一種變截面雙活塞液壓缸的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種變截面雙活塞液壓缸。其技術(shù)方案是：小活塞(11)通過小活塞桿(10)與大活塞(7)同軸線固定連接，大活塞(7)安裝在大缸體(6)內(nèi)，小活塞(11)安裝在小缸體(12)內(nèi)；大缸體(6)內(nèi)壁與小缸體(12)內(nèi)壁的連接處對稱地開有兩個三角槽(9)。大活塞(7)的另一側(cè)同軸線地固定有大活塞桿(1)，大活塞桿(1)的一端伸出導(dǎo)向套(5)和大端蓋(3)。與大活塞桿(1)同側(cè)的大活塞(7)側(cè)面開有開關(guān)閥安裝孔，大活塞(7)的開關(guān)閥安裝孔固定裝有開關(guān)閥(22)。與小活塞桿(10)同側(cè)的小活塞(11)側(cè)面開有排油閥安裝孔，小活塞(11)的排油閥安裝孔固定裝有排油閥(19)。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、負(fù)載變換平穩(wěn)，節(jié)約能源和操作方便的特點，適用于負(fù)載變換類設(shè)備的中小型液壓系統(tǒng)。
【專利說明】—種變截面雙活塞液壓缸
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于液壓缸【技術(shù)領(lǐng)域】。具體涉及一種變截面雙活塞液壓缸。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著社會的發(fā)展和科技進(jìn)步，對于環(huán)保和節(jié)能的要求越來越高，液壓系統(tǒng)節(jié)能也成為液壓領(lǐng)域研究的一個重要方向。一些機(jī)床的液壓系統(tǒng)、挖掘機(jī)和推土機(jī)的液壓系統(tǒng)在工作過程中，效率比較低下，很難滿足節(jié)能環(huán)保的要求，為了提高工作效率，可以在空載或低載時液壓缸采用快速運(yùn)行，重載時采用慢速運(yùn)行，以節(jié)省液壓油、提高效率。“新型節(jié)能高效串聯(lián)油缸”(201220411600.3)專利技術(shù)，公開了一種低壓力長行程和高壓力短行程兩段工作的液壓缸，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，實用性不夠。
[0003]一般情況下，在液壓缸的速度和對外作用力變化時，需要調(diào)節(jié)供油壓力和供油量或設(shè)計較為復(fù)雜的速度變換液壓回路和負(fù)載變換液壓回路，這樣存在如下問題:增加設(shè)備成本；增加液壓系統(tǒng)的故障點；浪費(fèi)液壓能源；增加操作維護(hù)的困難；速度和負(fù)載變換穩(wěn)定性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型旨在克服上述技術(shù)缺陷，目的是提供一種操作維護(hù)方便，速度和負(fù)載變換穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的變截面雙活塞液壓缸。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:所述液壓缸包括缸體、導(dǎo)向套、大活塞、大活塞桿、小活塞、小活塞桿、開關(guān)閥和排油閥。
[0006]缸體由大缸體和小缸體組成。缸體的一端固定裝有大端蓋，缸體的另一端固定裝有小端蓋，導(dǎo)向套緊貼大端蓋同中心地固定在大缸體內(nèi)。大缸體內(nèi)壁與小缸體內(nèi)壁的連接處對稱地開有兩個三角槽,靠近導(dǎo)向套的大缸體上開有第一油口，靠近小端蓋的小缸體上開有第二油口。
[0007]小活塞通過小活塞桿與大活塞同軸線固定連接，大活塞安裝在大缸體內(nèi)，小活塞安裝在小缸體內(nèi)；大活塞的另一側(cè)同軸線地固定有大活塞桿，大活塞桿的一端伸出導(dǎo)向套和大端蓋。
[0008]與大活塞桿同側(cè)的大活塞側(cè)面開有開關(guān)閥安裝孔，開關(guān)閥安裝孔的底部開有第一環(huán)形油槽，第一環(huán)形油槽的底部通過第一油道與小有桿腔相通，大活塞的開關(guān)閥安裝孔固定裝有開關(guān)閥。與小活塞桿同側(cè)的小活塞側(cè)面開有排油閥安裝孔，排油閥安裝孔的孔壁中部開有第二環(huán)形油槽，第二環(huán)形油槽通過第二油道與無桿腔相通，小活塞的排油閥安裝孔固定裝有排油閥。
[0009]開關(guān)閥由開關(guān)閥閥套、開關(guān)閥閥芯和開關(guān)閥彈簧組成。開關(guān)閥閥套的形狀為圓柱體，開關(guān)閥閥套一端的端面中心處開有閥孔，在靠近閥孔底部的內(nèi)壁由內(nèi)到外依次開有第三環(huán)形油槽和第四環(huán)形油槽，與閥孔孔口同側(cè)的開關(guān)閥閥套的端面開有第三油道，第三油道與第三環(huán)形油槽相通；第三油道與閥孔之間開有第一徑向通孔，所述第一徑向通孔靠近閥孔孔口處；開關(guān)閥閥套的另一端面開有第四油道，第四油道與第四環(huán)形油槽相通。開關(guān)閥閥芯呈圓柱形凸臺狀，開關(guān)閥閥芯安裝在開關(guān)閥閥套的閥孔內(nèi)，開關(guān)閥彈簧與開關(guān)閥閥芯的大端面相接觸。
[0010]排油閥由排油閥閥套、排油閥閥芯和排油閥彈簧組成。排油閥閥套的形狀為圓柱體，排油閥閥套同中心地開有通孔，通孔由小直徑孔和大直徑孔兩部分組成，大直徑孔的內(nèi)壁開有第五環(huán)形槽，第五環(huán)形槽通過油孔與第二油道相通。排油閥閥芯為圓柱體和圓錐組成的整體，圓柱體端加工有圓孔，圓孔的中部對稱地開有兩個第二徑向通孔，第二徑向通孔與第五環(huán)形槽相通；排油閥彈簧安裝在排油閥閥芯的圓孔中。
[0011]大端蓋孔壁裝有防塵圈，導(dǎo)向套孔壁安裝有第一密封圈，大活塞外壁裝有
[0012]第二密封圈；小活塞外壁開有均壓槽，均壓槽為5~7條。
[0013]所述三角槽的軸向長度H為5~8mm，三角槽的徑向長度L為4飛臟，三角槽在水平面和鉛垂面的投影為等腰三角形，三角槽在水平面投影的等腰夾角為45~75° ;所述鉛垂面為與三角槽的徑向方向垂直的鉛垂面。
[0014]所述均壓槽的深度為0.8~1.0mm,寬為0.6~0.8mm，均壓槽間的距離為6~8mm。
[0015]所述大活塞、大活塞桿、小活塞和小活塞桿的材質(zhì)均為鑄鋼，大活塞、大活塞桿、小活塞和小活塞桿的表面均鍍鉻，鍍鉻層厚度為0.01~0.02mm。
[0016]本實用新型的工作過程是:當(dāng)?shù)诙涂谶M(jìn)油時，排油閥在壓力油作用下保持關(guān)閉，大活塞和小活塞上移，小有桿腔的容積增大形成負(fù)壓，在負(fù)壓作用下開關(guān)閥開啟，液壓油從大有桿腔進(jìn)入小有桿腔，實現(xiàn)對小有桿腔補(bǔ)油；當(dāng)小活塞移動到大缸體后，在壓力油作用下開關(guān)閥保持關(guān)閉，大活塞和小活塞一起繼續(xù)上移直到指定位置。當(dāng)?shù)谝挥涂谶M(jìn)油時，開關(guān)閥切斷，壓力油推動大活塞和小活塞下移，直至小活塞進(jìn)入小缸體內(nèi)，隨著小有桿腔容積變小，排油閥打開，實現(xiàn)排油。
[0017]由于采用上述技術(shù)方案，本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0018]1、本實用新型采用雙活塞單出桿結(jié)構(gòu)，當(dāng)小負(fù)載或空載時，小活塞在液壓油作用下，通過小活塞桿推動大活塞和大活塞桿往外運(yùn)動，實現(xiàn)對外做功；當(dāng)重載時，大活塞推動大活塞桿往外運(yùn)動，實現(xiàn)對外做功。即通過液壓油作用面積的變化，實現(xiàn)推力的自動調(diào)節(jié)，起到節(jié)能作用。
[0019]2、本實用新型在工作時，若供油量恒定，壓力油進(jìn)到無桿腔后，小活塞以較快速度推動大活塞和大活塞桿往外運(yùn)動，當(dāng)小活塞離開小缸體時，大活塞和大活塞桿以較慢速度往外運(yùn)動，實現(xiàn)重載慢速工作。
[0020]3、本實用新型將開關(guān)閥安裝在大活塞的開關(guān)閥孔內(nèi)，排油閥安裝在小活塞的排油閥安裝孔內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡單，無需其它的調(diào)節(jié)裝置，工作安全可靠。
[0021]4、本實用新型的開關(guān)閥采用特殊結(jié)構(gòu)的內(nèi)控內(nèi)泄形式，由進(jìn)到缸體內(nèi)的液壓油控制關(guān)閉，由小有桿腔產(chǎn)生負(fù)壓而打開開關(guān)閥實現(xiàn)小有桿腔和大有桿腔相通，故結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，很好地實現(xiàn)了大活塞和小活塞的切換。
[0022]5、本實用新型大活塞與缸體采用第二密封圈實現(xiàn)密封，小活塞與缸體采用間隙密封實現(xiàn)密封，小活塞和小 缸體的間隙量為12~30 μ m,很好地實現(xiàn)了小活塞與小缸體的密封和分離。
[0023]因此，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、負(fù)載變換平穩(wěn)，節(jié)約能源和操作方便的特點，適用于負(fù)載變換類設(shè)備的中小型液壓系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為圖1中開關(guān)閥22的放大示意圖；
[0026]圖3為圖1中排油閥19的放大示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步描述，并非對其保護(hù)范圍的限制。
[0028]實施例1
[0029]—種變截面雙活塞液壓缸。所述液壓缸如圖1所不，包括缸體26、導(dǎo)向套5、大活塞7、大活塞桿1、小活塞U、小活塞桿10、開關(guān)閥22和排油閥19。
[0030]缸體26由大缸體6和小缸體12組成。缸體26的一端固定裝有大端蓋3，缸體26的另一端固定裝有小端蓋15，導(dǎo)向套5緊貼大端蓋3同中心地固定在大缸體6內(nèi)。大缸體內(nèi)壁與小缸體12內(nèi)壁的連接處對稱地開有兩個三角槽9，靠近導(dǎo)向套5的大缸體6上開有第一油口 25，靠近小端蓋15的小缸體12上開有第二油口 17。
[0031]小活塞11通過小活塞桿10與大活塞7同軸線固定連接，大活塞7安裝在大缸體6內(nèi)，小活塞11安裝在小缸體12內(nèi)；大活塞7的另一側(cè)同軸線地固定有大活塞桿1，大活塞桿I的一端伸出導(dǎo)向套5和大端蓋3。
[0032]與大活塞桿I同側(cè)的大活塞7側(cè)面開有開關(guān)閥安裝孔，開關(guān)閥安裝孔的底部開有第一環(huán)形油槽23，第一環(huán)形油槽23的底部通過第一油道21與小有桿腔20相通，大活塞7的開關(guān)閥安裝孔固定裝有開關(guān)閥22。與小活塞桿10同側(cè)的小活塞11側(cè)面開有排油閥安裝孔，排油閥安裝孔的孔壁中部開有第二環(huán)形油槽18，第二環(huán)形油槽18通過第二油道16與無桿腔14相通，小活塞11的排油閥安裝孔固定裝有排油閥19。
[0033]如圖2所示，開關(guān)閥22由開關(guān)閥閥套27、開關(guān)閥閥芯28和開關(guān)閥彈簧29組成。開關(guān)閥閥套27的形狀為圓柱體，開關(guān)閥閥套27—端的端面中心處開有閥孔，在靠近閥孔底部的內(nèi)壁由內(nèi)到外依次開有第三環(huán)形油槽32和第四環(huán)形油槽33，與閥孔孔口同側(cè)的開關(guān)閥閥套27的端面開有第三油道30，第三油道30與第三環(huán)形油槽32相通；第三油道30與閥孔之間開有第一徑向通孔，所述第一徑向通孔靠近閥孔孔口處；開關(guān)閥閥套27的另一端面開有第四油道31，第四油道31與第四環(huán)形油槽33相通。開關(guān)閥閥芯28呈圓柱形凸臺狀，開關(guān)閥閥芯28安裝在開關(guān)閥閥套27的閥孔內(nèi)，開關(guān)閥彈簧29與開關(guān)閥閥芯28的大端面相接觸。
[0034]如圖3所示，排油閥19由排油閥閥套34、排油閥閥芯35和排油閥彈簧36組成。排油閥閥套34的形狀為圓柱體，排油閥閥套34同中心地開有通孔，通孔由小直徑孔和大直徑孔兩部分組成，大直徑孔的內(nèi)壁開有第五環(huán)形槽37，第五環(huán)形槽37通過油孔與第二油道16相通。排油閥閥芯35為圓柱體和圓錐組成的整體，圓柱體端加工有圓孔，圓孔的中部對稱地開有兩個第二徑向通孔，第二徑向通孔與第五環(huán)形槽37相通；排油閥彈簧36安裝在排油閥閥芯35的圓孔中。[0035]如圖1所示，大端蓋3孔壁裝有防塵圈2，導(dǎo)向套5孔壁安裝有第一密封圈4，大活塞7外壁裝有第二密封圈8 ;小活塞11外壁開有均壓槽13，均壓槽13為5條。
[0036]所述三角槽9的軸向長度H為5飛mm，三角槽9的徑向長度L為4~5_1，三角槽9在水平面和鉛垂面的投影為等腰三角形，三角槽9在水平面投影的等腰夾角為45飛0° ;所述鉛垂面為與三角槽9的徑向方向垂直的鉛垂面。
[0037]所述均壓槽13的深度為0.8~0.9mm,寬為0.6~0.7mm,均壓槽間的距離為6~7mm。
[0038]所述大活塞7、大活塞桿1、小活塞11和小活塞桿10的材質(zhì)均為鑄鋼，大活塞7、大活塞桿1、小活塞11和小活塞桿10的表面均鍍鉻，鍍鉻層厚度為0.01-0.02mm。
[0039]實施例2
[0040]一種變截面雙活塞液壓缸。除下述技術(shù)參數(shù)外，其余同實施例1:
[0041]所述均壓槽13為6條或7條，所述均壓槽13的深度為0.9^1.0mm,寬為
0.7~0.8mm,均壓槽間的距離為7~8mm ；
[0042]所述三角槽9的軸向長度H為6~8mm，三角槽9的徑向長度L為5飛mm，三角槽9在水平面投影的等腰夾角為60-75°。
[0043]本具體實 施方式的工作過程是:當(dāng)?shù)诙涂?17進(jìn)油時，排油閥19在壓力油作用下保持關(guān)閉，大活塞7和小活塞11上移，小有桿腔20的容積增大形成負(fù)壓，在負(fù)壓作用下開關(guān)閥22開啟，液壓油從大有桿腔24進(jìn)入小有桿腔20，實現(xiàn)對小有桿腔20補(bǔ)油；當(dāng)小活塞11移動到大缸體6后，在壓力油作用下開關(guān)閥22保持關(guān)閉，大活塞7和小活塞11 一起繼續(xù)上移至設(shè)定位置。當(dāng)?shù)谝挥涂?25進(jìn)油時，開關(guān)閥22切斷，壓力油推動大活塞7和小活塞11下移，直至小活塞11進(jìn)入小缸體12內(nèi)，隨著小有桿腔20容積變小，排油閥19打開，實現(xiàn)排油。
[0044]本【具體實施方式】具有如下優(yōu)點:
[0045]1、本【具體實施方式】采用雙活塞單出桿結(jié)構(gòu)，當(dāng)小負(fù)載或空載時，小活塞11在液壓油作用下，通過小活塞桿10推動大活塞7和大活塞桿I往外運(yùn)動，實現(xiàn)對外做功；當(dāng)重載時，大活塞7推動大活塞桿I往外運(yùn)動，實現(xiàn)對外做功。即通過液壓油作用面積的變化，實現(xiàn)推力的自動調(diào)節(jié)，起到節(jié)能作用。
[0046]2、本【具體實施方式】在工作時，若供油量恒定，壓力油進(jìn)到無桿腔14后，小活塞11以較快速度推動大活塞7和大活塞桿I往外運(yùn)動，當(dāng)小活塞11離開小缸體12時，大活塞7和大活塞桿I以較慢速度往外運(yùn)動，實現(xiàn)重載慢速工作。
[0047]3、本【具體實施方式】將開關(guān)閥22安裝在大活塞7的開關(guān)閥孔內(nèi)，排油閥19安裝在小活塞11的排油閥安裝孔內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡單，無需其它的調(diào)節(jié)裝置，工作安全可靠。
[0048]4、本【具體實施方式】的開關(guān)閥22采用特殊結(jié)構(gòu)的內(nèi)控內(nèi)泄形式，由進(jìn)到缸體26內(nèi)的液壓油控制關(guān)閉，由小有桿腔20產(chǎn)生負(fù)壓而打開開關(guān)閥22實現(xiàn)小有桿腔20和大有桿腔24相通，故結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，很好地實現(xiàn)了大活塞7和小活塞11的切換。
[0049]5、本【具體實施方式】大活塞7與缸體26采用第二密封圈8實現(xiàn)密封，小活塞11與缸體26采用間隙密封實現(xiàn)密封，小活塞11和小缸體12的間隙量為12~30 μ m,很好地實現(xiàn)了小活塞11與小缸體12的密封和分離。
[0050]因此，本【具體實施方式】具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、負(fù)載變換平穩(wěn)，節(jié)約能源和操作方便的特點，適用于負(fù)載變換類設(shè)備的中小型液壓系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種變截面雙活塞液壓缸，其特征在于所述液壓缸包括缸體(26)、導(dǎo)向套(5)、大活塞(7)、大活塞桿(I)、小活塞(11)、小活塞桿(10)、開關(guān)閥(22)和排油閥(19)； 缸體(26)由大缸體(6)和小缸體(12)組成；缸體(26)的一端固定裝有大端蓋(3)，缸體(26)的另一端固定裝有小端蓋(15)，導(dǎo)向套(5)緊貼大端蓋(3)同中心地固定在大缸體(6)內(nèi)；大缸體(6)內(nèi)壁與小缸體(12)內(nèi)壁的連接處對稱地開有兩個三角槽(9)，靠近導(dǎo)向套(5)的大缸體(6)上開有第一油口(25)，靠近小端蓋(15)的小缸體(12)上開有第二油口 (17)； 小活塞(11)通過小活塞桿(10)與大活塞(7)同軸線固定連接，大活塞(7)安裝在大缸體(6)內(nèi)，小活塞(11)安裝在小缸體(12)內(nèi)；大活塞(7)的另一側(cè)同軸線地固定有大活塞桿(I)，大活塞桿(I)的一端伸出導(dǎo)向套(5)和大端蓋(3)； 與大活塞桿(I)同側(cè)的大活塞(7)側(cè)面開有開關(guān)閥安裝孔，開關(guān)閥安裝孔的底部開有第一環(huán)形油槽(23)，第一環(huán)形油槽(23)的底部通過第一油道(21)與小有桿腔(20)相通，大活塞(7)的開關(guān)閥安裝孔固定裝有開關(guān)閥(22);與小活塞桿(10)同側(cè)的小活塞(11)側(cè)面開有排油閥安裝孔，排油閥安裝孔的孔壁中部開有第二環(huán)形油槽(18)，第二環(huán)形油槽(18)通過第二油道( 16)與無桿腔(14)相通，小活塞(11)的排油閥安裝孔固定裝有排油閥(19)； 開關(guān)閥(22)由開關(guān)閥閥套(27)、開關(guān)閥閥芯(28)和開關(guān)閥彈簧(29)組成；開關(guān)閥閥套(27)的形狀為圓柱體，開關(guān)閥閥套(27) —端的端面中心處開有閥孔，在靠近閥孔底部的內(nèi)壁由內(nèi)到外依次開有第三環(huán)形油槽(32)和第四環(huán)形油槽(33)，與閥孔孔口同側(cè)的開關(guān)閥閥套(27)的端面開有第三油道(30)，第三油道(30)與第三環(huán)形油槽(32)相通；第三油道(30)與閥孔之間開有第一徑向通孔，所述第一徑向通孔靠近閥孔孔口處；開關(guān)閥閥套(27)的另一端面開有第四油道(31)，第四油道(31)與第四環(huán)形油槽(33)相通；開關(guān)閥閥芯(28)呈圓柱形凸臺狀，開關(guān)閥閥芯(28)安裝在開關(guān)閥閥套(27)的閥孔內(nèi)，開關(guān)閥彈簧(29)與開關(guān)閥閥芯(28)的大端面相接觸； 排油閥(19)由排油閥閥套(34)、排油閥閥芯(35)和排油閥彈簧(36)組成；排油閥閥套(34)的形狀為圓柱體，排油閥閥套(34)同中心地開有通孔，通孔由小直徑孔和大直徑孔兩部分組成，大直徑孔的內(nèi)壁開有第五環(huán)形槽(37)，第五環(huán)形槽(37)通過油孔與第二油道(16)相通；排油閥閥芯(35)為圓柱體和圓錐組成的整體，圓柱體端加工有圓孔，圓孔的中部對稱地開有兩個第二徑向通孔，第二徑向通孔與第五環(huán)形槽(37)相通；排油閥彈簧(36)安裝在排油閥閥芯(35)的圓孔中； 大端蓋(3)孔壁裝有防塵圈(2)，導(dǎo)向套(5)孔壁安裝有第一密封圈(4)，大活塞(7)外壁裝有 第二密封圈⑶；小活塞(11)外壁開有均壓槽(13)，均壓槽(13)為5~7條。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變截面雙活塞液壓缸，其特征在于所述三角槽(9)的軸向長度H為5~8mm，三角槽(9)的徑向長度L為4飛臟，三角槽(9)在水平面和鉛垂面的投影為等腰三角形，三角槽(9)在水平面投影的等腰夾角為45~75° ;所述鉛垂面為與三角槽(9)的徑向方向垂直的鉛垂面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變截面雙活塞液壓缸，其特征在于所述均壓槽(13)的深度為0.8~1.0mm,寬為0.6~0.8mm,均壓槽間的距離為6~8mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變截面雙活塞液壓缸，其特征在于所述大活塞(7)、大活塞桿(I)、小活塞(11)和小活塞桿(10)的材質(zhì)均為鑄鋼，大活塞(7)、大活塞桿(I)、小活塞(II)和小活塞桿(10)的表面均鍍鉻，鍍鉻層厚度為0.1-0.02mm。
【文檔編號】F15B15/17GK203770292SQ201420166149
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】陳奎生, 張安裕, 蔣俊, 黃富瑄, 湛從昌, 吳凜 申請人:武漢科技大學(xué)