CN110630582B - 一种缸筒储能型液压缸 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种缸筒储能型液压缸，其中包括左右两侧储能气缸、气缸活塞、控制阀以及液压缸等，本发明利用两侧气缸作为储能单元，利用控制阀原理，对油缸回缩时产生的液压能进行回收；而当油缸需工作外伸时，又将控制阀打开，将储存好的液压油释放辅助油缸外伸，实现能量再利用。本发明不仅减少了控制阀和管路等环节能量损失，也大幅降低了液压系统的复杂程度和体积，并可直接应用于各类液压驱动的工程应用，提高液压传动系统的能量效率。

Description

一种缸筒储能型液压缸
技术领域
本发明涉及一种缸筒储能型液压缸。
背景技术
液压缸是一种液压传动系统中的直线型执行元件，主要包括：活塞、活塞杆、缸筒、缸盖等零件。
近年来，液压传动系统的能量再生技术得到广泛应用，尤其是液压缸和蓄能器组合成为能量再生系统的核心部分。但是，液压缸和蓄能器都是液压传动系统的独立部件，能量再生系统设计必须要考虑两者之间的控制阀、管路、安装等问题，导致能量再生系统十分复杂、体积庞大，不能完全适应工程应用的实际要求。因此，如果能够在液压缸内部直接设置蓄能模块，将可再生能量直接存储于蓄能模块中，不仅减少了控制阀和管路等环节能量损失，也大幅降低了再生系统的复杂程度和体积，并可直接应用于各类液压驱动的工程应用，提高液压传动系统的能量效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缸筒储能型液压缸结构，其特征在于：包括液压缸体、左侧储能单元、右侧储能单元和液压缸工作单元；所述左侧储能单元包括控制阀、控制阀活塞、弹簧档板、控制阀油液进/出口、气缸油液进/出口、液压缸油液进/出口、气缸活塞和气缸气体进/出口；所述右侧储能单元包括控制阀、控制阀活塞、弹簧档板、控制阀油液进/出口、气缸油液进/出口、液压缸油液进/出口、气缸活塞和气缸气体进/出口；所述液压缸工作单元包括液压缸无杆腔进/出油口、活塞固定螺母、液压缸活塞、缓冲套、液压缸有杆腔进/出油口、液压缸密封端盖、端盖固定螺钉和液压缸活塞杆；液压缸体两侧储能气缸腔内均放置一个气缸活塞，气缸活塞可在气缸腔内平滑运动，同时两侧气缸腔与液压缸无杆油缸腔之间都设置了一个控制阀；液压缸体油缸腔内，液压缸活塞通过活塞固定螺母安装在油缸活塞杆一端上，且液压缸活塞和液压缸活塞杆之间设置了一个缓冲套，其中液压缸活塞可在液压缸腔内平滑运动；液压缸活塞杆另一端穿过一个液压缸密封端盖，利用端盖固定螺钉安装在液压缸体上，且液压缸活塞杆可在液压缸密封端盖中平滑运动。
本发明其他方面、目的和优点结合附图对其进行描述将变得更加明显。
附图说明
结合说明书里的并形成说明书一部分的附图显示了本发明的若干方面，并且附图与下面的描述一起来阐述本发明的工作原理。在附图中：
图1是缸筒储能型液压缸的立体剖视图；
图2是缸筒储能型液压缸的剖视图；
图3是缸筒储能型液压缸中控制阀剖视图。
在上述附图中：1、液压缸体， 10、左侧储能单元，11、控制阀，12、控制阀活塞，13、弹簧档板，14、控制阀油液进/出口，15、气缸油液进/出口，16、液压缸油液进/出口，17、气缸活塞，18、气缸气体进/出口，20、右侧储能单元，21、控制阀，22、控制阀活塞，23、弹簧档板，24、控制阀油液进/出口，25、气缸油液进/出口，26、液压缸油液进/出口，27、气缸活塞，28、气缸气体进/出口，30、液压缸工作单元，31、液压缸无杆腔进/出油口，32、活塞固定螺母，33、液压缸活塞，34、缓冲套，35、液压缸有杆腔进/出油口，36、液压缸密封端盖，37、端盖固定螺钉，38、液压缸活塞杆。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施方式对本发明做一个详细的说明。
本发明提供一种缸筒储能型液压缸，参见图1，一种缸筒储能型液压缸，其特征在于：包括液压缸体1、左侧储能单元10、右侧储能单元20、液压缸工作单元30。
参见图2-图3，左侧储能单元10包括控制阀11、控制阀活塞12、弹簧档板13、控制阀油液进/出口14、气缸油液进/出口15、液压缸油液进/出口16、气缸活塞17和气缸气体进/出口18。
右侧储能单元20包括控制阀21、控制阀活塞22、弹簧档板23、控制阀油液进/出口24、气缸油液进/出口25、液压缸油液进/出口26、气缸活塞27和气缸气体进/出口28。
液压缸工作单元30包括液压缸无杆腔进/出油口31、活塞固定螺母32、液压缸活塞33、缓冲套34、液压缸有杆腔进/出油口35、液压缸密封端盖36、端盖固定螺钉37和活塞杆38。
液压缸体1两侧气缸腔内均放置一个气缸活塞17和气缸活塞27，气缸活塞17和气缸活塞27可在气缸体内运动，两侧气缸腔与液压缸无杆腔之间都设置了一个控制阀11和控制阀21，且液压缸体1液压缸腔内，液压缸活塞33通过活塞固定螺母32安装在液压缸活塞杆38一端上，且液压缸活塞33和液压缸活塞杆38之间设置了一个缓冲套34，其中液压缸活塞33可在液压缸腔内平滑运动，液压缸活塞杆38另一端穿过一个液压缸密封端盖36，利用端盖固定螺钉37安装在液压缸体1上，且液压缸活塞杆38可在液压缸密封端盖36中平滑运动。
油缸体1具有两个气缸腔和一个液压缸腔，两侧气缸腔和液压缸无杆腔之间，均是通过控制阀11和控制阀21实现油液流向控制，控制阀11具有控制阀活塞12、弹簧档板13和三个进/出油口，三个进/出油口分别为控制阀油液进/出口14、气缸油液进/出口15和液压缸油液进/出口16。
本发明的具体工作原理如下：
当工作结束时，液压缸活塞杆38回缩时，液压缸活塞33在液压缸腔内向下运动时，压缩无杆腔内液压油，此时，无杆腔内具有一定压力的液压油通过控制阀11和控制阀21上的液压缸油液进/出口16和液压缸油液进/出口26进入，从而推动控制阀中的弹簧档板13和弹簧档板23压缩，从而使得具有压力的液压油可以从气缸油液进/出口15和气缸油液进/出口25中进入左右两侧的气缸腔内，推动气缸活塞17和气缸活塞27在气缸腔内移动，此时气缸活塞17和气缸活塞27压缩气缸腔内的气体，当储存到一定量后，弹簧档板13和弹簧档板23回位将入口关闭，达到能量回收的目的。
当需要工作时，可根据液压缸的工作需求，只向左侧储能单元10的控制阀11上的控制阀油液进/出口14通入一个低压的液压油，使其推动控制阀11中的控制阀活塞12运动，从而使得弹簧档板13压缩，此时，之前已压缩好的气体释放，推动气缸活塞17使得油液通过气缸油液进/出口15从液压缸油液进/出口16进入液压缸无杆腔，辅助主油路共同推动液压缸活塞33运动，使液压缸活塞杆38向外伸，实现能量再利用，同理，也可以只向右侧储能单元的控制阀21上的控制阀油液进/出口24通入一个低压的液压油，工作原理与左侧储能单元10一样，或同时向左侧储能单元10和右侧储能单元20的控制阀油液进/出口14和控制阀油液进/出口24通入一个低压的液压油，使两侧储能单元共同释放，辅助主油路工作。

Claims (4)

1.一种缸筒储能型液压缸，其特征在于：包括油缸体（1）、左侧储能单元（10）、右侧储能单元（20）、液压缸工作单元（30）；
所述左侧储能单元（10）包括控制阀（11）、控制阀活塞（12）、弹簧档板（13）、控制阀油液进/出口（14）、气缸油液进/出口（15）、液压缸油液进/出口（16）、气缸活塞（17）和气缸气体进/出口（18）；
所述右侧储能单元（20）包括控制阀（21）、控制阀活塞（22）、弹簧档板（23）、控制阀油液进/出口（24）、气缸油液进/出口（25）、液压缸油液进/出口（26）、气缸活塞（27）和气缸气体进/出口（28）；
所述液压缸工作单元（30）包括液压缸无杆腔进/出油口（31）、活塞固定螺母（32）、液压缸活塞（33）、缓冲套（34）、液压缸有杆腔进/出油口（35）、液压缸密封端盖（36）、端盖固定螺钉（37）和液压缸活塞杆（38）；
油缸体（1）两侧气缸腔内均放置一个气缸活塞（17）和气缸活塞（27），气缸活塞（17）和气缸活塞（27）可在气缸体内运动，两侧气缸腔与液压缸腔之间都设置了一个控制阀（11）和控制阀（21）；
液压缸体（1）液压缸腔内，液压缸活塞（33）通过活塞固定螺母（32）安装在液压缸活塞杆（38）一端上，且液压缸活塞（33）和液压缸活塞杆（38）之间设置了一个缓冲套（34），其中液压缸活塞（33）可在液压缸腔内平滑运动；
液压缸活塞杆（38）另一端穿过一个液压缸密封端盖（36），利用端盖固定螺钉（37）安装在液压缸体（1）上，且液压缸活塞杆（38）可在液压缸密封端盖（36）中平滑运动。
2.根据权利要求1所述的一种缸筒储能型液压缸，其特征在于：液压缸体（1）具有两个气缸腔和一个液压缸腔。
3.根据权利要求1所述的一种缸筒储能型液压缸，其特征在于：两侧气缸腔和液压缸无杆腔之间，均是通过控制阀（11）和控制阀（21）实现油液流向控制。
4.根据权利要求3所述的一种缸筒储能型液压缸，其特征在于：控制阀（11）/（21）具有控制阀活塞（12）/（22）、弹簧档板（13）/（23）和三个进/出油口，三个进/出油口分别为控制阀油液进/出口（14）/（24）、气缸油液进/出口（15）/（25）和液压缸油液进/出口（16）/（26）。
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