CN205064435U - 一种柱塞式液压缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种柱塞式液压缸，所述柱塞式液压缸包括筒体、导向套、端盖、压板、柱塞、防尘圈、动密封组件以及静密封，所述导向套嵌装在筒体内，其内壁作为柱塞运动导向装置，端盖套装在柱塞上，并通过螺栓压合在筒体上，端盖与缸筒之间设置有静密封，端盖与柱塞之间设置有动密封组件，缸盖外侧面设置有防尘圈，防尘圈通过压板及螺钉压合在端盖上。该方案中柱塞缸与进油管路的接口可设定在柱塞缸上端，下方则无任何泄漏隐患点，检查维护方便，出现漏油现象也可快捷处理。同时通过合理结构设计无需外接机械缓冲装置也无需另设专门液压缓冲控制回路即可借助柱塞缸自身元件实现低速启制动，减轻液压冲击，延长柱塞缸寿命，减少平衡装置故障。

Description

一种柱塞式液压缸

技术领域

本实用新型涉及一种液压缸，具体涉及一种柱塞式液压缸，属于液压传动设备技术领域。

背景技术

在液压传动系统中，执行元件有一种重力平衡式柱塞缸，它只能实现一个方向的驱动，反向则靠重力来推动柱塞回程。这种缸柱塞靠导向套导向，与缸筒不直接接触，因而可减少缸筒精加工量，因而在克服重力负载的场合应用很广泛，热轧机的支撑辊平衡就采用了这种柱塞缸。

但目前设计的各种重力平衡式柱塞缸在使用过程中常暴露出以下问题：

1）因为柱塞缸为单向驱动，端部受压，油缸进油口往往设计在油缸尾端。且重力平衡式柱塞缸一般都是竖直放置的，油缸安装在重型支架上，特别像热轧机支撑辊下方就是高温热带钢，为避免泄漏造成的火灾隐患，油缸支架一般都采用厢式封闭结构，这导致油缸与管路的连接出现松动、泄漏等情况平时很难检查出来。即使因泄漏量过大判断出是某个机架的平衡缸连接漏油，要处理漏油点，也需要抽去轧辊及支承辊并将油缸连接的平衡梁、扁担梁等负载构件拆掉，将油缸吊出油缸支架才能处理，经常处理一个漏油要十几个小时甚至更长时间，严重影响轧线的稳定顺行，虽然后来也有在油缸本体上加工孔再在缸筒尾端加工径向孔以实现上部进油的尝试，但因为柱塞缸往往行程很长，深孔加工很难进行，而且即使勉强加工了深孔，缸筒尾端的径向孔因要通过堵头封堵，而堵头一旦漏油其处理一样需要拆卸平衡梁、扁担梁等负载连接件而处理时间很长。

2）因为柱塞缸柱塞较粗，要想通过筒体结构缓冲，必然要增大筒体尺寸，而且即使在末端设置缓冲结构，因缓冲结构安放在油缸底部，检查调整还要将液压缸拎起来进行，实际使用中很难进行，有许多做法都通过外接机械缓冲机构进行启制动缓冲，但在液压压下频繁调整平衡缸频繁换向情况下机械机构根本无法满足高频相应频率而故障率较高，目前有采用伺服系统来进行末端缓冲的做法，但这无疑增加了系统投入及维护成本。

经过初步检索，相关的专利如下：中国专利CN88102072公开了《控制电力断路器的带阻尼系统的差动液压柱塞缸》，这是一个国际专利在国内再注册的专利，其通过设有一个在行程末端产生阻尼作用的漂浮环及一个形成柱塞缸活塞一部分并贯穿阻尼环的阻尼伸长杆，来实现油缸末端缓冲效果，但其进油口设计采用的是尾端进油的方法，其检查困难，漏油处理时间长，这正是本案要解决的问题。

中国专利CN104006023A公开了《一种利用间隙密封的柱塞缸》，其解决的问题是在油缸末端再增加一个油口，正常运行时靠导向套与活塞杆之间的无油衬套实现间隙密封阻断高压油与信号源的连接，这种方法现在可以通过在阀台上增设检测点等多种方法解决，且对于本案提的解决尾端进油不好检查处理的问题，其并未有合理解决方案，因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。

实用新型内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型公开了一种柱塞式液压缸，该装置结构紧凑、设计巧妙，该技术方案中柱塞缸与进油管路的接口可设定在柱塞缸上端，下方则无任何泄漏隐患点，这样平时检查维护方便，出现漏油现象也可快捷处理。同时通过合理结构设计无需外接机械缓冲装置也无需另设专门液压缓冲控制回路即可借助柱塞缸自身元件实现低速启制动，减轻液压冲击，延长柱塞缸寿命，减少平衡装置故障。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下，一种柱塞式液压缸，其特征在于,所述柱塞式液压缸包括筒体、导向套、端盖、压板、柱塞、防尘圈、动密封组件以及静密封，所述导向套嵌装在筒体内，其内壁作为柱塞运动导向装置；端盖套装在柱塞上，并通过螺栓压合在筒体上，作为导向套的限位并作为各密封组件的密封函，用以避免外界污染物进入液压缸腔体内部；端盖与缸筒之间设置有静密封，端盖与柱塞之间设置有动密封组件，缸盖外侧面设置有防尘圈，防尘圈通过压板及螺钉压合在端盖上。该技术方案中，动密封组件安装在端盖内孔环形槽内用以防止缸筒内的压力油通过柱塞与端盖接触处向外泄漏；静密封安装在端盖外圈环形槽内，用以防止缸筒内的压力油通过筒体与端盖接触处向外泄漏。液压外接管路与法兰相连并通过筒体上端的进油口向筒体供油。防尘圈通过压板和螺栓固定压靠在端盖和柱塞外侧接触点处。

作为本实用新型的一种改进,所述柱塞式液压缸的筒体固定在厢式支架上，其上方通过第一销轴与扁担梁相连，第一销轴通过第一卡板及连接螺栓固定在扁担梁上，扁担梁两侧通过第二销轴与负载平衡梁相连，所述第二销轴通过第二卡板与连接螺栓固定在扁担梁上。

作为本实用新型的一种改进，所述筒体上沿加工有进油口。

作为本实用新型的一种改进，导向套上半段与进油口配合位置加工有周向环形进油槽，环形进油槽底部均匀设置有径向进油孔。由于导向套上半段周向上采用环形进油槽，使液压介质进油可以通过多个通路进入柱塞承压腔，这样可以将每个引流孔及引流槽尺寸加工较小而不致于影响导向套强度。

作为本实用新型的一种改进，导向套上半段自上端面沿轴向加工有与进油孔导通的引流孔，导向套下半段外圈加工有与引流孔接通的引流槽，引流槽末端加工有通向液压介质腔体的导向斜角，径向进油孔、引流孔、引流孔的数量根据流量需要确定；该技术方案中由于采用引流孔接引流槽做进油通道的做法，这样只需在导向套上半段加工较短的引流孔，而在导向套下段较长距离内均采用易于加工的引流槽，其与缸筒内壁自然形成引流通道，这样避免了深孔加工难以进行的问题，使内部供油成为可能。

作为本实用新型的一种改进，所述柱塞下端加工有启动承压槽，柱塞下沿设置有与启动承压槽导通的节流型小通油孔，柱塞上沿加工有与负载连接用销轴孔。通流孔尺寸根据流量需求确定，启动承压槽尺寸及销轴孔尺寸根据承载所需确定，该技术方案由于在柱塞下端加工有启动承压槽，柱塞下沿加工有介质与启动承压槽导通的通油孔，使柱塞在启动时可通过小通油孔进入承压槽将柱塞及负载托起，而不需要在缸筒底部加工进油孔实现柱塞启动；柱塞上与承压槽联通的通油孔为小节流孔，可以实现低速启制动实现缓冲以减少对缸筒及负载的冲击减少故障率。由于以上技术措施的实施，使液压介质能通过柱塞缸内部元件进入柱塞承压腔驱动柱塞及负载运动，避免了从油缸下段进油难以检查及处理的问题；同时还实现了油缸启制动缓冲，减少了油缸平衡装置的故障率。

相对于现有技术，本实用新型的优点如下，1）整个技术方案设计巧妙，结构紧凑，由于导向套上半段周向上采用环形进油槽，使液压介质进油可以通过多个通路进入柱塞承压腔，这样可以将每个引流孔及引流槽尺寸加工较小而不致于影响导向套强度；2）该技术方案中由于采用引流孔接引流槽做进油通道的做法，这样只需在导向套上半段加工较短的引流孔，而在导向套下段较长距离内均采用易于加工的引流槽，其与缸筒内壁自然形成引流通道，这样避免了深孔加工难以进行的问题，使内部供油成为可能；3）该技术方案由于在柱塞下端加工有启动承压槽，柱塞下沿加工有介质与启动承压槽导通的通油孔，使柱塞在启动时可通过小通油孔进入承压槽将柱塞及负载托起，而不需要在缸筒底部加工进油孔实现柱塞启动；4）该技术方案由于柱塞上与承压槽联通的通油孔为小节流孔，可以实现低速启制动实现缓冲以减少对缸筒及负载的冲击减少故障率。由于以上技术措施的实施，使液压介质能通过柱塞缸内部元件进入柱塞承压腔驱动柱塞及负载运动，避免了从油缸下段进油难以检查及处理的问题；同时还实现了油缸启制动缓冲，减少了油缸平衡装置的故障率；5）该技术方案减少了设备维护的工作量，结构简单，成本低廉，值得推广使用。

附图说明

图1为本实用新型组装在机架内的结构示意图；

图2为柱塞液压缸整体结构示意图；

图3为导向套放大视图；

图中：1-柱塞缸；2-扁担梁；3-第一销轴；4-第一卡板；5-连接螺栓；6-平衡梁；7-第二销轴；8-第二卡板；9-连接螺栓二；10-支架；11-筒体；12-导向套；13-端盖；14-连接螺栓三；15-压板；16-连接螺栓四；17-柱塞；18-防尘圈；19-动密封组件；20-静密封；21-外接法兰；A-缸筒底面；B-引流孔与引流槽接通点；D-导向套与筒体台阶接触点；E-导向套承台；a-筒体进油口；b-导向套引流槽与筒体内壁形成的引流腔；c-通油孔；d-启动承压槽；e-销轴孔；f-介质腔体；g-环形进油槽；h-径向进油孔；k-引流孔；m-引流槽；n-导向斜角。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的认识和理解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型。

实施例1：

参见图2，一种柱塞式液压缸,所述柱塞式液压缸包括筒体11、导向套12、端盖13、压板15、柱塞17、防尘圈18、动密封组件19以及静密封20，所述导向套12嵌装在筒体11内，其内壁作为柱塞17运动导向装置；端盖13套装在柱塞17上，并通过连接螺栓5压合在筒体11上，端盖13作为导向套12的限位并作为各密封组件的密封函，用以避免外界污染物进入液压缸腔体内部；端盖13与筒体11之间设置有静密封20，端盖13与柱塞17之间设置有动密封组件19，端盖外侧面设置有防尘圈18，防尘圈通过压板及螺钉压合在端盖上，该技术方案中，所述筒体上沿加工有进油口a，动密封组件19安装在端盖13内孔环形槽内用以防止缸筒内的压力油通过柱塞17与端盖13接触处向外泄漏；静密封20安装在端盖13外圈环形槽内，用以防止缸筒内的压力油通过筒体11与端盖13接触处向外泄漏。液压外接管路与法兰21相连并通过筒体11上端的进油口a向筒体供油，防尘圈18通过压板15和螺栓16固定压靠在端盖13和柱塞17外侧接触点处。

实施例2：

参见图1，作为本实用新型的一种改进,所述柱塞式液压缸的筒体固定在厢式支架10上，其上方通过第一销轴3与扁担梁2相连，第一销轴3通过第一卡板4及连接螺栓5固定在扁担梁2上，扁担梁两侧通过第二销轴7与负载平衡梁6相连，所述第二销轴7通过第二卡板8与连接螺栓9固定在扁担梁2上。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例3：

参见图2、图3，作为本实用新型的一种改进，导向套上半段与进油口配合位置加工有周向环形进油槽g，环形进油槽底部均匀设置有径向进油孔h。由于导向套上半段周向上采用环形进油槽，使液压介质进油可以通过多个通路进入柱塞承压腔，这样可以将每个引流孔及引流槽尺寸加工较小而不致于影响导向套强度。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例4：

参见图2、图3，作为本实用新型的一种改进，导向套上半段自上端面沿轴向加工有与进油孔导通的引流孔k，导向套下半段外圈加工有与引流孔接通的引流槽m，引流槽末端加工有通向液压介质腔体的导向斜角n。径向进油孔、引流孔、引流孔的数量根据流量需要确定；该技术方案中由于采用引流孔k接引流槽m做进油通道的做法，这样只需在导向套上半段加工较短的引流孔，而在导向套下段较长距离内均采用易于加工的引流槽，其与缸筒内壁自然形成引流通道，这样避免了深孔加工难以进行的问题，使内部供油成为可能；其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例5：

参见图2、图3，作为本实用新型的一种改进，所述柱塞下端加工有启动承压槽d，柱塞下沿设置有与启动承压槽导通的节流型小通油孔c，柱塞上沿加工有与负载连接用销轴孔e。通流孔尺寸根据流量需求确定，启动承压槽尺寸及销轴孔尺寸根据承载所需确定，该技术方案由于在柱塞下端加工有启动承压槽，柱塞下沿加工有介质与启动承压槽导通的通油孔，使柱塞在启动时可通过小通油孔进入承压槽将柱塞及负载托起，而不需要在缸筒底部加工进油孔实现柱塞启动；柱塞上与承压槽联通的通油孔为小节流孔，可以实现低速启制动实现缓冲以减少对缸筒及负载的冲击减少故障率。由于以上技术措施的实施，使液压介质能通过柱塞缸内部元件进入柱塞承压腔驱动柱塞及负载运动，避免了从油缸下段进油难以检查及处理的问题；同时还实现了油缸启制动缓冲，减少了油缸平衡装置的故障率。其余结构和优点与实施例1完全相同。

工作原理：如图1所示，参见图1-图3，液压油通过外接法兰21送至筒体进油口a，导向套与进油口a配合处加工有环形槽g，在环形槽g底面加工有若干径向进油孔h，垂直于导向套12上端面加工有若干轴向引流孔k，各引流孔k与相应进油孔h接通，并沿轴向延伸略超过承台E，在导向套外圈超过承台E位置各相应引流孔处，加工有相应数量引流槽m,各引流槽m与引流孔k在位置B处接通，并沿轴向向下贯穿到导向套底部，引流槽m与柱塞缸筒体11内壁共同形成封闭的进油通道；为克服引流槽m与筒体11在D接触点处因筒体台阶对介质通道的影响，在各引流槽m末端加工有通向液压介质腔体f的导向斜角n，以保证液压介质通向柱塞腔体f有足够的通道。参见图2，液压介质经由外接法兰21依次通过通道筒体进油口a、环形进油槽g、径向进油孔h、引流孔k、导向斜角n进入腔体介质腔体f后，在柱塞17启动之前，介质通过小节流通油孔c进入柱塞底部的启动承压槽d，将柱塞17及负载托起，这样就不需要从筒体11缸筒底面A处进油从而避免底部接外接管路；另外因为是通过小节流孔进入承压槽，实现了低速启动，防止对柱塞及负载过大的液压冲击，启动后液压介质则通过介质腔体f直接传输到柱塞17底部，无节流快速运行；而在柱塞返程到末端时，介质也从承压槽d经由小节流孔返回，从而实现低速制动，减小对柱塞及负载过大的液压冲击。

通过以上措施的落实，实现了柱塞缸从筒体上沿进油，避免了传统的在筒体下方进油所导致的外接管路难以检查维护及出了问题处理时间过长的问题，提高了维护便利性，节约了故障处理时间，并靠柱塞缸自身元件实现了油缸低速启制动，减轻了对柱塞缸及负载的冲击，延长了柱塞缸寿命，并降低了故障的发生率，也减少了成本投入。

需要说明的是，上述实施例仅仅是本实用新型的较佳实施例，并没有用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上作出的等同替换或者替代，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种柱塞式液压缸，其特征在于,所述柱塞式液压缸包括筒体、导向套、端盖、压板、柱塞、防尘圈、动密封组件以及静密封，所述导向套嵌装在筒体内，其内壁作为柱塞运动导向装置，端盖套装在柱塞上，并通过螺栓压合在筒体上，端盖与缸筒之间设置有静密封，端盖与柱塞之间设置有动密封组件，缸盖外侧面设置有防尘圈，防尘圈通过压板及螺钉压合在端盖上。

2.根据权利要求1所述的柱塞式液压缸，其特征在于,所述柱塞式液压缸的筒体固定在厢式支架上，其上方通过第一销轴与扁担梁相连，第一销轴通过第一卡板及连接螺栓固定在扁担梁上，扁担梁两侧通过第二销轴与负载平衡梁相连，所述第二销轴通过第二卡板与连接螺栓固定在扁担梁上。

3.根据权利要求2所述的柱塞式液压缸，其特征在于,所述筒体上沿加工有进油口。

4.根据权利要求3所述的柱塞式液压缸，其特征在于,导向套上半段与进油口配合位置加工有周向环形进油槽，环形进油槽底部均匀设置有径向进油孔。

5.根据权利要求4所述的柱塞式液压缸，其特征在于,导向套上半段自上端面沿轴向加工有与进油孔导通的引流孔，导向套下半段外圈加工有与引流孔接通的引流槽，引流槽末端加工有通向液压介质腔体的导向斜角。

6.根据权利要求5所述的柱塞式液压缸，其特征在于,所述柱塞下端加工有启动承压槽，柱塞下沿设置有与启动承压槽导通的节流型小通油孔，柱塞上沿加工有与负载连接用销轴孔。