CN110332176B - 一种具有缓冲功能的液压缸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有缓冲功能的液压缸，包括缸筒；上端盖，固定安装在缸筒的上端；活塞，滑动设在缸筒内，活塞内设置有上节流阀芯和下节流阀芯；活塞杆；下端盖，安装在缸筒的下端；上缓冲套，固定安装在缸筒上端内；下缓冲套，固定安装在缸筒下端内。本液压缸可以实现活塞在运动到端部时的有效缓冲，结构简单、加工方便。

Description

一种具有缓冲功能的液压缸
技术领域
本发明属于液压缸的技术领域，尤其涉及一种具有缓冲功能的液压缸。
背景技术
高速运动的液压缸到达端部时，会产生很大的冲击；为了减少冲击，在液压缸端部增加液压缓冲装置；现有液压缸缓冲装置种类很多，但其本质都是在活塞前后增加一段配合面，把回油腔分成缓冲腔和回油腔两部分，缓冲腔的油液通过节流口流到回油腔，由此在缓冲腔产生背压，阻止活塞的运动，降低活塞运动速度，从而起到减缓冲击的目的；根据节流口面积是否变化，分为固定节流和可变节流两种缓冲类型；固定节流在缓冲开始的时候，产生的缓冲制动力很大，但缓冲压力很快衰减下来，后端几乎不起什么作用，缓冲效果很差；变节流缓冲装置是在缓冲过程中通流面积随缓冲行程的变化而变化，圆锥面在缓冲初期的压力变化比较平缓，但后期的压力突变很大；抛物线能达到较理想的缓冲效果，但加工需要数控机床，成本高，而且在缓冲开始和结束的时候存在压力的突变。现有的缓冲装置为了达到较好的缓冲效果，必须保证缓冲装置与缸筒或端盖的同心，这就需要在加工过程中保证端盖与活塞杆的配合精度、缸筒与端盖的配合精度、缸筒与活塞的配合精度、活塞与活塞杆的配合精度、缓冲套与活塞杆的配合精度、缓冲套与端盖的配合精度，一方面增加了加工的难度，另一方面由于误差的积累具有不可控性，由此导致同样加工精度的两个油缸的缓冲效果不一致。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构合理、易于加工、具有缓冲功能的液压缸。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种液压缸，其特征在于：包括缸筒，缸筒内设有轴向贯穿的缸筒内孔，所述缸筒内孔由上至下包括上扩径孔段、滑动孔段和下扩径孔段，所述上扩径孔段的周壁上设有环形的第二通流槽，所述下扩径孔段的周壁上设有环形的第一通流槽，缸筒的下端设有与第一通流槽相连通的油口A，缸筒的上端设有与第二通流槽相连通的油口B；上端盖，上端盖固定安装在缸筒的上端，上端盖内设有轴向贯穿的上端盖内孔；活塞，活塞滑动设置在缸筒内孔中，活塞上端的圆周侧壁上沿径向对称设有有两个上安装孔，活塞上设有用以连通所述两个上安装孔的第二通流孔及用以连通活塞的上端面和第二通流孔的第二流道，活塞下端的圆周侧壁上沿径向均布有两个下安装孔，活塞上设有用以连通所述两个下安装孔的第一通流孔及用以连通活塞的下端面和第一通流孔的第一流道，上安装孔内设置有上节流阀芯，上节流阀芯与第二通流孔相配合可以控制第二通流孔的开度大小，所述上安装孔内还设有用以使上节流阀芯向远离第二通流孔方向运动的第二弹簧，下安装孔内设置有下节流阀芯，下节流阀芯与第一通流孔相配合可以控制第一通流孔的开度大小，所述下安装孔内还设有用以使下节流阀芯向远离第一通流孔方向运动的第一弹簧；活塞杆,活塞杆一端与活塞固定连接，另一端穿过上端盖内孔后伸出到上端盖的上方；下端盖，下端盖固定安装在缸筒的下端；下缓冲套，下缓冲套固定安装在下扩径孔段中，下缓冲套内设有开口向上的下缓冲套内孔，所述下缓冲套内孔由上至下包括第一锥孔段和第一缓冲孔段，第一缓冲孔段和活塞的直径相等，下缓冲套上端的侧壁上设有用以连通第一锥孔段和第一通流槽的第三通流孔；上缓冲套，上缓冲套固定安装在上扩径孔段中，上缓冲套内设有开口向下的上缓冲套内孔，所述上缓冲套内孔由下至上包括第二锥孔段和第二缓冲孔段，第二缓冲孔段和活塞的直径相等，上缓冲套下端的侧壁上设有用以连通第二锥孔段和第二通流槽的第四通流孔；当活塞由上向下运动到的活塞下端开始进入第一缓冲孔段时，下节流阀芯的外端在第一弹簧的作用力下抵到第一锥孔段侧壁上处于完全打开第一通流孔的状态，第一缓冲孔段内的油液只能由第一通流孔流出到油口，随着活塞继续向下运动，下节流阀芯在第一锥孔段侧壁的推动下逐渐减小第一通流孔的开口实现对活塞的缓冲；当活塞由下向上运动到的活塞上端开始进入第二缓冲孔段时，上节流阀芯的外端在第二弹簧的作用力下抵到第二锥孔段侧壁上处于完全打开第二通流孔的状态，第二缓冲孔段内的油液只能由第二通流孔流出到油口，随着活塞继续向上运动，上节流阀芯在第二锥孔段侧壁的推动下逐渐减小第二通流孔的开口实现对活塞的缓冲。
作为优选，所述下缓冲套下端的侧壁上设有环形的与第一通流槽相连通的第三通流槽，第一缓冲孔段的底面上设有多个与第三通流槽相连通的第五通流孔，第一缓冲孔段内设有用以封堵第五通流孔的第一单向阀片和用以对第一单向阀片进行上限位的第一挡片，第一单向阀片上设有沿轴向贯穿的第六通流孔。
作为优选，所述上缓冲套上端的侧壁上设有环形的与第二通流槽相连通的第四通流槽，第二缓冲孔段的底面上设有多个与第四通流槽相连通的第七通流孔，第二缓冲孔段内设有用以封堵第七通流孔的第二单向阀片和用以对第二单向阀片进行下限位的第二挡片，第二单向阀片上设有沿轴向贯穿的第八通流孔。
作为优选，所述下节流阀芯包括依次连接的球形段、圆柱段和锥头段，圆柱段滑动设在下安装孔内，锥头段与第一通流孔相配合用以控制第一通流孔的开口大小，下节流阀芯内设有用以连通下安装孔和活塞外周面的第三流道；所述上节流阀芯包括依次连接的球形段、圆柱段和锥头段，圆柱段滑动设在上安装孔内，锥头段与第二通流孔相配合用以控制第二通流孔的开口大小，上节流阀芯内设有用以连通上安装孔和活塞外周面的第四流道。
作为优选，所述第三通流孔为多个且沿下缓冲套的圆周侧壁均布，所述第四通流孔为多个且沿上缓冲套的圆周侧壁均布。
与现有技术相比，本发明的优点在于：结构简单、加工方便，通过设置上缓冲套和上节流阀芯配合、下缓冲套和下节流阀芯配合，可以使活塞在向上和向下运动到末端位置时，通过第二锥孔段推动上节流阀芯逐渐减小第二通流孔或通过第一锥孔段推动下节流阀芯逐渐减小第一通流孔的开口实现对液压缸的有效缓冲，由于缓冲时是对活塞的整个作用面积进行缓冲，不像现有技术是对部分作用面积进行缓冲，因此缓冲效果更好。另外，通过设置第一单向阀片和第二单向阀片，可以实现活塞反向运动时的快速启动，无延迟，而第一单向阀片和第二单向阀片体积紧凑，制造成本低。
附图说明
图1为本发明实施例的装配结构示意图；
图2为本发明实施例中下节流阀芯的结构示意图；
图3为本发明实施例中上节流阀芯的结构示意图；
图4为本发明实施例中活塞向下运动刚开始进入缓冲的结构示意图；
图5为本发明实施例中活塞向下运动处于缓冲过程的结构示意图；
图6为本发明实施例中活塞向下运动缓冲结束时的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1-6所示，为本发明的一个优选实施例。
一种具有缓冲功能的液压缸，包括
缸筒1，缸筒1内设有轴向贯穿的缸筒内孔，所述缸筒内孔由上至下包括上扩径孔段、滑动孔段和下扩径孔段，所述上扩径孔段的周壁上设有环形的第二通流槽1b，所述下扩径孔段的周壁上设有环形的第一通流槽1a，缸筒1的下端设有与第一通流槽1a相连通的油口A，缸筒1的上端设有与第二通流槽1b相连通的油口B。
上端盖7b，上端盖7b固定安装在缸筒1的上端，上端盖7b内设有轴向贯穿的上端盖内孔。
活塞2，活塞2滑动设置在缸筒内孔中，活塞2上端的圆周侧壁上沿径向对称设有有两个上安装孔，活塞2上设有用以连通所述两个上安装孔的第二通流孔3b及用以连通活塞2的上端面和第二通流孔3b的第二流道32，活塞2下端的圆周侧壁上沿径向均布有两个下安装孔，活塞2上设有用以连通所述两个下安装孔的第一通流孔3a及用以连通活塞2的下端面和第一通流孔3a的第一流道31，上安装孔内设置有上节流阀芯8b，上节流阀芯8b与第二通流孔3b相配合可以控制第二通流孔3b的开度大小，所述上安装孔内还设有用以使上节流阀芯8b向远离第二通流孔3b方向运动的第二弹簧9b，下安装孔内设置有下节流阀芯8a，下节流阀芯8a与第一通流孔3a相配合可以控制第一通流孔3a的开度大小，所述下安装孔内还设有用以使下节流阀芯8a向远离第一通流孔3a方向运动的第一弹簧9a。所述下节流阀芯8a包括依次连接的球形段8a1、圆柱段8a2和锥头段8a3，圆柱段8a2滑动设在下安装孔内，锥头段8a3与第一通流孔3a相配合用以控制第一通流孔3a的开口大小，下节流阀芯8a内设有用以连通下安装孔和活塞2外周面的第三流道8a4。所述上节流阀芯8b包括依次连接的球形段8b1、圆柱段8b2和锥头段8b3，圆柱段8b2滑动设在上安装孔内，锥头段8b3与第二通流孔3b相配合用以控制第二通流孔3b的开口大小，上节流阀芯8b内设有用以连通上安装孔和活塞2外周面的第四流道8b4。
活塞杆3,活塞杆3一端与活塞固定连接，另一端穿过上端盖内孔后伸出到上端盖7b的上方。
下端盖7a，下端盖7a固定安装在缸筒1的下端。
下缓冲套4a，下缓冲套4a固定安装在下扩径孔段中，下缓冲套4a内设有开口向上的下缓冲套内孔，所述下缓冲套内孔由上至下包括第一锥孔段4a1和第一缓冲孔段4a2，第一缓冲孔段4a2和活塞2的直径相等，下缓冲套4a上端的侧壁上设有用以连通第一锥孔段4a1和第一通流槽1a的第三通流孔4a5，第三通流孔4a5为多个且沿下缓冲套4a的圆周侧壁均布。下缓冲套4a下端的侧壁上设有环形的与第一通流槽1a相连通的第三通流槽4a4，第一缓冲孔段4a2的底面上设有多个与第三通流槽4a4相连通的第五通流孔4a3，第一缓冲孔段4a2内设有用以封堵第五通流孔4a3的第一单向阀片5a和用以对第一单向阀片5a进行上限位的第一挡片6a，第一单向阀片5a上设有沿轴向贯穿的第六通流孔5a1。
上缓冲套4b，上缓冲套4b固定安装在上扩径孔段中，上缓冲套4b内设有开口向下的上缓冲套内孔，所述上缓冲套内孔由下至上包括第二锥孔段4b1和第二缓冲孔段4b2，第二缓冲孔段4b2和活塞2的直径相等，上缓冲套4b下端的侧壁上设有用以连通第二锥孔段4b1和第二通流槽1b的第四通流孔4b5，第四通流孔4b5为多个且沿上缓冲套4b的圆周侧壁均布。上缓冲套4b上端的侧壁上设有环形的与第二通流槽1b相连通的第四通流槽4b4，第二缓冲孔段4b2的底面上设有多个与第四通流槽4b4相连通的第七通流孔4b3，第二缓冲孔段4b2内设有用以封堵第七通流孔4b3的第二单向阀片5b和用以对第二单向阀片5b进行下限位的第二挡片6b，第二单向阀片5b上设有沿轴向贯穿的第八通流孔5b1。
当活塞2由上向下运动到的活塞2下端开始进入第一缓冲孔段4a2时，下节流阀芯8a的外端在第一弹簧9a的作用力下抵到第一锥孔段4a1侧壁上处于完全打开第一通流孔3a的状态，第一缓冲孔段4a2内的油液只能由第一通流孔3a流出到油口A，随着活塞2继续向下运动，下节流阀芯8a在第一锥孔段4a1侧壁的推动下逐渐减小第一通流孔3a的开口实现对活塞2的缓冲；当活塞2由下向上运动到的活塞2上端开始进入第二缓冲孔段4b2时，上节流阀芯8b的外端在第二弹簧9b的作用力下抵到第二锥孔段4b1侧壁上处于完全打开第二通流孔3b的状态，第二缓冲孔段4b2内的油液只能由第二通流孔3b流出到油口B，随着活塞2继续向上运动，上节流阀芯8b在第二锥孔段4b1侧壁的推动下逐渐减小第二通流孔3b的开口实现对活塞2的缓冲。
本发明的具有缓冲功能的液压缸的工作原理及过程如下：
当油口B进油、油口A回油时，若活塞2处在最上端位置，则油液由油口B经第二通流槽1b、第四通流槽4b4、第七通流孔4b3后作用到第二单向阀片5b上，推动第二单向阀片5b向下运动打开第七通流孔4b3，油液由第七通流孔4b3经第八通流孔5b1进入第二缓冲孔段4b2作用到活塞2上推动活塞2向下运动，此时无缓冲延迟。当活塞2向下运动到图4位置时，活塞2下端开始进入第一缓冲孔段4a2，下节流阀芯8a的外端在第一弹簧9a的作用力下抵到第一锥孔段4a1侧壁上处于完全打开第一通流孔3a的状态，第一缓冲孔段4a2内的油液只能由第一通流孔3a流出到油口A，如图5、图6所示，随着活塞2继续向下运动，下节流阀芯8a在第一锥孔段4a1侧壁的推动下逐渐减小第一通流孔3a的开口实现对活塞2的缓冲。
当油口A进油、油口B回油时，若活塞处在图6所示位置，则油液由油口A经第一通流槽1a、第三通流槽4a4、第五通流孔4a3后作用到第一单向阀片5a上，推动第一单向阀片5a向上运动打开第五通流孔4a3，油液由第五通流孔4a3经第六通流孔5a1进入第一缓冲孔段4a2作用到活塞2上推动活塞2向上运动，此时无缓冲延迟。当活塞2向上运动到活塞2的上端开始进入第二缓冲孔段4b2，上节流阀芯8b的外端在第二弹簧9b的作用力下抵到第二锥孔段4b1侧壁上处于完全打开第二通流孔3b的状态，第二缓冲孔段4b2内的油液只能由第二通流孔3b流出到油口B，随着活塞2继续向上运动，上节流阀芯8b在第二锥孔段4b1侧壁的推动下逐渐减小第二通流孔3b的开口实现对活塞2的缓冲。

Claims (5)

1.一种具有缓冲功能的液压缸，其特征在于：包括
缸筒(1)，缸筒(1)内设有轴向贯穿的缸筒内孔，所述缸筒内孔由上至下包括上扩径孔段、滑动孔段和下扩径孔段，所述上扩径孔段的周壁上设有环形的第二通流槽(1b)，所述下扩径孔段的周壁上设有环形的第一通流槽(1a)，缸筒(1)的下端设有与第一通流槽(1a)相连通的油口A，缸筒(1)的上端设有与第二通流槽(1b)相连通的油口B；
上端盖(7b)，上端盖(7b)固定安装在缸筒(1)的上端，上端盖(7b)内设有轴向贯穿的上端盖内孔；
活塞(2)，活塞(2)滑动设置在缸筒内孔中，活塞(2)上端的圆周侧壁上沿径向对称设有有两个上安装孔，活塞(2)上设有用以连通所述两个上安装孔的第二通流孔(3b)及用以连通活塞(2)的上端面和第二通流孔(3b)的第二流道(32)，活塞(2)下端的圆周侧壁上沿径向均布有两个下安装孔，活塞(2)上设有用以连通所述两个下安装孔的第一通流孔(3a)及用以连通活塞(2)的下端面和第一通流孔(3a)的第一流道(31)，上安装孔内设置有上节流阀芯(8b)，上节流阀芯(8b)与第二通流孔(3b)相配合可以控制第二通流孔(3b)的开度大小，所述上安装孔内还设有用以使上节流阀芯(8b)向远离第二通流孔(3b)方向运动的第二弹簧(9b)，下安装孔内设置有下节流阀芯(8a)，下节流阀芯(8a)与第一通流孔(3a)相配合可以控制第一通流孔(3a)的开度大小，所述下安装孔内还设有用以使下节流阀芯(8a)向远离第一通流孔(3a)方向运动的第一弹簧(9a)；
活塞杆(3),活塞杆(3)一端与活塞固定连接，另一端穿过上端盖内孔后伸出到上端盖(7b)的上方；
下端盖(7a)，下端盖(7a)固定安装在缸筒(1)的下端；
下缓冲套(4a)，下缓冲套(4a)固定安装在下扩径孔段中，下缓冲套(4a)内设有开口向上的下缓冲套内孔，所述下缓冲套内孔由上至下包括第一锥孔段(4a1)和第一缓冲孔段(4a2)，第一缓冲孔段(4a2)和活塞(2)的直径相等，下缓冲套(4a)上端的侧壁上设有用以连通第一锥孔段(4a1)和第一通流槽(1a)的第三通流孔(4a5)；
上缓冲套(4b)，上缓冲套(4b)固定安装在上扩径孔段中，上缓冲套(4b)内设有开口向下的上缓冲套内孔，所述上缓冲套内孔由下至上包括第二锥孔段(4b1)和第二缓冲孔段(4b2)，第二缓冲孔段(4b2)和活塞(2)的直径相等，上缓冲套(4b)下端的侧壁上设有用以连通第二锥孔段(4b1)和第二通流槽(1b)的第四通流孔(4b5)；
当活塞(2)由上向下运动到的活塞(2)下端开始进入第一缓冲孔段(4a2)时，下节流阀芯(8a)的外端在第一弹簧(9a)的作用力下抵到第一锥孔段(4a1)侧壁上处于完全打开第一通流孔(3a)的状态，第一缓冲孔段(4a2)内的油液只能由第一通流孔(3a)流出到油口A，随着活塞(2)继续向下运动，下节流阀芯(8a)在第一锥孔段(4a1)侧壁的推动下逐渐减小第一通流孔(3a)的开口实现对活塞(2)的缓冲；当活塞(2)由下向上运动到的活塞(2)上端开始进入第二缓冲孔段(4b2)时，上节流阀芯(8b)的外端在第二弹簧(9b)的作用力下抵到第二锥孔段(4b1)侧壁上处于完全打开第二通流孔(3b)的状态，第二缓冲孔段(4b2)内的油液只能由第二通流孔(3b)流出到油口B，随着活塞(2)继续向上运动，上节流阀芯(8b)在第二锥孔段(4b1)侧壁的推动下逐渐减小第二通流孔(3b)的开口实现对活塞(2)的缓冲。
2.根据权利要求1所述的具有缓冲功能的液压缸，其特征在于：下缓冲套(4a)下端的侧壁上设有环形的与第一通流槽(1a)相连通的第三通流槽(4a4)，第一缓冲孔段(4a2)的底面上设有多个与第三通流槽(4a4)相连通的第五通流孔(4a3)，第一缓冲孔段(4a2)内设有用以封堵第五通流孔(4a3)的第一单向阀片(5a)和用以对第一单向阀片(5a)进行上限位的第一挡片(6a)，第一单向阀片(5a)上设有沿轴向贯穿的第六通流孔(5a1)。
3.根据权利要求1所述的具有缓冲功能的液压缸，其特征在于：上缓冲套(4b)上端的侧壁上设有环形的与第二通流槽(1b)相连通的第四通流槽(4b4)，第二缓冲孔段(4b2)的底面上设有多个与第四通流槽(4b4)相连通的第七通流孔(4b3)，第二缓冲孔段(4b2)内设有用以封堵第七通流孔(4b3)的第二单向阀片(5b)和用以对第二单向阀片(5b)进行下限位的第二挡片(6b)，第二单向阀片(5b)上设有沿轴向贯穿的第八通流孔(5b1)。
4.根据权利要求1所述的具有缓冲功能的液压缸，其特征在于：所述下节流阀芯(8a)包括依次连接的球形段(8a1)、圆柱段(8a2)和锥头段(8a3)，圆柱段(8a2)滑动设在下安装孔内，锥头段(8a3)与第一通流孔(3a)相配合用以控制第一通流孔(3a)的开口大小，下节流阀芯(8a)内设有用以连通下安装孔和活塞(2)外周面的第三流道(8a4)；所述上节流阀芯(8b)包括依次连接的球形段(8b1)、圆柱段(8b2)和锥头段(8b3)，圆柱段(8b2)滑动设在上安装孔内，锥头段(8b3)与第二通流孔(3b)相配合用以控制第二通流孔(3b)的开口大小，上节流阀芯(8b)内设有用以连通上安装孔和活塞(2)外周面的第四流道(8b4)。
5.根据权利要求1所述的具有缓冲功能的液压缸，其特征在于：所述第三通流孔(4a5)为多个且沿下缓冲套(4a)的圆周侧壁均布，所述第四通流孔(4b5)为多个且沿上缓冲套(4b)的圆周侧壁均布。
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