專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)桿腔內(nèi)設(shè)有組合式緩沖裝置的高壓油缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓油缸，尤其是一種無(wú)桿腔內(nèi)設(shè)有組合式緩沖裝置的高壓油缸。
背景技術(shù)：
油缸，即液壓缸，是液壓系統(tǒng)中常用的直線運(yùn)動(dòng)式執(zhí)行元件?；钊谝后w壓力的驅(qū)動(dòng)下在油缸內(nèi)高速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞桿的桿頭到達(dá)油缸底部時(shí)，活塞桿就會(huì)和液壓缸發(fā)生碰撞， 活塞桿對(duì)液壓缸產(chǎn)生沖擊，引起很大的噪音。在當(dāng)今的工程機(jī)械中，為了提高生產(chǎn)效率和降低成本，需要液壓油缸以越來(lái)越快的速率使負(fù)載工作，而單純地提高油缸的速度，在行程末端將會(huì)產(chǎn)生很大的慣性力和液壓沖擊載荷。一般規(guī)格的油缸，當(dāng)行程末端速度超過(guò)0. 3m/s時(shí)，為了保護(hù)機(jī)構(gòu)和安全起見(jiàn)， 內(nèi)部需要設(shè)計(jì)緩沖裝置。傳統(tǒng)的浮動(dòng)緩沖是利用緩沖套的浮動(dòng)來(lái)保證環(huán)形流動(dòng)縫隙的同心度，避免了傳統(tǒng)固定緩沖零件的同心度差異造成的緩沖不足或緩沖拉傷，膠合甚至損壞油缸的情況。這種浮動(dòng)緩沖原理是先利用端面密封恒節(jié)流，后通過(guò)緩沖套浮動(dòng)間隙回油的過(guò)程。整個(gè)緩沖過(guò)程中，在開(kāi)始時(shí)緩沖效果很好，緩沖快結(jié)束時(shí)效果較差。所以，在高速、高慣性工況下，工程類(lèi)高壓油缸，特別是挖掘機(jī)用油缸，活塞接近油缸底部時(shí)，油缸的噪聲和沖擊載荷很大，這對(duì)油缸的使用是很不利的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種無(wú)桿腔內(nèi)設(shè)有組合式緩沖裝置的高壓油缸，以使油缸緩沖過(guò)程平穩(wěn)并減小油缸的啟動(dòng)壓力。本實(shí)用新型為解決技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案。無(wú)桿腔內(nèi)設(shè)有組合式緩沖裝置的高壓油缸，包括缸筒、活塞桿和活塞，所述活塞固定于活塞桿的第一端，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，所述活塞桿的第一端穿過(guò)所述活塞，并通過(guò)鎖緊螺母將活塞緊固于活塞桿的第一端；所述活塞桿的第一端的端面上設(shè)置有盲孔，所述盲孔內(nèi)設(shè)置有圓柱曲面銷(xiāo)；在缸筒底部設(shè)置有緩沖孔，以使得活塞到達(dá)缸筒底部時(shí)所述圓柱曲面銷(xiāo)能夠插入所述緩沖孔中；所述圓柱曲面銷(xiāo)的遠(yuǎn)離活塞一端的端部為錐形體，所述錐形體的軸向斷面為拋物面；在缸筒底部還設(shè)有與所述緩沖孔相通的節(jié)流孔，所述節(jié)流孔內(nèi)設(shè)置有單向節(jié)流閥；在缸筒底部還設(shè)有與所述緩沖孔相通的油口。本實(shí)用新型無(wú)桿腔內(nèi)設(shè)有組合式緩沖裝置的高壓油缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于所述盲孔的內(nèi)周面上設(shè)有第一環(huán)形槽，所述圓柱曲面銷(xiāo)上插入所述盲孔內(nèi)的一端的外周面上設(shè)有第二環(huán)形槽；所述第一環(huán)形槽的開(kāi)口和第二環(huán)形槽的開(kāi)口相對(duì)設(shè)置形成環(huán)形空腔，所述環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)置有鋼絲擋圈或多個(gè)鋼球，以將所述圓柱曲面銷(xiāo)固定于所述盲孔之內(nèi)。所述節(jié)流孔的直徑為Imm 5mm。所述圓柱曲面銷(xiāo)的外周面與緩沖孔的內(nèi)周面之間的配合為間隙配合，配合間隙為0. 03mm 0. 2mm。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在當(dāng)活塞桿運(yùn)動(dòng)到缸筒底部時(shí)，通過(guò)緩沖孔和節(jié)流孔進(jìn)行組合節(jié)流，其中節(jié)流孔為定量節(jié)流，圓柱曲面銷(xiāo)和緩沖孔配合實(shí)現(xiàn)變量節(jié)流。圓柱曲面銷(xiāo)進(jìn)入緩沖孔以后，節(jié)流量逐漸減小，活塞的運(yùn)動(dòng)速度逐漸降低，使得緩沖過(guò)程較為平穩(wěn)。當(dāng)油口進(jìn)油時(shí)，單向節(jié)流閥起單向閥的作用，高壓油打開(kāi)單向節(jié)流閥，進(jìn)入無(wú)桿腔，由高壓油驅(qū)動(dòng)活塞離開(kāi)缸筒底部時(shí)， 可減小油缸的啟動(dòng)壓力。本實(shí)用新型的高壓油缸，具有可有效地緩解活塞對(duì)缸筒的沖擊并降低油缸啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)壓力等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的高壓油缸的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的油缸活塞向缸底方向運(yùn)動(dòng)、緩沖過(guò)程中示意圖。圖3為本實(shí)用新型的油缸活塞向缸底反方向運(yùn)動(dòng)、啟動(dòng)過(guò)程中示意圖。圖4為本實(shí)用新型的高壓油缸的圓柱曲面銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4中的A-A剖視圖。附圖1 附圖5中標(biāo)號(hào)1缸筒，11節(jié)流孔，12油口，13有桿腔，14無(wú)桿腔，2活塞桿，21盲孔，3活塞，4鎖緊螺母，5鋼絲擋圈，6圓柱曲面銷(xiāo)，61錐形體，62第二環(huán)形槽，7緩沖孔，8單向節(jié)流閥。以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)附圖1 附圖5，無(wú)桿腔內(nèi)設(shè)有組合式緩沖裝置的高壓油缸，包括缸筒1、活塞桿2和活塞3，所述活塞3固定于活塞桿2的第一端。所述活塞桿2的第一端穿過(guò)所述活塞 3，并通過(guò)鎖緊螺母4將活塞3緊固于活塞桿2的第一端；所述活塞桿2的第一端的端面上設(shè)置有盲孔21，所述盲孔21內(nèi)設(shè)置有圓柱曲面銷(xiāo)6 ；在缸筒底部設(shè)置有緩沖孔7，以使得活塞3到達(dá)缸筒1底部時(shí)所述圓柱曲面銷(xiāo)6能夠插入所述緩沖孔7中；所述圓柱曲面銷(xiāo)6的遠(yuǎn)離活塞一端的端部為錐形體61，所述錐形體61的軸向斷面為拋物面；在缸筒1底部還設(shè)有與所述緩沖孔7相通的節(jié)流孔11，所述節(jié)流孔11內(nèi)設(shè)置有單向節(jié)流閥8 ；在缸筒1底部還設(shè)有與所述緩沖孔7相通的油口 12?；钊麑⒏淄矁?nèi)腔分為有桿腔13和無(wú)桿腔14，有桿腔13位于活塞桿2所在一側(cè)，無(wú)桿腔14位于無(wú)活塞桿的一側(cè)。缸筒底端的油口 12與所述無(wú)桿腔14相連通。所述盲孔、圓柱曲面銷(xiāo)和緩沖孔均與活塞同軸。所述油口 12的軸線為缸筒的徑—向孔。所述節(jié)流孔包括兩部分，其中一部分為缸筒的徑向孔，另一部分為軸線和活塞軸線相平行的軸向孔；所述單向節(jié)流閥設(shè)置于軸向孔與徑向孔交叉部分。當(dāng)活塞桿運(yùn)動(dòng)到缸筒底部時(shí)，通過(guò)緩沖孔和節(jié)流孔進(jìn)行組合節(jié)流，其中節(jié)流孔為定量節(jié)流，圓柱曲面銷(xiāo)和緩沖孔配合實(shí)現(xiàn)變量節(jié)流。圓柱曲面銷(xiāo)進(jìn)入緩沖孔以后，節(jié)流量逐漸增大，活塞的運(yùn)動(dòng)速度逐漸降低，使得緩沖過(guò)程較為平穩(wěn)。當(dāng)油口 12進(jìn)油時(shí)，單向節(jié)流閥起單向閥的作用，高壓油打開(kāi)單向節(jié)流閥，進(jìn)入無(wú)桿腔14，由高壓油驅(qū)動(dòng)活塞離開(kāi)缸筒底部時(shí)，可減小油缸的啟動(dòng)壓力。所述盲孔21的內(nèi)周面上設(shè)有第一環(huán)形槽，所述圓柱曲面銷(xiāo)6上插入所述盲孔21內(nèi)的一端的外周面上設(shè)有第二環(huán)形槽62 ；所述第一環(huán)形槽的開(kāi)口和第二環(huán)形槽62的開(kāi)口相對(duì)設(shè)置形成環(huán)形空腔，所述環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)置有鋼絲擋圈5或多個(gè)鋼球，以將所述圓柱曲面銷(xiāo)6固定于所述盲孔21之內(nèi)。所述鋼絲擋圈或鋼球的一部分位于第一環(huán)形槽內(nèi)，另一部分位于第二環(huán)形槽62內(nèi)，恰好可以將圓柱曲面銷(xiāo)卡在盲孔之內(nèi)。所述鋼絲擋圈或鋼球與環(huán)形空腔之間為間隙配合，使得圓柱曲面銷(xiāo)浮動(dòng)連接于盲孔之內(nèi)，圓柱曲面銷(xiāo)在盲孔之內(nèi)有一定的活動(dòng)余地。圓柱曲面銷(xiāo)具有浮動(dòng)特征，當(dāng)圓柱曲面銷(xiāo)進(jìn)入緩沖孔時(shí)，圓柱曲面銷(xiāo)可自動(dòng)調(diào)整以與緩沖孔同心，消除同軸度誤差的影響，便于圓柱曲面銷(xiāo)進(jìn)入緩沖孔。所述節(jié)流孔11的直徑為Imm 5mm。將節(jié)流孔直徑設(shè)置為Imm 5mm，以實(shí)現(xiàn)節(jié)流的目的。所述圓柱曲面銷(xiāo)6的外周面與緩沖孔7的內(nèi)周面之間的配合為間隙配合，配合間隙為0. 03mm 0. 2mm。通過(guò)圓柱曲面銷(xiāo)與緩沖孔之間的配合間隙的調(diào)整，來(lái)控制節(jié)流時(shí)的節(jié)流量，從而調(diào)整油缸減速的快慢，更好地緩解活塞和缸套之間的碰撞。實(shí)際操作時(shí)，圓柱曲面銷(xiāo)通過(guò)熱處理后具有外部硬芯部較軟的材料特性，直徑為IOmm 50mm。參見(jiàn)圖1，活塞3把油缸分為兩腔左端為有桿腔13，右端為無(wú)桿腔14。圓柱曲面銷(xiāo)6外周面與緩沖孔7內(nèi)周面為間隙配合(間隙大小為0.03mm 0.2mm)。當(dāng)有桿腔13 內(nèi)存在液壓油時(shí)，活塞桿2向油缸底部運(yùn)動(dòng)，圓柱曲面銷(xiāo)6右端近似拋物線圓錐部分逐漸進(jìn)入緩沖孔7時(shí)(如圖2所示)，緩沖孔7便開(kāi)始實(shí)現(xiàn)變節(jié)流，單向節(jié)流閥8節(jié)流孔(直徑為 Imm 5mm)實(shí)現(xiàn)恒節(jié)流，隨著緩沖過(guò)程的變化，組合節(jié)流面積逐漸減小，活塞3速度逐漸降低，直到整個(gè)緩沖過(guò)程結(jié)束，緩沖孔內(nèi)腔中的緩沖壓力保持均勻，活塞3接近油缸底部時(shí)的速度很低，無(wú)明顯噪聲和沖擊載荷。同時(shí)當(dāng)無(wú)桿腔14的油口 12進(jìn)油時(shí)(如圖3所示)，高壓油足以打開(kāi)單向節(jié)流閥8的閥芯，使得液壓油進(jìn)入液壓缸內(nèi)，活塞3開(kāi)始反向啟動(dòng)，活塞 3也不會(huì)因推力不足而產(chǎn)生啟動(dòng)緩慢或困難等現(xiàn)象。參見(jiàn)圖4和圖5，圓柱曲面銷(xiāo)6是采用耐磨材料通過(guò)熱處理后制造出的一種外部硬、芯部較軟的零件(直徑為IOmm 50mm)，右段有占緩沖行程2/3長(zhǎng)度的近似拋物線圓錐體部分，圓錐體部分銑加工三條立體曲面。圓柱曲面銷(xiāo)6的左端通過(guò)鋼絲擋圈5或鋼球與活塞桿2實(shí)現(xiàn)獨(dú)特的浮動(dòng)連接，間隙0. 3 0. 5mm,以便于緩沖時(shí)自動(dòng)調(diào)整為與緩沖孔7同心。裝配鋼絲擋圈5時(shí)，先通過(guò)導(dǎo)向套把鋼絲擋圈5全部擠入圓柱曲面銷(xiāo)6鋼絲擋圈槽中， 當(dāng)圓柱曲面銷(xiāo)6裝配到位后，鋼絲擋圈5正好利用自身的彈性彈入活塞桿浮動(dòng)孔的槽中，實(shí)現(xiàn)獨(dú)特的浮動(dòng)連接。具體實(shí)施中可以改變裝配方式把鋼絲擋圈換為鋼球，使圓柱曲面銷(xiāo)6 連接方式可靠性更好。
權(quán)利要求1.無(wú)桿腔內(nèi)設(shè)有組合式緩沖裝置的高壓油缸，包括缸筒(1)、活塞桿⑵和活塞(3)， 所述活塞(3)固定于活塞桿O)的第一端，其特征是，所述活塞桿O)的第一端穿過(guò)所述活塞(3)，并通過(guò)鎖緊螺母(4)將活塞C3)緊固于活塞桿O)的第一端；所述活塞桿O)的第一端的端面上設(shè)置有盲孔(21)，所述盲孔內(nèi)設(shè)置有圓柱曲面銷(xiāo)(6)；在缸筒底部設(shè)置有緩沖孔⑵，以使得活塞(3)到達(dá)缸筒⑴底部時(shí)所述圓柱曲面銷(xiāo)(6)能夠插入所述緩沖孔(7)中；所述圓柱曲面銷(xiāo)(6)的遠(yuǎn)離活塞一端的端部為錐形體(61)，所述錐形體(61)的軸向斷面為拋物面；在缸筒(1)底部還設(shè)有與所述緩沖孔(7)相通的節(jié)流孔(11)，所述節(jié)流孔(11)內(nèi)設(shè)置有單向節(jié)流閥⑶；在缸筒⑴底部還設(shè)有與所述緩沖孔⑵相通的油口 (12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)桿腔內(nèi)設(shè)有組合式緩沖裝置的高壓油缸，其特征是，所述盲孔的內(nèi)周面上設(shè)有第一環(huán)形槽，所述圓柱曲面銷(xiāo)(6)上插入所述盲孔內(nèi)的一端的外周面上設(shè)有第二環(huán)形槽(6 ；所述第一環(huán)形槽的開(kāi)口和第二環(huán)形槽(6 的開(kāi)口相對(duì)設(shè)置形成環(huán)形空腔，所述環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)置有鋼絲擋圈(5)或多個(gè)鋼球，以將所述圓柱曲面銷(xiāo)(6)固定于所述盲孔之內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)桿腔內(nèi)設(shè)有組合式緩沖裝置的高壓油缸，其特征是，所述節(jié)流孔(11)的直徑為Imm 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)桿腔內(nèi)設(shè)有組合式緩沖裝置的高壓油缸，其特征是， 所述圓柱曲面銷(xiāo)(6)的外周面與緩沖孔(7)的內(nèi)周面之間的配合為間隙配合，配合間隙為 0. 03mm 0. 2mm0
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)桿腔內(nèi)設(shè)有組合式緩沖裝置的高壓油缸，包括缸筒、活塞桿和活塞，活塞固定于活塞桿的第一端?；钊麠U的第一端穿過(guò)活塞，并通過(guò)鎖緊螺母將活塞緊固于活塞桿的第一端；活塞桿的第一端的端面上設(shè)置有盲孔，盲孔內(nèi)設(shè)置有圓柱曲面銷(xiāo)；在缸筒底部設(shè)置有緩沖孔；圓柱曲面銷(xiāo)的遠(yuǎn)離活塞一端的端部設(shè)置為錐形體，錐形體的軸向斷面為拋物面；在缸筒底部還設(shè)有與緩沖孔相通的節(jié)流孔，節(jié)流孔內(nèi)設(shè)置有單向節(jié)流閥；在缸筒底部還設(shè)有與緩沖孔相通的油口。本實(shí)用新型的高壓油缸，具有可實(shí)現(xiàn)逐漸節(jié)流緩解活塞對(duì)缸筒的沖擊的目的、降低油缸啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)壓力等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F15B15/22GK202132304SQ201120272678
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者張志飛, 朱玉巧, 朱紅梅, 鄭家菊, 陳善坤 申請(qǐng)人:合肥長(zhǎng)源液壓股份有限公司