專利名稱：一種高壓油缸及包括該油缸的挖掘機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液壓油缸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高壓油缸及包括該油缸的挖掘機。
背景技術(shù)：
液壓油缸是工程機械中廣泛使用的部件，是液壓系統(tǒng)中一種常用的直線運動式執(zhí)行元件。在油缸工作過程中，活塞需要不斷往復(fù)運動，當(dāng)活塞桿伸出或縮回到極限位置時，活塞端面會對端蓋及底面產(chǎn)生很大的沖擊，產(chǎn)生了很大的慣性力和沖擊載荷，可能會造成液壓油缸的損壞。為了保護油缸和安全起見，油缸內(nèi)部需要設(shè)置緩沖裝置，以保證油缸運行到行程末端時機械工作的穩(wěn)定性?，F(xiàn)有的工程機械油缸無桿腔一般都設(shè)置有一套緩沖裝置。如圖I所示，目前的無桿腔內(nèi)設(shè)有緩沖裝置的高壓油缸主要包括缸筒20、活塞桿21和活塞22，如圖I所示，活塞22固定于活塞桿21的第一端?；钊麠U21的第一端穿過活 塞22，并通過鎖緊螺母23將活塞22緊固于活塞桿21的第一端。活塞桿21的第一端的端面上設(shè)置有盲孔30，盲孔30內(nèi)設(shè)置有圓柱曲面銷25。在缸筒底部設(shè)置有緩沖孔26。圓柱曲面銷25的遠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20底部還設(shè)有與緩沖孔26相通的節(jié)流孔28，節(jié)流孔28內(nèi)設(shè)置有單向節(jié)流閥27。在缸筒20底部還設(shè)有與緩沖孔26相通的油口 29。這種高壓油缸可實現(xiàn)逐漸節(jié)流緩解活塞對缸筒的沖擊，并可降低油缸啟動時的啟動壓力。但是目前的液壓油缸還存在以下問題，油缸的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，緩沖效果較差，而且油缸的緩沖效果對錐形體的要求較高，由于油缸的整個緩沖過程要靠錐形體來完成，對錐形體的加工要求也較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前的高壓油缸結(jié)構(gòu)復(fù)雜、緩沖效果差以及對油缸中錐形體的加工要求較高的問題，現(xiàn)提供一種高壓油缸。具體技術(shù)方案如下
一種無桿腔內(nèi)設(shè)有緩沖裝置的高壓油缸，所述高壓油缸包括活塞桿、缸筒和活塞，所述活塞固定在所述活塞桿上，其中，所述缸筒端部設(shè)有缸筒端蓋，所述活塞桿上在所述活塞與所述活塞桿端部之間設(shè)有第一緩沖區(qū)和第二緩沖區(qū)，所述第一緩沖區(qū)遠離所述活塞桿端部方向，所述第一緩沖區(qū)上設(shè)有多條沿軸向分布于所述活塞桿表面的凹槽，所述凹槽深度沿向所述缸筒端蓋方向逐漸加深，所述缸筒端蓋設(shè)有與所述第一緩沖區(qū)、所述第二緩沖區(qū)相匹配的第一空腔和第二空腔，所述缸筒端蓋還設(shè)有與所述空腔相連通的油口。優(yōu)選的，所述第二緩沖區(qū)內(nèi)設(shè)有緩沖回油孔和進油孔，所述進油孔沿徑向貫穿所述活塞桿，所述緩沖回油孔從所述活塞桿端面沿所述活塞桿軸向所設(shè)并與所述回油孔相連通，所述緩沖回油孔中設(shè)有單向閥。優(yōu)選的，所述第二緩沖區(qū)上設(shè)有多條沿軸向分布于所述活塞桿表面的平衡槽或沿所述活塞桿圓周方向上均布的節(jié)流槽，所述平衡槽或節(jié)流槽沿向所述缸筒端蓋方向逐漸加深。優(yōu)選的，所述第二緩沖區(qū)設(shè)計為圓柱面。優(yōu)選的，所述凹槽相互平行且間距相等。優(yōu)選的，所述油口與所述第一空腔相連通。優(yōu)選的，所述第一緩沖區(qū)活塞桿直徑大于所述第二緩沖區(qū)活塞桿直徑。優(yōu)選的，所述第二緩沖區(qū)和所述第二空腔配合方式為間隙配合。優(yōu)選的，所述單向閥包括鋼球、與所述鋼球相連接的壓緊彈簧和與所述壓緊彈簧相連接的彈簧擰緊裝置。一種挖掘機，所述挖掘機安裝有上述任一項所述的高壓油缸。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案中提供的高壓油缸及包括該油缸的挖掘機具有以下優(yōu)點通過在無桿腔內(nèi)設(shè)有第一緩沖區(qū)和第二緩沖區(qū)兩個緩沖裝置，并且采用活塞桿和緩沖裝置一體化設(shè)計，不僅油缸結(jié)構(gòu)更加簡單，而且緩沖效果較好，延長了油缸使用壽命。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是現(xiàn)有技術(shù)高壓油缸結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明實施例中提供的高壓油缸活塞桿結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明實施例中提供的高壓油缸缸筒總成結(jié)構(gòu)示意 圖4是本發(fā)明實施例中提供的高壓油缸結(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明實施例中提供的高壓油缸緩沖過程示意 圖6是本發(fā)明實施例中提供的高壓油缸活塞伸出過程示意圖。附圖中，各標(biāo)號所代表的組件列表如下
I活塞桿，2缸筒，3活塞，4缸筒端蓋，5第一緩沖區(qū)，6第二緩沖區(qū)，7凹槽，8第一空腔，9第二空腔，10油口，11進油孔，12緩沖回油孔，13單向閥，131鋼球，132壓緊彈簧，133彈簧擰緊裝置，14低壓液壓油，15高壓液壓油，20缸筒，21活塞桿，22活塞，23鎖緊螺母，25圓柱曲面銷，26緩沖孔，27單向節(jié)流閥，28節(jié)流孔，29油口，30盲孔。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。如圖2至圖4所示，本發(fā)明實施例提供了一種高壓油缸，包括活塞桿I、缸筒2和活塞3，活塞3固定在活塞桿I上，其中，缸筒2端部設(shè)有缸筒端蓋4，活塞桿I上在活塞3與活塞桿I端部之間設(shè)有第一緩沖區(qū)5和第二緩沖區(qū)6，第一緩沖區(qū)5遠離活塞桿I端部方向，第一緩沖區(qū)5上設(shè)有多條沿軸向分布于活塞桿I表面的凹槽7,凹槽7深度沿向缸筒端蓋4方向逐漸加深，凹槽7相互平行且間距相等。缸筒端蓋4設(shè)有與第一緩沖區(qū)5、第二緩沖區(qū)6相匹配的第一空腔8和第二空腔9，缸筒端蓋4還設(shè)有與第一空腔8相連通的油口10。當(dāng)活塞桿I運動到缸筒2底部時，第一緩沖區(qū)5進入第一空腔8配合實現(xiàn)變量節(jié)流，第一緩沖區(qū)5進入第一空腔8后，節(jié)流量逐漸變大，活塞3運動速度逐漸降低，在第二緩沖裝置配合下，使緩沖過程較為平穩(wěn)。第二緩沖區(qū)6內(nèi)設(shè)有緩沖回油孔12和進油孔11，回油孔11沿徑向貫穿活塞桿1，緩沖進油孔12從活塞桿I端面沿活塞桿I軸向所設(shè)并與回油孔11相連通，緩沖進油孔12中設(shè)有單向閥13。單向閥13包括鋼球131、與鋼球131相連接的壓緊彈簧132和與壓緊彈簧132相連接的彈簧擰緊裝置133。緩沖孔12與活塞3同軸，油口 10的軸線與回油孔11平行。另外，第二緩沖區(qū)6也可以設(shè)計為具有多條沿軸向分布于活塞桿I表面的平衡槽或具有沿活塞桿I圓周方向上均布的節(jié)流槽，其中平衡槽或節(jié)流槽沿向缸筒端蓋4方向逐
漸加深。同時，第二緩沖區(qū)6也可設(shè)計為具有圓柱面的結(jié)構(gòu)。第一緩沖區(qū)5活塞桿直徑大于第二緩沖區(qū)6活塞桿直徑。第二緩沖區(qū)6和第二空腔9配合方式為間隙配合，通過第二緩沖區(qū)6和第二空腔9間隙配合來調(diào)整控制節(jié)流時的節(jié)流量，輔助第一緩沖區(qū)5進一步調(diào)整油缸減速的快慢，更好的緩解活塞3和缸筒端蓋4的碰撞。下面簡單描述本發(fā)明實施例的工作原理。如圖5所示，當(dāng)油缸活塞桿I回縮時，液壓油推動活塞3運動，無桿腔液壓油為低壓油15回入油箱，隨著活塞3繼續(xù)運行當(dāng)進入緩沖區(qū)時，這時活塞桿I上第一緩沖區(qū)5插入缸筒端蓋上第一空腔8，活塞桿上第二緩沖區(qū)6插入缸筒端蓋第二空腔9，其中第一緩沖區(qū)5靠活塞桿上節(jié)流部件逐步加深的凹槽7在活塞與端蓋第一空腔8前端形成逐漸升高的高壓腔，逐步減慢運行速度，進行緩沖；第二緩沖區(qū)6則靠活塞桿3和油缸端蓋4兩者之間的間隙配合，起到一定阻尼作用來輔助第一緩沖區(qū)5減緩速度，減輕第一緩沖區(qū)5形成的高壓，保護活塞上密封系統(tǒng)，當(dāng)完成緩沖過程后，油缸無桿腔進油時，如圖6所示，這時高壓液壓油14從油口進入，一部分高壓液壓油14推動活塞桿第一緩沖區(qū)前端，另外一部分高壓液壓油14通過活塞桿上回油孔11進入緩沖進油孔12中，進一步推開鋼球131經(jīng)單向閥13迅速充滿第二空腔9，活塞3反向啟動，加快啟動速度，使得活塞3不會因推力不足產(chǎn)生啟動緩慢或啟動困難的現(xiàn)象。本發(fā)明實施例還公開了一種挖掘機，該挖掘機安裝有上述所述的高壓油缸。挖掘機的其它部分可參考現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述。本發(fā)明實施例公開的高壓油缸及包括該油缸的挖掘機通過設(shè)計采用的緩沖結(jié)構(gòu)包括第一緩沖區(qū)和第二緩沖區(qū)，緩沖時兩緩沖區(qū)共同作用實現(xiàn)緩沖，緩沖效果好，并可有效地降低無桿腔緩沖壓力，防止緩沖瞬間產(chǎn)生的高溫、高壓損壞活塞密封系統(tǒng)，延長油缸使用壽命；另外活塞桿和緩沖裝置設(shè)計成一體化，使結(jié)構(gòu)更加簡單，緩沖效果更好，同時也能更好地降低油缸啟動時的啟動壓力。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高壓油缸，包括活塞桿(I)、缸筒(2)和活塞(3)，所述活塞(3)固定在所述活塞桿(I)上，其特征在于，所述缸筒(2)端部設(shè)有缸筒端蓋(4)，所述活塞桿(I)上在所述活塞(3)與所述活塞桿(I)端部之間設(shè)有第一緩沖區(qū)(5)和第二緩沖區(qū)(6)，所述第一緩沖區(qū)(5) 遠離所述活塞桿(I)端部方向，所述第一緩沖區(qū)(5 )上設(shè)有多條沿軸向分布于所述活塞桿 (I)表面的凹槽(7)，所述凹槽(7)深度沿向所述缸筒端蓋(4)方向逐漸加深，所述缸筒端蓋(4)設(shè)有與所述第一緩沖區(qū)(5)、所述第二緩沖區(qū)(6)相匹配的第一空腔(8)和第二空腔 (9),所述缸筒端蓋(4)還設(shè)有與所述空腔相連通的油口( 10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓油缸，其特征在于，所述第二緩沖區(qū)內(nèi)設(shè)有緩沖回油孔(12)和進油孔(11)，所述進油孔(11)沿徑向貫穿所述活塞桿(1)，所述緩沖回油孔(12)從所述活塞桿(I)端面沿所述活塞桿(I)軸向所設(shè)并與所述進油孔(11)相連通，所述緩沖回油孔(12)中設(shè)有單向閥(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓油缸，其特征在于，所述第二緩沖區(qū)(6)上設(shè)有多條沿軸向分布于所述活塞桿(I)表面的平衡槽或沿所述活塞桿(I)圓周方向上均布的節(jié)流槽，所述平衡槽或節(jié)流槽沿向所述缸筒端蓋(4)方向逐漸加深。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓油缸，其特征在于，所述第二緩沖區(qū)設(shè)計為圓柱面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓油缸，其特征在于，多條所述凹槽(7)相互平行且間距相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓油缸，其特征在于，所述油口(10)與所述第一空腔(8) 相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓油缸，其特征在于，所述第一緩沖區(qū)(5)活塞桿直徑大于所述第二緩沖區(qū)(6)活塞桿直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓油缸，其特征在于，所述第二緩沖區(qū)(6)和所述第二空腔(9)配合方式為間隙配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓油缸，其特征在于，所述單向閥(13)包括鋼球(131)、與所述鋼球(131)相連接的壓緊彈簧(132)和與所述壓緊彈簧(132)相連接的彈簧擰緊裝置 (133)。
10.一種挖掘機，其特征在于，所述挖掘機安裝有權(quán)利要求I至8任一項所述的高壓油缸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓油缸及包括該油缸的挖掘機，屬于液壓油缸技術(shù)領(lǐng)域。所述油缸包括活塞桿、缸筒和活塞，活塞固定在活塞桿上，其中，缸筒端部設(shè)有缸筒端蓋，活塞桿上在活塞與活塞桿端部之間設(shè)有第一緩沖區(qū)和第二緩沖區(qū)，第一緩沖區(qū)遠離活塞桿端部方向，第一緩沖區(qū)上設(shè)有多條沿軸向分布于活塞桿表面的凹槽，凹槽深度沿向缸筒端蓋方向逐漸加深，缸筒端蓋設(shè)有與第一緩沖區(qū)、第二緩沖區(qū)相匹配的第一空腔和第二空腔，缸筒端蓋還設(shè)有與空腔相連通的油口。本發(fā)明通過在無桿腔內(nèi)設(shè)有第一緩沖區(qū)和第二緩沖區(qū)兩個緩沖裝置，并且采用活塞桿和緩沖裝置一體化設(shè)計，不僅油缸結(jié)構(gòu)更加簡單，而且緩沖效果較好，延長了油缸使用壽命。
文檔編號F15B15/22GK102705294SQ201210211969
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者李中才, 黃昌黎 申請人:上海三一重機有限公司