CN2856534Y - 液压缸 - Google Patents

Abstract

一种液压缸，它针对现有技术中的单活塞液压缸进行改进，提出了一种以实现小冲压力高速冲压，大冲压力低速冲压为目的，可调节液压油量和活塞受力面积的液压缸。它包括缸体及与之联接的带有进油孔的上端盖，还有设置于缸体中作往复运动的主活塞，以及主活塞裙部与缸体之间形成密闭的回位腔室，该回位腔室与回位油孔连通，在所述上端盖上设置有与上端盖固定连接的导柱，所述主活塞为中空的U形活塞，主活塞与导柱形成密闭的滑动配合，导柱上设置有将进油孔与主活塞的内腔连通的通孔，在上端盖上设置有至少一个与主活塞顶端连通的高负载进油孔。本实用新型主要用于为冲压设备提供动力的液压缸。

Description

液压缸

技术领域

本实用新型涉及一种油缸，尤其涉及一种为冲压设备提供动力的液压油缸。

背景技术

此前为冲压设备提供动力的液压缸，均为单活塞形式，即包括缸体及与之联接的带有进油孔的上端盖，还有设置于缸体中作往复运动的主活塞，以及主活塞裙部与缸体之间形成密闭的回位腔室，该回位腔室与回位油孔连通。液压缸能够产生多大的压力，在液压系统压力一定的情况下，与活塞的面积成正比。液压系统压力调定的情况下，液压缸能够产生的最大冲压力也就被限定了。设计液压缸时，是按照冲压设备工作时的最大压力进行设计的。液压缸的冲压速度与进入液压缸的液压油的流量有关，液压系统的泵一定的情况下，液压缸的活塞面积越大，需要液压油的流量也就越大，冲压速度越慢。也就是说，在液压系统的泵被选定的情况下，使用单活塞液压缸，冲压设备的公称压力越大，能够达到的最高冲压速度越小，而且液压系统压力调定了，液压缸能够产生的最大压力也就一定了，液压油的流速调定了，液压缸的冲压速度也就一定了。

现有技术中的单活塞液压缸如果应用于工作压力范围较大的冲压设备，尤其是大部分时间工作压力较小，小部分时间工作压力较大的冲压设备，就会存在进行小压力冲压时，液压缸的实际输出比额定输出小很多，造成能源浪费，而且进行小压力冲压时的冲压速度与进行大冲压力冲压时的冲压速度是一致的。

发明内容

本实用新型对现有技术中的单活塞液压缸进行改进，提出了一种以实现小冲压力高速冲压，大冲压力低速冲压为目的，可调节液压油量和活塞受力面积的液压缸。

本方案是通过如下技术措施来实现的：它包括缸体及与之联接的带有进油孔的上端盖，还有设置于缸体中作往复运动的主活塞，以及主活塞裙部与缸体之间形成密闭的回位腔室，该回位腔室与回位油孔连通，在所述上端盖上设置有与上端盖固定连接的导柱，所述主活塞为中空的U形活塞，主活塞与导柱形成密闭的滑动配合，导柱上设置有将进油孔与主活塞的内腔连通的通孔，在上端盖上设置有至少一个与主活塞顶端连通的高负载进油孔。

本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于导柱与中空的U形主活塞形成密闭的滑动配合，导柱上设置有将进油孔与主活塞的内腔连通的通孔，在上端盖上设置有至少一个与主活塞顶端连通的高负载进油孔，在使用过程中，当需要的工作压力较小时，只有进油孔进油使主活塞作用，即只有导柱内腔通油，与原来整个主腔室均需注满油相比，需要的液压油的流量明显减小，在泵的量值一定的情况下，可以提高冲压速度。当需要的工作压力较大时，高负载进油油孔同时注油，扩大了主活塞的受力面积，能够得到较大的冲压力，此时需要的液压油的流量较大，冲压速度会下降。使用本实用新型，能够使同一台冲压设备不调整液压系统压力，而获得两种不同的冲压速度，即小冲压力高速冲压，大冲压力低速冲压。这样就能够大幅度的提高工作压力范围较大的冲压设备的工作效率。对于工作压力范围较大的设备，尤其是大部分时间需要小的冲压力，较小的时间需要大的冲压力的情况下，使用这种双动力液压缸的设备，由于降低了液压油的流量，因此能够减少液压系统发热，提高了液压元件的工作寿命，降低了设备的维护成本。因此本实用新型与现有技术相比，实现了技术目的。

本方案的具体特点还有，在所述主活塞上方还设置有中空的辅助活塞，辅助活塞顶端与高负载进油孔连通，辅助活塞下部与气孔连通，辅助活塞套装在导柱上并与导柱形成密闭的滑动配合，通过设置辅助活塞改变主活塞的受力面积，且大幅减少液压缸内的液压油的进出，实现对主活塞提供较大的压力。辅助活塞分成顶部和裙部，裙部的直径小于顶部的直径，裙部与缸体内壁形成气腔，由于气泵的压力小于液压，不会影响辅助活塞的工作，下腔室的容积随着主活塞的移动而不断变化，只要第二注油孔封闭，靠气压的作用，就能实现辅助活塞不随主活塞移动，实现对辅助活塞的控制，由于设置了气腔，进行小冲压力冲压时，辅助活塞不动，高负载油腔不进液压油，这样就大幅度的减少了液压缸内液压油的进出，便于进行高速冲压。

为了实现该技术目的，还提供了另外的技术方案，它是通过如下技术措施来实现的：包括缸体及与之联接的带有进油孔的上端盖，还有设置于缸体中作往复运动的主活塞，以及主活塞裙部与缸体之间形成密闭的回位腔室，该回位腔室与回位油孔连通，其特点是在所述上端盖上设置有与上端盖固定连接的导套，在主活塞的顶端沿导套轴线方向设置凸出部分，该凸出部分插入到导套中使主活塞与导套形成密闭的滑动配合，导套内腔与进油孔连通，在上端上设置有至少一个与位于导套外的主活塞连通的高负载进油孔。本方案与上述方案相比，也设置了两个进油腔，同样也可以实现小冲压力高速冲压，大冲压力低速冲压，只不过改变了一下主活塞和导套的结构形式。但是这种改变会导致导套的加工复杂，增加主活塞的重量，不利于高速冲压。

这一方案的具体特点还有，在所述导套外还设置有辅助活塞，辅助活塞顶端与高负载进油孔连通，辅助活塞下部与气孔连通，辅助活塞套装在导套上并与导套形成密闭的滑动配合。设置了辅助活塞，可以避免在进行小冲压力高速冲压时，液压油进入高负载油腔，减小了小冲压力冲压时，大量液压油进出液压缸。不利因素是，液压缸内，导套占用了一部分活塞受力面积，结构不够紧凑，若液压缸的公称压力相同，与上述方案相比，液压缸缸体要增大。辅助活塞分成顶部和裙部两部分，裙部的直径小于顶部的直径，裙部与缸体内壁形成气腔，实现对辅助活塞的控制。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

图1是现有技术中的单活塞液压缸的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二的结构示意图；

图4是本实用新型实施例三的结构示意图；

图中，1、上端盖，2、主活塞，3、进油孔，4、导柱，5、缸体，6、高负载进油孔，7、回位油孔，8、导柱通孔，9、回位腔室，10辅助活塞、11、气孔，12、气腔，13、主活塞内腔，14、下端盖通孔，15、下导套，16、下端盖，201、上端盖，202、主活塞，203、进油孔，204、导套，205、缸体，206、高负载进油孔，207、回位油孔，209、回位腔室，210辅助活塞、211、气孔，212、气腔，213、导套内腔，215、下导套，216、下端盖，301、上端盖，302、主活塞，303、进油孔，305、缸体，307、回位油孔，309、回位腔室，315、下导套，316、下端盖。

具体实施方式

如图1所示，现有技术中单活塞液压油缸包括缸体305及与之联接的带有进油孔的上端盖301，还有设置于缸体305中作往复运动的主活塞302，以及主活塞302裙部与缸体305之间形成密闭的回位腔室309，该回位腔室309与回位油孔307连通，每次冲压均进油孔303供油，液压缸能够产生多大的压力，在液压系统压力一定的情况下，与活塞的面积成正比。液压系统压力调定的情况下，液压缸能够产生的最大冲压力也就被限定了。

现有技术中的单活塞液压缸如果应用于工作压力范围较大的冲压设备，尤其是大部分时间工作压力较小，小部分时间工作压力较大的冲压设备，就会存在，进行小压力冲压时，液压缸的实际输出比额定输出小很多，造成能源浪费。而且，进行小压力冲压时的冲压速度与进行大冲压力冲压时的冲压速度是一致的。

实施例一：如图2所示，本实用新型包括缸体5及与之联接的带有进油孔3的上端盖1，还有设置于缸体5中作往复运动的主活塞2，以及主活塞2裙部与缸体5之间形成密闭的回位腔室9，该回位腔室9与回位油孔7连通，在上端盖1上设置有与上端盖1固定连接的导柱4，所述主活塞2为中空的U形活塞，主活塞2与导柱4形成密闭的滑动配合，导柱4上设置有将进油孔3与主活塞2的内腔连通的通孔8，在上端盖1上设置有至少一个与主活塞2顶端连通的高负载进油孔6。在缸体5下端设置下端盖16，在缸体5中设置与主活塞2的裙部相适配的下导套15，主活塞2穿过下导套15和下端盖16上的通孔14上下移动。

液压缸工作过程：

当用高速小冲压力进行冲压时，进油孔3、回位油孔7通液压油，主活塞2向下运动，高负载进油孔6随着主活塞2的下移向主活塞上方补油，到达设定的下死点。撤去进油孔3压力，主活塞2向上运动，到达设定的上死点，完成一次冲压过程。只有主活塞2内腔进油，与原来相比，需要的液压油的流量明显减小，在泵的量值一定的情况下，可以明显提高冲速度。

用低速大冲压力进行冲压时，进油孔3、高负载进油孔6、回位油孔7通液压油，主活塞2向下运动，到达设定的下死点。撤去进油孔3和高负载进油孔6的压力，在回位腔室9中的压力作用下，主活塞2向上运动，到达设定的上死点，完成一次冲压。由于第二注油孔同时注油，扩大了主活塞的受力面积，能够得到较大的冲压力，此时需要的液压油的流量较大，冲压速度会下降。

实施例二：如图3所示，本实施例是对上一个实施例的进一步改进，即在以上技术方案全部技术特征的基础上在所述主活塞2上方还设置有中空的辅助活塞10，辅助活塞10顶端与高负载进油孔6连通，辅助活塞10下部与气孔11连通，辅助活塞10套装在导柱4上并与导柱4形成密闭的滑动配合。辅助活塞10分成顶部和裙部两部分，裙部的直径小于顶部的直径，裙部与缸体内壁形成气腔12。

液压缸工作过程：

当用高速小冲压力进行冲压时，进油孔3、回位油孔7通液压油，由于主活塞2内腔中的压力大于回位腔室9中的压力，气孔11向气腔12充气，使辅助活塞10保持静止，主活塞2向下运动，到达设定的下死点。撤去进油孔3压力，由于主活塞内腔中的压力小于回位腔室9中的压力，主活塞2向上运动，到达设定的上死点，完成一次冲压过程。只有主活塞内腔进油，与原来相比，需要的液压油的流量明显减小，由于辅助活塞10的设置，在主活塞下移的过程中可以不用补油，只用气泵充气即可，在液压泵的量值一定的情况下，可以较上例进一步提高冲压速度。

用低速大冲压力进行冲压时，进油孔3、高负载进油孔6、回位油孔7通液压油，主活塞2和辅助活塞10同时向下运动，两个活塞受到液压油作用的面积相差不大，但辅助活塞10的重量比主活塞2的重量小得多，辅助活塞10的加速度就比主活塞2的加速度大得多，在对工件进行冲压之前，辅助活塞10的下表面就会紧压在主活塞2的上表面上一起移动直到设定的下死点。撤去进油孔3和高负载进油孔6的压力，在回位腔室9中的压力作用下，推动主活塞2和辅助活塞10向上运动，到达设定的上死点，完成一次冲压。由于高负载进油孔6同时注油，扩大了主活塞的受力面积，能够得到较大的冲压力，但由于辅助活塞10的存在，此时需要的液压油的流量较上例有所减少，冲压速度下降较少。

实施例三：如图4所示，它包括缸体205及与之联接的带有进油孔203的上端盖201，还有设置于缸体205中作往复运动的主活塞202，以及主活塞202裙部与缸体205之间形成密闭的回位腔室209，该回位腔室209与回位油孔207连通，在所述上端盖201上设置有与上端盖201固定连接的导套204，在主活塞202的顶端沿导套204轴线方向设置凸出部分，该凸出部分插入到导套204中使主活塞202与导套204形成密闭的滑动配合，导套内腔213与进油孔203连通，在上端盖201上设置有至少一个与位于导套204外的主活塞202连通的高负载进油孔206。在所述导套204外还设置有辅助活塞210，辅助活塞210顶端与高负载进油孔206连通，辅助活塞210下部与气孔211连通，辅助活塞210套装在导套204上并与导套204形成密闭的滑动配合。辅助活塞210分成顶部和裙部两部分，裙部的直径小于顶部的直径，裙部与缸体内壁形成气腔212。在缸体205下端设置下端盖216，在缸体205中设置与主活塞202的裙部相适配的下导套215，主活塞202穿过下导套215和下端盖216上的通孔上下移动。

本实施例与实施例二中液压缸的工作过程相同，不再赘述。

Claims (6)

1、一种液压缸，包括缸体及与之联接的带有进油孔的上端盖，还有设置于缸体中作往复运动的主活塞，以及主活塞裙部与缸体之间形成密闭的回位腔室，该回位腔室与回位油孔连通，其特征是，在所述上端盖上设置有与上端盖固定连接的导柱，所述主活塞为中空的U形活塞，主活塞与导柱形成密闭的滑动配合，导柱上设置有将进油孔与主活塞的内腔连通的通孔，在上端盖上设置有至少一个与主活塞顶端连通的高负载进油孔。

2、根据权利要求1所述的液压缸，其特征是，在所述主活塞上方还设置有中空的辅助活塞，辅助活塞顶端与高负载进油孔连通，辅助活塞下部与气孔连通，辅助活塞套装在导柱上并与导柱形成密闭的滑动配合。

3、根据权利要求2所述的液压缸，其特征是，辅助活塞分成顶部和裙部两部分，裙部的直径小于顶部的直径，裙部与缸体内壁形成气腔。

4、一种液压缸，包括缸体及与之联接的带有进油孔的上端盖，还有设置于缸体中作往复运动的主活塞，以及主活塞裙部与缸体之间形成密闭的回位腔室，该回位腔室与回位油孔连通，其特征是，在所述上端盖上设置有与上端盖固定连接的导套，在主活塞的顶端沿导套轴线方向设置凸出部分，该凸出部分插入到导套中使主活塞与导套形成密闭的滑动配合，导套内腔与进油孔连通，在上端盖上设置有至少一个与位于导套外的主活塞连通的高负载进油孔。

5、根据权利要求4所述的液压缸，其特征是，在所述导套外还设置有辅助活塞，辅助活塞顶端与高负载进油孔连通，辅助活塞下部与气孔连通，辅助活塞套装在导套上并与导套形成密闭的滑动配合。

6、根据权利要求5所述的液压缸，其特征是，辅助活塞分成顶部和裙部两部分，裙部的直径小于顶部的直径，裙部与缸体内壁形成气腔。

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