CN112594247B - 一种双向阻尼缓冲油缸 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双向阻尼缓冲油缸，包括主缸体、活塞杆、活塞和储油腔，主缸体内形成有内油腔和外油腔，外油腔和储油腔连通，内油腔上设有与外油腔相通的多个阻尼孔和两个以上的止回孔，活塞杆贯穿内油腔可伸缩地设置于主缸体上，活塞位于内油腔中并将内油腔分隔形成第一压力腔和第二压力腔，活塞受载能够压缩第一压力腔，第一压力腔内的油液经阻尼孔流入外油腔，其中一部分油液经过止回孔流入第二压力腔，另一部分油液回流至储油腔。本发明具有双向平衡缓冲稳定性、行程大、抗偏载冲击能力好、可以长期使用的优点。

Description

一种双向阻尼缓冲油缸

技术领域

本发明属于油缸技术领域，具体涉及一种双向阻尼缓冲油缸。

背景技术

液压油缸是工业生产中常用的部件，油缸重要包括缸筒、缸盖、活塞杆和活塞，在油缸工作时活塞杆会对缸筒产生一定冲击力，进而会产生噪声，并且在长期的使用过程会损坏缸体和活塞；为此出现缓冲油缸，在活塞杆运动的起始阶段和终点阶段需要进行缓冲，以降低冲击力，满足液压油缸的使用性能要求。

例如中国专利201410211020.3公开了一种可调双向缓冲油缸，包括主缸体、装设于主缸体中的主活塞以及与主活塞相连的主活塞杆，主缸体设有位于无杆腔底部的第一工作油口、位于主缸体的侧壁上且靠近有杆腔底部的第二工作油口以及位于有杆腔底部的缓冲油口，缓冲油口和第二工作油口之间连接有在主活塞杆伸出时形成缓冲的节流式缓冲油路，可调双向缓冲油缸还包括在主活塞杆缩入时通过对主活塞杆施加阻力以形成缓冲的缓冲装置，缓冲装置装设于主缸体的外部。

现有的液压缓冲油缸技术中，结构主要由缓冲活塞、节流轴芯、缸体以及复位弹簧等组成，其缓冲的阻尼结构主要依赖轴芯上的节流槽，缓冲回弹则主要依赖复位弹簧机构。

此类传统的液压缓冲缸存在行程短、稳定性低、可靠性差等问题点；且多为厂家定制采用一体式设计，失效只能整套购买更换，成本高货期长，给生产带来不利；

此外此类油缸的长期使用容易出现复位弹簧刚度降低导致缓冲反馈性能下降、密封耐受性降低导致密封失效等导致缓冲油缸缓冲失效的问题；还存在抗压缩缓冲能力优于抗拉伸缓冲能力、双向平衡缓冲稳定性差缓冲行程短的问题。

基于此，本申请提供一种不采用弹簧的双向阻尼缓冲油缸。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种双向阻尼缓冲油缸，具有双向平衡缓冲稳定性、行程大、抗偏载冲击能力好、可以长期使用的优点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种双向阻尼缓冲油缸，其包括主缸体、活塞杆、活塞和储油腔，主缸体内形成有内油腔和外油腔，外油腔和储油腔连通，内油腔上设有与外油腔相通的多个阻尼孔和两个以上的止回孔，活塞杆贯穿内油腔可伸缩地设置于主缸体上，活塞位于内油腔中并将内油腔分隔形成第一压力腔和第二压力腔，活塞受载能够压缩第一压力腔，第一压力腔内的油液经阻尼孔流入外油腔，其中一部分油液经过止回孔流入第二压力腔，另一部分油液回流至储油腔。

在本发明的上述技术方案中，活塞杆受到拉伸冲击载荷时，活塞杆带动活塞跟随受力方向运动并压缩第一压力腔，此时第一压力腔内的油液受高压而从阻尼孔排出至外油腔；由于拉伸瞬间，在第二压力腔内形成负压，此时止回孔打开，外油腔内的一部分油液回流至低压腔，另一部分油液进入储油腔；在动作完成后，活塞停止，油液会缓慢充满第二压力腔，两侧油压平衡，单周期缓冲完成，进入准备下次承受压缩冲击载荷；

由于冲击为拉伸—压缩规律周期循坏，活塞单次单向缓冲(拉伸缓冲)完成后，缸体油腔逐步处于油压平衡状态；进入第二次缓冲(压缩)阶段，匹配受力方向，第一压力腔与第二压力腔高低压功能交换，缓冲原理反向复刻，实现压缩冲击缓冲；由此受力特点，可取消弹簧复位结构，增加设备维护性及提升使用寿命。

根据本发明的另一种具体实施方式，进一步包括第一连接件和第二连接件，第一连接件与主缸体之间固定连接，第二连接件通过连接套与主缸体之间滑动连接，其中第二连接件与活塞杆之间固定连接。

根据本发明的另一种具体实施方式，第一连接件上设有油路，储油腔和外油腔之间通过该油路连通。其中该油路为预制的通路，在储油腔装配过程后，即可实现通过油路将储油腔和外油腔之间的连通。

根据本发明的另一种具体实施方式，多个阻尼孔呈线性分布。

根据本发明的另一种具体实施方式，多个阻尼孔之间呈离散型分布。

根据本发明的另一种具体实施方式，多个阻尼孔在活塞杆的轴线方向上呈中间稀疏两端密集的形态分布。

根据本发明的另一种具体实施方式，主缸体内进一步设有两组轴端导向件，活塞杆通过两组轴端导向件与主缸体之间密封配合连接，活塞位于两组轴端导向件的中间。

其中轴端导向件一方面可以为活塞杆提供导向，轴端导向件内侧与活塞杆之间形成配合位，通过滑动密封与活塞杆配合，实现导向及密封；另一方面可以实现油腔的密封，轴端导向件外侧与主缸体配合，通过静态密封配合实现密封。

根据本发明的另一种具体实施方式，轴端导向件包括沿活塞杆的轴线设置的两个以上的导向座，两个导向座在活塞杆的径向方向存在台阶限位配合。

根据本发明的另一种具体实施方式，进一步包括用于限制活塞杆的伸出位置的限位套，限位套固定在主缸体上。

根据本发明的另一种具体实施方式，限位套与活塞杆之间设有挡圈。

本发明具备以下有益效果：

本发明中活塞杆贯穿整个内油缸，在形成导向防止运动偏移的同时，还具有较大的缓冲行程的优点。

本发明中活塞运动时会产生两个区域的低压腔体，例如活塞压缩第一压力腔时，外油腔和第二压力腔会形成低压腔体，缓冲效果更好，而且无论活塞杆朝向那一侧运动，均产生同等的效果，即具有同等的抗压缩缓冲能力和抗拉伸缓冲能力，双向平衡缓冲稳定性更强；

本发明中的各个零件采用模块化的结构设计，拆解及更换作业便捷，再次组装后缓冲无异常，以便在单个部件出现磨损时可以进行更换以节约成本，避免造成整体浪费。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明双向阻尼缓冲油缸的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

实施例1

本实施例提供了一种双向阻尼缓冲油缸，如图1所示，包括主缸体10、活塞杆20、活塞30、第一连接件40、第二连接件50和储油腔60。

主缸体10与第一连接件40之间固定连接，在主缸体10内形成有内油腔11、外油腔12，在第一连接件40上设有油路41，储油腔60设在第一连接件40上，外油腔12和储油腔60之间通过油路41连通，该油路41例如采用机械加工的方式预制在第一连接件40上；

在主缸体10上设有内缸壁13、两组轴端导向件14、限位套15、挡圈16和连接套19。

其中通过内缸壁13将主缸体10分为内油腔11和外油腔12，在内缸壁13上设有多个阻尼孔17，多个阻尼孔17呈线性分布。

优选的多个阻尼孔17之间呈离散型分布。

再优选的多个阻尼孔17在活塞杆20的轴线方向上呈中间稀疏两端密集的形态分布，如图1中的式样，以适应在缓冲过程中压力差值变化情况下，使得油液的流动更加平稳，即在趋向平衡之前，活塞的运动逐次使得部分阻尼孔关闭，并且在活塞运动进程中始终保持具有一定数量(有效通过面积)的阻尼孔是打开的，以便于油液的稳定流出。

活塞杆20贯穿内油腔11可伸缩地设置于主缸体10上，在第一连接件40内具有条形槽42，活塞杆20的右端部伸入该条形槽42内并能够滑移；活塞杆20通过两组轴端导向件14安装在主缸体10内，活塞30位于内油腔11中并位于两组轴端导向件14的中间，通过活塞30将内油腔11分隔形成第一压力腔11a和第二压力腔11b。

进一步的，本实施例中的轴端导向件14优选包括沿活塞杆20的轴线设置的两个以上的导向座，两个导向座在活塞杆20的径向方向存在台阶限位配合，以增强配合的稳固性。

在内缸壁13上还设有两个以上止回孔18，第一压力腔11a和第二压力腔11b通过止回孔18与外油腔12相通，其中止回孔18优选位于阻尼孔17的下方两侧，以避免油液在不同的流动路径产生影响。

第二连接件50通过连接套19滑动连接在所述主缸体10上，并且第二连接件50与活塞杆20之间固定连接，进而带动活塞杆20的伸出与缩回，限位套15设置在主缸体10上，在限位套15与活塞杆20之间优选设有挡圈16，以实现密封。

其中通过限位套15与主缸体10之间的安装位置可以限定活塞杆20(活塞30的行程)，在模块化的设计过程中，通过适应性的调节限位套15与主缸体10之间的安装位置、配合调节内缸壁13至合适长度，以实现改变行程的目的。

如图1所示，以第一连接件40受朝向左侧方向拉伸载荷、左侧的压力腔为第一压力腔11a、右侧的压力腔为第二压力腔11b为例，进行介绍其缓冲过程：

拉伸载荷带动活塞杆20朝向左侧运动，活塞杆20带动活塞30朝向左侧运动；

此时位于活塞30左侧的第一压力腔11a为高压腔、位于活塞30右侧的第二压力腔11b为低压腔，外油腔12与第二压力腔11b内连通的止回孔18会打开；

第一压力腔11a内的油液经阻尼孔17流入外油腔12，其中外油腔12中的一部分油液经过止回孔18流入第二压力腔11b，另一部分油液回流至储油腔60；

活塞30运动至左侧的轴端导向件14位置处，活塞杆20伸出动作完成，油液会缓慢充满第二压力腔11b，直至第一压力腔11a和第二压力腔11b的压力平衡，单周期缓冲完成，进入准备下次承受冲击载荷；

第二连接件50受朝向右侧方向冲击载荷的过程，油液运动原理与拉伸载荷相同，在受到冲击载荷时，活塞30位于左侧的轴端导向件处，故瞬时第一压力腔11a和第二压力腔11b内的压力产生变化，与拉伸载荷时相反，这里不再重复赘述其具体过程。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种双向阻尼缓冲油缸，其包括主缸体(10)、活塞杆(20)、活塞(30)和储油腔(60)，所述主缸体(10)内形成有内油腔(11)和外油腔(12)，所述外油腔(12)和所述储油腔(60)连通，所述内油腔(11)上设有与外油腔(12)相通的多个阻尼孔(17)和两个以上的止回孔(18)，所述活塞杆(20)贯穿所述内油腔(11)可伸缩地设置于所述主缸体(10)上，所述活塞(30)位于所述内油腔(11)中并将所述内油腔(11)分隔形成第一压力腔(11a)和第二压力腔(11b)，所述活塞(30)受载能够压缩所述第一压力腔(11a)，所述第一压力腔(11a)内的油液经所述阻尼孔(17)流入所述外油腔(12)，其中一部分油液经过所述止回孔(18)流入所述第二压力腔(11b)，另一部分油液回流至所述储油腔(60)。

2.如权利要求1所述的双向阻尼缓冲油缸，其特征在于，进一步包括第一连接件(40)和第二连接件(50)，所述第一连接件(40)与所述主缸体(10)之间固定连接，所述第二连接件(50)通过连接套(19)与所述主缸体(10)之间滑动连接，其中所述第二连接件(50)与所述活塞杆(20)之间固定连接。

3.如权利要求2所述的双向阻尼缓冲油缸，其特征在于，所述第一连接件(40)上设有油路(41)，所述储油腔(60)和所述外油腔(12)之间通过该油路(41)连通。

4.如权利要求1所述的双向阻尼缓冲油缸，其特征在于，多个所述阻尼孔(17)呈线性分布。

5.如权利要求4所述的双向阻尼缓冲油缸，其特征在于，多个所述阻尼孔(17)之间呈离散型分布。

6.如权利要求4所述的双向阻尼缓冲油缸，其特征在于，多个所述阻尼孔(17)在所述活塞杆(20)的轴线方向上呈中间稀疏两端密集的形态分布。

7.如权利要求1所述的双向阻尼缓冲油缸，其特征在于，所述主缸体(10)内进一步设有两组轴端导向件(14)，所述活塞杆(20)通过两组所述轴端导向件(14)与所述主缸体(10)之间密封配合连接，所述活塞(30)位于两组所述轴端导向件(14)的中间。

8.如权利要求7所述的双向阻尼缓冲油缸，其特征在于，所述轴端导向件(14)包括沿所述活塞杆(20)的轴线设置的两个以上的导向座，两个所述导向座在所述活塞杆(20)的径向方向存在台阶限位配合。

9.如权利要求1所述的双向阻尼缓冲油缸，其特征在于，进一步包括用于限制所述活塞杆(20)的伸出位置的限位套(15)，所述限位套(15)固定在所述主缸体(10)上。

10.如权利要求9所述的双向阻尼缓冲油缸，其特征在于，所述限位套(15)与所述活塞杆(20)之间设有挡圈(16)。

Images