CN215058588U - 液压作动筒活塞内置缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种液压作动筒活塞内置缓冲装置，结构简单，缓冲可靠。本实用新型通过下述技术方案实现：活塞的阶梯轴和径向贯通阶梯轴的通油孔及其轴向装配弹簧的单向锥阀，制有台阶圆锥头的单向锥阀，装配压缩弹簧后轴向耦合阀座锥面实现单向节流，当液压力克服压缩弹簧的预压力时，单向锥阀脱离阀座密封锥面，液压油经活塞通油孔连通液压作动筒右腔；随着活塞的缩回，液压作动筒低压腔的液压油压力升高，单向锥阀压缩弹簧与阀座的锥面贴合，作动筒低压腔液压油只能通过缓冲端盖和活塞前端的缓冲套筒之间的环缝间隙流出，随着低压腔缓冲距离的增加，活塞杆速度变慢，活塞接近端部,回油阻力增大,活塞受反压力,减慢活塞杆运动速度达到缓冲。

Description

液压作动筒活塞内置缓冲装置

技术领域

本实用新型涉及一种液压作动筒活塞杆内置缓冲装置，用于在液压作动筒行程末端提供缓冲，应用于液压作动筒中，属于液压技术领域。

背景技术

随着机械液压技术的发展．液压系统的液压缸活塞运动速度越来越高，其往复频率和运动速度也越来越高，有的甚至高达每秒几十米。为避免产生强烈撞击和振动，保证系统平稳工作，防止传动部件损坏，提高系统的工作性能和寿命，必须在其运动结束前进行缓冲。液压油缸缓冲的方法基本有两种：一种是液压缸外部控制，即在液压缸的控制回路上，安装节流阀或其它形式的流量控制装置进行缓冲，其结构较复杂：另一种是液压缸内部控制．即在液压缸内部设计缓冲装置来实现缓冲，其结构简单、作可靠、体积小、缓冲较好，因而得到广泛应用。采用内部缓冲装置双作用液压缸缓冲装置正常稳定的主要因素是活塞杆和缸筒具有较好的同轴度。这一同轴度是通过活塞杆和缸筒分别与前后端盖、活塞的间隙配合及各部件的形位公差来保证的，实践中由于设计、制造、装配、使用等因素的影响，常常使这一同轴度难以控制，这样就使得缓冲装置难以正常，经常发生拉伤、胶合甚至损坏液压缸的情况。

液压作动筒是将输入的液压能转变为机械能的能量转换装置，做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。在起落架收放中，用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。为了减少油液泄漏，液压缸需要密封。液压缸的端盖和缸筒、活塞和活塞杆需要静密封，一般采用“O”形密封圈。液压缸的活塞与缸筒、活塞杆与端盖需要动密封，一般采用“Y”、“V”形密封圈。液压缸的泄漏有内泄漏和外泄漏。内泄漏是液压缸内部油液高压区向低压区的泄漏，内泄漏将使油液发热、液压缸的容积效率降低。外泄漏是液压缸内部油液向大气中泄漏，外泄漏不但使油液损失影响环境，而且有着火的危险。

液压缸设置缓冲装置可以使活塞部件行程至末端时减速并使速度接近于零，以便减少活塞运动部件的惯性力，减轻活塞与端盖之间的机械撞击，从而减少噪声和振动，防止液压缸损坏。液压缸缓冲装置的工作原理是在活塞运动至接近缸盖时，使低压腔10内油液通过节流装置来使活塞降速，从而达到缓冲的效果。液压缸的活塞杆（或柱塞杆）具有一定的质量，在液压力的驱动下运动时具有很大的动量。在它们的行程终端，当杆头进入液压缸的端盖和缸底部分时，会引起机械碰撞，产生很大的冲击和噪声，冲击压力大约是额定工作压力的两倍，这就必然会严重影响液压缸和整个液压系统的强度及正常工作，采用缓冲装置就是为了避免这种机械碰撞。缓冲装置可以防止和减少液压缸活塞及活塞杆等运动部件在运动时对缸底或端盖的冲击，在它们的行程终端能实现速度的递减，直至为零。缓冲装置的工作原理是当活塞在到达行程终端之前的一定距离内，设法把排油腔液的一部分或全部封闭起来，使其通过节流小口（或缝隙）排出，从而使被封闭液产生适当的缓冲压力，作用在活塞的排油侧上，与活塞的惯性力相对抗，以达速制动的目的。由于液压缸内最高部位常常会聚积空气，这是由于液压油中混有空气，或者液压缸长期不用而空气侵入液压缸所致，空气的存在会使液压缸运动不平稳，产生振动或爬行。爬行故障现象是混入空气后，相对运动部件间加工、装配不当造成摩擦阻力太大或摩擦阻力变化，运动部件表面间润滑不良，液压缸的活塞和活塞杆的密封定心不良，液压缸泄漏严重，流量阀的最小稳定流量较大，液压缸与流量阀间采用软管连接(软管变形大)，油液中杂质多，使摩擦阻力增大，可能导致缓冲装置中的单向阀/节流阀失灵。

目前广泛应用于各行各业中的液压作动筒作为液压系统的执行机构，液压缸有时运动速度很快,当活塞运动到液压缸两端时,将与端部发生冲击,产生噪声,严重时会引起有关机件的损坏。当液压作动筒驱动大质量的机构快速运动时动量较大，液压作动筒的活塞杆运动到行程末端时，活塞与缸体或端盖发生机械碰撞，将产生大的冲击和噪音。不仅会引起液压作动筒本身损坏，而且由于活塞杆运动的突然停止，使液压系统的压力出现波动，会造成管路、各种阀类及其它相关元件的损伤。为了减少和防止这种冲击,一般在液压作动筒行程末端采用缓冲装置产生较大的阻力，使工作部件平稳制动，避免活塞与端盖/外筒之间的相互碰撞。由于在液压作动筒的行程末端设置缓冲装置，液压作动筒的轴向和径向空间根据缓冲距离均相应增大，并且缓冲装置结构复杂，加工精度要求较高，使得产品的体积和重量均增大，成本高。这种带缓冲装置的液压缸反向起动时，常出现活塞暂时停止或逆退现象，单向阀的孔口太小，使进入缓冲腔的油量太少，甚至出现真空，因此在缓冲柱塞离开端盖的瞬间会出现上述故障现象。活塞运动速度高时，单向阀的钢球跟随油流流动，以致堵塞阀孔，液压缸致使动作不规则。由于液压泵运转有不规则现象，泵转动有阻滞或有轻度咬死现象，如果活塞密封过量磨损，速度控制阀调节不当，会造成过高的背压以及密封件安装不当或液压油污染，其次是装配时有异物进入及密封材料质量不好。其后果是动作缓慢、无力，严重时还会造成活塞及缸筒的损坏，出现“拉缸”现象。

缓冲装置一般是基于这样的原理:当活塞运动到接近端部时,使回油阻力增大,活塞在回油腔受到较大的反压力或使进油腔卸荷,从而减慢了运动速度,以达到避免或减少冲击缸盖的目的。而目公开的参考文献及实际应用中均为固定节流孔或变节流孔式、缓冲节流阀、缓冲塞柱等方式进行气压液压作动筒末端缓冲。节流口可变式缓冲装置，在缓冲柱塞上开有三角沟槽，其节流孔通流断面越来越小，虽然解决了在行程最后阶段缓冲作用过弱的问题，但由于单独采用节流口进行缓冲,存在着节流口径小、易于堵塞、缓冲压力大等缺点。缓冲节流阀由于节流阀是可调的，故缓冲作用也可调，但仍不能解决速度减低后缓冲作用减弱的缺点。缓冲塞柱缓冲装置在当缓冲柱塞进入配合孔后，油液回油必须经过节流阀才能排出。在缓冲开始时，产生的缓动力很大，但很快就降低下来，最后不起作用，其缓冲效果并不理想。上述缓冲装置，只能在液压缸行程至端盖时才起缓冲作用，当执行元件在中间行程位置运动停止时，上述缓冲装置不起作用，

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种改进现有液压作动筒末端缓冲技术，且结构简单，缓冲功能可靠的液压作动筒活塞杆内置单向锥阀的缓冲装置，以提升液压作动筒末端缓冲功能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种液压作动筒活塞内置缓冲装置，包括：装配在缓冲端盖1缓冲腔内做往复运动的活塞杆和装配了密封圈7的活塞2，其特征在于：活塞2将液压作动筒分为高压腔11和低压腔10，活塞2的前端制有阶梯轴和径向贯通所述阶梯轴的通油孔6及其轴向装配弹簧和单向锥阀的装配孔，制有台阶圆锥头的单向锥阀4装配压缩弹簧5，通过轴向耦合阀座3锥面实现单向节流，液压力克服压缩弹簧5预压力，单向锥阀4脱离阀座3密封锥面，经活塞2上通油孔6连通液压作动筒右腔；活塞2缩回，缓冲套筒8接触缓冲端盖上的缓冲内孔9，作动筒低压腔10液压油压力升高，单向单向锥阀4锥面贴合阀座3锥面，低压腔10液压油仅通过缓冲端盖和活塞2前端的缓冲套筒8之间的环缝间隙流出，低压腔10缓冲距离增加，活塞杆速度变慢，活塞2运动到接近端部,回油阻力增大,活塞2回油腔受反压力,减慢活塞杆运动速度,达到缓冲。

与现有技术相比，根据本实用新型的一种液压作动筒活塞杆内置单向锥阀的缓冲装置具备有益的技术效果：

结构简单。本实用新型将压缩弹簧、单向锥阀、阀座依次装配在活塞杆中心的大圆柱内孔内，结构紧凑，结构简单，容易加工，生产成本低。安装所述缓冲柱塞体的小圆柱部的中心线与缓冲端盖的缓冲内孔中心线重合，保证了活塞杆缩回时缓冲柱塞8顺利导入缓冲端盖的缓冲内孔内。

缓冲可靠。本实用新型在活塞2的前端于阶梯轴和径向贯通所述阶梯轴的通油孔及其轴向装配弹簧单向锥阀的装配孔，台阶圆锥头的单向锥阀4装配压缩弹簧5后轴向通过阀座3实现单向节流，在缓冲阶段是液压油只能通过缓冲端盖和活塞2前端的缓冲套筒8之间的环缝间隙流出，缓冲性能良好，减轻了活塞与端盖之间的机械撞击，减少了内外冲击和噪声，延长液压缸的寿命。

功能可靠。本实用新型巧妙的利用活塞杆内部的空间，在活塞杆的内部设置单向锥阀，节省了液压作动筒的轴向的空间，同时，内置的单向阀能够让液压力灵敏地推动活塞，不会因推力不足而产生液压作动筒伸出启动缓慢或困难现象。油液经活塞杆的通油孔进入液压作动筒的低压腔10，液压迅速作用整个活塞杆的环面，推动活塞杆快速的移动，不会因推力不足而液压作动筒活塞杆伸出启动缓慢或困难现象。当活塞杆缩回到底时，保证各零件之间的油路在缓冲柱塞的小圆柱部内部为通油孔与缓冲端盖的油孔相通；当液压力的作用下单向锥阀的密封锥面脱离阀座的锥面，此时缓冲柱塞的小圆柱部内部为通油孔与缓冲柱塞的大圆柱部上的油孔相通，最后油路连接到液压作动筒低压腔10。当活塞到达缸底规定的距离范围内和在活塞起动时，具有缓冲减震、降低压力脉冲作用。

本实用新型适用于液压作动筒活塞杆内置单向锥阀的缓冲装置，由于这种缓冲装置结构简单，可以应用在各行业。

附图说明

图1是本实用新型液压作动筒活塞内置缓冲装置的剖视图；

图2是图1活塞杆缩时回，开始缓冲瞬时状态示意图；

图3是图2活塞杆实施回缩至缓冲终端的状态示意图；

图中：1缓冲端盖、2活塞、3阀座、4单向锥阀、5压缩弹簧、6通油孔；7密封圈，8缓冲套筒，9缓冲内孔,10底压腔、11高压腔；下面将结合附图和具体实施方式对实用新型的一种液压作动筒活塞杆内置单向锥阀的缓冲装置做进一步详细说明。

具体实施方式

参阅图1-图3。在以下描述的优选实施例中，一种液压作动筒活塞内置缓冲装置，包括：装配在缓冲端盖1缓冲腔内做往复运动的活塞杆和装配了密封圈7的活塞2，其中：活塞2将液压作动筒分为高压腔11和低压腔10，活塞2的前端制有阶梯轴和径向贯通所述阶梯轴的通油孔6及其轴向装配弹簧单向锥阀的装配孔，制有台阶圆锥头的单向锥阀4装配压缩弹簧5后轴向耦合阀座3锥面实现单向节流，当液压力克服压缩弹簧5的预压力时，单向锥阀4脱离阀座3的密封锥面，液压油经活塞2上的通油孔6与液压作动筒的右腔连通；随着活塞2的缩回，活塞2前端的缓冲套筒8进入缓冲端盖上的缓冲内孔9，液压作动筒低压腔10的液压油的压力开始升高，单向锥阀4在液压力和压缩弹簧5弹簧力的作用下单向锥阀4的锥面与阀座3的锥面贴合，此时液压作动筒低压腔10的液压油只能通过缓冲端盖和活塞2前端的缓冲套筒8之间的环缝间隙流出，随着活塞2慢慢缩回，缓冲套筒8进入缓冲内孔9的距离增加，其缓冲长度增加，此时低压腔10的压力升高，活塞2受到较大的缓冲力,使活塞的运动速度减慢,可通过调节缓冲套筒8与缓冲内孔9之间间隙，实现理想缓冲效果。

活塞2的前端制有阶梯轴和同体相连缓冲套筒8，套装了压缩弹簧5的单向锥阀4通过阀座3螺纹固定于在缓冲套筒8的阶梯内孔。连通端盖1上的管嘴相通缓冲内孔9，间隙配合缓冲内孔9。

缓冲套筒8连通与端盖1上的管嘴相通的缓冲内孔9，间隙配合缓冲内孔9。

当活塞2缩回到底时，液压油通过缓冲端盖1上管嘴进入缓冲内孔9，液压力克服弹簧5的弹簧力，推动单向锥阀4的锥面脱离阀座3的锥面，此时液压油经单向锥阀4的锥面后过通油孔6到达低压腔10，液压油迅速作用在活塞2的端面，推动活塞2向高压腔侧快速移动。这样就解决了活塞2不会因推力不足而液压作动筒活塞杆伸出启动缓慢或困难问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (3)

1.一种液压作动筒活塞内置缓冲装置，包括：装配在缓冲端盖（1）缓冲腔内做往复运动的活塞杆和装配了密封圈（7）的活塞（2），其特征在于：活塞（2）将液压作动筒分为高压腔（11）和低压腔（10），活塞（2）的前端制有阶梯轴和径向贯通所述阶梯轴的通油孔（6）及其轴向装配弹簧和单向锥阀的装配孔，制有台阶圆锥头的单向锥阀（4）装配压缩弹簧（5），通过轴向耦合阀座（3）锥面实现单向节流，液压力克服压缩弹簧（5）预压力，单向锥阀（4）脱离阀座（3）密封锥面，经活塞（2）上通油孔（6）连通液压作动筒右腔；活塞（2）缩回，缓冲套筒（8）接触缓冲端盖上的缓冲内孔（9），作动筒低压腔（10）液压油压力升高，单向单向锥阀（4）锥面贴合阀座（3）锥面，低压腔（10）液压油仅通过缓冲端盖和活塞（2）前端的缓冲套筒（8）之间的环缝间隙流出，低压腔（10）缓冲距离增加，活塞杆速度变慢，活塞（2）运动到接近端部,回油阻力增大,活塞（2）回油腔受反压力,减慢活塞杆运动速度,达到缓冲。

2.如权利要求1所述的液压作动筒活塞内置缓冲装置，其特征在于：活塞（2）的前端制有阶梯轴和同体相连缓冲套筒（8），套装了压缩弹簧（5）的单向锥阀（4）通过阀座（3）螺纹固定于在缓冲套筒（8）的阶梯内孔。

3.如权利要求2所述的液压作动筒活塞内置缓冲装置，其特征在于：缓冲端盖（1）上的管嘴相通缓冲内孔（9），间隙配合缓冲内孔（9）。

Images