CN220415894U - 外控式差动液压缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种外控式差动液压缸，其包括活塞组件和缸体；活塞组件设置在缸体的内部；活塞组件包括连接环、缸杆和差动装置；缸杆的第一端与连接环连接，缸杆的第二端与差动装置连接；缸杆的第一端的侧壁上开设有第一控制油孔，缸杆的内部开设有第二控制油孔，第二控制油孔的两端分别与第一控制油孔和第三控制油孔连通；缸杆的第二端开设有多个差动油通道；差动装置包括活塞、阀芯端盖、固定环、浮动阀芯以及固定阀芯。本实用新型通过设置差动装置使得浮动阀芯能与活塞以及阀芯端盖进行配合，从而使得活塞组件能够进行工作效率的提升，以满足不同性能环境下的工作需求。

Description

外控式差动液压缸

技术领域

本实用新型属于流体传动装置领域，特别涉及一种外控式差动液压缸。

背景技术

越来越多的建筑、工程机械、冶金矿业、消防民生等等众多领域均迎来高速发展，在众多行业中往往需要大量的重型机械去支持，例如挖掘机、起重机、采煤机、掘进机、消防车等等大型机械，这些机械往往离不开液压驱动。

液压缸作为液压传动的典型执行机构，针对液压缸的使用，经常存在低载快速动作的需求，现阶段往往需要匹配流量更大的动力源或者通过换向阀实现差动缸功能，针对该常用手段往往会增加采购成本以及增加系统的负载度以及控制难度。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种外控式差动液压缸，在缸杆上设置差动装置，通过差动装置的转动实现可控差动缸的功能，在机构上更加紧凑，适用工况更多，涉及领域更广。

为实现上述目的，本实用新型公开了如下技术方案：

一种外控式差动液压缸，其包括活塞组件和缸体；所述活塞组件设置在所述缸体的内部；所述活塞组件包括连接环、缸杆和差动装置；所述缸杆的第一端与所述连接环连接，所述缸杆的第二端与所述差动装置连接；所述缸杆的第一端的侧壁上开设有第一控制油孔，所述缸杆的内部开设有第二控制油孔，所述缸体的第二端的侧壁上开设有第三控制油孔，所述第二控制油孔的两端分别与第一控制油孔和第三控制油孔连通；所述缸杆的第二端开设有多个差动油通道；所述差动装置包括活塞、阀芯端盖、固定环、浮动阀芯以及固定阀芯；所述活塞的第二端与所述阀芯端盖的第一端连接，所述阀芯端盖的第二端与所述缸杆第二端的侧壁接触，且所述活塞与所述阀芯端盖组成中空结构；所述浮动阀芯设置在所述中空结构内，且所述浮动阀芯的内侧壁与所述缸杆的第二端的外侧壁接触，所述浮动阀芯的中心位置设置有多个用于与所述固定阀芯连接的第一凸起，所述固定阀芯的中心处设置有第二凹槽，所述第二凹槽与缸杆第二端的第二凸起连接，所述固定阀芯的第一侧通过弹簧与所述第一凸起的第一侧连接，所述固定阀芯的第二侧与所述第一凸起的第二侧形成的的无弹簧腔与缸杆第二端的第三控制油孔连通；所述固定环的第一端侧壁与所述阀芯端盖的侧面连接，且所述固定环处于中空结构的外侧，所述固定环的第二端与缸杆第二端的第一凹槽连接；所述活塞、浮动阀芯以及阀芯端盖上分别开设有腰型通油孔；所述活塞与阀芯端盖上的各自的腰型通油孔的尺寸相同；所述缸杆的第二端的端面开设有第四控制油孔和第五控制油孔，所述第五控制油孔的第一端与无杆腔囊连通，所述第五控制油孔的第二端与所述第四控制油孔的第一端连通，所述第四控制油孔的第二端与所述固定阀芯的第一侧和所述第一凸起的第一侧之间形成的弹簧腔连通。

可优选的，当弹簧处于松弛状态时，浮动阀芯上的腰型通油孔的第一端与活塞和阀芯端盖上的通油孔呈错位状态；当弹簧逐渐压缩时，浮动阀芯上的腰型通油孔发生位移，使得活塞和阀芯端盖上的腰型通油孔逐渐与浮动阀芯上的腰型通油孔全面连通。

可优选的，所述缸体包括外壳、第一端盖和第二端盖；所述外壳的第一端与所述第一端盖连接，所述外壳的第二端与所述第二端盖连接；所述第一端盖中心位置开设有供所述缸杆穿过的通孔，所述通孔上设置有第一密封圈和第二密封圈；所述第一端盖和所述第二端盖上均设置有通油孔，所述第一端盖和第二端盖与外壳连接处设置有第三密封圈。

可优选的，所述弹簧腔通过管路与液压缸无杆腔相通，无弹簧腔通过管路与控制油路相通。

可优选的，所述活塞与外壳接触处设置有第四密封圈。

可优选的，所述缸杆上设置有螺堵，所述连接环通过螺堵与所述缸杆的第一端连接。

可优选的，所述第二端盖的中心位置设置有用于与外接装置连接的浮动卡环。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型通过在活塞组件中设置差动装置，在浮动阀芯上设置腰型通油孔控制液压油的流量，浮动阀芯上的腰型通油孔与活塞和阀芯端盖上的腰型通油孔的连通以使得有杆腔囊内与无杆腔囊内的液压油能相互流动，实现活塞组件的快速运动或常规运动，最终满足不同的工作需求。

2.本实用新型还设置有多个密封圈，能有效的阻断液压油的泄露，减少资源的浪费。

3.本实用新型结构简单，采用集成化设计，较现有差动缸控制能够去除多余管路集成了功率级先导控制阀，结构更加紧凑。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构的剖视图；

图2为本实用新型图1中A-A处的剖视图。

附图中的部分附图说明如下：

1、缸体；2、连接环；3、缸杆；4、活塞；5、阀芯端盖；6、固定环；7、浮动阀芯；8、固定阀芯；9、第一控制油孔；10、第二控制油孔；11、第三控制油孔；12、第一凸起；13、第一凹槽；14、第二凹槽；15、通油管道；16、第四控制油孔；17、第五控制油孔；18、第一密封圈；19、第二密封圈；20、第三密封圈；21、第四密封圈；22、螺堵；23、浮动卡环；24、弹簧腔；25、通油孔；26、第一端盖；27、第二端盖；28、紧固组件；29、第二凸起；30、弹簧；31、无弹簧腔。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本实用新型提供一种外控式差动液压缸，如图1-2所示，其包括活塞4组件和缸体1；活塞4组件设置在缸体1的内部；活塞4组件包括连接环2、缸杆3和差动装置；缸杆3的第一端与连接环2连接，缸杆3的第二端与差动装置连接；缸杆3的第一端的侧壁上开设有第一控制油孔9，缸杆3的内部开设有第二控制油孔10，第二控制油孔10的两端分别与第一控制油孔9和第三控制油孔11连通；缸杆3的第二端开设有多个差动油通道。

差动装置包括活塞4、阀芯端盖5、固定环6、浮动阀芯7以及固定阀芯8。

活塞4的第二端与阀芯端盖5的第一端连接，阀芯端盖5的第二端与缸杆3第二端的侧壁接触，且活塞4与阀芯端盖5组成中空结构；浮动阀芯7设置在中空结构内，且浮动阀芯7的内侧壁与缸杆3的第二端的外侧壁接触，浮动阀芯7的中心位置设置有多个用于与固定阀芯8连接的第一凸起12，固定阀芯8的中心处设置有第二凹槽14，第二凹槽14与缸杆3第二端的第二凸起29连接，固定阀芯8的第一侧通过弹簧30与第一凸起12的第一侧连接，固定阀芯8的第二侧与第一凸起12的第二侧形成的无弹簧腔31与缸杆3第二端的第三控制油孔11连通，且第三控制油孔11与第二控制油孔10呈垂直状态。

活塞4、阀芯端盖5和固定环6不能进行自转，进行随着缸杆3进行移动；浮动阀芯7能通过高压油、弹簧30和无杆腔囊内的液压油的配合从而实现逆时针小角度范围转动或实现顺时针小角度范围转动。

固定环6的第一端侧壁与阀芯端盖5的侧面连接，且固定环6处于中空结构的外侧，固定环6的第二端与缸杆3第二端的第一凹槽13连接。

活塞4、浮动阀芯7以及阀芯端盖5上分别开设有腰型通油孔，活塞4、浮动阀芯7以及阀芯端盖5上的腰型通油孔在连通后组成通油管道15；活塞4与阀芯端盖5上的各自的腰型通油孔的尺寸相同；缸杆3的第二端的端面开设有第四控制油孔16和第五控制油孔17，第五控制油孔17的第一端与无杆腔囊连通，第五控制油孔17的第二端与第四控制油孔16的第一端连通，第四控制油孔16的第二端与固定阀芯8的第一侧和第一凸起12的第一侧之间的弹簧腔24连通。

当弹簧30处于松弛状态时，浮动阀芯7上的腰型通油孔的第一端与活塞4和阀芯端盖5上的腰型通油孔呈错位状态；当弹簧30逐渐压缩时，浮动阀芯7上的腰型通油孔逆时针旋转，使得浮动阀芯7的腰形通孔与活塞4和阀芯端盖5上的腰型通油孔呈一定角度重合状态，通过控制阀芯开启量，最大可使得活塞4和阀芯端盖5上的腰型通油孔逐渐与浮动阀芯7的腰型通油孔完全连通，该流通面积可以根据需要随意控制，最大通流面积为活塞4腰形通流孔的开孔面积。

缸体1包括外壳、第一端盖26和第二端盖27；外壳的第一端与第一端盖26连接，外壳的第二端与第二端盖27连接；第一端盖26中心位置开设有供缸杆3穿过的通孔，通孔上设置有第一密封圈18和第二密封圈19；第一端盖26和第二端盖27上均设置有通油孔25，第一端盖26和第二端盖27与外壳连接处设置有第三密封圈20，且第一端盖26与外壳连接处的外侧设置有紧固组件28，使得第一端盖26与外壳的连接更加紧密；第一密封圈18和第二密封圈19能有效的保证在缸杆3运动过程中不产生泄露液压油的情况；第三密封圈20设置在两个端盖的与外壳的连接位置，使得两个端盖与外壳之间形成紧密接触，减少液压油泄露。

平常状态下时，即当液压缸处于工作额定压力时，第一端盖26上的第一通油通道与缸体1内的有杆腔囊连通，第二端盖27上的第二通油通道与缸体1内的无杆腔囊连通，缸体1内的液压油给活塞4组件的压力值最大，即此时液压油缸与普通液压油缸功能相同。

当液压缸载荷较低，液压缸需要快速伸出时，即第一控制油孔9、第二控制油孔10和第三控制油孔11内接入控制油路的高压油时，浮动阀芯7被推动，其中浮动阀芯7转动角度由第一控制油孔9引入高压控制油液大小、此时弹簧腔24内的弹簧压缩量以及无杆腔液压油压力值三者共同确定；如上，通过控制压力大小即可调节浮动阀芯7转角大小(可以理解为弹簧的压缩量)，进而控制浮动阀芯7的腰型通油孔与活塞4和阀芯端盖5上的腰型通油孔呈一定角度重合状态，进而实现液压缸活塞4两侧有杆腔与无杆腔内液压油可以以当前通流面积进行连通，即实现一定的有杆腔囊内的液压油穿过活塞4、浮动阀芯7和阀芯端盖5的液压油的流量逐渐流通至液压缸的无杆腔，进而进入液压缸的无杆腔容积大于液压系统提供的流量(此时为液压系统提供的流量与有杆腔回流的流量之和)，进而实现液压缸的快速伸出，使得运动效果加快，即实现液压缸的可控差动控制。

弹簧腔24通过管路与液压缸无杆腔相通，无弹簧腔通过管路与控制油路相通。

活塞4与外壳接触处的活塞4的侧壁上设置有第四密封圈21，保证在平常状态下活塞4运动过程中，有杆腔囊内的液压油不进入至无杆腔囊中。

缸杆3设置有螺堵22，连接环2通过螺堵22与缸杆3的第一端连接，从而保证连接的紧密性。

第二端盖27的中心位置设置有用于与外接装置连接的浮动卡环23；使得其于其他装置连接时，能快速有效的进行连接。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种外控式差动液压缸，其特征在于：其包括活塞组件和缸体；

所述活塞组件设置在所述缸体的内部；

所述活塞组件包括连接环、缸杆和差动装置；所述缸杆的第一端与所述连接环连接，所述缸杆的第二端与所述差动装置连接；所述缸杆的第一端的侧壁上开设有第一控制油孔，所述缸杆的内部开设有第二控制油孔，所述缸体的第二端的侧壁上开设有第三控制油孔，所述第二控制油孔的两端分别与第一控制油孔和第三控制油孔连通；所述缸杆的第二端开设有多个差动油通道；所述差动装置包括活塞、阀芯端盖、固定环、浮动阀芯以及固定阀芯；所述活塞的第二端与所述阀芯端盖的第一端连接，所述阀芯端盖的第二端与所述缸杆第二端的侧壁接触，且所述活塞与所述阀芯端盖组成中空结构；所述浮动阀芯设置在所述中空结构内，且所述浮动阀芯的内侧壁与所述缸杆的第二端的外侧壁接触，所述浮动阀芯的中心位置设置有多个用于与所述固定阀芯连接的第一凸起，所述固定阀芯的中心处设置有第二凹槽，所述第二凹槽与缸杆第二端的第二凸起连接，所述固定阀芯的第一侧通过弹簧与所述第一凸起的第一侧连接，所述固定阀芯的第二侧与所述第一凸起的第二侧形成的无弹簧腔与缸杆第二端的第三控制油孔连通；所述固定环的第一端侧壁与所述阀芯端盖的侧面连接，且所述固定环处于中空结构的外侧，所述固定环的第二端与缸杆第二端的第一凹槽连接；

所述活塞、浮动阀芯以及阀芯端盖上分别开设有腰型通油孔；所述活塞与阀芯端盖上的各自的腰型通油孔的尺寸相同；

所述缸杆的第二端的端面开设有第四控制油孔和第五控制油孔，所述第五控制油孔的第一端与无杆腔囊连通，所述第五控制油孔的第二端与所述第四控制油孔的第一端连通，所述第四控制油孔的第二端与所述固定阀芯的第一侧和所述第一凸起的第一侧之间形成的弹簧腔连通。

2.根据权利要求1所述的外控式差动液压缸，其特征在于：当弹簧处于初始状态时，浮动阀芯上的腰型通油孔的第一端与活塞和阀芯端盖上的通油孔呈错位状态；当弹簧压缩时，浮动阀芯上的腰型通油孔发生位移，使得活塞和阀芯端盖上的腰型通油孔与浮动阀芯上的腰型通油孔连通。

3.根据权利要求1所述的外控式差动液压缸，其特征在于：所述缸体包括外壳、第一端盖和第二端盖；所述外壳的第一端与所述第一端盖连接，所述外壳的第二端与所述第二端盖连接；所述第一端盖中心位置开设有供所述缸杆穿过的通孔，所述通孔上设置有第一密封圈和第二密封圈；所述第一端盖和所述第二端盖上均设置有通油孔，所述第一端盖和第二端盖与外壳连接处设置有第三密封圈。

4.根据权利要求1所述的外控式差动液压缸，其特征在于：所述弹簧腔通过管路与液压缸无杆腔相通，无弹簧腔通过管路与控制油路相通。

5.根据权利要求3所述的外控式差动液压缸，其特征在于：所述活塞与外壳接触处设置有第四密封圈。

6.根据权利要求1所述的外控式差动液压缸，其特征在于：所述缸杆上设置有螺堵，所述连接环通过螺堵与所述缸杆的第一端连接。

7.根据权利要求3所述的外控式差动液压缸，其特征在于：所述第二端盖的中心位置设置有用于与外接装置连接的浮动卡环。