CN112128289A - 一种液压减震器及脉冲清洁角阀 - Google Patents

一种液压减震器及脉冲清洁角阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液压减震器及脉冲清洁角阀。所公开的液压减震器包括液压缸、主活塞、副活塞和弹簧，主活塞往复运动，腔体中的液压油通过液压缸侧壁内的不同内径孔道来回流动，尤其是最后行程时，通过液压缸侧壁内的的细小孔道的大阻力作用，起到减震的作用。所公开的脉冲清洁角阀为安装有所述液压减震器的的脉冲清洁角阀。本发明的减震器基于阻尼小孔的位置和行程进行设计，满足在最后极小行程上的减速作用，适用于各种大型气缸。

Description

一种液压减震器及脉冲清洁角阀
技术领域
本发明设计减震装置，具体涉及一种液压减震器及安装有该液压减震器的脉冲清洁角阀，该液压减震器除了适用于脉冲清洁角阀外，还适用于其他大型气缸中。
背景技术
一些大型气缸或阀门工作时需要通过减震避免损耗，例如，脉冲清洁角阀的打开和关闭速率很快，且动作频率高，所以特别是对于大磅级的角阀来说，震动明显，尤其是带负载运转后，这样对于角阀的密封材料和阀座来说，都是不利的，容易引起损坏和密封泄漏。
发明内容
针对现有技术的缺陷或不足，本发明提供的一种液压减震器。
为此，本发明提供的液压减震器包括：
液压缸，液压缸内沿液压缸轴向设有依次贯通的第一缓冲空腔、工作空腔和第二缓冲空腔；所述液压缸的轴向两端部分别设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与第一缓冲空腔贯通，所述第二通孔与所述工作空腔贯通，所述第二缓冲空腔设在第二通孔周围，且第二缓冲空腔与第二通孔之间设有第二通孔侧壁，该第二通孔侧壁靠近工作空腔的端部与工作空腔之间设有间隙；所述工作空腔的直径大于第一缓冲空腔的直径，所述第一缓冲空腔的直径与所述间隙的直径相同；工作空腔的侧壁内的局部位置开设有阻尼通道，该阻尼通道设有两个均与工作空腔相通的进出口，其中一个进出口靠近第一缓冲空腔，另一个进出口靠近第二缓冲空腔；液压缸侧壁内所述局部位置的至少一处其余局部位置开设有工作通道，每条工作通道设有三个进出口，其中一个进出口与第一缓冲空腔连通，另一个进出口与所述第二缓冲空腔相通且靠近工作空腔，还有一进出口对外连通；所述工作通道的内径大于所述阻尼通道的内径；所述第二缓冲空腔的侧壁上开设有排气孔；
主活塞，轴向长度大于液压缸轴向长度，主活塞穿过所述第一通孔、第一缓冲空腔、工作空腔和第二通孔活动式安装，位于第二通孔的活塞杆端部设有外接结构；主活塞上位于工作空腔的部位设有第一凸台，该第一凸台周向侧壁局部位置上设有第二凸台，所述第一凸台的直径与所述第一缓冲空腔的直径及所述间隙直径匹配，所述第二凸台直径与所述工作空腔直径匹配；
副活塞，位于第二缓冲空腔内；
弹簧，位于第二缓冲空腔内，且位于副活塞远离工作空腔的一侧。
进一步，所述副活塞的径向截面为环形，所述弹簧的径向截面为环形。
进一步，所述液压缸包括缸体和缸盖，所述第一通孔开设于缸盖上，所述第一缓冲空腔设于缸盖内，所述第二通孔开设于缸体上，所述工作空腔和第二缓冲空腔设于缸体内；所述工作通道的与第一缓冲空腔连通的进出口设于缸盖上。
进一步，所述液压缸侧壁内所述局部位置的三处其余局部位置开设有工作通道，其中一条工作通道与所述阻尼通道位于同一径向的两端，其余两条工作通道位于另一径向的两端，且两个径向互相垂直。
进一步，所述主活塞包括沿轴向设置的活塞和活塞轴，所述活塞一端部活动式安装于第一通孔中，另一端部设有第一凸台，该另一端部与所述活塞轴连接，所述活塞轴活动式安装于第二通孔中。
进一步，所述工作通道上对外连通进出口连接有供油装置。
进一步，还包括保护盖，所述保护盖设于第一通孔上方，且保护盖与第一通孔之间留有主活塞工作空间。
进一步，所述液压缸上开设有排气口，该排气口位于第一通孔旁侧。
进一步，所述第一通孔的内壁上开设有密封槽，所述第二通孔内壁开设有密封槽。
同时本发明还提供了安装上述液压减震器的脉冲清洁角阀。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
本发明的液压减震器为双向减震设计，活塞轴基于阻尼小孔的位置和行程进行设计，满足在最后极小行程上的减速作用；液压减震器是利用液压阻尼通道的原理，降低活塞在最后行程的速度，从而起到减震作用。
本发明的减震器可快速安装在大型气缸或阀门上，尤其是角阀气缸，可减小阀盖对于阀座和密封件的冲击，减小撞击引起的震动，延长阀门的使用寿命。
附图说明
图1为本发明液压减震器的结构示意图；
图2为本发明缸体的结构示意图，其中A图为的纵向剖视图，B图为缸体的俯视图；
图3为本发明的液压减震器工作状态之一示意图；
图4为本发明的液压减震器工作状态之二示意图；
图5为本发明的液压减震器工作状态之三示意图。
具体实施方式
除非另有说明，本发明设计的术语按照相关领域技术人员的常规认识理解。
本文中所述轴向、径向、内、外等方位和方向与附图中的相应方位和方向一致；这些术语目的在于说明本发明相关特征或部件之间的空间位置关系，不对相关特征或部件各自的位置及相互之间的位置有绝对的限制作用。
实施例：
如图1-2所示，该实施例的液压减震器主要结构包括液压缸1、主活塞2、副活塞3和弹簧4，液压缸和主活塞是液压减震器的关键部件，液压缸和主活塞的结构需要基于行程(工作通道)和阻尼通道的综合考虑，在最后极小的行程，需要让腔体分为两个，并实现基本隔离，且使其中一个腔体的油液仅能够通过阻尼通道过流，从而达到降低速度，减小冲击和振动的目的，其中：
液压缸内设有依次贯通的第一缓冲空腔5、工作空腔6和第二缓冲空腔7；液压缸的轴向两端部分别设有第一通孔和第二通孔11，第一通孔与第一缓冲空腔5贯通，第二通孔11与所述工作空腔6贯通，第二缓冲空腔7设在第二通孔11周围，且第二缓冲空腔7与第二通孔11之间设有第二通孔侧壁8，该第二通孔侧壁8靠近工作空腔6的端部与工作空腔6之间设有间隙12；
工作空腔6的直径大于第一缓冲空腔5的直径，第一缓冲空腔5的直径与所述间隙12的直径相同；
工作空腔6的侧壁内的局部位置开设有阻尼通道9，该阻尼通道9设有两个均与工作空腔相通的进出口，其中一个进出口靠近第一缓冲空腔5，另一个进出口靠近第二缓冲空腔7；液压缸侧壁内局部位置的至少一处其余局部位置开设有工作通道10，每条工作通道设有三个进出口，其中一个进出口与第一缓冲空腔连通，另一个进出口与所述第二缓冲空腔相通且靠近工作空腔，还有一进出口对外连通用于注油，具体连接供油装置；工作通道的内径大于所述阻尼通道的内径；第二缓冲空腔7的侧壁上开设有排气孔16；该实施例中，从液压缸的横截面上看，液压缸的侧壁内设3条工作通道10，阻尼通道和其中一条工作通道分布在同一径向，另外两条工作通道分布在另外一条径向上，且两个径向互相垂直；
主活塞2的轴向长度大于液压缸轴向长度的活塞杆，活塞杆穿过所述第一通孔、第一缓冲空腔、工作空腔和第二通孔活动式安装，位于第二通孔的活塞杆端部设有外接结构；主活塞上位于工作空腔的部位设有第一凸台14，该第一凸台周向侧壁局部位置上设有第二凸台15，第一凸台的直径与第一缓冲空腔的直径及间隙直径匹配，第二凸台直径与工作空腔直径匹配；主活塞2在液压缸内上下来回运动时，会推动液压缸内一个腔体里面的液压油通过旁侧通道进入另外一个腔体，具体在行程的初始阶段，油路主要是通过侧壁内较大直径的工作通道来回流动，在最后行程时，活塞将油腔分为了两个部分，一个腔体仍然是大直径的工作通道，还有一个腔体只能通过细小的阻尼通道来流通，该小内径的阻尼通道大大减小了油液流通的流量，增加了油液流通的阻力，这样就可以使得主活塞运动的速度在最后的行程里大大降低。具体工作时，通过主活塞直接与外部阀门的活塞相连接，可同时也将外部阀的速度降低；
基于液体不可压缩的原理，刚刚开始动作的极小行程，从大的腔体一边压出的油液需要有空间储存，而此时，小的腔体一边的空间不够容纳流通过来的油液，本发明通过设计一个可变动的空间(具体指副活塞上部的空间，在弹簧运动后，该部分空间是可变的)来存储油液，其中的副活塞和弹簧就起到了这个作用，结构上，副活塞3位于液压缸的环形槽即第二缓冲空腔7内，其下设计有弹簧8，根据本发明的目的可知为实现有效工作副活塞的轴向长度与所述弹簧轴向上的长度之和小于第二缓冲空腔轴向上的长度；在主活塞向上运动时，副活塞会向下运动，存储上腔压过来的油液；在主活塞向下运动时，副活塞会向上运动，补偿油液缺失的空间；
这样，整个过程中，主活塞往复运动，腔体中的液压油通过孔道来回流动，特别是最后行程上的细小阻尼通道的大阻力作用，起到减震的作用。
结合图3-5所示各工作状态，说明本发明装置的工作过程：
状态之一：初始位置，分为三个腔：V1,V2,V3；
状态之二：向上运动后，V2,V3逐渐合并为一个腔，成为下腔室，在此过程中，上腔室V1的油主要通过工作通道进入下腔室，在V2,V3逐渐合并为一个腔之前的这段行程，因为活塞运动后，上腔室减小的体积大于V3增加的体积，即上腔室过来的油多，由于液体的不可压缩性，所以需要V3实现可变空间，即油过来后，由于压力作用，将弹簧下压，空间变大，可容纳此部分油，在V2,V3合并后，这一现象便不再存在，因为上下腔对称设计(例如第一缓冲空腔和间隙)，上腔减小的体积等于下腔增加的体积；
状态之三：主活塞处于中间位置，上、下腔(V4,V5)对称，继续向上运动，即出现与图3所示状态类似的状态，仅是上、下位置不同，与图3所示状态对称，此时，上腔被分为两个腔，下腔保持一个腔，阻尼通道连通的腔就会起到阻尼作用，减慢运动速度，进而达到减震效果。
还有些方案中，液压缸可设计为由缸体1-1和缸盖1-2组成，缸体和缸盖内设有上述结构，其中缸盖3上设计有多个大直径的部分工作通道，以利于液压减震器上下腔体的油液来回流通，不会造成前段行程的速度明显减小。更具体方案的中，缸盖上设计有四个螺栓安装孔，与缸体进行连接并在端面设计有密封槽，安装密封件进行油路的密封；进一步的方案中，缸盖上设置有一个排气口，排气口中安装注油嘴，用于注油时的排气。进一步的方案中，缸盖上还设计有的螺纹孔，以便于安装连接防护盖17。
另外一些实施例中，主活塞2可设计为活塞2-1和活塞轴2-2设计为分体式，以螺纹进行连接，活塞轴2-2下端设计有螺纹孔，以便于和外部阀门如角阀气缸的活塞进行连接固定。
还有些方案中，工作通道上的对外连通进出口中安装有压注油杯，采用压注油杯，从缸体下方的压注油杯进油，注满后可从上方溢出，方便加注和补油。
本发明的液压减震器整体尺寸需满足相关阀门或气缸的工作要求，例如，适用于900磅级和1500磅级的脉冲清洁角阀的减震器中液压缸轴向长度约为66mm、径向宽约为170mm；主活塞的轴向长度约为247mm、直径约为50mm；具体使用时，可将本发明的液压减震器缸体直接与脉冲清洁角阀的气缸后盖螺栓连接，例如上述实施例的活塞轴2-2与角阀的活塞2-1螺栓连接。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所做任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种液压减震器，其特征在于，包括：
液压缸(1)，液压缸内沿液压缸轴向设有依次贯通的第一缓冲空腔(5)、工作空腔(6)和第二缓冲空腔(7)；所述液压缸的轴向两端部分别设有第一通孔和第二通孔(11)，所述第一通孔与第一缓冲空腔(5)贯通，所述第二通孔(11)与所述工作空腔(6)贯通，所述第二缓冲空腔(7)设在第二通孔(11)周围，且第二缓冲空腔(7)与第二通孔(11)之间设有第二通孔侧壁(8)，该第二通孔侧壁(8)靠近工作空腔(6)的端部与工作空腔(6)之间设有间隙(12)；所述工作空腔(6)的直径大于第一缓冲空腔(5)的直径，所述第一缓冲空腔(5)的直径与所述间隙(12)的直径相同；所述工作空腔(6)的侧壁内的局部位置开设有阻尼通道(9)，该阻尼通道(9)设有两个均与工作空腔相通的进出口，其中一个进出口靠近第一缓冲空腔(5)，另一个进出口靠近第二缓冲空腔(7)；所述液压缸侧壁内所述局部位置的至少一处其余局部位置开设有工作通道(10)，每条工作通道设有三个进出口，其中一个进出口与第一缓冲空腔连通，另一个进出口与所述第二缓冲空腔相通且靠近工作空腔，还有一进出口对外连通；所述工作通道的内径大于所述阻尼通道的内径；所述第二缓冲空腔(7)的侧壁上开设有排气孔(16)；
主活塞(2)，轴向长度大于液压缸轴向长度，主活塞穿过所述第一通孔、第一缓冲空腔、工作空腔和第二通孔活动式安装，位于第二通孔的活塞杆端部设有外接结构；主活塞上位于工作空腔的部位设有第一凸台(14)，该第一凸台周向侧壁局部位置上设有第二凸台(15)，所述第一凸台的直径与所述第一缓冲空腔的直径及所述间隙直径匹配，所述第二凸台直径与所述工作空腔直径匹配；
副活塞(3)，位于第二缓冲空腔(7)内；
弹簧(4)，位于第二缓冲空腔(7)内，且位于副活塞远离工作空腔的一侧。
2.如权利要求1所述的液压减震器，其特征在于，所述副活塞的径向截面为环形，所述弹簧的径向截面为环形。
3.如权利要求1所述的液压减震器，其特征在于，所述液压缸包括缸体(1-1)和缸盖(1-2)，所述第一通孔开设于缸盖上，所述第一缓冲空腔设于缸盖内，所述第二通孔开设于缸体上，所述工作空腔和第二缓冲空腔设于缸体内；所述工作通道的与第一缓冲空腔连通的进出口设于缸盖上。
4.如权利要求1所述的液压减震器，其特征在于，所述液压缸侧壁内所述局部位置的三处其余局部位置开设有工作通道，其中一条工作通道与所述阻尼通道位于同一径向的两端，其余两条工作通道位于另一径向的两端，且两个径向互相垂直。
5.如权利要求1所述的液压减震器，其特征在于，所述主活塞包括沿轴向设置的活塞(2-1)和活塞轴(2-2)，所述活塞一端部活动式安装于第一通孔中，另一端部设有第一凸台，该另一端部与所述活塞轴连接，所述活塞轴活动式安装于第二通孔中。
6.如权利要求1所述的液压减震器，其特征在于，所述工作通道上对外连通进出口连接有供油装置。
7.如权利要求1所述的液压减震器，其特征在于，还包括保护盖(17)，所述保护盖设于第一通孔上方，且保护盖与第一通孔之间留有主活塞工作空间。
8.如权利要求1所述的液压减震器，其特征在于，所述液压缸上开设有排气口，该排气口位于第一通孔旁侧。
9.如权利要求1所述的液压减震器，其特征在于，所述第一通孔的内壁上开设有密封槽，所述第二通孔内壁开设有密封槽(13)。
10.一种脉冲清洁角阀，包括脉冲清洁角阀本体，其特征在于，所述脉冲清洁角阀本体的活塞与所述主活塞杆端部的外接结构组装连接。
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