CN113074165A - 一种根据载荷自动控制泄压速度的液压缸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种根据载荷自动控制泄压速度的液压缸，有效的解决了液压缸回位速度随负载的自适应性差的问题；解决的技术方案包括缸体，缸体内设有扩容腔和活塞腔，活塞腔内安装有一个可上下移动的活塞，活塞将活塞腔分为上活塞腔和下活塞腔，上活塞腔与扩容腔之间连通有第一通道和第二通道，第一通道上装有第一单向阀，上活塞腔顶部与下活塞腔底部之间连通有第一液管和第二液管，第一液管上安装有液泵和第二单向阀，第二通道的侧壁上开有一个环形槽，环形槽内安装有一个环形的橡胶圈，环形槽底部与下活塞腔的下端之间连通有第三通道；本发明可实现液压缸回位速度随负载大小的自适应调节，且安全性强，灵敏度高。

Description

一种根据载荷自动控制泄压速度的液压缸
技术领域
本发明涉及液压设备领域，具体是一种根据载荷自动控制泄压速度的液压缸。
背景技术
液压缸是一种常用的顶升设备，具有输出力大、运行平稳、工作可靠的特点；液压杆在顶出后需要回位，在液压杆回位时，分为有负载回位和空载回位两种情况，有负载回位时，处于安全考虑，我们希望液压杆能够缓慢平稳的下降，且负载越大，我们希望下降越慢，避免负载产生过大的冲量，而空载回位时，我们希望能够快速的回位，提高工作效率；目前的液压缸一般通过节流阀控制回液速度，从而控制液压杆的下降速度，这种方式无法实现下降速度根据负载大小的自动调节，且在负载较大时，节流阀承受很大的压力，容易损坏，使液压缸出现突然失压的情况，造成安全事故。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种根据载荷自动控制泄压速度的液压缸，有效的解决了液压缸回位速度随负载的自适应性差，安全性差的问题。
其解决的技术方案是，一种根据载荷自动控制泄压速度的液压缸，包括缸体，缸体内设有扩容腔和活塞腔，扩容腔位于活塞腔上方，活塞腔内安装有一个可上下移动的活塞，活塞将活塞腔分为上活塞腔和下活塞腔，上活塞腔与扩容腔之间连通有第一通道和第二通道，第一通道上装有第一单向阀，扩容腔内的液体可经第一单向阀流入上活塞腔内，活塞的上端面固定有活塞杆，活塞缸的上端穿过扩容腔伸出缸体外；上活塞腔顶部与下活塞腔底部之间连通有第一液管和第二液管，第一液管上安装有液泵和第二单向阀，液泵可将上活塞腔内的液体经第二单向阀泵入下活塞腔内，第二液管上安装有截止阀；第二通道的侧壁上开有一个与其同轴的环形槽，环形槽内安装有一个环形的橡胶圈，环形槽底部与下活塞腔的下端之间连通有第三通道，下活塞腔的压力通过第三通道作用与橡胶圈的底部时橡胶圈向内变形，从而使第三通道的过流面积减小。
所述的扩容腔与活塞腔之间连通有第四通道，第四通道上端口设有一个密封塞，密封塞的上端连接有一个竖向的拉杆，拉杆的上端穿过扩容腔伸出缸体外，拉杆上安装有将密封塞向下压紧的压簧。
所述的第四通道的上端为大端朝上的锥孔状，所述的密封塞也为小端朝下的锥形。
所述的环形槽的槽口宽度小于槽底宽度。
所述的缸体上开有与扩容腔顶部连通的气孔。
本发明可实现液压缸回位速度随负载大小的自适应调节，且安全性强，灵敏度高。
附图说明
图1为本发明带负载下降时的主视剖视图。
图2为本发明空载下降时的主视剖视图。
图3为本发明带负载快速下降时的主视剖视图。
图4为图1中A位置的放大图。
图5为图2中B位置的放大图。
图6为图1中C位置的放大图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。
由图1至图6给出，本发明包括缸体1，缸体1内设有扩容腔2和活塞3腔，扩容腔2位于活塞3腔上方，活塞3腔内安装有一个可上下移动的活塞3，活塞3将活塞3腔分为上活塞腔4和下活塞腔5，上活塞腔4与扩容腔2之间连通有第一通道6和第二通道7，第一通道6上装有第一单向阀8，扩容腔2内的液体可经第一单向阀8流入上活塞腔4内，活塞3的上端面固定有活塞3杆，活塞3缸的上端穿过扩容腔2伸出缸体1外；上活塞腔4顶部与下活塞腔5底部之间连通有第一液管10和第二液管11，第一液管10上安装有液泵12和第二单向阀13，液泵12可将上活塞腔4内的液体经第二单向阀13泵入下活塞腔5内，第二液管11上安装有截止阀14；第二通道7的侧壁上开有一个与其同轴的环形槽15，环形槽15内安装有一个环形的橡胶圈16，环形槽15底部与下活塞腔5的下端之间连通有第三通道17，下活塞腔5的压力通过第三通道17作用与橡胶圈16的底部时橡胶圈16向内变形，从而使第三通道17的过流面积减小。
所述的扩容腔2与活塞3腔之间连通有第四通道18，第四通道18上端口设有一个密封塞19，密封塞19的上端连接有一个竖向的拉杆20，拉杆20的上端穿过扩容腔2伸出缸体1外，拉杆20上安装有将密封塞19向下压紧的压簧21。
所述的第四通道18的上端为大端朝上的锥孔状，所述的密封塞19也为小端朝下的锥形，提高密封效果。
所述的环形槽15的槽口宽度小于槽底宽度，橡胶圈16塞入环形槽15内后能防止橡胶圈16偏心。
所述的缸体1上开有与扩容腔2顶部连通的气孔22，维持扩容腔2内的气压稳定。
本发明在活塞3位于活塞3腔的底部时，此时上活塞腔4内装满液压油，另一部分液压油位于扩容腔2内；当需要顶升负载时，启动液泵12，液泵12将上活塞腔4内的液压油经第一液管10和第二单向阀13泵入下活塞腔5内，使活塞3向上移动，从而通过活塞3杆将负载向上顶升；在活塞3和活塞3杆向上移动的过程中，由于活塞3杆位于活塞3腔内的体积越来越小，因此活塞3腔的总容积会逐渐增大，则扩容腔2内的液压油会经第一通道6和第一单向阀8向上活塞腔4内补充，使上活塞腔4始终保持充满状态，当活塞3运动到活塞3腔的最高位置时，扩容腔2内的液压油应有剩余。
当需要活塞3杆向下运动时，则打开第二液管11上的截止阀14，在重力的作用下，活塞3下移，下活塞3缸内的液压油经第二液管11回流至上活塞腔4内，由于活塞3杆进入活塞3腔内的体积越来越大，活塞3腔的总容积减小，因此活塞3腔内的液压油会经第二通道7向扩容腔2流动，即下活塞腔5内的液压油大部分进入上活塞腔4，小部分进入上活塞腔4后再进入扩容腔2；如果活塞3杆上端具有负载，则活塞3杆下移时，下活塞腔5内的压力较大，下活塞腔5内的压力通过第三通道17作用与橡胶圈16的外壁上，压力将橡胶圈16向中间挤压变形，使橡胶圈16的环孔变小，从而使第二通道7的过流面积减小，上活塞腔4内的液压油进入扩容腔2内的速度受限，从而限制活塞3下移的速度，达到带负载缓慢下降的需求，而且，负载越大，橡胶圈16的变形量越大，第二通道7的过流面积越小，活塞3和负载下降越慢，达到安全可控卸载的目的。
当活塞3杆上端无负载时，下活塞腔5内的压力很小，即橡胶圈16外环面上的压力很小，橡胶圈16几乎不向内变形，第二通道7的过流面积大，从而使下活塞腔5内的液压油能够快速的回流至上活塞腔4和扩容腔2内，实现活塞3的快速下降回位。
在某些情况下，可能需要带负载快速回位，或手动加压推动活塞3快速下降，此时可以通过拉杆20拉动锥形塞克服压簧21的作用向上移动，使第四通道18的上端口打开，使上活塞腔4内的液压油可快速流入扩容腔2内，实现活塞3的带负载快速下降；在手不拉动拉杆20时，压簧21的压力应足以使锥形塞将第四通道18的上端口压紧。
本发明通过橡胶圈16的变形，用活塞3下降时负载的压力控制液压油的过流面积，实现下降速度与负载压力的负相关，既能实现带负载缓慢下降的安全性要求，又能满足无负载快速回位的效率要求，且这种负反馈式的控制方式可靠性强，安全性高，活塞3下端突然失压的风险极低；另外，由于上活塞腔4到扩容腔2的液压油流量小，压力低，节流单元设置在此处对负载压力的感应灵敏度和节流动作灵敏度都更高，控制力更小。

Claims (5)

1.一种根据载荷自动控制泄压速度的液压缸，包括缸体（1），其特征在于，缸体（1）内设有扩容腔（2）和活塞（3）腔，扩容腔（2）位于活塞（3）腔上方，活塞（3）腔内安装有一个可上下移动的活塞（3），活塞（3）将活塞（3）腔分为上活塞腔（4）和下活塞腔（5），上活塞腔（4）与扩容腔（2）之间连通有第一通道（6）和第二通道（7），第一通道（6）上装有第一单向阀（8），扩容腔（2）内的液体可经第一单向阀（8）流入上活塞腔（4）内，活塞（3）的上端面固定有活塞（3）杆，活塞（3）缸的上端穿过扩容腔（2）伸出缸体（1）外；上活塞腔（4）顶部与下活塞腔（5）底部之间连通有第一液管（10）和第二液管（11），第一液管（10）上安装有液泵（12）和第二单向阀（13），液泵（12）可将上活塞腔（4）内的液体经第二单向阀（13）泵入下活塞腔（5）内，第二液管（11）上安装有截止阀（14）；第二通道（7）的侧壁上开有一个与其通轴的环形槽（15），环形槽（15）内安装有一个环形的橡胶圈（16），环形槽（15）底部与下活塞腔（5）的下端之间连通有第三通道（17），下活塞腔（5）的压力通过第三通道（17）作用与橡胶圈（16）的底部时橡胶圈（16）向内变形，从而使第三通道（17）的过流面积减小。
2.根据权利要求1所述的一种根据载荷自动控制泄压速度的液压缸，其特征在于，所述的扩容腔（2）与活塞（3）腔之间连通有第四通道（18），第四通道（18）上端口设有一个密封塞（19），密封塞（19）的上端连接有一个竖向的拉杆（20），拉杆（20）的上端穿过扩容腔（2）伸出缸体（1）外，拉杆（20）上安装有将密封塞（19）向下压紧的压簧（21）。
3.根据权利要求2所述的一种根据载荷自动控制泄压速度的液压缸，其特征在于，所述的第四通道（18）的上端为大端朝上的锥孔状，所述的密封塞（19）也为小端朝下的锥形。
4.根据权利要求1所述的一种根据载荷自动控制泄压速度的液压缸，其特征在于，所述的环形槽（15）的槽口宽度小于槽底宽度。
5.根据权利要求1所述的一种根据载荷自动控制泄压速度的液压缸，其特征在于，所述的缸体（1）上开有与扩容腔（2）顶部连通的气孔（22）。
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