CN112228424A - 一种液压油缸 - Google Patents

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Abstract

本发明公布一种具有混合缓冲结构的柱塞式液压油缸，属于液压顶升技术领域。包括缸筒，缸筒底端固定有缸底，缸筒上端固定有缸盖；缸筒中安装有柱塞杆，柱塞杆下端安装有活塞；所述柱塞杆上端穿过缸盖中心孔，柱塞杆与缸盖中心孔之间安装有导向套；所述柱塞杆下端与缸底之间设有缓冲结构。本发明将变节流和恒节流相结合；能迅速降低柱塞杆的速度，适应不同的工作压力，减小冲击力；在进油时，高压油顶开单向阀，使得储油孔中也能快速进入高压油，提高柱塞油缸的启动速度。

Description

一种液压油缸
技术领域
本发明涉及液压顶升技术领域，具体是一种具有混合缓冲结构的柱塞式液压油缸。
背景技术
在工程机械中，大量采用液压缸作为液压系统中的执行元件，并作为工程机械结构中的运动杆件。对于柱塞式液压油缸，油缸在全缩状态时，活塞运动到行程末端与缸底发生机械碰撞，这种机械碰撞会产生很大的冲击和噪声。重复的冲击将引起油缸、主机部分零件的损坏，并影响液压系统中的相应元件，因此，液压缸中需要设置缓冲结构。
传统的液压缸缓冲机构方式有两种，一种是恒节流型缓冲，另一种是变节流型缓冲。例如中国专利公开的一种回转油缸用外置缓冲结构（CN107165886A），属于恒节流型缓冲，包括缸筒、缸底、活塞杆、缓冲柱塞和缓冲环，所述的缓冲柱塞穿过缸底上的通孔Ⅰ伸入活塞杆轴向的T形孔内，缓冲柱塞与缸底螺纹连接并与活塞杆间隙配合；所述的缓冲环位于T形孔的外孔内且能沿着缓冲柱塞轴向移动，T形孔的外孔内还设有对缓冲环进行限位的挡圈，缓冲环与挡圈间有轴向间隙，缓冲环的圆周上均匀设有若干通孔Ⅱ；所述的缓冲柱塞与缸底外表面之间设有油管接头，油管接头套装在缓冲柱塞上，缓冲柱塞上设有轴向油道和径向油道，所述的径向油道与油管接头上的油孔连通。这种外置的结构设计拆卸方便，利于修配和缓冲性能的调整，并且降低了加工难度，易于加工制造。
上述技术存在的不足是：
1，单纯采用恒节流型缓冲，工况的适应能力差，不同的工作压力缓冲效果差别大；特别是对于柱塞缸而言，其回油压力与其承受的压力线性相关，需要变节流能力；
2，其节流结构限制了启动时的液压油流动，不具备快速启动能力；所以，其缸底需要配备液压单向阀，不仅需要在缸体上加工单向阀插孔，还需要设置进油管。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种具有混合缓冲结构的柱塞式液压油缸。
本发明通过以下技术方案实现：一种液压油缸，包括缸筒，缸筒底端固定有缸底，缸筒上端固定有缸盖；缸筒中安装有柱塞杆，柱塞杆下端安装有活塞；所述柱塞杆上端穿过缸盖中心孔，柱塞杆与缸盖中心孔之间安装有导向套；
所述柱塞杆下端与缸底之间设有缓冲结构；
所述缓冲结构包括开设在柱塞杆下端的圆柱形的储油孔，储油孔下端开设有锥形孔；
所述缸底中部固定有与储油孔同轴心的套筒；所述套筒上端圆周面具有节流凸台，节流凸台外径小于储油孔内径；所述节流凸台圆周面开槽，节流凸台槽中安装橡胶圈，橡胶圈与储油孔内小间隙配合；节流凸台上端具有斜面倒角；
所述套筒上端固定有环形的压板，套筒内滑动套装有浮动节流套；所述浮动节流套上端敞口，浮动节流套下端具有底板；所述浮动节流套上部开设有多个节流通槽，节流通槽沿着浮动节流套轴心均布；所述套筒上部开设有均布的节流孔；
所述浮动节流套下侧设有挡板；所述挡板上表面固定有限位套；所述限位套内设有弹簧Ⅰ，弹簧Ⅰ上、下端分别与浮动节流套底板、挡板连接；所述缸底轴心安装有螺栓，螺栓内端抵在挡板下表面；
所述缸底上开设有进油孔，缸底内面开设有内锥面沉槽、外锥面沉槽；所述进油孔与内锥面沉槽、外锥面沉槽连通；所述内锥面沉槽与斜面倒角轴向相对；所述外锥面沉槽与活塞轴向相对；所述套筒下部开设有过油孔，过油孔的位置高于挡板、低于浮动节流套底板；所述浮动节流套底板中心安装有单向阀。
其进一步是：所述单向阀包括开设在浮动节流套底板中心的阀芯孔；所述阀芯孔上端为锥形面，阀芯孔上端配合安装有锥形块；阀芯孔下端设有支板，支板中心固定有螺杆；所述螺杆滑动穿过锥形块中心孔，螺杆上端安装有垫片；所述垫片与锥形块上表面之间连接有压簧。
所述浮动节流套底板的阀芯孔下端开设有沉槽，支板的两端通过螺钉固定在阀芯孔下端的沉槽中。
所述螺栓内端为圆柱体，螺栓内端与缸底轴心孔之间安装有密封圈。
所述套筒通过焊接方式固定在缸底中部。
所述活塞下端面距离柱塞杆下端面2mm-5mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1，将变节流和恒节流相结合；在缓冲前半程主要以恒节流为主，迅速降低柱塞杆的速度；在缓冲后半程主要以变节流为主，能够适应不同的工作压力，使得柱塞杆的速度缓慢降至零，减小冲击力；
2，将用于快速启动的单向阀结构与缓冲结构相结合；在进油时，高压油顶开单向阀，使得储油孔中也能快速进入高压油，提高柱塞油缸的启动速度。
附图说明
图1是本发明缓冲前半程时的结构示意图
图2是本发明缓冲后半程时的结构示意图
图3是本发明启动时的结构示意图
图4是图3中虚线框内缓冲结构的放大图；
图5是图4中单向阀的放大图；
图中：1、缸筒；2、柱塞杆；3、储油孔；4、锥形孔；5、缸底；5-1、进油孔；5-2、外锥面沉槽；5-3、内锥面沉槽；6、套筒；6-1、节流凸台；6-2、斜面倒角；6-3、节流孔；6-4、过油孔；6-5、橡胶圈；7、压板；8、浮动节流套；8-1、节流通槽；9、挡板；10、限位套；11、弹簧Ⅰ；12、螺栓；12-1、密封圈；13、活塞；14、单向阀；14-1、阀芯孔；14-2、锥形块；14-3、支板；14-4、螺杆；14-5、垫片；14-6、压簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
结合图1至图4所示，一种液压油缸，包括缸筒1，缸筒1底端固定有缸底5，缸筒1上端固定有缸盖；缸筒1中安装有柱塞杆2，柱塞杆2下端安装有活塞13；柱塞杆2上端穿过缸盖中心孔，柱塞杆2与缸盖中心孔之间安装有导向套。柱塞杆2下端与缸底5之间设有缓冲结构。
本实施例的改进之处在于：
活塞13下端面距离柱塞杆2下端面2mm-5mm。缓冲结构包括开设在柱塞杆2下端的圆柱形的储油孔3，储油孔3下端开设有锥形孔4。
缸底5中部焊接固定有与储油孔3同轴心的套筒6。套筒6上端圆周面具有节流凸台6-1，节流凸台6-1外径小于储油孔3内径。节流凸台6-1圆周面开槽，节流凸台6-1槽中安装橡胶圈6-5，橡胶圈6-5与储油孔3内小间隙配合。节流凸台6-1上端具有斜面倒角6-2。
套筒6上端固定有环形的压板7，套筒6内滑动套装有浮动节流套8。浮动节流套8上端敞口，浮动节流套8下端具有底板。浮动节流套8上部开设有多个节流通槽8-1，节流通槽8-1沿着浮动节流套8轴心均布。套筒6上部开设有均布的节流孔6-3。
浮动节流套8下侧设有挡板9。挡板9上表面固定有限位套10。限位套10内设有弹簧Ⅰ11，弹簧Ⅰ11上、下端分别与浮动节流套8底板、挡板9连接。缸底5轴心安装有螺栓12，螺栓12内端抵在挡板9下表面。螺栓12内端为圆柱体，螺栓12内端与缸底5轴心孔之间安装有密封圈12-1。
缸底5上开设有进油孔5-1，缸底5内面开设有内锥面沉槽5-3、外锥面沉槽5-2。进油孔5-1与内锥面沉槽5-3、外锥面沉槽5-2连通；内锥面沉槽5-3与斜面倒角6-2轴向相对；外锥面沉槽5-2与活塞13轴向相对。套筒6下部开设有过油孔6-4，过油孔6-4的位置高于挡板9、低于浮动节流套8底板。浮动节流套8底板中心安装有单向阀14。
结合图4和图5所示，单向阀14包括开设在浮动节流套8底板中心的阀芯孔14-1。阀芯孔14-1上端为锥形面，阀芯孔14-1上端配合安装有锥形块14-2。浮动节流套8底板的阀芯孔14-1下端开设有沉槽，支板14-3的两端通过螺钉固定在阀芯孔14-1下端的沉槽中。支板14-3中心固定有螺杆14-4。螺杆14-4滑动穿过锥形块14-2中心孔，螺杆14-4上端安装有垫片14-5。垫片14-5与锥形块14-2上表面之间连接有压簧14-6。
工作原理：
本实施例将变节流和恒节流相结合。如图1所示，在缓冲前半程主要以恒节流为主；这时节流凸台进入锥形孔，储油孔内压力迅速高于套筒、浮动节流套外部的压力，浮动节流套打开较大，所以主要依靠节流凸台与锥形孔之间的节流效果，迅速降低柱塞杆的速度；
结合图2所示，在缓冲后半程主要以变节流为主；这时节流凸台已经进入储油孔内一段距离，节流凸台与储油孔之间的液压油流动量很小，主要依靠浮动节流套进行节流；浮动节流套的节流效果与弹簧Ⅰ力和工作压力有关，能够适应不同的工作压力，使得柱塞杆的速度缓慢降至零，减小冲击力。
另外，本实施例将用于快速启动的单向阀结构与缓冲结构相结合；在进油时，高压油顶开单向阀，使得储油孔中也能快速进入高压油，提高柱塞油缸的启动速度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种液压油缸，包括缸筒（1），缸筒（1）底端固定有缸底（5），缸筒（1）上端固定有缸盖；缸筒（1）中安装有柱塞杆（2），柱塞杆（2）下端安装有活塞（13）；所述柱塞杆（2）上端穿过缸盖中心孔，柱塞杆（2）与缸盖中心孔之间安装有导向套；
其特征在于：
所述柱塞杆（2）下端与缸底（5）之间设有缓冲结构；
所述缓冲结构包括开设在柱塞杆（2）下端的圆柱形的储油孔（3），储油孔（3）下端开设有锥形孔（4）；
所述缸底（5）中部固定有与储油孔（3）同轴心的套筒（6）；所述套筒（6）上端圆周面具有节流凸台（6-1），节流凸台（6-1）外径小于储油孔（3）内径；所述节流凸台（6-1）圆周面开槽，节流凸台（6-1）槽中安装橡胶圈（6-5），橡胶圈（6-5）与储油孔（3）内小间隙配合；节流凸台（6-1）上端具有斜面倒角（6-2）；
所述套筒（6）上端固定有环形的压板（7），套筒（6）内滑动套装有浮动节流套（8）；所述浮动节流套（8）上端敞口，浮动节流套（8）下端具有底板；所述浮动节流套（8）上部开设有多个节流通槽（8-1），节流通槽（8-1）沿着浮动节流套（8）轴心均布；所述套筒（6）上部开设有均布的节流孔（6-3）；
所述浮动节流套（8）下侧设有挡板（9）；所述挡板（9）上表面固定有限位套（10）；所述限位套（10）内设有弹簧Ⅰ（11），弹簧Ⅰ（11）上、下端分别与浮动节流套（8）底板、挡板（9）连接；所述缸底（5）轴心安装有螺栓（12），螺栓（12）内端抵在挡板（9）下表面；
所述缸底（5）上开设有进油孔（5-1），缸底（5）内面开设有内锥面沉槽（5-3）、外锥面沉槽（5-2）；所述进油孔（5-1）与内锥面沉槽（5-3）、外锥面沉槽（5-2）连通；所述内锥面沉槽（5-3）与斜面倒角（6-2）轴向相对；所述外锥面沉槽（5-2）与活塞（13）轴向相对；所述套筒（6）下部开设有过油孔（6-4），过油孔（6-4）的位置高于挡板（9）、低于浮动节流套（8）底板；所述浮动节流套（8）底板中心安装有单向阀（14）。
2.根据权利要求1所述的一种液压油缸，其特征在于：所述单向阀（14）包括开设在浮动节流套（8）底板中心的阀芯孔（14-1）；所述阀芯孔（14-1）上端为锥形面，阀芯孔（14-1）上端配合安装有锥形块（14-2）；阀芯孔（14-1）下端设有支板（14-3），支板（14-3）中心固定有螺杆（14-4）；所述螺杆（14-4）滑动穿过锥形块（14-2）中心孔，螺杆（14-4）上端安装有垫片（14-5）；所述垫片（14-5）与锥形块（14-2）上表面之间连接有压簧（14-6）。
3.根据权利要求1所述的一种液压油缸，其特征在于：所述浮动节流套（8）底板的阀芯孔（14-1）下端开设有沉槽，支板（14-3）的两端通过螺钉固定在阀芯孔（14-1）下端的沉槽中。
4.根据权利要求1所述的一种液压油缸，其特征在于：所述螺栓（12）内端为圆柱体，螺栓（12）内端与缸底（5）轴心孔之间安装有密封圈（12-1）。
5.根据权利要求1所述的一种液压油缸，其特征在于：所述套筒（6）通过焊接方式固定在缸底（5）中部。
6.根据权利要求1所述的一种液压油缸，其特征在于：所述活塞（13）下端面距离柱塞杆（2）下端面2mm-5mm。
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CN112943738A (zh) * 2021-02-04 2021-06-11 张嘉乐 一种恒节流型缓冲结构

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