CN109780000B - 一种吸振缸 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种吸振缸，尤其是一种凿岩负载模拟装置冲击吸振缸，包括固定设置的缸筒，所述缸筒的一端设置有开口，另一端设置有缸盖；以及滑动设置在所述缸筒内的活塞杆，所述活塞杆的一端伸出所述缸筒的开口并连接有冲击头；其中，所述活塞杆和所述缸盖之间形成缓冲油腔。本发明能够模拟冲击负载，并快速吸收冲击能量，避免油液温度过高引起事故。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸振缸，尤其是一种凿岩负载模拟装置冲击吸振缸。
背景技术
液压凿岩机在工作时其活塞以高达70HZ的频率冲击钎杆，冲击功率大，单次冲击能量可以达到几百焦。冲击破岩时，大部分冲击能量通过钎杆传递给岩石，在岩石破碎瞬间被吸收，对钎杆的冲击反作用力会大幅度减小。
采用负载模拟装置代替水泥块或石料对凿岩台车进行钻孔调试时，就必须考虑如何快速吸收、消耗冲击能量。冲击能量如果不被消耗吸收的话，就会导致油液温度升高，发热严重，发生內泄，甚至造成密封失效，引发严重事故。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种吸振缸，能够模拟冲击负载，并快速吸收冲击能量，避免油液温度过高引起事故。
本发明提出了一种吸振缸，包括：
固定设置的缸筒，所述缸筒的一端设置有开口，另一端设置有缸盖；以及
滑动设置在所述缸筒内的活塞杆，所述活塞杆的一端伸出所述缸筒的开口并连接有冲击头；
其中，所述活塞杆和所述缸盖之间形成缓冲油腔。
本发明的进一步改进在于，所述活塞杆和所述缸筒之间设置有环形的散热油腔，所述缸筒的筒壁上设置有连通所述散热油腔的第一进油口和第一出油口。
本发明的进一步改进在于，所述缸盖上设置有若干可开启和关闭的阻尼孔，所述阻尼孔连通所述缓冲油腔；
其中，所述缓冲油腔内的油液通过所述阻尼孔排出到缸盖外部。
本发明的进一步改进在于，所述散热油腔通过设置在所述缸盖上的单向阀连通所述缓冲油腔，所述单向阀的流通方向是从所述散热油腔流至所述缓冲油腔。
本发明的进一步改进在于，所述活塞杆的端部设置有活塞杆头，所述冲击块与活塞杆头可拆卸式连接。
本发明的进一步改进在于，所述冲击头内设置有空腔，所述空腔内滑动设置有受冲块，所述受冲块朝向所述活塞杆头的一侧设置有弹性缓冲装置。
本发明的进一步改进在于，所述活塞杆头与所述缸筒之间设置有弹性件。
本发明的进一步改进在于，所述缸筒的设置开口的一端设置有环形的缸筒端盖，所述缸筒端盖的内侧设置有防尘圈；所述缸筒上靠近所述缸筒端盖的一侧的内壁上设置有与所述活塞杆滑动密封相连的密封圈。
本发明的进一步改进在于，所述缸筒内壁与所述活塞杆之间设置有静压槽，所述缸筒的外壁上设置有连通所述静压槽的第二进油口和第二出油口。
本发明的进一步改进在于，所述缸筒的外壁上设置有限位环。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明所述的吸振缸，能够模拟冲击负载，并快速吸收冲击能量，避免油液温度过高引起事故。本发明具有体积小、安装方便的特征，工作时安全可靠。采用静压支撑导向，实现非接触式导向和密封，可以响应高频冲击，减少了摩擦与磨损。
本发明所述的吸振缸，通过插装式特制的单向阀，响应速度快。内含笛型缓冲阻尼，可以快速吸收、消耗冲击能量。油液处于不断流动状态，散热能力比较好。同时，有很好的缓冲吸振效果，可用于高频大能量冲击。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方案的吸振缸的结构示意图；
图2是根据本发明的一个实施方案的吸振缸的油液流通的原理示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
在附图中各附图标记的含义如下：1、缸筒，2、活塞杆，3、缸盖，10、静压槽，11、缸筒端盖，12、密封圈，13、散热油腔，14、第一进油口，15、第一出油口，16、第二进油口，17、第二出油口，18、限位环，19、防尘圈，21、冲击头，22、活塞杆头，23、受冲块，24、弹性缓冲装置，25、弹性件，31、缓冲油腔，32、阻尼孔，33、单向阀。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1示意性地显示了根据本发明的一个实施例的吸振缸。根据本发明的吸振缸，尤其能够模拟冲击负载，并快速吸收冲击能量，避免油液温度过高引起事故。
如图1所示，本实施例所述的一种吸振缸，包括固定设置的缸筒1。所述缸筒1为圆筒形结构，其中，缸筒1的一端设置开口，另一端设置缸盖3。所述缸筒1内设置有活塞杆2，所述活塞杆2能够在所述缸筒1内滑动。所述活塞杆2的一端通过所述缸筒1的开口伸出到所述缸筒1的外部，另一端与所述缸盖3接触。所述活塞杆2伸出到所述缸筒1以外的一端连接有冲击头21。在本实施例中，所述活塞杆2和所述缸盖3之间形成缓冲油腔31。
在根据本实施例所述的吸振缸中，能够模拟冲击负载，并快速吸收冲击能量，避免油液温度过高引起事故。本发明具有体积小、安装方便的特征，工作时安全可靠。
在一个实施例中，如图1和图2所示，所述活塞杆2和所述缸筒1之间设置有环形的散热油腔13。所述缸筒1的筒壁上设置有第一进油口14和第一出油口15，所述第一进油口14连接所述散热油腔13并能向所述散热油腔13内输入油液，所述第一出油口15连接所述散热油腔13并且所述散热油腔13内的油液通过第一出油口排出。在本实施例中，所述散热油腔13设置在所述缸筒1的内部靠近所述缸盖3的一侧。
在使用根据本实施例所述的吸振缸时，所述活塞杆2的端部的冲击头21受到凿岩机的钻杆的打击，活塞杆2向缸筒1内部移动。其中，活塞杆2往后退的同时，会使散热油腔13内的压力升高。这时，所述散热油腔13通过第一进油口14和第一出油口15不断地流通油液，从而能够散热。
在一个实施例中，所述缸盖3上设置有若干可开启和关闭的阻尼孔32，所述阻尼孔32连通所述缓冲油腔31。其中，所述缓冲油腔31内的油液通过所述阻尼孔32排出到缸盖3外部。在本实施例中，所述阻尼孔32优选为其内部含有笛形缓冲阻尼，可以快速吸收和消耗冲击能量，起到减振的效果。优选地，所述阻尼孔32的数量为5个。所述阻尼孔32上设置有堵头。活塞杆2往后移动会陆续关闭阻尼孔32，所述缸盖3与所述缸筒1之间设置有密封圈12。
在使用根据本实施例所述的吸振缸时，所述活塞杆2的端部的冲击头21受到凿岩机的钻杆的打击，活塞杆2向缸筒1内部移动。缓冲油腔31内的油液通过阻尼孔32排出，所述活塞杆2移动的同时陆续关闭缸盖3上的阻尼孔32，来快速吸收、消耗冲击能量。
在一个优选的实施例中，所述缸盖3的内侧设置圆柱形的凹槽，所述活塞杆2位于所述缸筒1内部的一端设置有较细的杆体，所述杆体伸入到所述凹槽内，杆体的端部与凹槽形成所述缓冲油腔31。当冲击头21受到撞击时，活塞杆2向所述缸筒1的内部移动，从而压缩缓冲油腔31。所述缸筒1内靠近所述缸盖3的一端设置圆环形的槽，所述杆体和所述圆环形的槽之间形成所述散热油腔13。
在一个实施例中，所述散热油腔13通过设置在所述缸盖3上的单向阀33连通所述缓冲油腔31，其中，所述单向阀33包括单向阀芯和单向阀堵头，所述单向阀33的流通方向是从所述散热油腔13流至所述缓冲油腔31。
在使用根据本实施例所述的吸振缸时，当活塞杆2向外伸出时，致使缓冲油腔31的压力减小，这时单向阀33开启，散热油腔13内的油液经过单向阀33。散热油腔13内的油液流入缓冲油腔31之中，从而推动着活塞杆2往前运动回到原位。
在一个实施例中，所述活塞杆2上伸出所述缸筒1外部的一端设置有活塞杆头22，所述活塞杆头22固定在所述活塞杆2的端部。所述冲击头21可拆卸式连接所述活塞杆头22。优选地，所述冲击头21通过螺栓连接所述活塞杆头22。通过螺栓连接的方式不仅连接稳固，同时便于拆卸和更换组件。
在一个优选的实施例中，所述冲击头21内设置有空腔，空腔为圆柱形的腔体。所述空腔内滑动设置有受冲块23，所述受冲块23能够在腔体内滑动。优选地，所述受冲块23为金属块，例如铁块。所述受冲块23朝向所述活塞杆头22的一侧设置有弹性缓冲装置24。所述弹性装置优选为蝶形弹簧。
在使用根据本实施例所述的吸振缸时，所述凿岩机的钻杆打击受冲块23，受冲块23首先在空腔内滑动。在滑动的过程中，弹性缓冲装置24接触到活塞杆头22，逐渐压缩，从而推动活塞杆2移动。所述弹性缓冲装置24起到缓冲的作用，能够减小瞬时冲击。
在一个优选的实施例中，所述活塞杆头22与所述缸筒1之间设置有弹性件25。所述弹性件25优选为弹簧。所述弹簧套在所述活塞杆2上，一端连接所述活塞杆头22的后端面上，另一端连接在所述缸筒1的开口处。当所述活塞杆2在缸筒1内滑动时，所述弹性件25能够提供缓冲的作用，减小瞬时冲击。
在一个实施例中，所述缸筒1的设置开口的一端设置有环形的缸筒端盖11，所述缸筒端盖11的内侧设置有防尘圈19。通过设置防尘圈19能够避免尘土、杂质进入到缸筒1内，从而影响缸筒1和活塞杆2之间的配合，避免损坏吸振缸。所述缸筒1上靠近所述缸筒端盖11的一侧的内壁上设置有与所述活塞杆2滑动密封相连的密封圈12。所述密封圈12优选为唇形密封。
在一个实施例中，所述缸筒1的中部与所述活塞杆2之间设置有静压槽10，所述缸筒1的侧壁上设置有连通所述静压槽10的第二进油口16和第二出油口17。缸筒1与活塞杆2之间形成静压支撑导向，油液通过第二进油口16和第二出油口17流过静压槽10，从而使得活塞杆2可以实现高频响应。
在一个优选的实施例中，所述缸筒1的外壁上设置有限位环18。所述限位环18用于安装或固定缸筒1，防止缸筒1随着活塞杆2的移动而移动。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (8)
1.一种吸振缸，其特征在于，包括：
固定设置的缸筒(1)，所述缸筒(1)的一端设置有开口，另一端设置有缸盖(3)；以及
滑动设置在所述缸筒(1)内的活塞杆(2)，所述活塞杆(2)的一端伸出所述缸筒(1)的开口并连接有冲击头(21)；
其中，所述活塞杆(2)和所述缸盖(3)之间形成缓冲油腔(31)；所述活塞杆(2)和所述缸筒(1)之间设置有环形的散热油腔(13)，所述缸筒(1)的筒壁上设置有连通所述散热油腔(13)的第一进油口(14)和第一出油口(15)；
所述缸筒(1)的内壁与所述活塞杆(2)之间设置有静压槽(10)，所述缸筒(1)的外壁上设置有连通所述静压槽(10)的第二进油口(16)和第二出油口(17)。
2.根据权利要求1所述的吸振缸，其特征在于，所述缸盖(3)上设置有若干可开启和关闭的阻尼孔(32)，所述阻尼孔(32)连通所述缓冲油腔(31)；
其中，所述缓冲油腔(31)内的油液通过所述阻尼孔(32)排出到缸盖(3)外部。
3.根据权利要求2所述的吸振缸，其特征在于，所述散热油腔(13)通过设置在所述缸盖(3)上的单向阀(33)连通所述缓冲油腔(31)，所述单向阀(33)的流通方向是从所述散热油腔(13)流至所述缓冲油腔(31)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的吸振缸，其特征在于，所述活塞杆(2)的端部设置有活塞杆头(22)，所述冲击头(21)与活塞杆头(22)可拆卸式连接。
5.根据权利要求4所述的吸振缸，其特征在于，所述冲击头(21)内设置有空腔，所述空腔内滑动设置有受冲块(23)，所述受冲块(23)朝向所述活塞杆头(22)的一侧设置有弹性缓冲装置(24)。
6.根据权利要求5所述的吸振缸，其特征在于，所述活塞杆头(22)与所述缸筒(1)之间设置有弹性件(25)。
7.根据权利要求6所述的吸振缸，其特征在于，所述缸筒(1)的设置开口的一端设置有环形的缸筒端盖(11)，所述缸筒端盖(11)的内侧设置有防尘圈(19)；所述缸筒(1)上靠近所述缸筒端盖(11)的一侧的内壁上设置有与所述活塞杆(2)滑动密封相连的密封圈(12)。
8.根据权利要求7所述的吸振缸，其特征在于，所述缸筒(1)的外壁上设置有限位环(18)。
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