CN205136205U - 新型差动液压缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型差动液压缸，包括后端盖（1）、内缸筒（2）、拉杆（6）、活塞杆（7）、前端盖（10）、外缸筒（12）和活塞（16），后端盖（1）和前端盖（10）通过拉杆（6）固定连接在外缸筒（12）的两端，内缸筒（2）安装在前端盖（10）内，活塞杆（7）穿过活塞（16）内孔固定连接，活塞（16）安装在内缸筒（2）和外缸筒（12）之间。本实用新型一种新型差动液压缸，原材料采购成本低，机械加工加工简单、装配方便，因为减少了在作用在前端盖的径向力，减轻了对导向带损伤，故延长了差动液压缸密封件的使用寿命，提高了差动液压缸的推力输出效率，如减少差动液压缸爬行启动、防止差动液压缸非匀速运动等。

Description

新型差动液压缸

技术领域

本实用新型涉及一种新型差动液压缸。

背景技术

液压缸是将液压能转变为机械能做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件，差动液压缸属于液压缸的一种，是利用液压缸两端较大的面积差来进行传动的液压缸，差动液压缸的推力比普通液压缸的推力小，速度比普通液压缸快，是一种小推力快动作的液压执行元件，利用这一点，可在不加大液压泵排量的情况下，活塞得到较快的运动速度，差动液压缸被广泛应用于组合机床的液压动力系统和其他机械设备的快速运动中，如自动机床在快速进刀或退刀的回路上，就是在系统流量流不变的情况下，要求液压缸的速度较快的场合。

如附图1所示：Pp、Qp表示液压泵输出的压力和流量，P1、Q1和A1表示无杆腔的压力、流量及作用面积，P2、Q2和A2表示有杆腔的压力、流量及作用面积，φd、A3表示活塞杆的直径及面积，φD表示差动液压缸的缸径、FL表示载荷，差动液压缸的输出参数为速度v3和推力F3，启动回路时，液压泵向管路加压供油，差动液压缸的油孔输入的相等的压力，但由于左侧无杆腔的面积大于右侧有杆腔的面积，故活塞向右移动，并使有杆腔中的液压油流入无杆腔中；当液压泵停止供油时，由于载荷FL作用，载荷推动活塞杆左移，此刻，无杆腔的压力P1大于有杆腔的压力P2，无杆腔的液压油一部分流入有杆腔中，另一部分通过溢流阀流入油箱中，这就是它的工作原理。

（1）差动液压缸输出参数v3的计算

值得注意的是，差动液压缸进入无杆腔的流量Q1是液压泵输出流量Qp和有杆腔流量Q2之和，即Q1=Qp+Q2。回路启动时，差动液压缸左右两腔的压力相同，即P1=P2。但是由于无杆腔的面积A1大于有杆腔的面积A2，故活塞向右运动，同时使有杆腔中的液压油排入无杆腔中，加大了流入无杆腔的流量，从而加快了活塞移动的速度。由式v3=Q1/A1=Q2/A2=(Qp+Q2)/A1可以推导出：

v3=Qp/A3=Qp/［（π·d^2）/4］（1）

由（1）式说明，液压泵的进油量虽然进入无杆腔面积A1，但实际是作用在活塞杆面积A3上。所以为了获得快进速度，就得增大活塞杆的直径φd。差动液压缸的速度与活塞杆直径φd成正比关系。

（2）差动液压缸输出参数F3的计算

由开启时的力的关系得出：P1·A1=P1·A2+FL。推导得出FL=P1·（A1-A2）=P1·A3，差动液压缸的推力F3用来克服载荷FL，得出：

F3=FL=P1·A3=P1·（π·d^2）/4（2）

由（2）式说明，油压P1虽然作用在无杆腔面积A1上，但实际作用在活塞杆的面积A3上。所以差动液压缸输出推力比普通液压缸的推力小，差动液压缸的推力与活塞杆直径φd成正比关系。

由（1）式和（2）式可知，差动液压缸的运动速度v3和输出推力F3与活塞杆直径φd成正比关系，为了使差动液压缸获得较快的运动速度和输出推力就得增大活塞杆直径φd，这样就引起差动液压缸活塞杆的重量加重，导致原材料采购成本增加和机械加工工艺难度增大，在实际应用过程中，由于活塞杆的重量是不能忽略的，这样就增加了前端盖处导向和密封圈的径向力，对导向和密封圈的性能都提出了更高的要求，影响了使用寿命，同时活塞杆重量增加会引起摩擦力增大，进而导致差动液压缸无法正常工作，如非匀速运动、磨损零部件、加大推力损失等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种经济、实用的新型差动液压缸。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种新型差动液压缸，包括后端盖（1）、内缸筒（2）、拉杆（6）、活塞杆（7）、前端盖（10）、外缸筒（12）和活塞（16），所述后端盖（1）和前端盖（10）通过拉杆（6）固定连接在外缸筒（12）的两端，所述内缸筒（2）安装在前端盖（10）内，所述活塞杆（7）穿过活塞（16）内孔固定连接，所述活塞（16）安装在内缸筒（2）和外缸筒（12）之间。

所述前端盖（10）内安装有注油油杯（5）。

所述内缸筒（2）安装在前端盖（10）内通过内六角螺钉（3）及弹性垫圈（4）固定。

所述前端盖（10）内安装有防尘圈（8）和活塞杆导向带（9）。

所述后端盖（1）和前端盖（10）的沟槽处安装有端盖密封o形圈（11）。

所述活塞（16）的内孔处安装有内缸筒密封圈（13）、内缸筒导向带（15）和活塞杆密封o形圈（18）。

所述活塞（16）的外圆处安装有外缸筒密封圈（14）和外缸筒导向带（17）。

本实用新型一种新型差动液压缸，原材料采购成本低，机械加工加工简单、装配方便，因为减少了在作用在前端盖的径向力，减轻了对导向带损伤，故延长了差动液压缸密封件的使用寿命，提高了差动液压缸的推力输出效率，如减少差动液压缸爬行启动、防止差动液压缸非匀速运动等。

附图说明

图1是差动液压缸的应用原理图。

图2是本实用新型一种新型差动液压缸的结构示意图。

图中：1、后端盖；2、内缸筒内；3、六角螺钉；4、弹性垫圈；5、注油油杯；6、拉杆；7、活塞杆；8、防尘圈；9、活塞杆导向带；10、前端盖；11、端盖密封o形圈；12、外缸筒；13、内缸筒密封圈；14、外缸筒密封圈；15、内缸筒导向带；16、活塞；17、外缸筒导向带；18、活塞杆密封o形圈。

具体实施方式

如图2所示，新型差动液压缸，包括后端盖1、内缸筒2、拉杆6、活塞杆7、前端盖10、外缸筒12和活塞16，后端盖1和前端盖10通过拉杆6固定连接在外缸筒12的两端，内缸筒2安装在前端盖10内，活塞杆7穿过活塞16内孔固定连接，活塞16安装在内缸筒2和外缸筒12之间，前端盖10内安装有注油油杯5，内缸筒2安装在前端盖10内通过内六角螺钉3及弹性垫圈4固定，前端盖10内安装有防尘圈8和活塞杆导向带9，后端盖1和前端盖10的沟槽处安装有端盖密封o形圈11，活塞16的内孔处安装有内缸筒密封圈13、内缸筒导向带15和活塞杆密封o形圈18，活塞16的外圆处安装有外缸筒密封圈14和外缸筒导向带17，本实用新型差动液压缸的结构原理同样适用于差动气缸，只是工作介质上有所区别。

新型差动液压缸的缸径为φD1，即外缸筒12的内径为φD1；内缸筒2外圆的直径为φd2；内缸筒2内圆的直径为φd3；活塞运动行程为L；活塞杆有效长度为L1；活塞杆密度ρ，活塞杆7减重为φd3和φd1之间空间节约下来的重量，即活塞杆7减少重量约为△m=［π·（d3^2-d1^2）/4］·L1·ρ，这样新型差动液压缸的重心整体向后端盖一侧偏移，活塞杆7对装配于前端盖10密封内的活塞杆导向带9和防尘圈8影响减少；同时由于活塞杆7减重，活塞杆7和活塞杆导向带9的摩擦力（f=μ·G）减少，进而摩擦损失降低，提高了差动液压缸的推力输出效率，当液压泵供油时，新型差动液压缸个腔室同时有压力P的油压，由于无杆腔面积S1=(π·D1^2)/4大于有杆腔面积S2=π·（D1^2-d2^2）/4，故活塞向左移动，当活塞完全伸出时，此刻有杆腔排油体积为Q=L·π·［（D1^2-d2^2）/4］，新型差动液压缸缸径φD1相当于常规式差动液压缸φD；内缸筒2外圆直径φd2相当于常规式差动液活塞杆直径φd，活塞10的运行速度为v=Qp/A3=Qp/［（π·d2^2）/4］；差动液压缸输出推力为F=P·A3=P·（π·d2^2）/4，本实用新型差动液压缸，原材料采购成本低，机械加工加工简单、装配方便，因为减少了在作用在前端盖的径向力，减轻了对导向带损伤，故延长了差动液压缸密封件的使用寿命，提高了差动液压缸的推力输出效率，如减少差动液压缸爬行启动、防止差动液压缸非匀速运动等。

Claims (7)

1.一种新型差动液压缸，其特征在于：包括后端盖（1）、内缸筒（2）、拉杆（6）、活塞杆（7）、前端盖（10）、外缸筒（12）和活塞（16），所述后端盖（1）和前端盖（10）通过拉杆（6）固定连接在外缸筒（12）的两端，所述内缸筒（2）安装在前端盖（10）内，所述活塞杆（7）穿过活塞（16）内孔固定连接，所述活塞（16）安装在内缸筒（2）和外缸筒（12）之间。

2.根据权利要求1所述的一种新型差动液压缸，其特征在于：所述前端盖（10）内安装有注油油杯（5）。

3.根据权利要求1所述的一种新型差动液压缸，其特征在于：所述内缸筒（2）安装在前端盖（10）内通过内六角螺钉（3）及弹性垫圈（4）固定。

4.根据权利要求3所述的一种新型差动液压缸，其特征在于：所述前端盖（10）内安装有防尘圈（8）和活塞杆导向带（9）。

5.根据权利要求1所述的一种新型差动液压缸，其特征在于：所述后端盖（1）和前端盖（10）的沟槽处安装有端盖密封o形圈（11）。

6.根据权利要求1所述的一种新型差动液压缸，其特征在于：所述活塞（16）的内孔处安装有内缸筒密封圈（13）、内缸筒导向带（15）和活塞杆密封o形圈（18）。

7.根据权利要求1所述的一种新型差动液压缸，其特征在于：所述活塞（16）的外圆处安装有外缸筒密封圈（14）和外缸筒导向带（17）。