CN220185502U - 新型缸内流量可再生液压缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液压缸技术领域，尤其涉及一种新型缸内流量可再生液压缸。包括缸筒，缸筒内设置活塞杆，活塞杆一端设置活塞，活塞杆通过活塞与缸筒内壁滑动连接，活塞将缸筒内腔分成第一腔和第二腔，缸筒上对应第一腔设置第一油口，缸筒上对应第二腔设置第二油口，活塞上靠近第一腔的一侧设置与第一腔连通的第一通道，活塞上靠近第二腔的一侧设置与第二腔连通的第二通道，第一通道与第二通道通过再生通道连通，再生通道内设置可移动的再生装置。本实用新型实现了液压缸内流量再生功能，避免了吸空现象，提高了系统的响应速度。

Description

新型缸内流量可再生液压缸

技术领域

本实用新型涉及液压缸技术领域，尤其涉及一种新型缸内流量可再生液压缸。

背景技术

液压缸作为常见的执行机构，在将液压能转化为机械能的过程中扮演着重要的角色。液压缸在实际使用的过程中，常需要液压缸差动连接的情况，即出油腔直接连接到进油腔，以实现对进油流量的补偿。

以挖掘机为例，标准挖掘机上有三个液压缸，动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸，当挖掘机做动臂下降动作时，即液压缸活塞杆由缩回状态逐渐伸出，进油腔为小腔，出油腔为大腔，动臂液压缸小腔进油，大腔出油，但是由于自重的原因，挖掘机动臂下降的速度较快，使主泵提供的流量无法适应液压缸的下降速度，会出现吸空的情况，导致液压缸下降会出现卡顿的情况。

对于以上出现的情况，目前的解决方案有两种。技术方案1：可通过调整动臂液压缸大腔的背压，来提高动臂下降的可操控性，也就是让动臂匀速下降，但这是一个耗能的解决方案，造成动臂大腔的能量浪费，因此，此方案中的背压只能适当调整。

技术方案2：增设动臂下降流量再生功能。即将动臂液压缸大腔的液压油引入到动臂液压缸小腔内，从而实现对动臂液压缸小腔的流量补偿。避免液压缸吸空现象的产生，消除因吸空导致的液压缸抖动情况。目前实现动臂下降流量再生功能的方式是在液压缸外部设置电磁阀，从而实现液压缸的差动连接，即出油腔的液压油通过阀芯机能进入到进油腔，实现进油腔的流量补偿。

现有技术存在以下缺点：

(1)现有技术的液压缸无内部流量再生功能，流量的补偿只能通过外部的电磁阀实现。

(2)通过电磁阀实现流量外部再生功能时，一方面，液压油从出油腔回到进油腔的距离较远，系统的响应速度慢。另一方面，由于现有技术都是缸外流量再生，出油腔的液压油在主阀位置进行改道回到液压缸进油腔。如图5所示，若定义进油腔19的压力为PA，出油腔20的压力为PB,两腔的实际压差为PB-PA。主阀通道一17的压力为Pa，主阀通道二18的压力为Pb,由于管路及主阀存在压力损失，故有：Pa>PA；Pb<PB必然有：Pb-Pa<PB-Pa<PB-PA，也就是主阀位置的出油腔与进油腔的压差比实际液压缸两腔的压差小，压差的降低导致流量补偿能力的降低，导致再生效果变差。

(3)现有技术提供的流量再生是将流量再生点设置在管路对应的电磁阀内，若其他动作需要再生功能时，现有的主阀无法借用，需要重新设计其他液压缸对应的电磁阀，因此，通用性差。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种新型缸内流量可再生液压缸，实现了液压缸内流量双向再生功能，避免了吸空现象，提高了系统的响应速度，提高了通用性。

本实用新型提供了一种新型缸内流量可再生液压缸，包括缸筒，缸筒内设置活塞杆，活塞杆一端设置活塞，活塞杆通过活塞与缸筒内壁滑动连接，活塞将缸筒内腔分成第一腔和第二腔，缸筒上对应第一腔设置第一油口，缸筒上对应第二腔设置第二油口，活塞上靠近第一腔的一侧设置与第一腔连通的第一通道，活塞上靠近第二腔的一侧设置与第二腔连通的第二通道，第一通道与第二通道通过再生通道连通，再生通道内设置可移动的再生装置。

液压缸工作时，通过第一油口向第一腔内注入液压油，第二腔内液压油从第二油口流出，实现活塞向压缩第二腔的方向移动，同理，通过第二油口向第二腔内注入液压油，第一腔内液压油从第一油口流出，实现活塞向压缩第一腔的方向移动，无论活塞向哪个方向移动，当液压缸出现吸空的情况，再生装置实现第一通道与第二通道的连通，即实现了第一腔和第二腔的连通，使液压油向压力小的一侧流动，从而实现流量补偿。

所述的活塞杆内对应再生通道设置控制通道，控制通道与再生通道连通设置。控制通道内注入液压油来调节再生装置的位置，从而实现第一通道与第二通道的开断。

所述的活塞杆与活塞通过螺纹连接。活塞杆与活塞通过螺纹连接，保证了控制通道与再生通道能准确对接，防止控制通道与再生通道产生错位。

所述的第一油口和第二油口处均设置压力传感装置。压力传感装置用于检测第一油口和第二油口处的压力值，并将压力值传送至控制系统，控制系统通过计算出第一油口和第二油口处的压差，对再生装置进行调节。

所述的第一通道和第二通道位置对应。便于第一通道和第二通道连通时，第一腔和二腔内液压油快速流动，提高了液压缸的反应速度，同时避免了能量损耗。

所述的再生装置包括再生阀芯，再生阀芯外壁与再生通道内壁尺寸适配，再生阀芯通过弹性件与缸筒内壁连接，再生阀芯底部对应第一通道和第二通道沿周向设置缺口。再生阀芯置于控制通道内，一方面可以通过调节再生阀芯在再生通道内的位置来调节第一腔与第二腔的通断及控制再生流量的大小，另一方面，再生阀芯可以起到密封的作用。当再生阀芯底部受到外力，将再生阀芯向上推动一定距离，再生阀芯底部的缺口上移与第一通道和第二通道连通，从而使第一腔与第二腔内液压油相互流动。当第一腔与第二腔内仍存在压差，推动再生阀芯继续上移，增大再生流量，满足流量补偿。

所述的缸筒内壁上对应弹性件设置弹性座。弹性座作为弹性件的支撑，使弹性件受力均匀。

所述的缸筒内壁上对应再生通道设置堵头，堵头置于弹性件与缸筒内壁之间。堵头的作用在于防止第一腔和第二腔内的液压油从再生通道泄露。

所述的再生通道内对应再生阀芯设置凸台，再生阀芯底部与凸台抵接。凸台对再生阀芯起到限位的作用，当再生阀芯不受向上的推力时，再生阀芯受到弹性件的作用压紧在凸台上，凸台对再生阀芯进行限位。

所述的弹性件为弹簧。弹簧既能满足要求又便于安装和维修。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型通过在再生通道内设置可移动的再生装置，通过调节再生装置在再生通道内的位置实现第一通道与第二通道的连通，无需借助外部主阀设计便可实现第一腔和第二腔的连通，并实现了液压缸内流量双向再生功能，避免了吸空现象，提高了液压缸的可操纵性和寿命；同时，第一腔和第二腔的连通没有管路和阀体的损耗，避免了缸外再生导致的压力衰减，提高了响应速度。

2、再生装置包括再生阀芯，再生阀芯外壁与再生通道内壁尺寸适配，再生阀芯通过弹性件与缸筒内壁连接，再生阀芯底部沿周向设置缺口。再生阀芯置于再生通道内，一方面可以通过调节再生阀芯在再生通道内的位置来控制第一腔与第二腔的通断及控制再生流量的大小，另一方面，再生阀芯可以起到密封的作用。当再生阀芯底部受到外力，将再生阀芯向上推动一定距离，再生阀芯底部的缺口上移与第一通道和第二通道连通，从而使第一腔与第二腔内液压油相互流动。当第一腔与第二腔内仍存在压差，推动再生阀芯继续上移，增大再生流量，满足流量补偿。

3、控制通道内对应再生阀芯设置凸台，再生阀芯底部与凸台抵接。再生阀芯受到弹性件的作用压紧在凸台上，凸台对再生阀芯起到限位的作用。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为图1中A处放大结构示意图；

图3为再生阀芯小流量导通工作状态结构示意图；

图4为再生阀芯大流量导通工作状态结构示意图；

图5为电磁阀实现流量外部再生功能的原理图。

图中：1、活塞杆；2、控制通道；3、第一腔；4、第一油口；5、压力传感装置；6、缸筒；7、活塞；8、再生装置；81、堵头；82、弹性座；83、弹性件；84、再生阀芯；85、缺口；9、第二油口；10、第二腔；11、第二通道；12、再生通道；13、第一通道；14、凸台；15、小流量；16、大流量；17、主阀通道一；18、主阀通道二；19、进油腔；20、出油腔。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述：

实施例1

如图1所示，本实用新型所述的一种新型缸内流量可再生液压缸，包括缸筒6，缸筒6内设置活塞杆1，活塞杆1一端设置活塞7，活塞杆1与活塞7通过螺纹连接，活塞杆1通过活塞7与缸筒6内壁滑动连接，活塞7将缸筒6内腔分成第一腔3和第二腔10，缸筒6上对应第一腔3设置第一油口4，缸筒6上对应第二腔10设置第二油口9，第一油口4和第二油口9处均设置压力传感装置5，压力传感装置5为压力传感器；活塞7上靠近第一腔3的一侧设置与第一腔3连通的第一通道13，活塞7上靠近第二腔10的一侧设置与第二腔10连通的第二通道11，第一通道13和第二通道11位置对应，第一通道13和第二通道11在水平方向上贯通，第一通道13直径和第二通道11直径大小相同，第一通道13与第二通道11通过再生通道12连通，再生通道12内设置可移动的再生装置8。活塞杆1内对应再生通道12设置控制通道2，控制通道2与再生通道12连通，控制通道2直径与再生通道12直径一致。

如图2所示，再生装置8包括再生阀芯84，再生阀芯84外壁与再生通道12内壁尺寸适配，再生阀芯84底部沿周向设置缺口85，缺口85尺寸与第一通道13与第二通道11直径相同，控制通道2内输入液压油可以调节再生阀芯84在再生通道12的位置，从而调节第一通道13与第二通道11内的液压油的流量，实现了再生流量的调节，再生通道12内对应再生阀芯84设置凸台14，再生阀芯84底部与凸台14抵接，缸筒6内壁上对应再生通道12设置堵头81，堵头81与再生阀芯84之间通过弹性件83连接，弹性件83为弹簧，堵头81上对应弹性件83设置弹性座82。

工作过程：

如图3-图4所示，液压缸工作时，通过第一油口4向第一腔3内注入液压油，第二腔10内液压油从第二油口9流出，实现活塞7向压缩第二腔10的方向移动，当液压缸出现吸空的情况，压力传感装置5检测到第二油口9与第一油口4间的压力差，将压差信号反馈给控制器(图中未显示)，控制器使控制通道2内油路导通，当第二油口9与第一油口4间的压力差较小时，控制通道2内的液压油将再生阀芯84顶起，使缺口85与第一通道13和第二通道11导通，如图3所示，此时液压油从第二腔10流入第一腔3为小流量15，实现流量的再生补偿。当第二油口9与第一油口4间的压力差较大时，控制器增大控制通道2内的油压，使再生阀芯84向上移动较大距离，从而增大再生补偿流量，如图4所示，此时液压油从第二腔10流入第一腔3为大流量16。当第二腔10和第一腔3压力平衡时，控制通道2内无液压油，再生阀芯84在弹性件83作用下下移，阻断第一通道13和第二通道11的连通。

本实用新型中对结构的方向以及相对位置关系的描述，如前后左右上下的描述，不构成对本实用新型的限制，仅为描述方便。

Claims (10)

1.一种新型缸内流量可再生液压缸，包括缸筒(6)，缸筒(6)内设置活塞杆(1)，活塞杆(1)一端设置活塞(7)，活塞杆(1)通过活塞(7)与缸筒(6)内壁滑动连接，其特征在于，活塞(7)将缸筒(6)内腔分成第一腔(3)和第二腔(10)，缸筒(6)上对应第一腔(3)设置第一油口(4)，缸筒(6)上对应第二腔(10)设置第二油口(9)，活塞(7)上靠近第一腔(3)的一侧设置与第一腔(3)连通的第一通道(13)，活塞(7)上靠近第二腔(10)的一侧设置与第二腔(10)连通的第二通道(11)，第一通道(13)与第二通道(11)通过再生通道(12)连通，再生通道(12)内设置可移动的再生装置(8)。

2.根据权利要求1所述的新型缸内流量可再生液压缸，其特征在于，活塞杆(1)内对应再生通道(12)设置控制通道(2)，控制通道(2)与再生通道(12)连通设置。

3.根据权利要求2所述的新型缸内流量可再生液压缸，其特征在于，活塞杆(1)与活塞(7)通过螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的新型缸内流量可再生液压缸，其特征在于，第一油口(4)和第二油口(9)处均设置压力传感装置(5)。

5.根据权利要求1所述的新型缸内流量可再生液压缸，其特征在于，第一通道(13)和第二通道(11)位置对应。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的新型缸内流量可再生液压缸，其特征在于，再生装置(8)包括再生阀芯(84)，再生阀芯(84)外壁与再生通道(12)内壁尺寸适配，再生阀芯(84)通过弹性件(83)与缸筒(6)内壁连接，再生阀芯(84)底部对应第一通道(13)和第二通道(11)沿周向设置缺口(85)。

7.根据权利要求6所述的新型缸内流量可再生液压缸，其特征在于，缸筒(6)内壁上对应弹性件(83)设置弹性座(82)。

8.根据权利要求6所述的新型缸内流量可再生液压缸，其特征在于，缸筒(6)内壁上对应再生通道(12)设置堵头(81)，堵头(81)置于弹性件(83)与缸筒(6)内壁之间。

9.根据权利要求6所述的新型缸内流量可再生液压缸，其特征在于，再生通道(12)内对应再生阀芯(84)设置凸台(14)，再生阀芯(84)底部与凸台(14)抵接。

10.根据权利要求6所述的新型缸内流量可再生液压缸，其特征在于，弹性件(83)为弹簧。