CN111608983B - 一种可调可拆式自适应浮动缓冲结构 - Google Patents

Abstract

本发明公布一种可调可拆式自适应浮动缓冲结构，属于液压缸缓冲技术领域。空心活塞杆内端止口中浮动安装有缓冲环；活塞端面抵在缓冲环外侧面；缓冲柱塞组件包括缓冲柱塞；缓冲柱塞轴心开有主油道，缓冲柱塞一端呈锥形，开设节流孔，配合插入空心活塞杆内端；缓冲柱塞另一端开设均布的与主油道连通的阀孔；阀孔中安装缓冲钢球，阀孔外端安装缓冲螺塞，缓冲螺塞上开连通阀孔内外的通孔。本发明采用可拆可调式缓冲结构可大大降低拆装难度，解决了研发测试周期长，返修时间长以及破坏性拆除才能更换的问题，可快速响应客户的需求，通过多项缓冲结构相互配合叠加，细化缓冲性能，有效地减少了冲击，提高了举升的稳定性，延长使用寿命。

Description

一种可调可拆式自适应浮动缓冲结构

技术领域

本发明涉及液压缸缓冲技术领域，具体一种可调可拆式自适应浮动缓冲结构。

背景技术

矿用自卸车是一种在各类大型露天矿区、水利水电工程中等进行运输作业的大型运输机械，一般24小时不间断工作，属于非公路车辆。矿用自卸车行驶路面路况非常差，举升缸作为矿用自卸车厢体工作的执行机构，频繁的进行卸货，液压缸在使用时的可靠性和安全性直接决定了整机卸货的安全性和效率，目前，作为矿用自卸车的主要执行元件的举升缸，存在着体积大、焊接点过多，加工难度大、成本高、冲击振动大、冲击噪音大的问题。

为了解决举升缸冲击振动大、冲击噪音大的问题，需要在举升缸中增加缓冲结构。现有多级缸缓冲形式普遍都是缓冲柱塞设置于活塞杆上，利用与缸底间隙进行缓冲。另外还需设置旁路单向阀。但是这种缓冲形式由于存在着刚性撞击的可能性，以及加工、装配同轴等问题，在长期的冲击作用下使用寿命有限，从而影响了整个液压缸的使用寿命。

也有缓冲柱塞固定在缸底上的反向缓冲结构，实心缓冲柱塞通过钢丝挡圈固定在缸底上，缓冲时柱塞插入活塞杆芯管中实现节流。缓冲压力和缓冲时间通过调整缓冲间隙和长度来调整，这种结构存在以下问题：

1，柱塞安装后必须破坏后才能拆除，所以进行缓冲效果改进时必须破坏性拆除，不便于更换和调整，样机定型前需进行多次破坏性拆除；

2，因采用钢丝挡圈固定，缓冲柱塞在缸底上不完全固定，有一定的晃动，故缓冲间隙不能太小，影响缓冲效果。

发明内容

本发明提供一种可调可拆式自适应浮动缓冲结构，目的是解决由于缓冲效果无法满工况，导致举升系统故障增多；调试或返修引起矿区严重抱怨的问题。

本发明通过以下技术方案实现：一种可调可拆式自适应浮动缓冲结构，空心活塞杆内端安装有活塞，活塞圆周面与次级套筒内壁滑动配合；缸底中心固定有缓冲柱塞组件；空心活塞杆内端开设有止口，空心活塞杆内端止口中浮动安装有缓冲环；所述活塞端面抵在缓冲环外侧面；所述缓冲柱塞组件包括缓冲柱塞；所述缓冲柱塞轴心开有主油道，缓冲柱塞远离缸底的一端呈锥形，缓冲柱塞远离缸底的一端配合插入空心活塞杆内端；缓冲柱塞远离缸底的一端开设有均布的与主油道连通的节流孔；缓冲柱塞靠近缸底的一端开设有均布的与主油道连通的阀孔；所述阀孔内端呈锥面，阀孔中安装有缓冲钢球，阀孔外端安装有缓冲螺塞，缓冲螺塞上开有连通阀孔内外的通孔。

其进一步是：所述活塞呈圆柱筒形，活塞内壁具有向内延伸的台阶；所述活塞台阶通过螺钉固定在空心活塞杆内端面，活塞台阶抵在所述缓冲环外侧面。

所述空心活塞杆内套装有套管，套管与空心活塞杆内壁焊接；所述缓冲柱塞远离缸底的一端配合插入套管中。

所述缸底中心开设有螺纹盲孔，所述缓冲柱塞靠近缸底的一端具有螺纹柱，缓冲柱塞螺纹柱通过螺纹连接安装在缸底的螺纹盲孔中。

所述缓冲柱塞靠近缸底的一端具有周向式台阶，缓冲柱塞台阶侧面抵在缸底表面。

所述阀孔开设在缓冲柱塞台阶上。

所述阀孔外端开设有内螺纹，所述缓冲螺塞通过螺纹连接安装在阀孔外端，缓冲螺塞不超出缓冲柱塞台阶外表面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用可拆可调式缓冲结构可大大降低拆装难度，解决了研发测试周期长，返修时间长以及破坏性拆除才能更换的问题，可快速响应客户的需求，即使在维修时也可快速更换，缩短矿车的停机时间；

2、通过浮动式缓冲环来实现单向节流，有效提高多级缸缓冲装置的使用可靠性，缓冲效果更好，使用寿命得到很大的提高；在缓冲区域内，缓冲环在油液阻力的推动下，形成单向节流，确保多级缸因同轴问题带来的缓冲配合撞击问题；

3、通过调整缓冲柱塞组件上的缓冲螺塞中通孔的大小和数量以及缓冲钢球上下运动的空间可细化缓冲效果，起到辅助缓冲的效果，进一步细化缓冲性能，可有效提高多级缸缓冲装置的使用可靠性。

4、缓冲钢球放置于缓冲螺塞的锥面孔内形成单向阀，活塞杆伸出时单向阀孔打开，液压油从阻尼孔流出，活塞杆收回时，其阻尼孔逐渐被缓冲钢球关闭，自适应调整缓冲性能；

以上几项缓冲结构相互配合叠加，细化缓冲性能，有效地减少了冲击，提高了举升的稳定性，延长使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例结构示意图；

图2是本发明实施例中缓冲柱塞组件的结构示意图；

图中：1、套管；2、缓冲柱塞组件；21、缓冲柱塞；21-1、主油道；21-2、节流孔；21-3、阀孔；22、缓冲螺塞；23、缓冲钢球；3、空心活塞杆；4、次级套筒；5、活塞；6、缓冲环；7、螺钉；8、缸底。

具体实施方式

以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。

结合图1和图2所示，一种可调可拆式自适应浮动缓冲结构，空心活塞杆3内端安装有活塞5，活塞5圆周面与次级套筒4内壁滑动配合；缸底8中心固定有缓冲柱塞组件2。

本实施例的改进之处在于：

空心活塞杆3内套装有套管1，套管1与空心活塞杆3内壁焊接，为无杆腔供油。空心活塞杆3内端开设有止口，空心活塞杆3内端止口中浮动安装有缓冲环6。活塞5呈圆柱筒形，活塞5内壁具有向内延伸的台阶；活塞5台阶通过螺钉7固定在空心活塞杆3内端面，活塞5台阶抵在缓冲环6外侧面。缓冲环6呈浮动状态，配合缓冲柱塞21锥形端，便于实现间隙配合，形成节流缓冲。

缓冲柱塞组件2包括缓冲柱塞21，缓冲柱塞21轴心开有主油道21-1。缸底8中心开设有螺纹盲孔，缓冲柱塞21靠近缸底8的一端具有螺纹柱，缓冲柱塞21螺纹柱通过螺纹连接安装在缸底8的螺纹盲孔中。缓冲柱塞21靠近缸底8的一端具有周向式台阶，缓冲柱塞21台阶侧面抵在缸底8表面。

缓冲柱塞21远离缸底8的一端呈锥形，缓冲柱塞21远离缸底8的一端配合插入套管1中。缓冲柱塞21远离缸底8的一端开设有均布的与主油道21-1连通的节流孔21-2。当空心活塞杆3收回时（空心活塞杆慢慢靠近缸底8），固定在缸底8上的缓冲柱塞组件2头部首先插入缓冲环6，缓冲环6自适应与缓冲柱塞组件2对正，进入初级节流阶段，缓冲效果弱。随着与缸底的距离越来越近，进入节流阶段，缓冲效果逐渐增强，最终减轻对缸底的撞击，减小撞击噪音。

阀孔21-3开设在缓冲柱塞21台阶上，内端与主油道21-1连通。阀孔21-3内端呈锥面，阀孔21-3中安装有缓冲钢球23。阀孔21-3外端开设有内螺纹，缓冲螺塞22通过螺纹连接安装在阀孔21-3外端，缓冲螺塞22不超出缓冲柱塞21台阶外表面。缓冲螺塞22上开有连通阀孔21-3内外的通孔。

本实施例中，缓冲柱塞21分布多个不同大小、按一定位置排列的节流孔21-2，头部成锥度设计；缓冲钢球23通过缓冲螺塞22在缓冲柱塞21的单向阀阀孔21-3内，可上下自由运动。通过调整节流孔的位置和大小，缓冲柱塞21头部锥度的大小，缓冲螺塞22中通孔的大小和数量以及缓冲钢球23上下运动的空间均可二次进行辅助缓冲。及时调整缓冲螺塞22中通孔的大小和数量以及缓冲钢球23上下运动的空间可细化缓冲效果。缓冲钢球23放置于缓冲螺塞23的锥面的阀孔21-3内形成单向阀，空心活塞杆伸出时单向阀孔打开，液压油从单向阀孔流出，空心活塞杆收回时，其单向阀孔逐渐被缓冲钢球关闭，自适应调整缓冲性能。以上几项缓冲效果叠加，细化缓冲性能，有效地减少了冲击，提高了举升的稳定性，延长使用寿命。

本实施例采用可拆可调式缓冲结构可大大降低拆装难度，缩短研发周期，即使在维修时也可快速更换，缩短矿车的停机时间。该种缓冲结构的缓冲柱塞组件和缓冲环间形成节流可实现主缓冲，通过调整缓冲柱塞组件上调整缓冲螺塞中通孔的大小和数量以及缓冲钢球上下运动的空间可细化缓冲效果，起到辅助缓冲的效果，进一步细化缓冲性能，可有效提高多级缸缓冲装置的使用可靠性，避免多级缸因同轴问题产生的机械撞击，提高其使用寿命。

Claims (6)

1.一种可调可拆式自适应浮动缓冲结构，空心活塞杆（3）内端安装有活塞（5），活塞（5）圆周面与次级套筒（4）内壁滑动配合；缸底（8）中心固定有缓冲柱塞组件（2）；

其特征在于：

空心活塞杆（3）内端开设有止口，空心活塞杆（3）内端止口中浮动安装有缓冲环（6）；所述活塞（5）端面抵在缓冲环（6）外侧面；

所述缓冲柱塞组件（2）包括缓冲柱塞（21）；所述缓冲柱塞（21）轴心开有主油道（21-1），缓冲柱塞（21）远离缸底（8）的一端呈锥形，缓冲柱塞（21）远离缸底（8）的一端配合插入空心活塞杆（3）内端；

缓冲柱塞（21）远离缸底（8）的一端开设有均布的与主油道（21-1）连通的节流孔（21-2）；缓冲柱塞（21）靠近缸底（8）的一端开设有均布的与主油道（21-1）连通的阀孔（21-3）；所述阀孔（21-3）内端呈锥面，阀孔（21-3）中安装有缓冲钢球（23），阀孔（21-3）外端安装有缓冲螺塞（22），缓冲螺塞（22）上开有连通阀孔（21-3）内外的通孔；

所述活塞（5）呈圆柱筒形，活塞（5）内壁具有向内延伸的台阶；所述活塞（5）台阶通过螺钉（7）固定在空心活塞杆（3）内端面，活塞（5）台阶抵在所述缓冲环（6）外侧面。

2.根据权利要求1所述的一种可调可拆式自适应浮动缓冲结构，其特征在于：所述空心活塞杆（3）内套装有套管（1），套管（1）与空心活塞杆（3）内壁焊接；所述缓冲柱塞（21）远离缸底（8）的一端配合插入套管（1）中。

3.根据权利要求1所述的一种可调可拆式自适应浮动缓冲结构，其特征在于：所述缸底（8）中心开设有螺纹盲孔，所述缓冲柱塞（21）靠近缸底（8）的一端具有螺纹柱，缓冲柱塞（21）螺纹柱通过螺纹连接安装在缸底（8）的螺纹盲孔中。

4.根据权利要求3所述的一种可调可拆式自适应浮动缓冲结构，其特征在于：所述缓冲柱塞（21）靠近缸底（8）的一端具有周向式台阶，缓冲柱塞（21）台阶侧面抵在缸底（8）表面。

5.根据权利要求4所述的一种可调可拆式自适应浮动缓冲结构，其特征在于：所述阀孔（21-3）开设在缓冲柱塞（21）台阶上。

6.根据权利要求5所述的一种可调可拆式自适应浮动缓冲结构，其特征在于：所述阀孔（21-3）外端开设有内螺纹，所述缓冲螺塞（22）通过螺纹连接安装在阀孔（21-3）外端，缓冲螺塞（22）不超出缓冲柱塞（21）台阶外表面。

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