CN213684766U - 具有缓冲结构的油缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有缓冲结构的油缸。包括依次连接的缸底、缸筒和端盖，活塞杆的后端固定安装有在缸筒内配合滑动的活塞，活塞将缸筒分成有杆腔和无杆腔，缸筒上设置有杆腔油口、无杆腔油口；活塞的外壁套有密封圈，活塞的外壁上、位于密封圈的前部和后部分别设有第一螺旋槽、第二螺旋槽，活塞杆与活塞向后缩回运动到行程末端时、或活塞杆与活塞向前伸出运动到接近行程末端时，无杆腔油口或有杆腔油口逐渐被活塞封堵，油液只能由第一螺旋槽、第二螺旋槽进入无杆腔油口或有杆腔油口，油液被节流，活塞和活塞杆只能很缓慢的向前运动，实现活塞缩回或伸出端部软着陆，达到了安全缓冲的目的，动作顺畅、稳定，缓冲效果好，使用寿命长、成本低。

Description

具有缓冲结构的油缸

技术领域

本实用新型涉及液压油缸技术领域，尤其是一种具有缓冲功能的液压油缸。

背景技术

油缸是液压系统的执行元件，包括缸筒、活塞和活塞杆，其活塞在液体压力的驱动下在油缸内高速运动。缸筒的后端设有缸底，液压油缸在快速运动过程中，当活塞杆到达油缸后端时，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，这种影响更为明显，严重地影响了油缸的使用寿命。

为降低活塞对缸底的冲击，尤其是当油缸工作压力大于25MPa且运动部件质量较大时，为了防止活塞在行程终点与缸底发生机械碰撞引起噪声和冲击，甚至造成油缸零部件损坏，需要在油缸缸底设置缓冲结构，在结束运动前进行适当的制动和缓冲，以缓解活塞对缸底的冲击，保证系统和油缸的使用寿命。

目前缓冲的方法基本有两种：一种是液压缸外部控制，是在控制液压缸的回路上安装节流阀或其它形式的流量控制装置进行缓冲，一般结构较复杂；另一种是液压缸内部控制，是在液压缸内部设计缓冲装置来实现缓冲，如中国专利申请“改进缓冲效果的液压油缸”（申请公布号CN101936318A，申请公布日：2011年1月5日），这种油缸的结构特点是在活塞杆上套装有圆柱形缓冲套，该圆柱形缓冲套长度小于其在活塞杆相应安装段上的长度，缓冲套内壁与缓冲套安装段的外壁间隙配合，在液压油缸的缸盖上设有缓冲孔，液压油缸的有杆腔通过该缓冲孔与回油口连通，圆柱形缓冲套的外壁与该缓冲孔内壁间隙配合，当活塞杆靠近形成终端时，圆柱形缓冲套滑入缓冲孔内，渐渐堵塞回油口，这种内缓冲装置结构简单，体积小，不需要额外增加任何流量控制阀等液压元件，因而是一种比较理想的缓冲方式，但是，这种浮动缓冲原理是先利用端面密封恒节流，后通过缓冲套浮动间隙回油的过程，整个缓冲过程中，在开始时缓冲效果很好，缓冲快结束时效果较差，存在下列不足之处：1、缓冲套的长度小于缓冲套安装段长度，运动过程中会产生倾斜，当缓冲套进入缸盖的缓冲孔时，容易发生卡死；2、启动过程中存在抖动和爬行现象；3、缓冲过程中存在很大的压力冲击；4、结构相对复杂，制作成本高，也不便维护；5、开始启动时的启动压力大。

发明内容

实用新型的目的是提供一种具有缓冲结构的油缸，能够简化油缸缓冲结构，动作顺畅、稳定，缓冲效果好，使用寿命长、成本低。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种具有缓冲结构的油缸，包括依次连接的缸底、缸筒和端盖，活塞杆的后端固定安装有在缸筒内配合滑动的活塞，活塞杆运动时其前端可从端盖伸出；活塞将缸筒分成有杆腔和无杆腔；在缸筒上位于有杆腔的一侧设置有杆腔油口，在缸筒上位于无杆腔的一侧设置无杆腔油口；所述活塞的外壁套有密封圈，该密封圈与缸筒的内壁密封配合，其特征在于：所述活塞的外壁上、位于密封圈的前部和后部分别设有第一螺旋槽、第二螺旋槽，第一螺旋槽的齿顶宽度小于有杆腔油口的直径，第二螺旋槽的齿顶宽度小于无杆腔油口的直径。

上述的具有缓冲结构的油缸中，所述的活塞杆与活塞向前伸出运动到行程末端时、有杆腔油口位于靠近活塞密封圈的位置且与第一螺旋槽相连通；所述的活塞杆与活塞向后缩回运动到行程末端时、无杆腔油口位于靠近活塞密封圈的位置且与第二螺旋槽相连通。

进一步地，所述第一螺旋槽、第二螺旋槽的截面为矩形、梯形、弧形、V形、U形、半圆形中任一形状。

有益效果：

与现有技术相比，本实用新型提供的一种具有缓冲结构的油缸，在活塞的外壁上设置第一螺旋槽、第二螺旋槽作为节流槽，简化了油缸的缓冲结构，无需增加零部件；当无杆腔油口进油时，无杆腔的油液由第二螺旋槽进入无杆腔，推动活塞和活塞杆一起向前运动，由于活塞与缸筒滑动配合间隙很小，油液只能通过节流槽向无杆腔流动，而节流槽的截面也很小，油液被节流，活塞和活塞杆只能很缓慢地向前运动，直到活塞的后端离开无杆腔油口，活塞和活塞杆才能快速向前运动；当活塞杆与活塞向前伸出运动到接近行程末端时，有杆腔油口逐渐被活塞封堵，有杆腔的油液只能由第一螺旋槽进入有杆腔油口，油液被节流，活塞和活塞杆只能很缓慢的向前运动，直到活塞的端面与端盖相贴合，实现活塞伸出端部软着陆，达到了安全缓冲的目的，动作顺畅、稳定，缓冲效果好，使用寿命长、成本低。

附图说明

图1为本实用新型的整体剖视示意图（活塞杆与活塞向后缩回到行程末端）。

图2为本实用新型中活塞杆与活塞向前伸出运动到离开无杆腔油口、或活塞杆与活塞向后缩回运动到无杆腔油口时的示意图。

图3为本实用新型中活塞杆与活塞向前伸出运动到接近有杆腔油口、或活塞杆与活塞向后缩回运动到离开有杆腔油口时的示意图。

图4为本实用新型中活塞杆与活塞向前伸出运动到行程末端时的示意图。

图5为无杆腔油口与活塞上第二螺旋槽的局部放大示意图。

图中：1缸底，2缸筒，2-1无杆腔油口，2-2有杆腔油口，3活塞，3-1密封圈，3-2第一螺旋槽，3-3第二螺旋槽，4活塞杆，5端盖,6无杆腔，7有杆腔，8锁紧螺母。

具体实施方式

为能清楚说明本实用新型的技术特点，下面通过非限定性的实施例并结合附图，对本实用新型做进一步的说明。

本实用新型所述的前、后、左、右方向是依据附图所示前、后、左、右方向进行的描述。为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例有关的部分。

请参阅图1至图5，设定活塞杆4的伸出方向为前方，相反方向为后方，本实施例的一种具有缓冲结构的油缸，包括从后向前（图中由左至右）依次连接的缸底1、缸筒2和端盖5，缸筒2为内孔经过精密加工的圆管状筒体，缸筒2的后端焊接在缸底1上，缸筒2前端的内孔加工有螺纹孔，螺纹孔的直径大于缸筒内孔的直径，端盖5螺纹连接于该螺纹孔上，端盖5前端的外侧面向远离轴心方向延伸有外凸环，端盖5拧入缸筒2前端的螺纹孔后其外凸环压紧在缸筒2的前端面上；端盖5后端的外圆柱面与缸筒内孔相配合并设有密封；活塞杆4的后端固定安装有在缸筒内孔中配合滑动的活塞3，具体地，活塞杆4的后端穿过活塞3的中心孔，并通过锁紧螺母 8将活塞 3 紧固于活塞杆4的后端，为了方便安装密封圈，本实施例中活塞 3 采用分体式结构；缸筒2与活塞3之间设有密封圈3-1，活塞杆4运动时其前端可从端盖5伸出，活塞杆4与端盖5之间设有密封组件；活塞3将缸筒2分成有杆腔7和无杆腔6；在缸筒2上位于有杆腔7的一侧设置有杆腔油口2-2，在缸筒2上位于无杆腔6的一侧设置无杆腔油口2-1；

在活塞3的外壁上、位于密封圈3-1的前部和后部分别设有第一螺旋槽3-2、第二螺旋槽3-3，第一螺旋槽3-2的齿顶宽度小于有杆腔油口2-2的直径，第二螺旋槽3-3的齿顶宽度小于无杆腔油口2-1的直径。第一螺旋槽3-2、第二螺旋槽3-3的截面可以为矩形、梯形、弧形、V形、U形、半圆形中任一形状，本实施例均为V形槽。

活塞杆4与活塞3向前伸出运动到行程末端时、有杆腔油口2-2位于靠近活塞密封圈3-1的位置且与第一螺旋槽3-2相连通；活塞杆4与活塞3向后缩回运动到行程末端时、无杆腔油口2-1位于靠近活塞密封圈3-1的位置且与第二螺旋槽3-3相连通；这样在油缸工作时：

当无杆腔油口2-1进油时，无杆腔6的油液由第二螺旋槽3-3进入无杆腔6，推动活塞3和活塞杆4一起向前运动，由于活塞3与缸筒2滑动配合间隙很小，油液只能通过节流槽向无杆腔6流动，而节流槽的截面也很小，油液被节流，活塞3和活塞杆4只能很缓慢的向前运动，直到活塞3的后端离开无杆腔油口2-1，活塞3和活塞杆4才能快速向前运动；当活塞杆4与活塞3向前伸出运动到接近行程末端时，有杆腔油口2-2逐渐被活塞3封堵，有杆腔7的油液只能由第一螺旋槽3-2进入有杆腔油口2-2，油液被节流，从而有杆腔7产生很大的背压，使得活塞3 慢慢减速，活塞3和活塞杆4只能很缓慢的向前运动，直到活塞3的端面与端盖5相贴合，实现活塞伸出端部软着陆。

同样地，活塞杆4缩回时，有杆腔油口2-2进油时，油液由第一螺旋槽3-2进入有杆腔7，推动活塞3和活塞杆4一起向后运动，由于活塞3与缸筒2滑动配合间隙很小，油液只能通过节流槽向有杆腔7流动，而节流槽的截面也很小，油液被节流，活塞3和活塞杆4只能很缓慢的向后运动，直到活塞3的前端离开有杆腔油口2-2，活塞3和活塞杆4才能快速向后运动；当活塞杆4与活塞3向后回缩运动到接近行程末端时，无杆腔油口2-1逐渐被活塞3封堵，无杆腔6的油液只能由第二螺旋槽3-3进入无杆腔油口2-1，油液被节流，从而无杆腔6产生很大的背压，使得活塞3 慢慢减速，活塞3和活塞杆4只能很缓慢的向后运动，直到活塞3的端面与缸底相贴合，实现活塞回缩端部软着陆。

在对本实用新型的描述中，需要说明的是，术语 “ 左”、“ 右”、“ 前”、“ 后”、“上”、“ 下”、“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，上述术语仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“ 安装”、“ 相连”、“ 连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

以上所列举的实施方式仅供理解本实用新型之用，并非是对本实用新型所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (3)

1.一种具有缓冲结构的油缸，包括依次连接的缸底、缸筒和端盖，活塞杆的后端固定安装有在缸筒内配合滑动的活塞，活塞杆运动时其前端可从端盖伸出；活塞将缸筒分成有杆腔和无杆腔；在缸筒上位于有杆腔的一侧设置有杆腔油口，在缸筒上位于无杆腔的一侧设置无杆腔油口；所述活塞的外壁套有密封圈，该密封圈与缸筒的内壁密封配合，其特征在于：所述活塞的外壁上、位于密封圈的前部和后部分别设有第一螺旋槽、第二螺旋槽，第一螺旋槽的齿顶宽度小于有杆腔油口的直径，第二螺旋槽的齿顶宽度小于无杆腔油口的直径。

2.根据权利要求1所述的具有缓冲结构的油缸，其特征在于：所述的活塞杆与活塞向前伸出运动到行程末端时、有杆腔油口位于靠近活塞密封圈的位置且与第一螺旋槽相连通；所述的活塞杆与活塞向后缩回运动到行程末端时、无杆腔油口位于靠近活塞密封圈的位置且与第二螺旋槽相连通。

3.根据权利要求1或2所述的具有缓冲结构的油缸，其特征在于：所述第一螺旋槽、第二螺旋槽的截面为矩形、梯形、弧形、V形、U形、半圆形中任一形状。

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