WO2011124123A1 - 复合油缸及垃圾压缩机 - Google Patents

Description

复合油缸及垃圾压缩机

技术领域

本发明主要涉及液压控制设备领域， 具体地， 涉及一种复合油缸以及 应用该复合油缸的垃圾压缩机。 背景技术

现有多级双作用油缸结构上都是一个进油口， 一个出油口， 各级油缸 相互关联无独立性， 只能按照预先设计的动作顺序， 一次性伸出或缩回。 如果需要在全行程中间的某个位置停止， 一般通过安装位置传感器取得位 置信号， 并传至控制系统来控制油缸位置。 比如采用接近开关作为位置传 感器， 利用此接近开关获取信号， 并传至控制系统， 控制系统使液压阀回 位或换向， 停止供油或改变压力油的流向， 达到油缸行进停止或换向的目 的， 来实现所控部件达到所要求的位置停止或返回。 由于位置传感器容易 损坏， 且会受安装、 环境以及其他障碍物的影响， 导致传感器发出错误信 号或无信号， 使得油缸发生错误动作或无动作， 从而造成工程事故。

多级油缸在很多设备上得以应用， 比如在垂直式垃圾压缩机上。 但采 用传统的多级油缸， 在垃圾移位过程中， 由于位置传感器控制方式的失效， 油缸位置控制不准确， 经常发生损坏垃圾箱前门的事故， 给用户和厂家都 带来很大损失。 发明内容

本发明要解决的技术问题就在于： 针对现有技术存在的技术问题， 本 发明提供一种结构简单紧凑、 装配简单、 控制精确度高、 能够利用单级双 作用和多级双作用油缸的特性实现部件所要求位置的复合油缸， 以及应用 该复合油缸的垃圾压缩机。 为解决上述技术问题， 本发明采用以下技术方案。

一种复合油缸， 包括缸体、 第一级活塞杆组件以及第二级活塞杆组件， 所述第一级活塞杆组件套设于缸体内并将缸体的内腔分隔成一级缸无杆腔 和一级缸有杆腔， 所述第二级活塞杆组件套设于第一级活塞杆组件的内腔 内并将第一级活塞杆组件内腔分隔成二级缸无杆腔和二级缸有杆腔。 在所 述第二级活塞杆组件处于缩回位置且所述第一级活塞杆组件伸缩的过程 中， 一级缸无杆腔与二级缸无杆腔为互不连通的腔体； 所述一级缸有杆腔 与二级缸有杆腔为互不连通的腔体； 所述一级缸无杆腔与一级独立进油口 相连通； 所述一级缸有杆腔与一级独立出油口相连通； 所述二级缸无杆腔 与二级独立进油口相连通； 所述二级缸有杆腔与二级独立出油口相连通。

本发明进一步提供一种垃圾压缩机， 包括垃圾箱、 压缩装置、 驱动装 置以及推铲， 所述压缩装置通过支架固定于垃圾箱的正上方并可沿支架做 上、 下滑动， 所述推铲与驱动装置相连并置于垃圾箱内， 所述驱动装置为 上述的复合油缸。

与现有技术相比， 本发明的优点在于：

1、 本发明的复合油缸， 结构简单紧凑、 装配简单， 利用单级双作用油 缸的单级特性和多级双作用油缸的多级联动特性来实现对设备部件的不同 位置的控制要求， 所需安装空间小、 简化了控制方式， 提高了设备运行的 安全性， 拓展了多级双作用油缸的使用范围。 也使活塞杆组件或缸体所连 部件的位置控制更加准确。

2、 本发明的复合油缸， 第一级油缸单独动作控制， 实现单级双作用油 缸特性， 保证垃圾移位准确。 在复合的两级油缸都处于縮回状态下， 通过 A1油口进油， B1油口出油，第一级油缸伸出； B1油口进油， A1油口出油， 第一级油缸缩回。第一级油缸动作时，第二级油缸的进出油口 A2、 B2均处 于封闭状态， 所以第二级油缸不会动作， 用于垃圾移位工况时， 无需安装 位置感应装置， 能保证移位准确， 不会损坏垃圾箱前门。 3、 本发明的复合油缸， 第一级油缸与第二级油缸联动实现多级油缸的 特性， 用于垃圾卸料工况。 在复合的两级油缸都处于缩回状态下， 通过 A1 油口进油， B1油口出油， 使第一级油缸伸出， 然后 A2油口进油， B2油口 出油， 使第二级油缸伸出。 在复合的两级油缸都处于伸出状态下， 通过 B2 油口进油， A2油口出油， 使第二级油缸缩回， 然后通过 B1油口进油， A1 油口出油， 使第二级油缸缩回。 此时本发明的复合油缸实现的功能与现有 多级油缸作用相同， 完成垃圾卸料。

4、 本发明的复合油缸， 进出油口置于油缸一端集中控制， 采用环槽式 供油方式， 使得油缸结构简单紧凑， 制作工艺性良好， 安装简单可靠， 降 低了成本。

5、 本发明的垃圾压缩机， 采用新结构的复合油缸， 本油缸既具有单级 双作用油缸的特性， 又具有多级双作用油缸的特性。 gp : 独立控制第一级 油缸实现单级油缸的特性， 保证垃圾移位准确， 解决了现有多级缸用于垃 圾移位时经常损坏垃圾箱前门的缺陷； 第一级和第二级油缸联动控制实现 多级油缸的特性， 实现垃圾卸料。 附图说明

图 1是本发明复合油缸的结构示意图；

图 2是图 1中 M向的结构示意图；

图 3是图 1中 K向的结构示意图；

图 4是本发明垃圾压缩机的结构示意图。 附图标记说明

1、 缸体； 2、 第一级活塞杆组件； 3、 第二级活塞杆组件； 4、 第一油 管； 5、 第二油管； 6、 一级缸无杆腔； 7、 二级缸无杆腔； 8、 第一通油孔; 9、 第一环槽； 10、 第二通油孔； 11、 第二环槽； 12、 第三通油孔； 13、 第 四通油孔； 14、 一级缸有杆腔； 15、 二级缸有杆腔； 16、 第三油管； Al、 一级独立进油口； A2、 二级独立进油口； Bl、 一级独立出油口； B2、 二级 独立出油口； 100、 机架； 200、 压缩装置； 300、 驱动装置； 400、 推铲； 500、 垃圾箱体； 600、 压缩仓； 700、 中门； 800、 储存仓； 900、 前门。 具体实施方式

以下将结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步详细说明。 如图 1、 图 2和图 3所示， 本发明的复合油缸包括缸体 1、 第一级活塞 杆组件 2以及第二级活塞杆组件 3，第一级活塞杆组件 2套设于缸体 1内并 将缸体 1的内腔分隔成一级缸无杆腔 6和一级缸有杆腔 14， 第二级活塞杆 组件 3套设于第一级活塞杆组件 2的内腔内并将第一级活塞杆组件 2的内 腔分隔成二级缸无杆腔 7和二级缸有杆腔 15。

在所述第二级活塞杆组件 3处于缩回位置且第一级活塞杆组件 2伸缩 的过程中， 一级缸无杆腔 6与二级缸无杆腔 7为互不连通的腔体； 一级缸 有杆腔 14与二级缸有杆腔 15为互不连通的腔体。 一级缸无杆腔 6与一级 独立进油口 A1相连通，一级缸有杆腔 14与一级独立出油口 B1相连通；二 级缸无杆腔 7与二级独立进油口 A2相连通， 二级缸有杆腔 15与二级独立 出油口 B2相连通。

一级独立进油口 A1依次经第一油管 4、 第二级活塞杆组件 3上开设的 第二通油孔 10和第一环槽 9、 第一级活塞杆组件 2上开设的第一通油孔 8 与一级缸无杆腔 6连通。 二级独立进油口 A2依次经过第二油管 5、 第二级 活塞杆组件 3上开设的第三通油孔 12与二级缸无杆腔 7连通。 一级独立出 油口 B1依次经第三油管 16、 第二级活塞杆组件 3上开设的第二环槽 11与 一级缸有杆腔 14相连通。 二级独立出油口 B2依次经第二活塞杆组件 3的 内腔（也可以选择性地通过第四油管）、 第二级活塞杆组件 3上开设的第四 通油孔 13与二级缸有杆腔 15相连通。 优选地， 一级独立进油口 Al、 一级独立出油口 Bl、 二级独立进油口 A2、 二级独立出油口 B2均布置于第二级活塞杆组件 3的同一端上。

在本发明中， 三个油口 Al、 A2、 B1分别通过三个油管 4、 5、 16连接 到活塞杆组件上的相应的通油孔，油口 B2则直接与第二级活塞杆组件 3的 内腔相通， 从而可以简化结构。当然， 也可以设置第四油管来连通油口 B2。 另外， 从图 1 中可以看出， 三根油管均设置在第二级活塞杆组件 3的内腔 内， 这些油管优选可以采用钢管， 其两端例如可以通过焊接分别固定到对 应的油口和通油孔。

下面结合附图进一步描述本发明复合油缸的工作过程。

在第二级活塞杆组件 3处于缩回位置且第一级活塞杆组件 2向外伸出 时， 液压油通过一级独立进油口 Al、 第一油管 4、 第二级活塞杆组件 3上 开设的第二通油孔 10和第一环槽 9、 第一级活塞杆组件 2上开设的第一通 油孔 8流入一级缸无杆腔 6。 同时， 一级缸有杆腔 14中的液压油通过第二 级活塞杆组件 3上开设的第二环槽 11、 第三油管 16、 一级独立出油口 B1 流出， 从而实现第一级活塞杆组件 2的伸出。

反之， 在第一级活塞杆组件 2 向内缩回时， 液压油通过一级独立出油 口 Bl、 第三油管 16、 第二级活塞杆组件 3上开设的第二环槽 11流入一级 缸有杆腔 14。 同时， 一级缸无杆腔 6中的液压油通过第一级活塞杆组件 2 上开设的第一通油孔 8、第二级活塞杆组件 3上开设的第一环槽 9和第二通 油孔 10、 第一油管 4、 一级独立进油口 A1流出， 从而实现第一级活塞杆组 件 2的缩回。

因此， 在复合的两级油缸都处于缩回状态下， 通过 A1 油口进油， B1 油口出油，第一级油缸伸出； B1油口进油， A1油口出油，第一级油缸缩回。 第一级油缸动作时， 第二级油缸的进出油口均处于封闭状态， 所以第二级 油缸不会动作， 用于垃圾移位工况时， 无需安装位置感应装置， 能保证移 位准确， 不会损坏垃圾箱前门。 gp， 第一级油缸可以单独进行伸缩动作， 实现单级双作用油缸特性， 保证垃圾移位准确。

另外， 在本发明的复合油缸需要完全伸出时， 首先如上所述， 使第一 级活塞杆组件伸出， 然后液压油通过二级独立进油口 A2、 第二油管 5、 第 三通油孔 12流入二级缸无杆腔 7。 同时， 二级缸有杆腔 15中的液压油通过 第四通油孔 13、 第二活塞杆组件 3的内腔、 二级独立出油口 B2流出， 从 而实现第二级活塞杆组件 3的伸出。

反之， 在缩回过程中， 首先控制第二级活塞杆组件缩回， 即液压油通 过二级独立出油口 B2、第二活塞杆组件 3的内腔流入二级缸有杆腔 15。 同 时， 二级缸无杆腔 7中的液压油通过第三通油孔 12、 第二油管 5、 二级独 立进油口 A2流出， 从而实现第二级活塞杆组件 3的缩回。然后， 如上文所 述， 使第一级活塞杆组件缩回。

因此， 在复合的两级油缸都处于缩回状态下， 通过 A1 油口进油， B1 油口出油， 使第一级油缸伸出， 然后 A2油口进油， B2油口出油， 使第二 级油缸伸出。在复合的两级油缸都处于伸出状态下， 通过 B2油口进油， A2 油口出油， 使第二级油缸缩回， 然后通过 B1油口进油， A1油口出油， 使 第一级油缸缩回。 此时本发明的复合油缸实现的功能与现有多级油缸作用 相同， 完成垃圾卸料。 gp， 本发明的复合油缸， 第一级油缸与第二级油缸 联动实现多级油缸的特性， 用于垃圾卸料工况。

参见图 4， 本发明进一步提供一种垃圾压缩机， 包括垃圾箱、压缩装置 200、 驱动装置 300以及推铲 400， 压缩装置 200通过支架 100固定于垃圾 箱的正上方并可沿支架 100做上、 下滑动， 进行垃圾压缩。 垃圾箱的中段 设有中门 700， 前端设有前门 900， 后端设有推铲 400， 垃圾箱则通常设置 两个仓，即由推铲 400、垃圾箱体 500、中门 700所围的空间构成压缩仓 600， 用于容纳垃圾， 由压缩装置 200于此处压缩垃圾； 由中门 700、 垃圾箱体 500、 前门 900所围的空间构成储存仓 800， 用于储存压好的第一块垃圾。 推铲 400与驱动装置 300相连， 并置于垃圾箱内， 驱动装置 300为上述的 复合油缸。

使用时， 先由压缩装置 200上、 下移动将压缩仓 600中的零散垃圾压 缩成块， 升起中门 700，控制系统控制驱动装置 300 (即本发明的复合油缸) 的第一级油缸伸出，推动第一块垃圾进入储存仓 800，完成垃圾移位。之后， 控制系统控制驱动装置 300返回到初始位置， 降下中门 700后， 再进行第 二块垃圾压缩。两块垃圾都压缩好后， 升起中门 700和前门 900， 控制驱动 装置 300完全伸出， 将两块垃圾推出到转运车中。

工作原理： 参见图 1和图 4， 复合油缸的第一级油缸单独动作控制， 实 现单级双作用油缸的特性， 保证垃圾移位准确。 压力油从一级独立进油口 A1进入， 依次经过第一油管 4、 第二通油孔 10、 第一环槽 9、 第一通油孔 8进入一级缸无杆腔 6， 产生推力 F1 , 推动缸体 1伸出， 缸体 1推动推铲 400，推铲 400将推动垃圾块走完行程 L1 ,进入储存仓 800，完成垃圾移位。 在此过程中， 一级缸有杆腔 14中的油液将经第二环槽 11、 第三油管 16， 回到一级独立出油口 Bl。 进行垃圾移位工况时， 要求只能缸体 1动作， 而 且其动作位置必须准确， 否则将会造成前门 900损坏。

本发明复合油缸的第一级油缸动作时， 第二级活塞杆组件 3 的进出油 口均处于封闭状态， 保证第二级活塞杆组件 3不会动作， 实现了垃圾移位 准确控制， 解决了现有多级油缸损坏前门 900 的缺陷， 使得垃圾压缩机可 靠性大为提高。

第一级油缸与第二级油缸联动实现多级油缸的特性， 用于垃圾卸料工 况。 压力油从一级独立进油口 A1进入， 依次经过第一油管 4、 第二通油孔 10、 第一环槽 9、 第一通油孔 8进入一级缸无杆腔 6， 产生推力 F1 , 推动缸 体 1伸出， 缸体 1推动推铲 400， 推铲 400推动垃圾块走完行程 Ll。 之后， 控制系统使压力油从二级独立进油口 A2进入， 依次经过第二油管 5、 第三 通油孔 12进入二级缸无杆腔 7，产生推力 F2,推动第一级活塞杆组件 2 (即 第二级缸的缸体）， 第一级活塞杆组件 2推动缸体 1， 缸体 1推动推铲 400， 推铲 400推动垃圾走完行程 L2， 进入垃圾转运车中， 完成垃圾卸料。 在此 过程中， 一级缸有杆腔 14中的油液经第二环槽 11、 第三油管 16， 回到一 级独立出油口 B1 ; 二级缸有杆腔 15中油液经第四通油孔 13、 第二级活塞 杆组件 3的内腔后， 回到二级独立出油口 B2。

以上参照附图描述了本发明的具体实施方式， 但是本发明并不限于上 述附图和说明中描述的具体结构， 在本发明的技术构思范围内， 还可以进 行各种变型， 这些明显变型方式均属于本发明的保护范围， 本发明的保护 范围由权利要求限定。

Claims

权利要求

1、 一种复合油缸， 包括缸体 （1)、 第一级活塞杆组件 （2) 以及第二级 活塞杆组件 （3)， 所述第一级活塞杆组件 （2) 套设于缸体 （1) 内并将缸体 (1) 的内腔分隔成一级缸无杆腔 （6) 和一级缸有杆腔 （14)， 所述第二级 活塞杆组件（3)套设于第一级活塞杆组件 （2) 的内腔内并将第一级活塞杆 组件 （2) 的内腔分隔成二级缸无杆腔 （7) 和二级缸有杆腔 （15)， 其特征 在于：

在所述第二级活塞杆组件 （3) 处于缩回位置且所述第一级活塞杆组件 (2) 伸缩的过程中， 所述一级缸无杆腔 （6) 与二级缸无杆腔 （7) 为互不 连通的腔体， 所述一级缸有杆腔 （14) 与二级缸有杆腔 （15) 为互不连通的 腔体， 所述一级缸无杆腔 （6) 与一级独立进油口 （A1) 相连通， 所述一级 缸有杆腔 （14) 与一级独立出油口 （B1) 相连通， 所述二级缸无杆腔 （7) 与二级独立进油口 （A2)相连通， 所述二级缸有杆腔（15)与二级独立出油 口 （B2) 相连通。

2、 根据权利要求 1所述的复合油缸， 其特征在于： 所述一级独立进油 口 （A1) 依次经第一油管 （4)、 第二级活塞杆组件 （3) 上开设的第二通油 孔（10)和第一环槽（9)、 第一级活塞杆组件（2)上开设的第一通油孔（8) 与一级缸无杆腔 （6) 连通。

3、 根据权利要求 1所述的复合油缸， 其特征在于： 所述二级独立进油 口 （A2) 依次经过第二油管 （5)、 第二级活塞杆组件 （3) 上开设的第三通 油孔 （12) 与二级缸无杆腔 （7) 连通。

4、 根据权利要求 1所述的复合油缸， 其特征在于： 所述一级独立出油 口 （B1)依次经第三油管 （16)、 第二级活塞杆组件（3)上开设的第二环槽 (11) 与一级缸有杆腔 (14) 相连通。

5、 根据权利要求 1所述的复合油缸， 其特征在于： 所述二级独立出油 口 （B2) 依次经第二活塞杆组件 （3) 的内腔、 第二级活塞杆组件（3)上开 设的第四通油孔 （13) 与二级缸有杆腔 （15) 相连通。

6、 根据权利要求 1或 2或 3或 4或 5所述的复合油缸， 其特征在于： 所述一级独立进油口 （Al)、一级独立出油口 （Bl)、二级独立进油口（A2)、 二级独立出油口 （B2) 均布置于所述第二级活塞杆组件 （3) 的同一端上。

7、 一种垃圾压缩机， 包括垃圾箱、 压缩装置 （200)、 驱动装置 （300) 以及推铲 （400)， 所述压缩装置 （200) 通过支架 （100) 固定于垃圾箱的正 上方并可沿支架 （100) 做上、 下滑动， 所述推铲 （400) 的一端与驱动装置 (300)相连， 所述推铲 （400) 的另一端位于垃圾箱内， 其特征在于： 所述 驱动装置 （300) 为上述权利要求 1〜6中任一项的复合油缸。