一种防爬行防下滑柱塞缸的制作方法
本发明涉及液压油缸,具体涉及一种防爬行防下滑柱塞缸。
背景技术:
1、现有柱塞缸通常设计为两腔贯通(即有杆腔与无杆腔贯通),例如,中国专利公开号cn221442990u,名称为一种柱塞缸结构。根据柱塞缸原理计算公式,ps等于(g、f与p1s1之和)。其中,
2、p表示系统压力;
3、s表示柱塞截面积;
4、g表示油缸负载重力;
5、f表示柱塞与缸体之间的摩擦力;
6、p1表示有杆腔背压;
7、s1表示有杆腔环形截面积。
8、在实际运行过程中,常规两腔贯通的柱塞缸,有杆腔背压与无杆腔压力差很小,几乎一致,而负载重力通常为常数,所以摩擦力对系统的稳定影响很大。对于长行程柱塞缸,由于结构设计所限,其柱塞杆稳定性不佳,加之缸筒和活塞杆的同轴度直线度控制困难,使得柱塞侧向力变化增大,进而使摩擦力也变化增大,柱塞缸举升时,会出现低速抖动爬行情况。
9、而简单的通过减小贯通口等节流手段,虽然可以增大有杆腔背压,降低摩擦力对柱塞缸的影响,改善油缸爬行情况;但是节流后,在油缸下降过程中,由于补油的油路流量极大减少,油液在一定时间内,无法及时通过贯通口补充到有杆腔,会导致下降下滑情况。
10、有鉴于此,如何设计一种既可以避免上升出现低速抖动爬行问题,又不出现下降下滑的柱塞缸,成为液压油缸市场内亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了提供一种既可以避免上升出现低速抖动爬行问题,又不出现下降下滑的一种防爬行防下滑柱塞缸。
2、本发明的技术方案是:
3、一种防爬行防下滑柱塞缸,包括:
4、缸筒;
5、柱塞组件,包括柱塞及柱塞杆,将缸筒内腔分隔为有杆腔与无杆腔;
6、单向阀;
7、所述柱塞包括:
8、柱塞本体,其与缸筒内壁之间设有过油间隙;
9、支撑环,固定在柱塞本体上并与缸筒滑动连接,支撑环上设有通油缺口,过油间隙与通油缺口形成节流通道,节流通道连通有杆腔与无杆腔;
10、所述柱塞杆内部中空形成柱塞杆内腔,柱塞杆侧面设有联通孔,联通孔连通柱塞杆内腔、有杆腔与无杆腔;
11、所述单向阀设于联通孔与无杆腔之间的柱塞杆内腔内;
12、柱塞组件上升过程中,单向阀关闭;
13、柱塞组件下降过程中,单向阀开启。本方案的一种防爬行防下滑柱塞缸的具体工作如下,
14、柱塞组件上升时,单向阀关闭,此时,联通孔与无杆腔之间的柱塞杆内腔被截断关闭(有杆腔内的油液无法通过联通孔与柱塞杆内腔进入无杆腔),有杆腔内的油液只能够通过节流通道进入无杆腔,在油液经过节流通道的这个过程中,遇到突然变窄的断面,形成节流现象,使有杆腔背压增大,减弱摩擦力影响力,从而有效消除柱塞组件上升过程中出现低速抖动爬行的问题,实现柱塞组件平稳上升。
15、柱塞组件下降时,由于单向阀开启,此时,无杆腔内的油液可以通过柱塞杆内腔与联通孔快速进入有杆腔内,实现快速回油,快速响应,实现柱塞组件平稳下降,因而不会导致柱塞组件出现下降下滑的情况。因而一种防爬行防下滑柱塞缸既可以避免上升出现低速抖动爬行问题,又不出现下降下滑的问题。
16、作为优选,单向阀包括:
17、阀体,具有阀体内腔,固定在柱塞杆内腔内,其下端设有阀体通油孔;
18、阀球,设于阀体内腔内;
19、挡板,设于阀体上端,其上设有阀球限位孔与挡板通油孔,阀球限位孔位于挡板中部;
20、柱塞组件上升过程中,阀球下降并抵在阀体通油孔上端口内,此时单向阀关闭;
21、柱塞组件下降过程中,阀球上升并限位在阀球限位孔内,此时单向阀开启。本方案的单向阀的具体工作如下,
22、柱塞组件上升过程中,由于有杆腔油液被挤压,有杆腔油压增大,此时,阀球将在自重与有杆腔油压作用下往下降,直至阀球抵在阀体通油孔上端口内,从而使单向阀处于关闭状态。
23、柱塞组件下降过程中,由于无杆腔油液被挤压,无杆腔油压增大,此时,阀球将在无杆腔油压作用下往上升(克服阀球自重),直至阀球抵在在阀球限位孔内,油液可以阀体通油孔、阀体内腔与挡板通油孔通过,从而使单向阀处于开启状态。
24、作为优选,柱塞杆内腔内壁上设有台阶面与孔内挡圈,台阶面位于联通孔与无杆腔之间,孔内挡圈位于台阶面下方,所述挡板与阀体限位在台阶面与孔内挡圈之间,所述阀体内腔上端开口。如此,方便单向阀的安装与拆卸更换。
25、作为优选,支撑环为两个,两个支撑环沿缸筒轴向分布,两个支撑环之间具有间隙,两个支撑环上均设有所述通油缺口。两个支撑环沿缸筒轴向分布,其不仅可以提高柱塞的滑动稳定性,从而提高柱塞组件的升降稳定性;而且两个支撑环上均设有所述通油缺口,如此,在柱塞组件上升过程中,有杆腔内的油液先通过位于上方的支撑环上的通油缺口进入两个支撑环之间的过油间隙,实现一级节流现象;接着,过油间隙内的油液通过位于下方的支撑环上的通油缺口进入无杆腔,实现二级节流现象,进一步提高有杆腔背压增大,减弱摩擦力影响力,从而进一步有效消除柱塞组件上升过程中出现低速抖动爬行的问题,实现柱塞组件平稳上升。
26、作为优选,靠近有杆腔的支撑环上的通油缺口构成一级节流口,靠近无杆腔的支撑环上的通油缺口构成二级节流口,所述一级节流口与二级节流口沿缸筒周向错开分布,且一级节流口的宽度大于二级节流口的宽度。在柱塞组件上升过程中,有杆腔内的油液先通过一级节流口进入两个支撑环之间的过油间隙,实现一级节流现象;接着,过油间隙内的油液通过二级节流口进入无杆腔,实现二级节流现象;由于一级节流口与二级节流口沿缸筒周向错开分布,且一级节流口的宽度大于二级节流口的宽度,如此可以提高一级节流现象与二级节流现象的节流现象,进一步提高有杆腔背压增大,减弱摩擦力影响力,从而进一步有效消除柱塞组件上升过程中出现低速抖动爬行的问题,实现柱塞组件平稳上升。
27、作为优选,过油间隙为环形间隙,过油间隙的宽度为0.3-1毫米。
28、作为优选,通油缺口的宽度为3-10毫米。
29、作为优选,联通孔与有杆腔位于柱塞本体的同一侧,且联通孔靠近柱塞本体。
30、作为优选,缸筒顶部设有密封连接的导向套,所述柱塞杆穿过导向套,且柱塞杆与导向套滑动密封连接。如此,可以提高柱塞组件平稳升降性能。
31、作为优选,缸筒底部设有密封连接的底座,底座上设有进油口。
32、本发明的有益效果是:
33、柱塞组件上升时,单向阀关闭,有杆腔内的油液只能够通过节流通道进入无杆腔,形成节流现象,使有杆腔背压增大,减弱摩擦力影响力,实现柱塞组件平稳上升,从而有效消除柱塞组件上升过程中出现低速抖动爬行的问题。
34、柱塞组件下降时,单向阀开启,无杆腔内的油液可以通过柱塞杆内腔与联通孔快速进入有杆腔内,实现快速回油,快速响应,实现柱塞组件平稳下降,因而可以避免柱塞组件出现下降下滑的问题。
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