CN204851846U - 一种液压缸 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种液压缸。所述液压缸包括缸筒、活塞、活塞杆和缸盖，所述缸筒为中空筒体，所述活塞为板状，所述活塞杆为杆状，所述活塞杆一端固定连接所述活塞一侧，所述缸盖设于所述缸筒一端，且具有用于所述活塞杆贯穿设置的内孔，所述活塞杆和所述活塞在所述缸筒内做往复运动；所述活塞杆的横截面为非圆截面，所述缸盖具有与之配合的非圆内孔，所述活塞杆与所述缸盖的内孔紧密配合；从而实现所述活塞杆的周向限位。本实用新型提供的液压缸可防止所述活塞杆偏转。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工程机械，具体涉及一种液压缸。
背景技术
在隧道工程的盾构施工过程中，因管片的分度多种多样，导致推进液压缸的布置也多种多样，包括单缸布置、双缸布置和单双缸交替布置等多种布置方式。液压缸采用双缸布置时，两根活塞杆末端一般共用一个撑靴，这样活塞杆在伸出过程中两根活塞杆因结构上相互限制而不会出现沿着活塞杆周向的偏转动作，即双推进缸不会出现活塞杆和撑靴相对液压缸缸体的周向偏转(旋转)动作。而单推进液压缸则不同，在活塞杆伸出直至接触到盾尾内侧管片的过程中，由于活塞杆在周向没有限制其发生偏转的结构，在撑靴重力、活塞杆周向不均匀摩擦力等多种因素综合作用下活塞杆将逐渐发生周向偏转，进而带动与之连接的撑靴发生偏转。
液压缸活塞杆末端的撑靴发生偏转后，破坏了撑靴面板与管片的正常贴合状态，导致仅有一部分撑靴与管片接触，恶化了撑靴和活塞杆的受力状态，甚至导致撑靴板被压坏；其次，偏转的撑靴将直接压紧安装在管片一侧的橡胶密封圈，长时间的不均匀受压和侧向力将导致管片橡胶密封圈的破坏。另外，为了纠正已经发生的活塞杆偏转，施工人员须在盾构机停止推进后人工将撑靴“扶正”，此过程既影响施工进度又易发生事故。因此，防止盾构机的单推进液压缸撑靴偏转成为盾构机设计和使用过程亟待解决的问题。
对现有技术文献检索发现，专利号为CN201120217566，名称为“盾构机单撑靴防旋转油缸”的技术方案通过在活塞杆上的导向块和在盾尾上的导向条相配合实现防偏转功能，但该方案的导向块与盾尾内壁之间的间隙以及导向条与撑靴侧面之间的间隙均不能太小，否则会限制盾尾与前方盾体(中盾)之间的转动，这将限制盾尾与安装液压缸的盾体(中盾)之间的相对旋转角度，对于铰接式盾构机来说意味着转弯半径将大大增大，进而降低了盾构机的转弯能力。
专利号为CN202833412U，名称为“防偏转多级油缸”、专利号为CN202833401U，名称为“具有导向功能的防偏转液压油缸”这两个专利的技术方案均通过在活塞杆中心设置具有导向和限位功能的键槽来防止活塞杆的周向偏转，但活塞杆空心化必然降低其刚度，从而降低承载能力，另外结构复杂，加工成本较高。
此外，专利号为CN201220728489，名称为“椭圆形液压缸”的专利文件公开了“内腔型线”为椭圆形的特征，其活塞必然为对应的椭圆形，因活塞在油缸内腔中做高速往复运动，与缸筒内壁剧烈摩擦，但该设计为椭圆形，在椭圆形长轴两端会造成应力集中，严重磨损密封圈，影响密封性能。
实用新型内容
为克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种可防止活塞杆偏转的液压缸。
所述液压缸包括缸筒、活塞、活塞杆和缸盖，所述缸筒为中空筒体，所述活塞为板状，所述活塞杆为杆状，所述活塞杆一端固定连接所述活塞一侧，所述缸盖设于所述缸筒一端，且具有用于所述活塞杆贯穿设置的内孔，所述活塞杆和所述活塞在所述缸筒内做往复运动；所述活塞杆的横截面为非圆截面，所述缸盖具有与之配合的非圆内孔，所述活塞杆与所述缸盖的内孔紧密配合；从而实现所述活塞杆的周向限位。
本实用新型中，所述横截面为与所述活塞和所述活塞杆运动方向垂直的截面。
根据本实用新型的一个优选实施例，所述活塞杆的横截面为椭圆形，所述缸盖上与之配合的内孔为同样的椭圆形。
根据本实用新型的一个优选实施例，所述活塞杆的横截面为长圆形，所述缸盖上与之配合的内孔为同样的长圆形；所述长圆形由左右两侧等直径的两个半圆和中间两段平行直线组成。
根据本实用新型的一个优选实施例，所述活塞杆的横截面为圆角正方形，所述缸盖上与之配合的内孔为同样的圆角正方形。
根据本实用新型的一个优选实施例，所述活塞与所述缸筒配合的侧面和/或所述缸筒内表面设有耐磨层；或所述活塞杆外表面和/或所述缸盖内孔表面设有耐磨层。
根据本实用新型的一个优选实施例，还包括多个密封圈，所述多个密封圈平行设于所述活塞侧面，或平行设于所述缸盖内孔表面。
根据本实用新型的一个优选实施例，所述缸筒为碳纤维复合材料缸筒，所述活塞为碳纤维复合材料活塞，所述活塞杆为碳纤维复合材料活塞杆。
根据本实用新型的一个优选实施例，所述碳纤维为强度≥3800MPa的碳纤维。
根据本实用新型的一个优选实施例，还包括缓冲装置，所述缓冲装置设于所述缸盖内表面。
根据本实用新型的一个优选实施例，所述缓冲装置为多个阵列设置的弹簧。
本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：
1、通过对所述活塞和所述缸筒的改进，或对所述活塞杆和所述缸盖内孔的改进，可防止所述活塞杆偏转，保护撑靴不被损坏。
2、以上改进从根本上解决了所述活塞杆偏转的问题，提高了工作效率。
3、因无需人工操作，故还可以增加设备的安全性。
4、不改变活塞和与其配合的缸筒内腔的形状，使密封圈不致造成应力集中，不影响密封性能。
5、简化了制造工艺，降低了制造成本。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本实用新型提供的液压缸的剖视图；
图2是横截面为椭圆形的活塞杆的液压缸的A-A视图；
图3是横截面为长圆形的活塞杆的液压缸的A-A视图；
图4是横截面为圆角正方形的活塞杆的液压缸的A-A视图；
图中：1：缸筒、2：活塞、3：活塞杆、4：缸盖、5：密封圈、6：缓冲装置。
具体实施方式
下面结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1，所述液压缸包括缸筒1、活塞2、活塞杆3和缸盖4，所述缸筒1为中空筒体，所述活塞2为板状，所述活塞杆3为杆状，所述活塞杆3一端固定连接所述活塞2一侧，所述缸盖4设于所述缸筒1一端，且具有用于所述活塞杆3贯穿设置的内孔，所述活塞杆3和所述活塞2在所述缸筒1内做往复运动，所述活塞杆3的横截面为非圆截面，所述缸盖4具有与之配合的非圆内孔。
所述活塞2与所述缸筒1、所述活塞杆3与所述缸盖4的内孔均紧密配合，以防止漏油或减小震动。
请参阅图2～图4，图2所示活塞杆3的横截面为椭圆形，图3所示活塞杆3的横截面为长圆形，所述长圆形由左右两侧等直径的两个半圆和中间两段平行直线组成，图4所示活塞杆3的横截面为圆角正方形，此三种截面均能很好地防止所述活塞杆3在周向偏转，同时不影响所述活塞杆3的往复运动，椭圆形、长圆形、圆角正方形的圆弧均可很好地减小摩擦，使不致因应力过大而损坏液压缸。在所述活塞杆3截面形状改变的同时，所述缸盖4的内孔均与之对应改变，以相互配合。
优选地，所述活塞杆3的横截面还可以为其他非圆形，均可起到周向限位的作用。
优选地，所述活塞2与所述缸筒1配合的侧面和/或所述缸筒1内表面设有耐磨层；或所述活塞杆3外表面和/或所述缸盖4内孔表面设有耐磨层，所述耐磨层可延长液压缸的使用寿命。
优选地，所述缸盖4内孔设有多个密封圈5，以减小摩擦，提高效率。
优选地，所述缸盖4内侧面设有缓冲装置6，所述缓冲装置6为弹簧等，以缓冲所述活塞2与所述缸盖4内侧的碰撞。多个所述弹簧阵列分布，以均匀缓冲所述活塞2对所述缸盖4内侧的碰撞。
优选地，所述缸筒1为碳纤维符合材料缸筒，所述活塞2为碳纤维复合材料活塞，所述活塞杆3为碳纤维复合材料活塞杆。
优选地，所述碳纤维为强度≥3800MPa的碳纤维。
本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：
1、通过对所述活塞2和所述缸筒1的改进，或对所述活塞杆3和所述缸盖4内孔的改进，可防止所述活塞杆3偏转，保护撑靴不被损坏。
2、以上改进从根本上解决了所述活塞杆3偏转的问题，提高了工作效率。
3、因无需人工操作，故还可以增加设备的安全性。
4、不改变活塞和与其配合的缸筒内腔的形状，使密封圈不致造成应力集中，不影响密封性能。
5、简化了制造工艺，降低了制造成本。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液压缸，包括缸筒(1)、活塞(2)、活塞杆(3)和缸盖(4)，所述缸筒为中空筒体，所述活塞为板状，所述活塞杆为杆状，所述活塞杆一端固定连接所述活塞一侧，所述缸盖设于所述缸筒一端，且具有用于所述活塞杆贯穿设置的内孔，所述活塞杆和所述活塞在所述缸筒内做往复运动；
所述活塞杆的横截面为非圆截面，所述缸盖具有与之配合的非圆内孔，所述活塞杆与所述缸盖的内孔紧密配合；从而实现所述活塞杆的周向限位。
2.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：所述活塞杆的横截面为椭圆形，所述缸盖上与之配合的内孔为同样的椭圆形。
3.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：所述活塞杆的横截面为长圆形，所述缸盖上与之配合的内孔为同样的长圆形；
所述长圆形由左右两侧等直径的两个半圆和中间两段平行直线组成。
4.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：所述活塞杆的横截面为圆角正方形，所述缸盖上与之配合的内孔为同样的圆角正方形。
5.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：所述活塞上与所述缸筒配合的侧面和/或所述缸筒内表面设有耐磨层；
或所述活塞杆外表面和/或所述缸盖内孔表面设有耐磨层。
6.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：还包括多个密封圈(5)，所述多个密封圈平行设于所述活塞侧面，或平行设于所述缸盖内孔表面。
7.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：所述缸筒为碳纤维复合材料缸筒，所述活塞为碳纤维复合材料活塞，所述活塞杆为碳纤维复合材料活塞杆。
8.根据权利要求7所述的液压缸，其特征在于：所述碳纤维为强度≥3800MPa的碳纤维。
9.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：还包括缓冲装置(6)，所述缓冲装置设于所述缸盖内表面。
10.根据权利要求9所述的液压缸，其特征在于：所述缓冲装置为多个阵列设置的弹簧。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201520614237.9U CN204851846U (zh) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | 一种液压缸 |
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| CN201520614237.9U CN204851846U (zh) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | 一种液压缸 |
Publications (1)
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| CN (1) | CN204851846U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105065365A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-11-18 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种液压缸 |
| CN106289461A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-04 | 金卡高科技股份有限公司 | 一种双腔活塞式气体流量标准器 |
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2015
- 2015-08-14 CN CN201520614237.9U patent/CN204851846U/zh active Active
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