專利名稱：活塞缸和工程機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工程機械領(lǐng)域，具體地，涉及一種活塞缸和工程機械。
背景技術(shù)：
在大量的工程機械中，都采用活塞缸來控制執(zhí)行機構(gòu)的動作，例如支腿的伸縮、吊臂的動作和鏟斗的動作等，而各種應(yīng)用場合中的活塞缸在動作時，活塞和缸底之間都會產(chǎn)生不同程度的沖擊。挖掘機作為工程機械中的一種重要設(shè)備，其動作頻繁、反應(yīng)速度較快，因而這種沖擊尤其較大。由于對挖掘機的動作速度、穩(wěn)定性方面的要求，挖掘機中的活塞缸(例如動臂油缸、斗桿油缸)均會在活塞的一側(cè)或兩側(cè)加上緩沖機構(gòu)，該緩沖機構(gòu)通常為節(jié)流式緩沖機構(gòu)，從而在活塞進入缸筒的一端或另一端時能夠形成緩沖腔，以產(chǎn)生一定的緩沖壓力來對活塞的運動減速，進而減小活塞缸在兩端的撞擊和液壓沖擊。如圖I所示為目前常用的挖掘機的活塞缸的典型結(jié)構(gòu)圖，該活塞缸包括缸筒I、活 塞2、活塞桿3、導向套4和緩沖套5，活塞2設(shè)置在缸筒I內(nèi)并且與活塞桿3連接，導向套4設(shè)置在缸筒I的一端并且活塞桿3的一端從導向套4伸出缸筒I,導向套4上形成有與活塞缸的有桿腔連通的油口 6，緩沖套5套設(shè)在活塞桿3上位于靠近活塞2的位置。當活塞2朝向?qū)蛱?運動時，有桿腔內(nèi)的油液通過活塞桿3與導向套4之間的環(huán)形通道14和油口 6回油。當活塞2運動到緩沖套5與導向套4接觸時，環(huán)形通道14被緩沖套5密封，活塞缸的主要回油路被堵塞，此時在活塞2和導向套4之間形成緩沖腔并且緩沖腔內(nèi)產(chǎn)生一定的壓力，使得緩沖套5受壓靠近活塞桿3的臺階面9，從而形成可靠的端面密封。這樣油液就無法通過緩沖套5和活塞桿3之間的間隙10(緩沖套5和活塞桿3之間通常形成有約O. 5mm的間隙，從而可以徑向運動以補償加工誤差)流到油口 6進行回油，而是通過緩沖套5上設(shè)置的坡口 7和油口 6回油。隨著活塞2繼續(xù)運動，由于坡口 7未貫通緩沖套5的外壁，導致緩沖腔的節(jié)流面積越來越小，緩沖腔內(nèi)的壓力越來越大，從而活塞2的運動速度逐漸減緩，以達到減小活塞缸的末端沖擊和振動的目的。當活塞2反向運動時，油液通過油口 6以及緩沖套5和活塞桿3之間的間隙10進入有桿腔內(nèi)，從而快速進油以減小反向啟動的時間。如圖2所示為圖I的局部放大圖，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中當緩沖套5壓向活塞桿3的臺階面9時，間隙10在局部區(qū)域(如間隙位于活塞桿的臺階面9附近的區(qū)域8)會存在較大的壓力沖擊。由于活塞缸的動作頻繁，導致該區(qū)域的疲勞應(yīng)力較大，導致緩沖套5和活塞桿3的疲勞壽命較低，容易損壞。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種活塞缸和工程機械，該活塞缸能夠避免緩沖套與活塞桿之間的壓力沖擊，降低緩沖套和活塞桿的疲勞應(yīng)力，起到保護作用。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種活塞缸，該活塞缸包括缸筒、活塞、活塞桿、導向套和緩沖套，所述活塞設(shè)置在所述缸筒內(nèi)并且與所述活塞桿的一端連接，所述導向套設(shè)置在所述缸筒的一端并且所述活塞桿的另一端穿過所述導向套伸出所述缸筒外，所述導向套上形成有油口，所述導向套和所述活塞桿之間形成有環(huán)形通道，所述油口通過所述環(huán)形通道與所述活塞缸的有桿腔連通，所述緩沖套套設(shè)在所述活塞桿上且位于所述活塞和所述活塞桿的臺階面之間，所述緩沖套的外徑與所述導向套的內(nèi)徑相匹配，所述緩沖套和所述活塞桿之間形成有間隙，其中，所述臺階面上設(shè)置有至少一個第一槽，該至少一個第一槽沿徑向延伸并且與所述間隙連通以形成節(jié)流通道。優(yōu)選地，所述臺階面上設(shè)置有多個第一槽，該多個第一槽沿所述活塞桿的周向均勻分布。優(yōu)選地，所述活塞桿的靠近所述臺階面的位置形成有環(huán)形凹槽，所述第一槽通過 所述環(huán)形凹槽與所述間隙連通。優(yōu)選地，所述緩沖套的靠近所述活塞的端面上形成有至少一個第二槽，該至少一個第二槽沿徑向延伸，所述有桿腔通過所述第二槽與所述間隙連通。 優(yōu)選地，所述緩沖套的外周面上設(shè)置有至少一個坡口，該至少一個坡口分別與所述至少一個第一槽對應(yīng)，所述坡口的軸向長度小于所述緩沖套的軸向長度。優(yōu)選地，所述緩沖套的外周面上設(shè)置有多個坡口，該多個坡口沿所述緩沖套的周向均勻分布。優(yōu)選地，所述間隙的徑向?qū)挾葹镺. 5mnT2mm。優(yōu)選地，所述緩沖套的靠近所述臺階面的端部形成有倒角。本實用新型的另一方面提供一種工程機械，該工程機械具有活塞缸，其中，該活塞缸為根據(jù)上面所述的活塞缸。通過上述技術(shù)方案，在活塞運動到缸筒端部時，即活塞逐漸靠近導向套時，活塞缸的有桿腔通過間隙、第一槽和環(huán)形通道始終與油口保持常通的狀態(tài)，從而緩沖套對活塞的運動具有緩沖作用。另外，形成在活塞桿的臺階面上的第一槽在該過程中始終處于節(jié)流狀態(tài)，因而位于臺階面附近區(qū)域的間隙不會產(chǎn)生壓力沖擊，減小該區(qū)域的疲勞應(yīng)力，從而保護了緩沖套和活塞桿，避免緩沖套和活塞桿相互之間撞擊而損壞，提高了它們的使用壽命。本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中圖I是現(xiàn)有技術(shù)的活塞缸的剖視圖；圖2是圖I所示的活塞缸的局部放大圖；圖3是本實用新型的活塞缸的剖視圖；圖4是圖3所示的活塞缸的局部放大圖；以及圖5是圖3所示的活塞缸的緩沖套的立體圖。附圖標記說明I 缸筒2 活塞3 活塞桿 4 導向套5 緩沖套 6 油口[0028]7坡口8區(qū)域9臺階面10間隙11第一槽12環(huán)形凹槽13第二槽14環(huán)形通道
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。如圖3和圖4所示，本實用新型的一方面提供一種活塞缸，該活塞缸包括缸筒I、活塞2、活塞桿3、導向套4和緩沖套5，所述活塞2設(shè)置在所述缸筒I內(nèi)，且能夠在缸筒I內(nèi)往復運動，活塞2與所述活塞桿3的一端連接。為了引導活塞桿3的運動并且密封缸筒I的 端部，所述導向套4設(shè)置在所述缸筒I的一端并且所述活塞桿3的另一端穿過所述導向套4伸出所述缸筒I外，活塞桿3的另一端可與其它機構(gòu)連接。所述導向套4上形成有油口 6，油口 6與外部油管連通，并且所述導向套4和所述活塞桿3之間形成有環(huán)形通道14，所述油口 6通過所述環(huán)形通道14與所述活塞缸的有桿腔連通，當緩沖套5未進入導向套4內(nèi)時，有桿腔內(nèi)的油液可以通過油口 6流出缸筒I。所述緩沖套5套設(shè)在所述活塞桿3上且位于所述活塞2和所述活塞桿3的臺階面9之間，所述緩沖套5的外徑與所述導向套4的內(nèi)徑相匹配，即導向套4的內(nèi)徑大致等于緩沖套5的外徑，從而活塞2朝向?qū)蛱?運動時，緩沖套5可以進入導向套4內(nèi)，以逐漸堵塞環(huán)形通道14形成密封。所述緩沖套5和所述活塞桿3之間形成有間隙10，該間隙10為環(huán)形并且厚度大約為O. 5_，從而有桿腔內(nèi)的油液能夠進入該間隙10內(nèi)。當緩沖套5進入導向套4內(nèi)而堵塞環(huán)形通道14時，由于設(shè)置在所述臺階面9上的至少一個第一槽11與所述間隙10連通，間隙10內(nèi)的油液通過該至少一個第一槽11沿徑向流動到環(huán)形通道14內(nèi)，并且第一槽11具有節(jié)流作用，油液最后通過油口 6流出缸筒I。因此，在活塞2運動到缸筒I端部時，即活塞2逐漸靠近導向套4時，活塞缸的有桿腔通過間隙10、第一槽11和環(huán)形通道14始終與油口 6保持常通的狀態(tài)，從而緩沖套5對活塞2的運動具有緩沖作用。另外，形成在活塞桿3的臺階面9上的第一槽11在該過程中始終處于節(jié)流狀態(tài)，因而位于臺階面9附近區(qū)域的間隙10不會產(chǎn)生壓力沖擊，減小該區(qū)域的疲勞應(yīng)力，從而保護了緩沖套5和活塞桿3，避免緩沖套5和活塞桿3相互之間撞擊而損壞，提聞了它們的使用壽命。當油口 6進油時，緩沖套5在壓力油的作用下向左運動，使緩沖套5和臺階面9之間形成間隙，由于活塞桿3的臺階面9上形成有常通的第一槽11，并且第一槽11與間隙10連通，進而油液可快速進入活塞缸的有桿腔內(nèi)，推動活塞2反向運動。因此，活塞缸的活塞桿3收縮時，有桿腔能夠快速進油，以實現(xiàn)快速啟動，減小反應(yīng)時間。如圖3所示，為了提高第一槽11的節(jié)流作用，優(yōu)選地，所述臺階面9上設(shè)置有多個第一槽11，該多個第一槽11沿所述活塞桿3的周向均勻分布。由于沿活塞桿3的周向均勻設(shè)置多個第一槽11，該多個第一槽11均有節(jié)流作用，從而提高了緩沖套5的緩沖作用。多個第一槽11中的油液均可以減緩緩沖套5和活塞桿3之間的碰撞，從而降低了臺階面9附近區(qū)域的壓力沖擊。如圖4所示，為了方便第一槽11與間隙10更順暢的連通，優(yōu)選地，所述活塞桿3的靠近所述臺階面9的位置形成有環(huán)形凹槽12，所述第一槽11通過所述環(huán)形凹槽12與所述間隙10連通。這樣可以縮短第一槽11沿徑向的長度，方便其加工，并且不會影響活塞桿3在臺階面9處的受力強度，保證活塞桿3的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。由于環(huán)形凹槽12設(shè)置在第一槽11與間隙10連接的拐角位置，還能夠緩沖此處的油液沖擊，使得油液流通順暢。由于緩沖套5的長度可以設(shè)置為小于活塞2和臺階面9之間的距離，從而緩沖套5可以沿軸向運動。當緩沖套5進入導向套4時，有桿腔內(nèi)的油液對緩沖套5施壓，使得緩沖套5壓靠在臺階面9上。為了減小緩沖套5的軸向運動而造成的磨損，如圖3所示，將緩沖套5設(shè)置在活塞2和臺階面9之間，使其沿軸向的運動較小。另外，如圖5所示，所述緩沖套5的靠近所述活 塞2的端面上形成有至少一個第二槽13，該至少一個第二槽13沿徑向延伸，所述有桿腔通過所述第二槽13與所述間隙10連通。該實施方式中，緩沖套5具有沿周向均勻分布的多個第二槽13，有桿腔內(nèi)的油液通過第二槽13流入間隙10中，然后流到環(huán)形凹槽12內(nèi)通過第一槽11流到環(huán)形通道14，最后從油口 6流出。緩沖套5位置固定，避免造成有桿腔內(nèi)的壓力波動和沖擊，減小對臺階面9的碰撞，減小緩沖套5與活塞桿3之間的磨損。為了進一步提高緩沖效果，如圖3-圖5所示，優(yōu)選地，所述緩沖套5的外周面上設(shè)置有至少一個坡口 7，該至少一個坡口 7分別與所述至少一個第一槽11對應(yīng)，所述坡口 7的軸向長度小于所述緩沖套5的軸向長度。在該實施方式中，緩沖套5上設(shè)置有三個坡口 7，臺階面9上設(shè)置有三個第一槽11，兩者相互匹配。當活塞2未進入導向套4時，有桿腔內(nèi)的油液通過環(huán)形通道14從油口 6流出，緩沖套5不具有緩沖作用；當活塞2剛進入導向套4時，有桿腔內(nèi)的油液一部分通過坡口 7流入環(huán)形通道14內(nèi)，另一部分通過彼此連通的第二槽13、間隙10和第一槽11流入環(huán)形通道14內(nèi)，最終都通過油口 6流出，該活塞缸中具有兩種不同的節(jié)流結(jié)構(gòu)，使得緩沖套5的緩沖作用更好；當活塞2繼續(xù)朝向?qū)蛱?運動直至坡口 7完全被導向套4覆蓋時，坡口 7不再起節(jié)流作用，有桿腔內(nèi)的油液均通過第二槽13、間隙10和第一槽11流入環(huán)形通道14內(nèi)，最終都通過油口 6流出，此時第一槽11依然發(fā)揮節(jié)流作用，使得活塞2運動的整個過程中緩沖套5—直發(fā)揮緩沖作用。如圖5所示,為了使緩沖套5的緩沖力均勻分布,優(yōu)選地,所述緩沖套5的外周面上設(shè)置有多個坡口 7，該多個坡口 7沿所述緩沖套5的周向均勻分布。設(shè)置多個坡口 7使得緩沖效果提高，將其均勻設(shè)置在緩沖套5的周面上，使得緩沖套5的結(jié)構(gòu)簡單，加工制造容易。為了簡化活塞缸的加工制造,優(yōu)選地,所述間隙10的徑向?qū)挾葹镺. 5mnT2mm。采用O. 5_的徑向?qū)挾鹊拈g隙10的活塞缸可以不改變現(xiàn)有技術(shù)中的活塞缸的緩沖套5的結(jié)構(gòu)和尺寸，減少制造和加工時的改變，簡化制造流程。另外，采用較大徑向?qū)挾?例如2mm)的間隙10的活塞缸，緩沖套5和活塞桿3的配合尺寸較大，緩沖套5的加工精度要求較低，降低了緩沖套5的制造和加工難度，并且安裝時較簡便，從而簡化了整個活塞缸的制造和裝配。此時，間隙10不起節(jié)流作用，第一槽11起節(jié)流作用，其通流面積不會改變，節(jié)流作用平穩(wěn)。為了使得活塞2在運動的過程中能夠順利地進入導向套4內(nèi)，如圖5所示，優(yōu)選地，所述緩沖套5的靠近所述臺階面9的端部形成有倒角。緩沖套5的端部形成倒角，既提高了緩沖套5加工的エ藝性和實用性，又保證了緩沖套5和導向套4之間的安裝配合度。本實用新型的另一方面提供ー種工程機械，該工程機械具有活塞缸，其中，該活塞缸為根據(jù)上面所述的活塞缸。上面所述的活塞缸適用于各種需要液壓執(zhí)行元件的工程機械，特別是動作頻繁、大沖擊的挖掘機等，其良好的緩沖效果能夠提高活塞缸的使用壽命，并且減小工作過程中的各種液壓沖擊。以上結(jié)合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應(yīng)當視為本實用新型所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種活塞缸，該活塞缸包括缸筒(I)、活塞(2)、活塞桿(3)、導向套(4)和緩沖套(5)，所述活塞(2)設(shè)置在所述缸筒(I)內(nèi)并且與所述活塞桿(3)的一端連接，所述導向套(4)設(shè)置在所述缸筒(I)的一端并且所述活塞桿(3)的另一端穿過所述導向套(4)伸出所述缸筒(I)外，所述導向套(4)上形成有油口(6)，所述導向套(4)和所述活塞桿(3)之間形成有環(huán)形通道(14)，所述油口(6)通過所述環(huán)形通道(14)與所述活塞缸的有桿腔連通，所述緩沖套(5)套設(shè)在所述活塞桿(3)上且位于所述活塞(2)和所述活塞桿(3)的臺階面(9)之間，所述緩沖套(5)的外徑與所述導向套(4)的內(nèi)徑相匹配，所述緩沖套(5)和所述活塞桿(3)之間形成有間隙(10)，其特征在于，所述臺階面(9)上設(shè)置有至少一個第一槽(11)，該至少一個第一槽(11)沿徑向延伸并且與所述間隙(10)連通以形成節(jié)流通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的活塞缸，其特征在于，所述臺階面(9)上設(shè)置有多個第一槽(11)，該多個第一槽(11)沿所述活塞桿(3 )的周向均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的活塞缸，其特征在于，所述活塞桿(3)的靠近所述臺階面(9)的位置形成有環(huán)形凹槽(12)，所述第一槽(11)通過所述環(huán)形凹槽(12)與所述間隙(10)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的活塞缸，其特征在于，所述緩沖套(5)的靠近所述活塞(2)的端面上形成有至少一個第二槽(13)，該至少一個第二槽(13)沿徑向延伸，所述有桿腔通過所述第二槽(13)與所述間隙(10)連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的活塞缸，其特征在于，所述緩沖套(5)的外周面上設(shè)置有至少一個坡口( 7 )，該至少一個坡口( 7 )分別與所述至少一個第一槽(11)對應(yīng)，所述坡口( 7 )的軸向長度小于所述緩沖套(5)的軸向長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的活塞缸，其特征在于，所述緩沖套(5)的外周面上設(shè)置有多個坡口(7)，該多個坡口(7)沿所述緩沖套(5)的周向均勻分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的活塞缸，其特征在于，所述間隙(10)的徑向?qū)挾葹镺.5mnT2mm0
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的活塞缸，其特征在于，所述緩沖套(5)的靠近所述臺階面(9)的端部形成有倒角。
9.一種工程機械，該工程機械具有活塞缸，其特征在于，該活塞缸為根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項所述的活塞缸。
專利摘要本實用新型公開了一種活塞缸，該活塞缸包括缸筒、活塞、活塞桿、導向套和緩沖套，活塞設(shè)置在缸筒內(nèi)并且與活塞桿的一端連接，導向套設(shè)置在缸筒的一端且活塞桿的另一端穿過導向套伸出缸筒外，導向套上形成有油口，導向套和活塞桿之間形成有環(huán)形通道，油口通過環(huán)形通道與活塞缸的有桿腔連通，緩沖套套設(shè)在活塞桿上且位于活塞和活塞桿的臺階面之間，緩沖套的外徑與導向套的內(nèi)徑相匹配，緩沖套和活塞桿之間形成有間隙，其中，臺階面上設(shè)置有至少一個第一槽，該至少一個第一槽沿徑向延伸且與間隙連通以形成節(jié)流通道。本實用新型還公開了一種工程機械。該活塞缸能夠避免緩沖套與活塞桿之間的壓力沖擊，降低緩沖套和活塞桿的疲勞應(yīng)力。
文檔編號F15B15/22GK202612262SQ201220286120
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者陶軍, 左春庚, 鄒婿邵, 張勁 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司