CN112112860B - 自卸荷压桩油缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自卸荷压桩油缸，它通过在活塞内沿轴向增设至少一伸出卸荷阀组和一回收卸荷阀组，两卸荷阀组均包括相对设置的主单向阀和先导单向阀；主单向阀均包括固设于活塞内的主阀座、与主阀座相配合的主阀芯、作用于主阀芯的主弹簧、弹簧座；先导单向阀均包括滑动设于活塞内的先导阀座、与先导阀座相配合的先导阀芯、作用于先导阀芯的复位弹簧、弹簧座；伸出卸荷阀组的先导阀座的前端超出活塞的前端面；回收卸荷阀组的先导阀座的后端超出活塞的后端面；两卸荷阀组的主单向阀和先导单向阀之间均设有先导油路；本发明能在两行程的末端自动卸荷、实现缓冲，不仅可避免油液发热或爆管等现象，减小能耗损失，并提高部件安全性。

Description

自卸荷压桩油缸

技术领域

本发明涉及一种自卸荷油缸，特别是用于压桩机的自卸荷压桩油缸。

背景技术

用于重载工况的油缸，如压桩机的压桩油缸，在伸出或回收行程的末端，因为缸底或缸盖的存在相当于加大了负载，造成较大的能耗损失，并在行程末端形成冲击，且造成系统内的高压，不仅引起油液发热或爆管等现象，还降低了部件的安全性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种自卸荷压桩油缸，它能在两行程的末端自动卸荷、实现缓冲，不仅可避免油液发热或爆管等现象，减小能耗损失，并提高部件安全性，从而保护液压系统。

为了达到上述目的，本发明的自卸荷压桩油缸，包括缸筒、缸底、缸盖、活塞杆、活塞、有杆腔油口和无杆腔油口；其特征在于：在活塞内沿轴向设有至少一伸出卸荷阀组和一回收卸荷阀组，伸出卸荷阀组和回收卸荷阀组均包括相对设置的主单向阀和先导单向阀；主单向阀均包括固设于活塞内的主阀座、与主阀座相配合的主阀芯、作用于主阀芯的主弹簧、支撑主弹簧的弹簧座；先导单向阀均包括滑动设于活塞内的先导阀座、与先导阀座相配合的先导阀芯、作用于先导阀芯的复位弹簧、支撑复位弹簧的先导弹簧座；伸出卸荷阀组的主阀芯的密封面靠近无杆腔油口，其先导阀芯的密封面靠近有杆腔油口，其先导阀座的前端超出活塞的前端面；回收卸荷阀组的主阀芯的密封面靠近有杆腔油口，其先导阀芯的密封面靠近无杆腔油口，其先导阀座的后端超出活塞的后端面；两卸荷阀组的主单向阀和先导单向阀之间均设有先导油路，先导阀座被推动可带动各自的主阀芯移动；

工作时，当活塞杆伸出或回收到行程末端时，伸出卸荷阀组或回收卸荷阀组中的先导阀座被缸盖或缸底推动，从而带动各自的主阀芯移动、主单向阀开启，液压油经各自的先导油路推开各自的先导阀芯，打开各自的先导单向阀，油缸的两腔连通，自动卸荷，实现缓冲，不仅可避免在系统内形成高压引起油液发热或爆管等现象，减小能耗损失，并避免在行程末端形成冲击，提高部件安全性，从而保护液压系统；

上述伸出卸荷阀组和回收卸荷阀组的主单向阀与先导单向阀可以均间隔的设于活塞的轴向内孔中；活塞的阶梯孔为主单向阀的主阀座，主阀芯设有一段内孔并滑动设于主阀座内，主阀座内通过螺纹联接弹簧座，弹簧座内设轴向通孔，主弹簧设于主阀芯与弹簧座之间；先导单向阀的先导阀座滑动的设于活塞内孔中，先导阀座固设有凸环，凸环一侧的活塞内孔中设有环形挡圈，先导阀座内设油孔和先导弹簧座，先导阀芯置于油孔内，先导弹簧座内设轴向通孔，复位弹簧设于先导阀芯与先导弹簧座之间；先导阀座与主阀芯在轴向间隔设置；主阀芯设有位于其密封面一侧的缩径段，主阀芯设有连接其内孔与缩径段外圆的径向孔，先导阀座设有位于其密封面一侧的缩径段，先导阀座设有连接其油孔和缩径段外圆的径向孔，先导阀芯的油孔、两缩径段、两径向孔、主阀芯的内孔及弹簧座内的轴向通孔构成所述先导油路；伸出卸荷阀组和回收卸荷阀组的主单向阀与先导单向阀均同轴间隔设置，但二者的主单向阀与先导单向阀在轴向的方向相反；该结构两卸荷阀组的主单向阀与先导单向阀并排间隔设置，阀芯尺寸较小，且对主阀芯承压的弹簧座和主弹簧限位方便，避免承受高压，延长使用寿命；

上述伸出卸荷阀组和回收卸荷阀组的主单向阀也可以均设于活塞的轴向两段阶梯孔中，先导单向阀均设于主阀芯内；活塞内的两段阶梯孔为主单向阀的主阀座，主阀芯内设有一段阶梯孔并滑动设于主阀座内，主阀芯设有与主阀座一阶梯孔配合的密封面及位于该密封面一侧的缩径段，主阀芯设有连接其阶梯孔和缩径段外圆的径向孔，在主阀座另一阶梯孔内的主阀芯外套有弹簧座和主弹簧，主阀芯通过外挡圈定位弹簧座；先导单向阀的先导阀座为设有阶梯孔的主阀芯，先导阀芯滑动的设于该阶梯孔内并设有与阶梯孔配合的密封面，先导阀芯设有一段内孔，在先导阀芯一侧的阶梯孔内通过内挡圈设有先导弹簧座，先导弹簧座设有内孔，复位弹簧设于先导弹簧座与先导阀芯之间，先导阀芯在其密封面一侧设有缩径段，先导阀芯设有连接其内孔和缩径段外圆的径向孔；先导阀芯一侧主阀芯的阶梯孔、主阀芯的径向孔和缩径段构成所述先导油路；伸出卸荷阀组和回收卸荷阀组的主单向阀与先导单向阀均同轴内、外设置，二者的主单向阀与先导单向阀在轴向的方向也相反；该结构两荷阀组的先导单向阀均置于主阀芯内，便于安装；

作为本发明上述结构的进一步改进，在有杆腔内的活塞杆上设有限位轴肩，限位轴肩的外径介于回收卸荷阀组的主阀芯前端面相对于活塞杆轴心线的径向最小值与径向最大值之间；在无杆腔内的活塞杆上固联有限位螺母，缸底设有与限位螺母对应的沉孔，限位螺母的外径介于伸出卸荷阀组的主阀芯后端面相对于活塞杆轴心线的径向最小值与径向最大值之间；限位轴肩及限位螺母可对主阀芯承压的弹簧座和主弹簧限位，避免承受高压，延长使用寿命；

综上所述，本发明能在两行程的末端自动卸荷、实现缓冲，不仅可避免油液发热或爆管等现象，减小能耗损失，并避免在行程末端形成冲击，提高部件安全性，从而保护液压系统。

附图说明

图1为本发明实施例的液压原理图。

图2为本发明实施例一的主视图。

图3为图2的A处放大图。

图4为图2的B处放大图。

图5为本发明实施例二的主视图。

图6为图5的C处放大图。

图7为图5的D处放大图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

以下实施例中描述零件相对方位的“前、后”依据活塞杆伸出的方向而定，以便于描述，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1至图4所示，该实施例的自卸荷压桩油缸，包括缸筒1、缸底2、缸盖3、活塞杆4、活塞5、有杆腔油口6和无杆腔油口7；在活塞5内沿轴向设有一伸出卸荷阀组8和一回收卸荷阀组9；

伸出卸荷阀组8包括相对设置的主单向阀10和先导单向阀11，主单向阀10与先导单向阀11间隔的设于活塞5的轴向内孔中；活塞5的阶梯孔部分作为主单向阀10的主阀座12，主阀芯13设有一段内孔并滑动设于主阀座12内，主阀座12内通过螺纹联接弹簧座14，弹簧座14内设轴向通孔，主弹簧15设于主阀芯13与弹簧座14之间，主阀芯13的密封面靠近无杆腔油口7，主阀芯13设有位于其密封面后侧的缩径段16，主阀芯13设有连接其内孔与缩径段16外圆的径向孔17；先导单向阀11的先导阀座18滑动的设于活塞5内孔中，先导阀座18一体固设有凸环19，凸环19前侧的活塞内孔中设有环形挡圈20，先导阀座18内设油孔和先导弹簧座21，先导阀芯22置于油孔内，先导弹簧座21内设轴向通孔，复位弹簧23设于先导阀芯22与先导弹簧座21之间；先导阀座18与主阀芯13在轴向间隔设置，先导阀芯22的密封面靠近有杆腔油口6，先导阀座18的前端超出活塞5的前端面；先导阀座18设有位于其密封面后侧的缩径段24，先导阀座18设有连接其油孔和缩径段外圆的径向孔25；弹簧座14内的轴向通孔、主阀芯13的内孔、径向孔17、缩径段16、缩径段24、径向孔25、先导阀芯22后方的油孔构成主单向阀10和先导单向阀11之间的先导油路；

回收卸荷阀组9也包括相对设置的主单向阀30和先导单向阀31，主单向阀30与先导单向阀31也间隔的设于活塞5的轴向内孔中，活塞5的阶梯孔部分作为主单向阀30的主阀座32，主阀芯33设有一段内孔并滑动设于主阀座32内，主阀座32内通过螺纹联接弹簧座34，弹簧座34内设轴向通孔，主弹簧35设于主阀芯33与弹簧座34之间，主阀芯33的密封面靠近有杆腔油口7，主阀芯33设有位于其密封面前侧的缩径段36，主阀芯33设有连接其内孔与缩径段36外圆的径向孔37；先导单向阀31的先导阀座38滑动的设于活塞5内孔中，先导阀座38一体固设有凸环39，凸环39后侧的活塞内孔中设有环形挡圈40，先导阀座38内设油孔和先导弹簧座41，先导阀芯42置于油孔内，先导弹簧座41内设轴向通孔，复位弹簧43设于先导阀芯42与先导弹簧座41之间；先导阀座38与主阀芯33在轴向间隔设置，先导阀芯42的密封面靠近无杆腔油口7，先导阀座38的后端超出活塞5的后端面；先导阀座38设有位于其密封面前侧的缩径段44，先导阀座38设有连接其油孔和缩径段外圆的径向孔45；弹簧座34内的轴向通孔、主阀芯33的内孔、径向孔37、缩径段36、缩径段44、径向孔45、先导阀芯42前方的油孔构成主单向阀30和先导单向阀31之间的先导油路；

可见，伸出卸荷阀组8的主单向阀10和先导单向阀11与回收卸荷阀组9的主单向阀30和先导单向阀31结构相同，但在轴向的方向相反；

工作时，当无杆腔油口7进油、活塞杆4伸出到行程末端时，伸出卸荷阀组8的先导阀座18被缸盖3反向推动，从而推动主阀芯13移动、主单向阀10开启，液压油经弹簧座14内的轴向通孔、主阀芯13的内孔、径向孔17、缩径段16、缩径段24、径向孔25、先导阀芯22后方的油孔构成的先导油路推开先导阀芯22，打开先导单向阀11，无杆腔的液压油进入有杆腔，油缸的两腔连通自动卸荷；当无杆腔油口6进油、活塞杆4回收到行程末端时，伸出卸荷阀组9的先导阀座38被缸底2反向推动，从而推动主阀芯33移动、主单向阀30开启，液压油经弹簧座34内的轴向通孔、主阀芯33的内孔、径向孔37、缩径段36、缩径段44、径向孔45、先导阀芯42前方的油孔构成的先导油路推开先导阀芯42，打开先导单向阀31，有杆腔的液压油进入无杆腔，油缸的两腔连通，自动卸荷、实现缓冲，不仅可提避免在系统内形成高压引起油液发热或爆管等现象，减小能耗损失，并避免在行程末端形成冲击，提高部件安全性，从而保护液压系统；该结构两卸荷阀组的主单向阀与先导单向阀并排间隔设置，阀芯尺寸较小；且当无杆腔油口7进油时，先导阀座38被推动，弹簧座34可对主阀芯33进行限位，避免主弹簧35承受高压，同理，当有杆腔油口6进油时，弹簧座14可对主阀芯13进行限位，避免主弹簧15承受高压，延长使用寿命；

实施例二

如图1、图5、图6、图7所示，该实施例的液压原理与实施例一相同，也包括缸筒1、缸底2、缸盖3、活塞杆4、活塞5、有杆腔油口6和无杆腔油口7，在活塞5内沿轴向设有一伸出卸荷阀组8和一回收卸荷阀组9，伸出卸荷阀组8也包括相对设置的主单向阀10和先导单向阀11，回收卸荷阀组9也包括相对设置的主单向阀30和先导单向阀31，其差别在于主单向阀10和先导单向阀11、主单向阀30和先导单向阀31的结构不同；

伸出卸荷阀组8的主单向阀10设于活塞5的轴向两段阶梯孔中，活塞5内的两段阶梯孔为主单向阀10的主阀座52，主阀芯53内设有一段阶梯孔并滑动设于主阀座52内，主阀芯53设有与主阀座52一阶梯孔配合的密封面51及位于该密封面51前侧的缩径段54，主阀芯53的密封面51靠近无杆腔油口7，主阀芯53设有连接其阶梯孔和缩径段外圆的径向孔55，在主阀座52另一阶梯孔内的主阀芯53外套有弹簧座56和主弹簧57，主阀芯53通过外挡圈58定位弹簧座56；先导单向阀11设于主阀芯53内,主阀芯53设有阶梯孔并作为先导单向阀11的先导阀座，先导阀座的前端（即主阀芯53的前端）超出活塞5的前端面；先导阀芯59滑动的设于该阶梯孔内并设有与阶梯孔配合的密封面60，先导阀芯59的密封面60靠近有杆腔油口6，先导阀芯59设有一段内孔，在先导阀芯前侧的阶梯孔内通过内挡圈61设有先导弹簧座62，先导弹簧座62设有内孔，复位弹簧63设于先导弹簧座62与先导阀芯59之间，先导阀芯59在其密封面前侧设有缩径段64，先导阀芯59设有连接其内孔和缩径段外圆的径向孔65；先导阀芯59后方主阀芯53的阶梯孔、主阀芯53的径向孔55和缩径段54构成主单向阀10和先导单向阀11之间的先导油路；

回收卸荷阀组9的主单向阀30也设于活塞5的轴向两段阶梯孔中，活塞5内的两段阶梯孔为主单向阀30的主阀座72，主阀芯73内设有一段阶梯孔并滑动设于主阀座72内，主阀芯73设有与主阀座72一阶梯孔配合的密封面71及位于该密封面71后侧的缩径段74，密封面71靠近有杆腔油口6，主阀芯73设有连接其阶梯孔和缩径段74外圆的径向孔75，在主阀座72另一阶梯孔内的主阀芯73外套有弹簧座76和主弹簧77，主阀芯73通过外挡圈78定位弹簧座76；先导单向阀11设于主阀芯73内,主阀芯73设有阶梯孔并作为先导单向阀11的先导阀座，先导阀座的后端（即主阀芯73的后端）超出活塞5的后端面；先导阀芯79滑动的设于该阶梯内并设有与阶梯孔配合的密封面80，密封面80靠近无杆腔油口7，先导阀芯79设有一段内孔，在先导阀芯79后侧的阶梯孔内通过内挡圈81设有先导弹簧座82，先导弹簧座82设有内孔，复位弹簧83设于先导弹簧座82与先导阀芯79之间，先导阀芯79在其密封面80后侧设有缩径段84，先导阀芯79设有连接其内孔和缩径段外圆的径向孔85；先导阀芯79前方主阀芯73的阶梯孔、主阀芯73的径向孔75和缩径段74构成主单向阀30和先导单向阀31之间的先导油路；

在有杆腔内的活塞杆4上设有限位轴肩86，限位轴肩86的外径介于主阀芯73前端面相对于活塞杆轴心线的径向最小值与径向最大值之间；在无杆腔内的活塞杆4固联有限位螺母87，缸底2设有与限位螺母87对应的沉孔88，限位螺母87的外径介于主阀芯53后端面相对于活塞杆轴心线的径向最小值与径向最大值之间；

本实施例中，伸出卸荷阀组8的主单向阀10与先导单向阀11和回收卸荷阀组9的主单向阀30与先导单向阀31均同轴内、外设置，两卸荷阀组的主单向阀与先导单向阀在轴向的方向也相反；工作时，当活塞杆4伸出或回收到行程末端时，伸出卸荷阀组8或回收卸荷阀组9中的先导阀座（即主阀芯53或73）被缸盖3或缸底2推动，从而带动各自的主阀芯53或73移动、主单向阀13或30开启，液压油经各自的先导油路再推开各自的先导阀芯59或79，打开各自的先导单向阀11或31，油缸的两腔连通，自动卸荷，实现与实施例一相同的功能，并实现缓冲，不仅避免在系统内形成高压引起油液发热或爆管等现象，减小能耗损失，并避免在行程末端形成冲击，提高部件安全性，从而保护液压系统；该结构两荷阀组的先导单向阀均置于主阀芯内，便于安装，且限位轴肩86及限位螺母87在伸出或回收时分别可对两主阀芯承压的弹簧座和主弹簧限位，避免承受高压，延长使用寿命。

Claims (4)

1.一种自卸荷压桩油缸，包括缸筒、缸底、缸盖、活塞杆、活塞、有杆腔油口和无杆腔油口；其特征在于：在活塞内沿轴向设有至少一伸出卸荷阀组和一回收卸荷阀组，伸出卸荷阀组和回收卸荷阀组均包括相对设置的主单向阀和先导单向阀；主单向阀均包括固设于活塞内的主阀座、与主阀座相配合的主阀芯、作用于主阀芯的主弹簧、支撑主弹簧的弹簧座；先导单向阀均包括滑动设于活塞内的先导阀座、与先导阀座相配合的先导阀芯、作用于先导阀芯的复位弹簧、支撑复位弹簧的先导弹簧座；伸出卸荷阀组的主阀芯的密封面靠近无杆腔油口，其先导阀芯的密封面靠近有杆腔油口，其先导阀座的前端超出活塞的前端面；回收卸荷阀组的主阀芯的密封面靠近有杆腔油口，其先导阀芯的密封面靠近无杆腔油口，其先导阀座的后端超出活塞的后端面；两卸荷阀组的主单向阀和先导单向阀之间均设有先导油路，先导阀座被推动可带动各自的主阀芯移动。

2.根据权利要求1所述的自卸荷压桩油缸，其特征在于：所述伸出卸荷阀组和回收卸荷阀组的主单向阀与先导单向阀均间隔的设于活塞的轴向内孔中；活塞的阶梯孔为主单向阀的主阀座，主阀芯设有一段内孔并滑动设于主阀座内，主阀座内通过螺纹联接弹簧座，弹簧座内设轴向通孔，主弹簧设于主阀芯与弹簧座之间；先导单向阀的先导阀座滑动的设于活塞内孔中，先导阀座固设有凸环，凸环一侧的活塞内孔中设有环形挡圈，先导阀座内设油孔和先导弹簧座，先导阀芯置于油孔内，先导弹簧座内设轴向通孔，复位弹簧设于先导阀芯与先导弹簧座之间；先导阀座与主阀芯在轴向间隔设置；主阀芯设有位于其密封面一侧的缩径段，主阀芯设有连接其内孔与缩径段外圆的径向孔，先导阀座设有位于其密封面一侧的缩径段，先导阀座设有连接其油孔和缩径段外圆的径向孔，先导阀芯的油孔、两缩径段、两径向孔、主阀芯的内孔及弹簧座内的轴向通孔构成所述先导油路。

3.根据权利要求1所述的自卸荷压桩油缸，其特征在于：所述伸出卸荷阀组和回收卸荷阀组的主单向阀均设于活塞的轴向两段阶梯孔中，先导单向阀均设于主阀芯内；活塞内的两段阶梯孔为主单向阀的主阀座，主阀芯内设有一段阶梯孔并滑动设于主阀座内，主阀芯设有与主阀座一阶梯孔配合的密封面及位于该密封面一侧的缩径段，主阀芯设有连接其阶梯孔和缩径段外圆的径向孔，在主阀座另一阶梯孔内的主阀芯外套有弹簧座和主弹簧，主阀芯通过外挡圈定位弹簧座；先导单向阀的先导阀座为设有阶梯孔的主阀芯，先导阀芯滑动的设于该阶梯孔内并设有与阶梯孔配合的密封面，先导阀芯设有一段内孔，在先导阀芯一侧的阶梯孔内通过内挡圈设有先导弹簧座，先导弹簧座设有内孔，复位弹簧设于先导弹簧座与先导阀芯之间，先导阀芯在其密封面一侧设有缩径段，先导阀芯设有连接其内孔和缩径段外圆的径向孔；先导阀芯一侧主阀芯的阶梯孔、主阀芯的径向孔和缩径段构成所述先导油路。

4.根据权利要求3所述的自卸荷压桩油缸，其特征在于：在有杆腔内的活塞杆上设有限位轴肩，限位轴肩的外径介于回收卸荷阀组的主阀芯前端面相对于活塞杆轴心线的径向最小值与径向最大值之间；在无杆腔内的活塞杆上固联有限位螺母，缸底设有与限位螺母对应的沉孔，限位螺母的外径介于伸出卸荷阀组的主阀芯后端面相对于活塞杆轴心线的径向最小值与径向最大值之间。

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