本發(fā)明涉及一種液壓設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種壓縮空氣回程單作用液壓缸。
背景技術(shù)：
液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)(或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng))的液壓執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠；用它來實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可免去減速裝置，并且沒有傳動(dòng)間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
液壓缸按作用形式可分為單作用液壓缸與雙作用液壓缸。其中單作用液壓缸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較簡單，只有一個(gè)進(jìn)油口，并兼做回油口，進(jìn)油口進(jìn)油時(shí)，活塞桿推出；液壓缸只能提供單向作用力，縮回時(shí)需要依靠外力作用(例如受負(fù)載重力的推動(dòng))。單作用液壓缸典型地應(yīng)用于運(yùn)輸車頂升油缸、履帶吊桅桿頂升油缸等中。
一般的單作用液壓缸，回程靠外力或者內(nèi)部安裝彈簧，靠彈簧的拉力或壓力回程；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，更換成本大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種壓縮空氣回程單作用液壓缸，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種壓縮空氣回程單作用液壓缸，包括壓縮空氣回程單作用液壓缸本體；所述壓縮空氣回程單作用液壓缸本體是由底蓋、活塞、缸筒、活塞桿、單向閥、缸蓋組成；其中底蓋固定安裝在缸筒最左側(cè)，缸筒的最右側(cè)設(shè)有缸蓋；缸筒與底蓋和缸蓋形成一個(gè)密封的圓柱形的缸體；在缸蓋中間開有通孔，通孔內(nèi)安裝有活塞桿；活塞固定安裝在活塞桿的最左側(cè)，活塞桿帶動(dòng)活塞在缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng)；在缸體的右側(cè)頂部設(shè)有單向閥；所述單向閥結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的輪胎的進(jìn)氣嘴相同，密封可靠，沖放氣方便，成本低廉。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述缸蓋的內(nèi)部兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)向套，導(dǎo)向套對活塞桿起導(dǎo)向和支承作用，從而增加缸蓋的使用壽命。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述活塞桿是由一級(jí)活塞桿和二級(jí)活塞桿組成，一級(jí)活塞桿活塞與桿做成一體結(jié)構(gòu)；其中二級(jí)活塞桿設(shè)置在一級(jí)活塞桿的內(nèi)部，一級(jí)活塞桿靠近活塞與桿體連接處的端面附近，設(shè)置徑向孔，該孔與一級(jí)活塞桿壁厚中的軸向孔相通；在一級(jí)活塞桿前端，有斜孔與軸向孔相通，通過斜孔與二級(jí)活塞桿有桿腔相通；二級(jí)活塞桿為空心結(jié)構(gòu)，在與活塞的連接處，有徑向孔與二級(jí)活塞桿內(nèi)部相通，二級(jí)活塞桿用于儲(chǔ)存壓縮空氣；二級(jí)活塞桿伸出端，一般采用焊接結(jié)構(gòu)；左端與活塞螺紋連接，伸出端與桿頭焊接，形成密封孔；二級(jí)活塞桿后端由固定在一級(jí)活塞桿孔內(nèi)的螺紋擋塊進(jìn)行軸向定位，定位結(jié)構(gòu)也可以是卡鍵結(jié)構(gòu)。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述活塞的外圓表面設(shè)有三個(gè)凹槽，凹槽內(nèi)安裝有O形密封圈。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述O形密封圈的兩側(cè)設(shè)有擋圈，擋圈是由聚四氟乙烯或尼龍制造而成，其厚度為1.25～2.5mm。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述活塞的外圓表面O形密封圈的凹槽中間開有寬0.3～0.5mm、深0.5～1mm、間距2～5mm的環(huán)形的平衡槽。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述底蓋和缸筒采用焊接結(jié)構(gòu)，也可以采用整體結(jié)構(gòu)。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述缸筒的上表面設(shè)有后油口；后油口焊接在缸體表面，如果壁厚超過20mm，可以直接在缸體表面加工螺紋孔，與接頭直接連接，避免了焊縫滲漏隱患；前端壓縮空氣入口的螺紋氣口直接焊接在缸體表面，如果壁厚允許，也可以直接在缸體壁上直接加工螺紋，同樣可以避免焊縫泄露的隱患。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述底蓋的外部結(jié)構(gòu)可以是單耳環(huán)、雙耳環(huán)、平底，或者采用法蘭或耳軸連接。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述缸蓋采用法蘭式與缸筒通過螺栓固定連接。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述活塞的最左端中間位置設(shè)有錐臺(tái)形的緩沖柱塞，在底蓋設(shè)有位置形狀相對應(yīng)的凹槽，凹槽的大小略大于錐臺(tái)形的緩沖柱塞。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用回程采用壓縮空氣，在使用前，將壓縮空氣通入回程腔，當(dāng)液壓缸需要回程時(shí)，將后端的油口連通油箱，使進(jìn)油卸荷，這時(shí)壓縮空氣產(chǎn)生的推力可以將活塞桿推回缸體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)回程。
附圖說明
圖1為一種壓縮空氣回程單作用液壓缸的結(jié)構(gòu)橫剖示意圖。
圖中：底蓋1、活塞2、缸筒3、活塞桿4、單向閥5、缸蓋6。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中，一種壓縮空氣回程單作用液壓缸，包括壓縮空氣回程單作用液壓缸本體；所述壓縮空氣回程單作用液壓缸本體是由底蓋1、活塞2、缸筒3、活塞桿4、單向閥5、缸蓋6組成；其中底蓋1固定安裝在缸筒3最左側(cè)，缸筒3的最右側(cè)設(shè)有缸蓋6；缸筒3與底蓋1和缸蓋6形成一個(gè)密封的圓柱形的缸體；在缸蓋6中間開有通孔，通孔內(nèi)安裝有活塞桿4；活塞2固定安裝在活塞桿4的最左側(cè)，活塞桿4帶動(dòng)活塞2在缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng)；在缸體的右側(cè)頂部設(shè)有單向閥5，用于向回程腔充入空氣，當(dāng)液壓缸需要回程時(shí)，先將液壓油卸荷，這時(shí)壓縮空氣產(chǎn)生的推力可以將活塞桿推回缸體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)回程；所述單向閥結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的輪胎的進(jìn)氣嘴相同，密封可靠，沖放氣方便，成本低廉。
所述缸蓋6的內(nèi)部兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)向套，導(dǎo)向套對活塞桿4起導(dǎo)向和支承作用，從而增加缸蓋6的使用壽命。
所述活塞桿4是由一級(jí)活塞桿和二級(jí)活塞桿組成，一級(jí)活塞桿活塞與桿做成一體結(jié)構(gòu)；其中二級(jí)活塞桿設(shè)置在一級(jí)活塞桿的內(nèi)部，一級(jí)活塞桿靠近活塞與桿體連接處的端面附近，設(shè)置徑向孔，該孔與一級(jí)活塞桿壁厚中的軸向孔相通；在一級(jí)活塞桿前端，有斜孔與軸向孔相通，通過斜孔與二級(jí)活塞桿有桿腔相通；二級(jí)活塞桿為空心結(jié)構(gòu)，在與活塞的連接處，有徑向孔與二級(jí)活塞桿內(nèi)部相通，二級(jí)活塞桿用于儲(chǔ)存壓縮空氣；二級(jí)活塞桿伸出端，由于只是密封壓縮空氣，強(qiáng)度要求較低，一般采用焊接結(jié)構(gòu)；這樣桿體采用無縫管，孔不用機(jī)械加工，節(jié)省材料消耗，左端與活塞螺紋連接，伸出端與桿頭焊接，形成密封孔，桿頭可以根據(jù)使用場合不同，進(jìn)行不同類型結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)；二級(jí)活塞桿后端由固定在一級(jí)活塞桿孔內(nèi)的螺紋擋塊進(jìn)行軸向定位，定位結(jié)構(gòu)也可以是卡鍵結(jié)構(gòu)。
所述活塞2的外圓表面設(shè)有三個(gè)凹槽，凹槽內(nèi)安裝有O形密封圈，在無液壓力時(shí)，靠O形密封圈的彈性對接觸面產(chǎn)生預(yù)接觸壓力，實(shí)現(xiàn)初始密封，當(dāng)密封腔充入壓力油后，在液壓力的作用下，O形密封圈擠向槽一側(cè)，密封面上的接觸壓力上升，提高了密封效果。
所述O形密封圈的兩側(cè)設(shè)有擋圈，擋圈是由聚四氟乙烯或尼龍制造而成，其厚度為1.25～2.5mm；用于放置O形密封圈被擠入活塞與缸壁間隙。
所述活塞2的外圓表面O形密封圈的凹槽中間開有寬0.3～0.5mm、深0.5～1mm、間距2～5mm的環(huán)形的平衡槽；由于活塞的幾何形狀和同軸度誤差，工作壓力油在密封間隙中的不對稱分布將形成一個(gè)徑向不平衡力，稱為液壓卡緊力，它使摩擦力增大，開平衡槽后，使得徑向油壓力趨于平衡，使活塞能夠自動(dòng)對中，減小了摩擦力，并且油液儲(chǔ)存在平衡槽內(nèi)，使活塞能自動(dòng)潤滑。
所述底蓋1和缸筒3采用焊接結(jié)構(gòu)，工藝性好，成本低，如果對疲勞壽命有較高要求，可以采用整體結(jié)構(gòu)，但成本較高。
所述缸筒3的上表面設(shè)有后油口；后油口焊接在缸體表面，如果壁厚超過20mm，可以直接在缸體表面加工螺紋孔，與接頭直接連接，避免了焊縫滲漏隱患；前端壓縮空氣入口的螺紋氣口直接焊接在缸體表面，如果壁厚允許，也可以直接在缸體壁上直接加工螺紋，同樣可以避免焊縫泄露的隱患。
所述底蓋1的外部結(jié)構(gòu)可以是單耳環(huán)、雙耳環(huán)、平底，或者采用法蘭或耳軸連接。
所述缸蓋6采用法蘭式與缸筒3通過螺栓固定連接，安裝拆卸都比較方便。
所述活塞2的最左端中間位置設(shè)有錐臺(tái)形的緩沖柱塞，在底蓋1設(shè)有位置形狀相對應(yīng)的凹槽，凹槽的大小略大于錐臺(tái)形的緩沖柱塞；當(dāng)緩沖柱塞進(jìn)入底蓋1上的內(nèi)孔底蓋1和緩沖活塞間形成緩沖油腔，被封閉油液能從環(huán)形間隙6排出，產(chǎn)生緩沖壓力，從而實(shí)現(xiàn)減速緩沖。
本發(fā)明的工作原理是：液壓缸工作前，將壓縮空氣通入回程腔，壓力一般在0.5-0.8MPa，普通空壓機(jī)即可達(dá)到的出氣壓力；隨著活塞桿4的伸出，空氣體積逐漸縮小，壓力逐漸增高，壓縮過程沒有溫度變化，可以看做等溫過程。
由公式P0V0＝PV＝恒量
則P＝P0V0/V
可以根據(jù)密封件的摩擦阻力、導(dǎo)向元件的摩擦阻力，按空氣推力大于摩擦阻力之和設(shè)計(jì)，由公式算出容納空氣的容腔，也就是二級(jí)活塞桿的孔內(nèi)容量。
當(dāng)需要回程時(shí)，將進(jìn)油口卸荷，回程由壓縮空氣推回。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。