CN117249137B - 一种具有双向缓冲的高性能液压油缸及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于液压油缸缓冲技术领域，公开了一种具有双向缓冲的高性能液压油缸及其工作方法，包括缸筒、位于缸筒内部的活塞杆以及位于缸筒上方的连通块，所述连通块上端面安装有第二液压管和第三液压管，连通块左右两侧分别安装有第一液压管和第四液压管，所述缸筒内部左侧安装有开合机构，且开合机构位于活塞杆外部，所述活塞杆右端外部安装有缓冲组件，所述缓冲组件右侧安装有夹持机构。本发明解决了现有装置缓冲方式单一，活塞杆运动至行程终端时缓冲效果差，并且缓冲失效后，没有二次缓冲进行保护，活塞杆会撞击到缸筒和弹簧衰减后更换维修成本高的问题。

Description

一种具有双向缓冲的高性能液压油缸及其工作方法

技术领域

本发明涉及液压油缸缓冲技术领域，具体为一种具有双向缓冲的高性能液压油缸及其工作方法。

背景技术

液压油缸是液压传动系统中的执行元件，它是将液压能转换为机械能的能量转换装置，用于驱动工作机构作直线往复运动或往复摆动。液压油缸一般包括缸筒和活塞杆组件，活塞杆组件包括活塞和活塞杆，其中活塞固定连接在活塞杆的端部，活塞的外圆周面与缸筒内腔滑动配合，活塞将缸筒内腔分隔成有杆腔和无杆腔，并且在有杆腔或无杆腔中的其中一个腔室充油而推动活塞带动活塞杆移动，从而使活塞杆伸出缸筒驱动工作机构。

液压油缸在快速运动过程中，会在行程终端产生强烈的冲击、噪声甚至是机械碰撞，尤其是在高压的情况下，这种影响更加明显，严重的影响了油缸的使用寿命，因此必须在结束运动前进行适当的缓冲和制动，以保证液压系统和油缸的寿命。

公开号为CN112628239B的专利“一种具有双向缓冲的高性能液压油缸及其工作方法”，公开了一种具有双向缓冲的高性能液压油缸，包括缸筒，所述缸筒的内部设置有第一活塞组件、第二活塞组件、油腔一、油腔二以及油腔三，所述第一活塞组件包括第一活塞杆、第一活塞以及第一缓冲垫，所述第一活塞的内部设有缓冲槽，所述第二活塞组件包括第二活塞、第三活塞、压缩弹簧以及第二活塞杆，所述第三活塞的一侧设置有内缓冲组件，述缸筒底部设有外缓冲组件，该装置只是通过弹簧进行缓冲减速，缓冲方式单一，效果比较差，而且时间久后弹簧疲劳无法达到缓冲效果需要进行更换，造成后期维修成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有双向缓冲的高性能液压油缸及其工作方法，本发明解决了现有装置缓冲方式单一，活塞杆运动至行程终端时缓冲效果差，并且缓冲失效后，没有二次缓冲进行保护，活塞杆会撞击到缸筒和弹簧衰减后更换维修成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有双向缓冲的高性能液压油缸，包括缸筒、位于缸筒内部的活塞杆以及位于缸筒上方的连通块，所述连通块上端面安装有第二液压管和第三液压管，连通块左右两侧分别安装有第一液压管和第四液压管，所述缸筒内部左侧安装有开合机构，且开合机构位于活塞杆外部，所述活塞杆右端外部安装有缓冲组件，所述缓冲组件右侧安装有夹持机构。

优选的，所述连通块内壁中心位置安装有隔板，所述隔板左侧安装有第一阀门，隔板右侧安装有第二阀门。

优选的，所述开合机构包括固定环，所述固定环外壁固定安装在缸筒内，固定环右端面中心位置开设有第三通孔，固定环右端面沿第三通孔圆周均匀开设有若干个第一通孔，且第一通孔贯穿固定环，所述固定环右端面抵接有调节环，所述调节环转动安装在缸筒内壁上，调节环外壁对应第一通孔处开设有第二通孔，调节环中心位置开设有限位槽，调节环右端面抵接有限位环，所述限位环固定安装在缸筒内壁上。

优选的，所述缓冲组件包括活塞，所述活塞左端面安装在活塞杆上，活塞左端面固定安装有第一弹簧，所述第一弹簧左端面固定安装有限位盘，所述限位盘滑动安装在缸筒内，所述活塞杆远离活塞一侧外壁上对称安装有限位销。

优选的，所述夹持机构包括螺纹环和四个连杆，所述螺纹环转动安装在缸筒内壁上，螺纹环中心位置螺纹连接有丝杆，所述丝杆中心位置滑动安装有滑杆，所述滑杆左端面安装有第一支撑盘，滑杆右端面固定安装有第二支撑盘，所述第二支撑盘右端面固定安装有第二弹簧，所述第二弹簧右端面固定安装在缸筒内壁上。

优选的，所述连杆远离丝杆一侧转动安装有第一圆杆，所述第一圆杆固定安装在缸筒内壁上，所述连杆另一侧外壁上开设有滑槽，所述滑槽内部滑动安装有第二圆杆，所述第二圆杆左端面固定安装在螺纹环上。

优选的，所述限位销倾斜设置。

优选的，所述一种具有双向缓冲的高性能液压油缸工作方法，包括以下步骤：

第一步：第二阀门打开，通过第三液压管注射液压油，经过连通块和第四液压管进入到缸筒内，液压油推动活塞向左运动，第一阀门打开，活塞左侧的液压油经过第一液压管、连通块和第二液压管流出，活塞带动活塞杆伸出，到达一定距离后，压缩第一弹簧，进行第一次缓冲，然后限位销插入限位槽内，使调节环转动，第二通孔与第一通孔相互错开，液压油流速变慢，进行再次缓冲，活塞杆完全伸出时，第一阀门和第二阀门关闭；

第二步：第一阀门打开，通过第二液压管注射液压油，经过连通块、第一液压管、第一通孔和第二通孔进入缸筒内，液压油推动活塞向右运动，活塞带动活塞杆运动，当活塞挤压第一支撑盘时，第一支撑盘通过滑杆带动第二支撑盘运动，第二支撑盘挤压第二弹簧进行第一次缓冲，当第一支撑盘运动与丝杆接触时，丝杆使螺纹环转动，螺纹环带动连杆对丝杆进行逐步夹紧，进行第二次缓冲。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明通过设置缓冲组件和开合机构，当限位盘与限位环接触，会压缩第一弹簧，进行第一次缓冲，活塞杆继续移动，当活塞杆外壁上的限位销与调节环中心位置的限位槽啮合时，会使调节环进行转动，调节环带动第二通孔转动，与第一通孔相互错开，活塞左侧的液压油流出速度变慢，进行第二次缓冲，可以防止第一弹簧失效后活塞杆撞击缸筒，使活塞杆不会撞击缸筒，经过两次缓冲，效果好，并且第一弹簧使用寿命更长；

二、本发明通过设置夹持机构，当活塞挤压第一支撑盘时，第一支撑盘挤压滑杆，滑杆带动第二支撑盘向右运动，第二支撑盘挤压第二弹簧，进行第一次缓冲，当第一支撑盘挤压丝杆时，由于螺纹环和丝杆螺纹连接，螺纹环进行转动，螺纹环带动第二圆杆转动，第二圆杆通过滑槽带动连杆以第一圆杆为圆心进行转动，连杆会对丝杆夹持，并且随着第一支撑盘的运动，连杆夹持越来越紧，对活塞进行减速和第二次缓冲，减速效果好，并且可以防止第二弹簧失效后，活塞撞击缸筒，后期丝杠方便更换，使用成本较低。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明剖视图；

图3为本发明去掉缸筒示意图；

图4为本发明开合机构爆炸示意图；

图5为本发明缓冲组件爆炸示意图；

图6为本发明夹持机构示意图。

图中：1、第一液压管；2、连通块；3、第二液压管；4、第三液压管；5、第四液压管；6、缸筒；7、活塞杆；8、第一阀门；9、第二阀门；100、开合机构；200、缓冲组件；300、夹持机构；101、固定环；102、第一通孔；103、调节环；104、第二通孔；105、限位环；106、限位槽；107、第三通孔；201、限位盘；202、第一弹簧；203、限位销；204、活塞；301、第一支撑盘；302、滑杆；303、螺纹环；304、连杆；305、第一圆杆；306、第二支撑盘；307、第二弹簧；308、第二圆杆；309、滑槽；310、丝杆。

具体实施方式

请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：一种具有双向缓冲的高性能液压油缸，包括缸筒6、位于缸筒6内部的活塞杆7以及位于缸筒6上方的连通块2，所述连通块2上端面安装有第二液压管3和第三液压管4，连通块2左右两侧分别安装有第一液压管1和第四液压管5，所述缸筒6内部左侧安装有开合机构100，且开合机构100位于活塞杆7外部，所述活塞杆7右端外部安装有缓冲组件200，所述缓冲组件200右侧安装有夹持机构300；

第二液压管3通过连通块2和第一液压管1相连通，第三液压管4通过连通块2和第四液压管5相连通；

进一步的，如图2所示，所述连通块2内壁中心位置安装有隔板，所述隔板左侧安装有第一阀门8，隔板右侧安装有第二阀门9；

当工作时，液压油从第二液压管3经过第一阀门8进入到第一液压管1，液压油从第三液压管4经过第二阀门9进入第四液压管5；

进一步的，如图5所示，所述缓冲组件200包括活塞204，所述活塞204左端面安装在活塞杆7上，活塞204左端面固定安装有第一弹簧202，所述第一弹簧202左端面固定安装有限位盘201，所述限位盘201滑动安装在缸筒6内，所述活塞杆7远离活塞204一侧外壁上对称安装有限位销203，所述限位销203倾斜设置；

液压油挤压活塞204，活塞204带动第一弹簧202和活塞杆7运动，第一弹簧202带动限位盘201运动，活塞杆7带动限位销203运动；

进一步的，如图3所示，所述开合机构100包括固定环101，所述固定环101外壁固定安装在缸筒6内，固定环101右端面中心位置开设有第三通孔107，固定环101右端面沿第三通孔107圆周均匀开设有若干个第一通孔102，且第一通孔102贯穿固定环101，所述固定环101右端面抵接有调节环103，所述调节环103转动安装在缸筒6内壁上，调节环103外壁对应第一通孔102处开设有第二通孔104，调节环103中心位置开设有限位槽106，调节环103右端面抵接有限位环105，所述限位环105固定安装在缸筒6内壁上；

随着活塞杆7的运动，活塞杆7带动限位销203运动，限位销203与限位槽106啮合时，调节环103在缸筒6内进行转动，调节环103带动第二通孔104转动，第二通孔104与第一通孔102相互错开或者重合，调节出液量大小；

进一步的，如图6所示；所述夹持机构300包括螺纹环303和四个连杆304，所述螺纹环303转动安装在缸筒6内壁上，螺纹环303中心位置螺纹连接有丝杆310，所述丝杆310中心位置滑动安装有滑杆302，所述滑杆302左端面安装有第一支撑盘301，滑杆302右端面固定安装有第二支撑盘306，所述第二支撑盘306右端面固定安装有第二弹簧307，所述第二弹簧307右端面固定安装在缸筒6内壁上，所述连杆304远离丝杆310一侧转动安装有第一圆杆305，所述第一圆杆305固定安装在缸筒6内壁上，所述连杆304另一侧外壁上开设有滑槽309，所述滑槽309内部滑动安装有第二圆杆308，所述第二圆杆308左端面固定安装在螺纹环303上；

第一支撑盘301挤压滑杆302，滑杆302通过第二支撑盘306挤压第二弹簧307进行缓冲，第一支撑盘301挤压丝杆310时，由于螺纹环303与丝杆310螺纹连接，螺纹环303转动，螺纹环303通过第二圆杆308和滑槽309的配合带动连杆304以第一圆杆305为圆心转动，对丝杆310进行夹持减速；

本实施例中，所述一种具有双向缓冲的高性能液压油缸工作方法，包括以下步骤：

第一步：第二阀门9打开，通过第三液压管4注射液压油，经过连通块2和第四液压管5进入到缸筒6内，液压油推动活塞204向左运动，第一阀门8打开，活塞204左侧的液压油经过第二通孔104、第一通孔102、第一液压管1、连通块2和第二液压管3流出，活塞204带动活塞杆7和第一弹簧202向左运动，活塞杆7伸出缸筒6，第一弹簧202带动限位盘201移动，当活塞杆7移动一段距离后，限位盘201与限位环105接触，并压缩第一弹簧202，进行第一次缓冲，活塞杆7继续移动，当活塞杆7外壁上的限位销203与调节环103中心位置的限位槽106啮合时，会使调节环103进行转动，调节环103带动第二通孔104转动，与第一通孔102相互错开，活塞204左侧的液压油流出速度变慢，进行第二次缓冲，使活塞杆7不会撞击缸筒6，经过两次缓冲，效果好，并且使用寿命较长，当活塞杆7完全伸出时，第一阀门8和第二阀门9关闭；

第二步：当活塞杆7回缩时，第一阀门8打开，通过第二液压管3注射液压油，经过连通块2、第一液压管1、第一通孔102和第二通孔104进入缸筒6内，液压油推动活塞204向右运动，第二阀门9打开，活塞204右侧的液压油经过第四液压管5、连通块2和第三液压管4流出，活塞204带动活塞杆7向右运动回缩，当活塞204挤压第一支撑盘301时，第一支撑盘301挤压滑杆302，滑杆302带动第二支撑盘306向右运动，第二支撑盘306挤压第二弹簧307，进行第一次缓冲，当第一支撑盘301挤压丝杆310时，由于螺纹环303和丝杆310螺纹连接，螺纹环303进行转动，螺纹环303带动第二圆杆308转动，第二圆杆308通过滑槽309带动连杆304以第一圆杆305为圆心进行转动，连杆304会对丝杆310夹持，并且随着第一支撑盘301的运动，连杆304夹持越来越紧，对活塞204进行减速和第二次缓冲，当活塞杆7回缩完成时，第一阀门8和第二阀门9关闭。

Claims (4)

1.一种具有双向缓冲的高性能液压油缸，包括缸筒（6）、位于缸筒（6）内部的活塞杆（7）以及位于缸筒（6）上方的连通块（2），所述连通块（2）上端面安装有第二液压管（3）和第三液压管（4），连通块（2）左右两侧分别安装有第一液压管（1）和第四液压管（5），其特征在于：所述缸筒（6）内部左侧安装有开合机构（100），且开合机构（100）位于活塞杆（7）外部，所述活塞杆（7）右端外部安装有缓冲组件（200），所述缓冲组件（200）右侧安装有夹持机构（300）；

所述开合机构（100）包括固定环（101），所述固定环（101）外壁固定安装在缸筒（6）内，固定环（101）右端面中心位置开设有第三通孔（107），固定环（101）右端面沿第三通孔（107）圆周均匀开设有若干个第一通孔（102），且第一通孔（102）贯穿固定环（101），所述固定环（101）右端面抵接有调节环（103），所述调节环（103）转动安装在缸筒（6）内壁上，调节环（103）外壁对应第一通孔（102）处开设有第二通孔（104），调节环（103）中心位置开设有限位槽（106），调节环（103）右端面抵接有限位环（105），所述限位环（105）固定安装在缸筒（6）内壁上；

所述缓冲组件（200）包括活塞（204），所述活塞（204）左端面安装在活塞杆（7）上，所述活塞杆（7）远离活塞（204）一侧外壁上对称安装有限位销（203），所述限位销（203）倾斜设置；

所述夹持机构（300）包括螺纹环（303）和四个连杆（304），所述螺纹环（303）转动安装在缸筒（6）内壁上，螺纹环（303）中心位置螺纹连接有丝杆（310），所述丝杆（310）中心位置滑动安装有滑杆（302），所述滑杆（302）左端面安装有第一支撑盘（301），滑杆（302）右端面固定安装有第二支撑盘（306），所述第二支撑盘（306）右端面固定安装有第二弹簧（307），所述第二弹簧（307）右端面固定安装在缸筒（6）内壁上，所述连杆（304）远离丝杆（310）一侧转动安装有第一圆杆（305），所述第一圆杆（305）固定安装在缸筒（6）内壁上，所述连杆（304）另一侧外壁上开设有滑槽（309），所述滑槽（309）内部滑动安装有第二圆杆（308），所述第二圆杆（308）左端面固定安装在螺纹环（303）上。

2.根据权利要求1所述的一种具有双向缓冲的高性能液压油缸，其特征在于：所述连通块（2）内壁中心位置安装有隔板，所述隔板左侧安装有第一阀门（8），隔板右侧安装有第二阀门（9）。

3.根据权利要求1所述的一种具有双向缓冲的高性能液压油缸，其特征在于：活塞（204）左端面固定安装有第一弹簧（202），所述第一弹簧（202）左端面固定安装有限位盘（201），所述限位盘（201）滑动安装在缸筒（6）内。

4.一种具有双向缓冲的高性能液压油缸工作方法，采用权利要求1所述的一种具有双向缓冲的高性能液压油缸，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：第二阀门（9）打开，通过第三液压管（4）注射液压油，经过连通块（2）和第四液压管（5）进入到缸筒（6）内，液压油推动活塞（204）向左运动，第一阀门（8）打开，活塞（204）左侧的液压油经过第一液压管（1）、连通块（2）和第二液压管（3）流出，活塞（204）带动活塞杆（7）伸出，到达一定距离后，压缩第一弹簧（202），进行第一次缓冲，然后限位销（203）插入限位槽（106）内，使调节环（103）转动，第二通孔（104）与第一通孔（102）相互错开，液压油流速变慢，进行再次缓冲，活塞杆（7）完全伸出时，第一阀门（8）和第二阀门（9）关闭；

第二步：第一阀门（8）打开，通过第二液压管（3）注射液压油，经过连通块（2）、第一液压管（1）、第一通孔（102）和第二通孔（104）进入缸筒（6）内，液压油推动活塞（204）向右运动，活塞（204）带动活塞杆（7）运动，当活塞（204）挤压第一支撑盘（301）时，第一支撑盘（301）通过滑杆（302）带动第二支撑盘（306）运动，第二支撑盘（306）挤压第二弹簧（307）进行第一次缓冲，当第一支撑盘（301）运动与丝杆（310）接触时，丝杆（310）使螺纹环（303）转动，螺纹环（303）带动连杆（304）对丝杆（310）进行逐步夹紧，进行第二次缓冲。