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液压缸缸内双活塞丧动结构

文献发布时间:2023-06-19 16:12:48



技术领域

本发明属于液压缸技术领域。

背景技术

液压缸应用比较普及,涉及各个工业领域,以大型汽车驾驶室为例,驾驶室的举升和下降就需要通过液压缸来完成。其原理是通过向缸体内的活塞两端供油,从而完成液压缸对驾驶室的举升或者下降工作。现有的液压杆比较简单,就是一个简单的缸体,内部有一个活塞,活塞连接一个活塞杆伸出缸体,缸体底端安装在车体的轴梁上,而活塞杆伸出端安装在驾驶室底端的轴梁上,这缸体和活塞杆都可以以各自的轴梁为轴进行转动。这种结构虽然简单,但存在很多缺点,例如:1、在举升后切换至下降时,或者下降后切换举升时由于活塞两端的油压的变换,所以,经常出现丧动,长时间就会损坏液压缸等部件,或者造成危险;2、在举升过程或者下降过程中,由于油压的不均衡,极有可能产生丧动,这种丧动极其危险,有时能造成人员的伤亡;等等。总之产生丧动基本是非常危险的。

发明内容

本发明的目的是通过对液压缸内部结构的改进,通过在液压缸内部增设一个可以辅助油路,从而能够减少液压缸丧动问题的液压缸缸内双活塞丧动结构。

本发明包括活塞杆底部的丧动消除机构和U型夹内部的供油油路机构;

①丧动消除机构:活塞杆底座外缘与缸筒内壁之间通过O型圈密封,在活塞杆底座下面的缸筒下腔内有活塞分总成,活塞分总成的外缘与缸筒内壁之间通过O型密封圈密封,缸筒内部被活塞杆底座和活塞分总成分成缸筒上腔和缸筒下腔;在活塞杆底端内部通过丧动阀底部螺塞固定安装有丧动阀,丧动阀底部螺塞中部开有丧动阀螺塞通孔;

丧动阀结构:丧动阀内部丧动进油通路和丧动回油通路;

丧动进油通路:丧动阀进油油路与丧动阀进油腔变径连通,在丧动阀进油油路与丧动阀进油腔连通处的丧动阀进油腔内有进油腔钢珠,进油腔弹簧一端顶在油腔钢珠底部,另一端顶在丧动阀进油腔螺塞上,丧动阀进油腔螺塞安装在丧动阀进油腔内,丧动阀进油腔螺塞开有进油腔螺塞通孔,丧动阀进油腔通过进油腔螺塞通孔与油液交换腔连通;丧动阀进油油路与丧动阀螺塞通孔连通;

丧动回油通路:丧动阀回油油路与丧动阀回油腔变径连通,在丧动阀回油油路与丧动阀回油腔连通处的丧动阀回油腔内有回油腔钢珠,回油腔弹簧一端顶在回油腔钢珠底部,另一端顶在丧动阀回油腔螺塞上,丧动阀回油腔螺塞安装在丧动阀回油腔内,丧动阀回油腔螺塞开有回油螺塞通孔,丧动阀回油腔通过回油螺塞通孔与丧动阀螺塞通孔连通;丧动阀回油油路与油液交换腔连通;

丧动阀螺塞通孔与活塞杆底座和活塞分总成之间的间隙连通;

油液交换腔与缸筒上腔通过活塞杆侧壁上的油液交换油路连通;

②供油油路机构:在U型夹内部有互相连通导向活塞腔、导向油路和止动油腔,止动油腔后端通过止动螺塞封堵,导向活塞腔后端通过导向密封螺塞封堵,在导向活塞腔内有导向活塞,导向活塞中部外缘与导向活塞腔内壁之间有O型密封圈,O型密封圈将导向活塞腔分为下降端导向活塞腔和举升端导向活塞腔;下降端导向活塞腔通过下降端油管与下降管接头连通,下降端油管与缸筒上腔之间通过回油油管连通;导向活塞腔置于举升端导向活塞腔一侧有导向活塞顶针,导向活塞顶针前端伸入导向油路内,导向油路通过举升端油管与举升管接头连通;导向油路与止动油腔为变径连通,在止动油腔内有止动钢珠,止动油腔内的止动弹簧一端顶在止动钢珠上,另一端顶在止动螺塞上;止动油腔通过举升进油口与缸筒下腔连通。

本发明结构简单,解决了双油液压缸加工工艺和装配工艺困难的问题;阻尼力可控,可通过调整各零件内径控制阻尼力;解决了异响问题,降低阻尼力,避免液压缸行车时产生异响; 无扩径结构,解决差动缸密封环损坏问题;体积小,重量轻,成本低。

附图说明

图1是本发明液压缸整体结构;

图2是本发明图1的C部分放大结构示意图;

图3是本发明图1的B-B向结构剖视图;

图4是本发明导向活塞腔附近局部位置连接结构示意图。

具体实施方式

本发明包括活塞杆3底部的丧动消除机构和U型夹4内部的供油油路机构;本发明改进部分就是在塞杆3底部增设一个丧动消除机构,为了配合丧动消除机构,又在U型夹4内部增设了与丧动消除机构工作进行配合的供油油路机构,而其它的结构,本发明没有进行改变,本发明不做赘述。

①丧动消除机构:活塞杆底座20外缘与缸筒1内壁之间通过O型圈19密封,在活塞杆底座20下面的缸筒下腔5内有活塞分总成7,活塞分总成7的外缘与缸筒1内壁之间通过O型密封圈密封,缸筒1内部被活塞杆底座20和活塞分总成7分成缸筒上腔6和缸筒下腔5;活塞杆底座20与活塞分总成7将液压缸内部分成了两个相互独立的腔体(缸筒下腔5和缸筒上腔6),活塞杆底座20与活塞分总成7均是各自的独立的个体,可以仅仅靠在一起,也可以分离,这就类似于在液压缸内有两个活塞,并且两个活塞分别均通过均是通过O型密封圈密封。活塞杆底座20与活塞分总成7分离时,在活塞杆底座20与活塞分总成7之间就会形成一个缓冲油腔。

在活塞杆3底端内部通过丧动阀底部螺塞26固定安装有丧动阀15,丧动阀底部螺塞26中部开有丧动阀螺塞通孔9;丧动阀15通过丧动阀底部螺塞26固定安装在活塞杆3内部,并且丧动阀15内部的两个油腔(或者油路、通路)上端均与油液交换腔14相通,下端均与丧动阀螺塞通孔9相通。

丧动阀15结构:丧动阀15内部丧动进油通路和丧动回油通路;丧动进油通路和丧动回油通路是相互独立的油路,一个用于供油,一个用于回油。

丧动进油通路:此油路是将活塞杆底座20与活塞分总成7之间的油送入油液交换腔14的通路,丧动阀进油油路10与丧动阀进油腔24变径连通,变径结构是方便球封(进油腔钢珠11)能够形成逆止阀的效果,防止油回流。在丧动阀进油油路10与丧动阀进油腔24连通处的丧动阀进油腔24内有进油腔钢珠11,进油腔弹簧12一端顶在油腔钢珠11底部,另一端顶在丧动阀进油腔螺塞25上,丧动阀进油腔螺塞25安装在丧动阀进油腔24内,丧动阀进油腔螺塞25开有进油腔螺塞通孔13,丧动阀进油腔24通过进油腔螺塞通孔13与油液交换腔14连通;丧动阀进油油路10与丧动阀螺塞通孔9连通;进油腔弹簧12顶着油腔钢珠11均在丧动阀进油腔24内,无油压时,在进油腔弹簧12的弹力作用下,油腔钢珠11封堵在丧动阀进油油路10的油口处。

丧动回油通路:丧动阀回油油路22与丧动阀回油腔23变径连通,在丧动阀回油油路22与丧动阀回油腔23连通处的丧动阀回油腔23内有回油腔钢珠16,回油腔弹簧18一端顶在回油腔钢珠16底部,另一端顶在丧动阀回油腔螺塞21上,丧动阀回油腔螺塞21安装在丧动阀回油腔23内,丧动阀回油腔螺塞21开有回油螺塞通孔8,丧动阀回油腔23通过回油螺塞通孔8与丧动阀螺塞通孔9连通;丧动阀回油油路22与油液交换腔14连通;此结构是与丧动进油通路结构相似,但限制油的流动方向相反的通路,各个部件的功能基本相同,此处不做过多赘述。

丧动阀螺塞通孔9与活塞杆底座20和活塞分总成7之间的间隙连通;可以将丧动回油通路过来的油注入活塞杆底座20和活塞分总成7之间。

油液交换腔14与缸筒上腔6通过活塞杆3侧壁上的油液交换油路17连通;可以将活塞杆底座20和活塞分总成7之间的油通过丧动进油通路送入油液交换腔14后,再送入缸筒上腔6内。

②供油油路机构:供油油路机构通过下降管接头28和举升管接头30与储油箱连通,并形成油的完整循环,同时,通过供油油路机构通过回油油管2和举升进油口34与液压缸内部的缸筒下腔5和缸筒上腔6分别相同来完成液压缸油脂循环过程,供油油路机构的整个油路基本是开在U型夹4内。

在U型夹4内部有互相连通导向活塞腔36、导向油路35和止动油腔37,导向活塞腔36(在导向活塞38置入后,就只能是指举升端导向活塞腔3602)、导向油路35和止动油腔37形成一个完整的通路,止动油腔37后端通过止动螺塞33封堵,导向活塞腔36后端通过导向密封螺塞27封堵,止动螺塞33与导向密封螺塞27是为了方便加工导向活塞腔36和止动油腔37而形成工艺孔,这样就需要进行封堵。在导向活塞腔36内有导向活塞38,导向活塞38中部外缘与导向活塞腔36内壁之间有O型密封圈39,O型密封圈39将导向活塞腔36分为下降端导向活塞腔3601和举升端导向活塞腔3602,下降端导向活塞腔3601和举升端导向活塞腔3602之间的油是不相通的,并且通过向下降端导向活塞腔3601和举升端导向活塞腔3602内分别注油,就可以实现导向活塞38在导向活塞腔36内左右移动。

下降端导向活塞腔3601通过下降端油管40与下降管接头28连通,下降端油管40与缸筒上腔6之间通过回油油管2连通;导向活塞腔36置于举升端导向活塞腔3602一侧有导向活塞顶针29,导向活塞顶针29前端伸入导向油路35内,在导向活塞38向右(图4所示的方向)移动时,导向活塞顶针29就会顶动止动钢珠31,使止动钢珠31脱离对导向油路35和止动油腔37之间的封堵,导向油路35通过举升端油管41与举升管接头30连通;导向油路35与止动油腔37为变径连通,在止动油腔37内有止动钢珠31,止动钢珠31也是一个球封,导向油路35与止动油腔37是一个变径相通的。止动油腔37内的止动弹簧32一端顶在止动钢珠31上,另一端顶在止动螺塞33上;止动油腔37通过举升进油口34与缸筒下腔5连通。

以下对本发明的油路工作过程进行描述:

图中1、缸筒;2、回油油管;3、活塞杆;4、U型夹;5、缸筒下腔; 6、缸筒上腔;7、活塞分总成;8、回油螺塞通孔;9、丧动阀螺塞通孔;10、丧动阀进油油路;11、进油腔钢珠;12、进油腔弹簧;13、进油腔螺塞通孔;14、油液交换腔;15、丧动阀;16、回油腔钢珠; 17、油液交换油路 ;18、回油腔弹簧;19、O型圈;20、活塞杆底座;21、丧动阀回油腔螺塞;22、丧动阀回油油路;23、丧动阀回油腔 ;24、丧动阀进油腔;25、丧动阀进油腔螺塞;26、丧动阀螺塞; 27、导向密封螺塞 ;28、下降管接头;29、导向活塞顶针;30、举升管接头 ;31、止动钢珠;32、止动弹簧;33、止动螺塞;34、举升进油口;35、导向油路;36、导向活塞腔;37、止动油腔;38、导向活塞;3601、下降端导向活塞腔;3602、举升端导向活塞腔;39、O型密封圈;40、下降端油管。

举升过程:

液压油通过举升管接头30进入到导向油路35中,将止动钢珠31推开,压缩止动弹簧32,止动螺塞33将油路封死,液压油通过举升进油口34进入到液压缸缸筒下腔5中,推动活塞分总成7向上运动,活塞分总成7与活塞杆底座20间的液压油受压后会将进油腔钢珠11推开,压缩进油腔弹簧12,丧动阀螺塞通孔9,丧动阀进油油路10,丧动阀进油腔24,进油腔螺塞通孔13,油液交换腔14形成通路,液压油通过油液交换油路17进入到缸筒上腔6中,直到活塞分总成7与活塞杆底座20接触后推动活塞杆3一同向上运动,液压缸上腔液压油通过油管2经过U型夹4进入到下降管接头28中,回到手动泵油箱。

下降过程:

液压油通过下降管接头28一部分进入到导向密封螺塞27和导向活塞38之间的下降端导向活塞腔(3601)中,推动导向活塞38向右运动,导向活塞顶针29将止动钢珠31推开,压缩止动弹簧32,另一部分液压油通过油管2进入液压缸缸筒上腔6中,作用于活塞杆3上,回油腔钢珠16和回油腔弹簧18、丧动阀回油腔螺塞21组成调压阀,通过调节弹簧弹力控制调压阀开启压力,预定开启压力20MPa,当下降压力小于20MPa时,活塞杆3收缩,液压缸回落,液压缸下腔液压油通过举升进油口34沿进入到止动油腔37中,沿开启的止动钢珠31进入到导向油路35中,沿举升管接头30回到手动泵壳体中。当液压缸到达安装距时,继续对液压缸打压,当压力超过20MPa后,调压阀开启,液压油从液压缸缸筒上腔6沿油液交换油路17进入到油液交换腔14中,沿丧动阀回油油路22将回油腔钢珠16推开,压缩回油腔弹簧18,缸筒上腔6,油液交换油路17,油液交换腔14,丧动阀回油油路22,丧动阀回油腔23,回油螺塞通孔8,丧动阀螺塞通孔9形成通路,油液压油通过通路进入到活塞杆底座20和活塞分总成7中间,活塞7继续向下运动,直到回落到底部。

丧动过程

当活塞杆向下运动时,活塞杆底座20与活塞分总成7间的液压油形成压力,将进油腔钢珠11打开,进油腔弹簧12,液压油通过单向阀,沿进油腔螺塞通孔13进入油液交换腔14中,沿油液交换油路17进入油缸缸筒上腔6中,沿油管2经过U型夹4进入到下降管接头28中,回到手动泵油箱。

当活塞杆向上运动时,当油压无法达到20MPa,丧动阀15的调压阀无法开启,会在活塞杆底座20和活塞分总成7间形成真空,上腔液压油沿油管2经过U型夹4进入到下降管接头28中,回到手动泵油箱。

相关技术
  • 液压缸缸内双活塞丧动结构
  • 弹簧丧动双层活塞油缸
技术分类

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