压油，活塞杆后期缩回时仅通过慢速油路通道排出液压油，活塞杆缩回速度变慢，实现了活塞杆缩回时的缓冲关闭。
(2)本发明通过在快速油路通道和慢速油路通道上分别设置快速调节螺杆和慢速调节螺杆，实现了对油路通道的节流控制，满足了液压缸缩回速度的可控性。
(3)本发明通过在液压缸后端设置丝杆来调节套筒的伸出长度，进而调整进入活塞杆隔套的套筒长度，能够控制液压缸对快速油路通道和慢速油路通道的切换位置，来完成活塞杆快、慢速缩回时间的选择，实现对液压缸缓闭距离的控制。
(4)本发明设有位移传感器，用于对活塞杆的位移进行测量，可对活塞杆的移动距离实时监控，进而根据需要的移动距离来调整快速调节螺杆、慢速调节螺杆及调节套筒的伸出长度，进而满足液压缸缓闭调整的要求。
(5)本发明的液压缸在10s内快速关闭的要求，可以实现3s快速缩回与6s慢速缩回的功能，可在不易操作、维修困难、可靠性要求高的环境下工作。
附图说明
图1为本发明的结构组成图；
图2为本发明的活塞杆完全伸出的结构图；
图3为图1的A向示意图；
图4为图3的B-B剖面图；
图5为后端盖的结构示意图；
图6为调节套筒的三视图；
其中，1-缸体，2-活塞杆，3-隔套，4-套筒，5-单向阀，6-丝杆，7-后端盖，8-油口A，9-位移传感器，10-前端盖，11-快速调节螺杆，12-慢速调节螺杆，13-油口B，14-螺母，15-中心孔B，16-第一螺纹盲孔，17-第二螺纹盲孔，18-活塞，19-径向过油孔。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本实施例提供了一种缓闭液压缸，参见附图1，包括：缸体1、活塞杆2、隔套3、套筒4、单向阀5、丝杆6、后端盖7、位移传感器9、前端盖10、螺母14、活塞18、快速调节螺杆11及慢速调节螺杆12；
所述缸体1为两端开口的筒体，其一端外圆周面上设有与其内腔相通的油口A8；
所述活塞杆2加工有沿其轴向的盲孔；
所述隔套3为一端开口、一端加工有中心孔A的筒体，其中心孔A的内圆周面设有磁环；
所述位移传感器9采用磁致伸缩传感器，其敏感元件为长杆状结构；
所述丝杆6加工有轴向通孔；
所述螺母14加工有外螺纹；
参见附图6，所述套筒4的一端开口，另一端加工有内螺纹，其内螺纹所在端外部设有限位销及外圆周加工有两个互相平行的平面，所述平面上均加工有径向过油孔19；
参见附图5，所述后端盖7上加工有中心孔B15、与中心孔B15平行的油口B13、与油口B13相通的第一油路、将中心孔B15与油口B13连通的第二油路、垂直贯穿第一油路的第一螺纹盲孔16及垂直贯穿第二油路的第二螺纹盲孔17；且第二油路的内径大于第一油路的内径，第二螺纹盲孔17的内径大于第一螺纹盲孔16的内径；第一油路和油口B13组成慢速油路通道，中心孔B15、第二油路及油口B13组成快速油路通道；参见附图3和4，所述快速调节螺杆11安装在所述第二螺纹盲孔17内，通过旋拧快速调节螺杆11，能够调节第二油路的流通面积，进而调节通过快速油路通道排出的液压油的流量；所述慢速调节螺杆12安装在所述第一螺纹盲孔16内，通过慢速调节螺杆12，能够调节第一油路的流通面积，进而调节通过慢速油路通道排出的液压油的流量；其中，所述中心孔B15内设有沿其轴向的导向槽；
整体连接关系如下：所述前端盖10和后端盖7分别密封安装在缸体1两端开口处；且后端盖7上的中心孔B15、油口B13及第一油路均与缸体1的内腔相通；
所述单向阀5安装在后端盖7的油口B13内，且位于油口B13与缸体1相通的一端；单向阀5用于保证液压油从油口B13到缸体1内腔的单向流通，防止缸体1内腔的液压油回流；
所述活塞杆2的盲孔端穿过前端盖10后，同轴安装在缸体1内；活塞18同轴套装在活塞杆2的盲孔端外部，且活塞18的端面与活塞杆2的的盲孔端端面平齐，活塞18的外圆周面与缸体1的内圆周面滑动配合，配合面安装有密封圈，活塞18将缸体1的内腔分为无杆腔和有杆腔两部分；
所述隔套3同轴安装在活塞杆2的盲孔内，且隔套3的开口端与活塞杆2的盲孔端端面平齐；
所述螺母14通过外螺纹固定在后端盖7的中心孔B15内；丝杆6位于后端盖7的中心孔B15内，其一端与螺母14孔轴配合，并伸出于螺母14，且丝杠6上的轴肩与螺母14内圆周面设有的台阶面相抵触，实现对丝杠6轴向限位，丝杠6外圆周面与螺母14内圆周面之间安装有密封圈；
丝杆6另一端与套筒4的内螺纹端同轴连接，且套筒4伸出于后端盖7，套筒4的外圆周面与后端盖7的中心孔B15内圆周面贴合，将中心孔B15的开口封闭，由于位于后端盖7的中心孔B15内的套筒4还加工有两个平面及径向过油孔19，所述径向过油孔19将中心孔B15与套筒4的内腔连通；使得无杆腔内的液压油无法直接进入到后端盖7的中心孔B15中，只能先进入到套筒4内，通过套筒4的径向过油孔19进入到后端盖7的中心孔B15中；套筒4的限位销与后端盖7的中心孔B15的导向槽相配合，使得套筒4只能轴向运动，不能随丝杠6转动；且套筒4能够套装在隔套3内部；通过旋拧丝杠6，能够带动套筒4沿其轴向运动；
所述位移传感器9固定在丝杆6伸出于螺母14所在端端部，并将丝杠6的轴向通孔封闭，其敏感元件依次穿过螺母14、丝杆6的轴向通孔、套筒4及隔套3的中心孔A，且敏感元件与隔套3的中心孔A上的磁环非接触，通过敏感元件与所述磁环的相对位移，进而测量出活塞杆2的位移。
工作原理：参见附图2，初始时，活塞杆2完全伸出，即活塞18向左运动到位，活塞18的端面与前端盖10端面相接触，无杆腔内充满液压油；
通过缸体1的油口A8向有杆腔内充入液压油，有杆腔内的液压油推动活塞杆2缩回，即活塞18向后端盖7的方向运动；
在套筒4没有进入隔套3内部之前(即套筒4没有与隔套3相接触)，由于单向阀5的锁闭作用，无杆腔内的液压油同时通过后端盖7的所述慢速油路通道和快速油路通道排出(其中，无杆腔内的液压油进入到套筒4内，套筒4内的液压油通过其上的径向过油孔19及套筒4与丝杠6套筒的螺纹连接处的间隙流入到中心孔B15中)；进而实现活塞杆2的快速缩回，即实现液压缸的快速关闭功能；
当套筒4进入隔套3内部后(即套筒4与隔套3相接触)，无杆腔内的液压油无法进入到套筒4内，进而将后端盖7的快速油路通道封闭，无杆腔内的液压油只能通过慢速油路通道排出，进而实现活塞杆2的慢速缩回，实现液压缸的慢速关闭功能，即实现液压缸关闭时的缓冲；直到活塞杆2完全缩回，即活塞18向右运动到位，活塞18的端面与后端盖7端面相接触，有杆腔内充满液压油，此时液压缸关闭；
当活塞杆2再次伸出时，通过缸体1的油口B13向无杆腔内充入液压油，此时，单向阀5开启，液压油可直接通过单向阀5进入到无杆腔，还可以通过后端盖7的慢速油路通道和快速油路通道进入到无杆腔，进而推动活塞杆2快速伸出，即液压缸开启。
其中，通过旋拧丝杆6可以调整套筒4的伸出长度，当套筒4的端部抵触在隔套3的内底面时，活塞杆2无法再缩回，进而可以调整活塞杆2的缩回距离；
通过旋拧快速调节螺杆11，能够调节第二油路的开口大笑，进而调节通过快速油路通道排出的液压油的流量；所述慢速调节螺杆12安装在所述第一螺纹盲孔16内，通过慢速调节螺杆12，能够调节第一油路的开口大小，进而调节通过慢速油路通道排出的液压油的流量；进而能够调节活塞杆2的缩回速度，即调整液压缸快/慢速关闭的速度；
通过位移传感器9测量活塞杆2的实时位移。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (4)

1.一种缓闭液压缸，其特征在于，包括：缸体（1）、活塞杆（2）、套筒（4）、套筒安装组件、单向阀（5）、后端盖（7）、前端盖（10）及活塞（18）；
所述缸体（1）为两端开口的筒体，其一端外圆周面上设有与其内腔相通的油口A（8）；
所述活塞杆（2）加工有沿其轴向的盲孔；
所述套筒（4）的一端开口，另一端的外圆周加工有两个互相平行的平面，所述平面上均加工有径向过油孔（19）；
所述后端盖（7）上加工有中心孔B（15）、与中心孔B（15）平行的油口B（13）、与油口B（13）相通的第一油路及将中心孔B（15）与油口B（13）连通的第二油路；且第二油路的内径大于第一油路的内径，第一油路和油口B（13）组成慢速油路通道，中心孔B（15）、第二油路及油口B（13）组成快速油路通道；
整体连接关系如下：所述前端盖（10）和后端盖（7）分别密封安装在缸体（1）两端开口处；且后端盖（7）上的中心孔B（15）、油口B（13）及第一油路均与缸体（1）的内腔相通；
所述单向阀（5）安装在后端盖（7）的油口B（13）内，且位于油口B（13）与缸体（1）相通的一端；单向阀（5）用于液压油从油口B（13）到缸体（1）内腔的单向流通；
所述活塞杆（2）的盲孔端穿过前端盖（10）后，同轴安装在缸体（1）内；活塞（18）同轴套装在活塞杆（2）的盲孔端外部，且活塞（18）的端面与活塞杆（2）的的盲孔端端面平齐，活塞（18）的外圆周面与缸体（1）的内圆周面滑动配合；
所述套筒（4）通过套筒安装组件安装在后端盖（7）的中心孔B（15）内，套筒安装组件将后端盖（7）的中心孔B（15）的后端开口封闭；套筒（4）伸出于后端盖（7），且套筒（4）的外圆周面与后端盖（7）的中心孔B（15）内圆周面贴合，将中心孔B（15）的前端开口封闭；套筒（4）的两个平面上的径向过油孔（19）将中心孔B（15）与套筒（4）的内腔连通；使得无杆腔内的液压油无法直接进入到后端盖（7）的中心孔B（15）中，只能先进入到套筒（4）内，通过套筒（4）的径向过油孔（19）进入到后端盖（7）的中心孔B（15）中；且套筒（4）能够套装在活塞杆（2）的盲孔中；
还包括：快速调节螺杆（11）和慢速调节螺杆（12）；
所述后端盖（7）上还加工有垂直贯穿第一油路的第一螺纹盲孔（16）和垂直贯穿第二油路的第二螺纹盲孔（17）；第二螺纹盲孔（17）的内径大于第一螺纹盲孔（16）的内径；
所述快速调节螺杆（11）安装在所述第二螺纹盲孔（17）内，通过旋拧快速调节螺杆（11），能够调节第二油路的流通面积，进而调节通过快速油路通道排出的液压油的流量；所述慢速调节螺杆（12）安装在所述第一螺纹盲孔（16）内，通过慢速调节螺杆（12），能够调节第一油路的流通面积，进而调节通过慢速油路通道排出的液压油的流量；
所述套筒安装组件包括丝杆（6）和螺母；
所述套筒（4）的径向过油孔（19）所在端设有内螺纹，且该端外部设有限位销；
所述中心孔B（15）内设有沿其轴向的导向槽；
所述螺母（14）固定在后端盖（7）的中心孔B（15）内；丝杆（6）位于后端盖（7）的中心孔B（15）内，其一端与螺母（14）孔轴配合，并伸出于螺母（14），且丝杆（6）上的轴肩与螺母（14）内圆周面设有的台阶面相抵触，实现对丝杆（6）轴向限位；丝杆（6）另一端与套筒（4）的内螺纹端同轴连接，套筒（4）的限位销与后端盖（7）的中心孔B（15）的导向槽相配合，通过旋拧丝杆（6），能够带动套筒（4）沿其轴向运动；当套筒（4）的端部与活塞杆（2）的盲孔相抵触时，活塞杆（2）向后端盖（7）的方向运动到位。
2.如权利要求1所述的一种缓闭液压缸，其特征在于，还包括安装在套筒安装组件端部的位移传感器（9），位移传感器（9）用于测量活塞杆（2）的位移。
3.如权利要求2所述的一种缓闭液压缸，其特征在于，还包括隔套（3）；
所述位移传感器（9）采用磁致伸缩传感器，其敏感元件为长杆状结构；
所述隔套（3）为一端开口、一端加工有中心孔A的筒体，其中心孔A的内圆周面设有磁环；
所述隔套（3）同轴安装在活塞杆（2）的盲孔内，且隔套（3）的开口端与活塞杆（2）的盲孔端端面平齐，且所述套筒（4）能够套装在隔套（3）内部；当套筒（4）的端部与隔套（3）的内底面相抵触时，活塞杆（2）向后端盖（7）的方向运动到位；
所述位移传感器（9）的敏感元件依次穿过套筒安装组件端部、套筒（4）及隔套（3）的中心孔A，且敏感元件与隔套（3）的中心孔A上的磁环非接触，通过敏感元件与所述磁环的相对位移，测量出活塞杆（2）的位移。
4.如权利要求1所述的一种缓闭液压缸，其特征在于，还包括位移传感器（9）和隔套（3）；
所述位移传感器（9）采用磁致伸缩传感器，其敏感元件为长杆状结构；
所述隔套（3）为一端开口、一端加工有中心孔A的筒体，其中心孔A的内圆周面设有磁环；
所述丝杆（6）加工有轴向通孔；
所述隔套（3）同轴安装在活塞杆（2）的盲孔内，且隔套（3）的开口端与活塞杆（2）的盲孔端端面平齐，且所述套筒（4）能够套装在隔套（3）内部；当套筒（4）的端部与隔套（3）的内底面相抵触时，活塞杆（2）向后端盖（7）的方向运动到位；
所述位移传感器（9）固定在丝杆（6）伸出于螺母（14）所在端端部，并将丝杆（6）的轴向通孔封闭，其敏感元件依次穿过螺母（14）、丝杆（6）的轴向通孔、套筒（4）及隔套（3）的中心孔A，且敏感元件与隔套（3）的中心孔A上的磁环非接触，通过敏感元件与所述磁环的相对位移，测量出活塞杆（2）的位移。
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