一种可调节的双向缓冲油缸的制作方法

1.本实用新型涉及液压油缸技术领域，尤其是一种具有缓冲功能的液压油缸。


背景技术：

2.油缸是液压系统的执行元件，包括缸筒、活塞和活塞杆，其活塞在液体压力的驱动下在油缸内高速运动。缸筒的前端设有端盖，液压油缸在快速运动过程中，当活塞杆到达油缸前端时，会在行程终端产生强烈的冲击、噪声甚至是机械碰撞，尤其是在高压的情况下，这种影响更为明显，严重地影响了油缸的使用寿命。
3.为降低活塞对缸盖（也称缸头）的冲击，尤其是当油缸工作压力大于25mpa且运动部件质量较大时，为了防止活塞在行程终点与缸盖发生机械碰撞引起噪声和冲击，甚至造成油缸零部件损坏，需要在油缸上设置缓冲结构，在结束运动前进行适当的制动和缓冲，以缓解活塞对缸盖的冲击，保证系统和油缸的使用寿命。
4.目前普遍使用的缓冲油缸，一般带有一个进油口和一个回油口，在油缸的两端设置阻尼孔和缓冲柱塞，其缓冲效果一般。许多油缸在运动时为防止其活塞在两端高速运动时碰撞，在油缸的有杆腔和无杆腔均设计有缓冲装置，其缓冲的原理是在活塞的两端各装有一个锥形缓冲杆，当活塞运动到两端时，锥形缓冲杆逐渐将正常油路堵断，达到节流缓冲效果。因加工及装配的累积误差，其中的锥形缓冲杆结构很难同缓冲孔同心并立即有效隔断油路，所以设计的单头缓冲距离一般有20～30mm，且经常会出现缓冲效果不好的问题，对加工精密要求较高，会大幅增加成本，而加工精度降低又很难保证良好的缓冲效果，要么缓冲太弱，要么缓冲太硬，达不到设计要求；特别是这种缓冲距离单头就有20～30mm，双头时就有40～60mm，短行程油缸无法采用这种缓冲结构。与锥形缓冲杆配合的缓冲孔一般是设计在端盖上，它与锥形缓冲杆之间的缓冲间隙是由缸筒、活塞杆、锥形缓冲杆等多个零件累积形成，所以其尺寸没办法做的很小，因而缓冲距离长，缓冲效果不易控制，且这些零件位于缸体内部，不仅加工精度要求高，装配也较复杂。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、缓冲效果好、缓冲距离短、安装维护方便、制造成本低的可调节的双向缓冲油缸。
6.本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：
7.一种可调节的双向缓冲油缸，包括依次连接的缸底、缸筒和缸头，活塞杆的后端固定安装有在缸筒内配合滑动的活塞，活塞杆运动时其前端可从缸头伸出；活塞将缸筒分成有杆腔和无杆腔；在缸筒上位于有杆腔的一侧设置有杆腔油口，在缸筒上位于无杆腔的一侧设置无杆腔油口，其特征在于：所述的活塞杆上位于活塞的前部和后部分别设有在缸筒内配合滑动的前缓冲套和后缓冲套；所述有杆腔油口的前部设有前缓冲孔，活塞杆与活塞向前伸出运动到行程末端时、前缓冲孔与缸头之间的距离小于前缓冲套与缸头之间的距离；所述无杆腔油口的后部设有后缓冲孔，活塞杆与活塞向后缩回运动到行程末端时、后缓
冲孔与缸底之间的距离小于后缓冲套与缸底之间的距离；所述的有杆腔油口与前缓冲孔之间设有第一单向节流阀，无杆腔油口与后缓冲孔之间设有第二单向节流阀。
8.通过采用上述技术方案，利用单向节流阀对缓冲油量的控制，实现活塞杆平稳减速，结构简单，且单向节流阀设置于油缸的外部，加工、安装和维护方便，容易保证加工质量、制造成本低；
9.上述的一种可调节的双向缓冲油缸中，所述缸筒的外侧面设有前油口接头和后油口接头，前油口接头上分别设有与有杆腔油口相连通的前进油孔、与前缓冲孔相连通的前节流孔；后油口接头上分别设有与无杆腔油口相连通的后进油孔、与后缓冲孔相连通的后节流孔；所述的第一单向节流阀连接于前进油孔与前节流孔之间，所述的第二单向节流阀连接于后进油孔与后节流孔之间。
10.进一步地，前油口接头上前进油孔轴线与前节流孔轴线之间的距离小于有杆腔油口轴线与前缓冲孔轴线之间的距离；后油口接头上后进油孔轴线与后节流孔轴线之间的距离小于无杆腔油口轴线与后缓冲孔轴线之间的距离。
11.通过采用上述技术方案，有杆腔油口与前进油孔相连通但相互错开，前缓冲孔与前节流孔相连通的相互错开，可以减小压力冲击。
12.更进一步地，活塞杆与活塞向前伸出运动到行程末端时、活塞将有杆腔油口遮挡；活塞杆与活塞向后缩回运动到行程末端时、活塞将无杆腔油口遮挡。
13.通过采用上述技术方案，利用活塞代替传统的锥形缓冲杆来遮挡油口，由于缸筒和活塞本就是一对配合很精密的零件，它们之间的间隙很小，可以做到立即关闭油路，所以缓冲行程可以做到很小，并有良好的缓冲效果；而且无需增加加工成本。
14.有益效果：
15.1、通过单向节流阀对缓冲油量的控制，实现活塞杆平稳减速，结构简单，且单向节流阀设置于油缸的外部，加工、安装和维护方便，容易保证加工质量、制造成本低；
16.2、油缸两端均设有两个油口，一个是正常油口（有杆腔油口、无杆腔油口），另一个是带单向节流阀的油口（前缓冲孔、后缓冲孔）；当活塞运动到两端时，活塞会遮挡住正常油口（有杆腔油口、无杆腔油口），油液只能通过带节流阀的油口（前缓冲孔、后缓冲孔）流出，从而可达到节流缓冲效果；
17.3、通过调节单向节流阀的开度，调整节流阀节流口的大小控制回油流量，可改变缓冲速度，以此来控制液压缸的节流缓冲效果，操作方便、调节范围大、适应性强，性能可靠，应用的范围广；
18.4、通过在油缸的两端设置单向节流阀，实现双向缓冲，使得活塞杆伸出到行程末端或缩回到行程末端时活塞杆慢慢减速，活塞杆只能很缓慢的向前或向后运动，实现软着陆，避免了碰撞而造成油缸损坏，延长油缸的使用寿命；单向节流阀还可以对缓冲效果进行调节；缓冲效果可通过调节相应的单向节流阀的阀开度实现，当把开度调至最大时，相当于无缓冲；
19.5、通过采用活塞代替传统的锥形缓冲杆来遮挡油口，由于缸筒和活塞本就是一对配合很精密的零件，它们之间的间隙很小，可以做到立即关闭油路，所以缓冲行程可以做到很小，并有良好的缓冲效果；而且无需增加加工成本。
附图说明
20.图1为本实用新型的整体剖视示意图（活塞杆与活塞向后回缩到行程末端）。
21.图2为本实用新型缸底一端的局部剖视示意图（活塞杆与活塞向后回缩到行程末端）。
22.图3为本实用新型中活塞杆向前伸出运动到活塞、后缓冲套离开后缓冲孔、无杆腔油口或活塞杆向后缩回运动到活塞、后缓冲套接近无杆腔油口时的示意图。
23.图4为本实用新型中活塞杆向前伸出运动到前缓冲套将有杆腔油口遮挡、或活塞杆向后缩回运动到前缓冲套将要离开有杆腔油口不对其继续遮挡时的示意图。
24.图5为本实用新型中活塞杆与活塞、前缓冲套、后缓冲套向前伸出运动到行程末端时的示意图。
25.图中：1缸头，2第一单向节流阀，
26.3前油口接头， 3-1前节流孔，3-2前进油孔，
27.4缸筒，4-1前缓冲孔，4-2有杆腔油口，4-3无杆腔油口，4-4后缓冲孔，
28.5活塞杆，6前缓冲套，6-1第一锥形斜面，7活塞，8后缓冲套，8-1第二锥形斜面，
29.9后油口接头，9-1后进油孔，9-2后节流孔，
30.10第二单向节流阀，11缸底，12无杆腔，13有杆腔。
具体实施方式
31.为能清楚说明本实用新型的技术特点，下面通过非限定性的实施例并结合附图，对本实用新型做进一步的说明。
32.本实用新型所述的前、后、左、右方向是依据附图所示前、后、左、右方向进行的描述。为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例有关的部分。
33.请参阅图1至图5，设定活塞杆5的伸出方向为前方，相反方向为后方，本实施例的一种可调节的双向缓冲油缸，包括从前向后（图中由左至右）依次连接的缸头1、缸筒4和缸底11，缸筒4为内孔经过精密加工的圆管状筒体，缸筒4的后端焊接在缸底11上，缸筒4前端的内孔加工有螺纹孔，螺纹孔的直径大于缸筒4内孔的直径，缸头1螺纹连接于该螺纹孔上；缸头1后端的外圆柱面与缸筒4内孔相配合并设有密封；活塞杆5上位于活塞7的前部和后部分别设有前缓冲套6和后缓冲套8；具体地，活塞杆5的后端设有外径依次缩小的活塞安装段和螺纹段，活塞安装段上依次套装有在缸筒4内配合滑动的前缓冲套6、活塞7、后缓冲套8，螺纹段上的锁紧螺母将缓冲套6、活塞7、后缓冲套8压靠在活塞杆5的轴肩上；活塞杆5与活塞 7 之间设有密封圈；缸筒4与活塞7之间设有密封组件，活塞杆5运动时其前端可从缸头1的缸头孔伸出，活塞杆5与缸头1之间设有密封组件；活塞7将缸筒4分成有杆腔13和无杆腔12；在缸筒4上位于有杆腔13的一侧设置有杆腔油口4-2，在缸筒4上位于无杆腔12的一侧设置无杆腔油口4-3。
34.为了方便装配，前缓冲套6靠近缸头1的一端设有第一锥形斜面6-1，第一锥形斜面6-1朝缸头1方向直径逐渐缩小，后缓冲套8靠近缸底11的一端设有第二锥形斜面8-1，第二锥形斜面8-1朝缸底11方向直径逐渐缩小；有杆腔油口4-2的前部设有前缓冲孔4-1，活塞杆5向前伸出运动到行程末端时、前缓冲孔4-1与缸头1之间的距离小于第一锥形斜面6-1与缸头1之间的距离；无杆腔油口4-3的后部设有后缓冲孔4-4，活塞杆5向后缩回运动到行程末
端时、后缓冲孔4-4与缸底11之间的距离小于第二锥形斜面8-1与缸底11之间的距离。
35.缸筒4的外侧面设有前油口接头3和后油口接头9，前油口接头3上分别设有与有杆腔油口4-2相连通的前进油孔3-2、与前缓冲孔4-1相连通的前节流孔3-1，前进油孔3-2轴线与前节流孔3-1轴线之间的距离小于有杆腔油口4-2轴线与前缓冲孔4-1轴线之间的距离，前进油孔3-2与前节流孔3-1之间连接第一单向节流阀2；具体地，第一单向节流阀2的导通端口与前进油孔3-2连通，第一单向节流阀2的节流端口与前节流孔3-1连通；
36.后油口接头9上分别设有与无杆腔油口4-3相连通的后进油孔9-1、与后缓冲孔4-4相连通的后节流孔9-2；后进油孔9-1轴线与后节流孔9-2轴线之间的距离小于无杆腔油口4-3轴线与后缓冲孔4-4轴线之间的距离，后进油孔9-1与后节流孔9-2之间连接第二单向节流阀10；具体地，第二单向节流阀10的导通端口与后进油孔9-1连通，第二单向节流阀10的节流端口与后节流孔9-2连通；
37.活塞杆5与活塞7向前伸出运动到行程末端时、活塞7将有杆腔油口4-2遮挡；活塞杆5与活塞7向后缩回运动到行程末端时、活塞7将无杆腔油口4-3遮挡。
38.本实施例中，第一单向节流阀2、第二单向节流阀10为可调单向节流阀，通过调整可调单向节流阀的节流油口的大小，可改变流量大小，进而实现对缓冲效果的调节，可调单向节流阀为现有标准的液压元件。
39.工作过程：
40.请见图1、图2，当后进油孔9-1进油时，与后进油孔9-1连通的无杆腔油口4-3被活塞7遮挡，油液经过第二单向节流阀10进入后节流孔9-2，第二单向节流阀10起单向阀的作用，油液直接迅速地进入后节流孔9-2、后缓冲孔4-4，然后进入无杆腔12，无杆腔12的油液推动前缓冲套6、活塞7、后缓冲套8和活塞杆5一起向前运动；当活塞杆5向前伸出运动到活塞7、后缓冲套8不再遮挡无杆腔油口4-3时（请见图3），后进油孔9-1的油液直接由无杆腔油口4-3进入无杆腔12；当活塞杆5继续向前伸出运动到接近行程末端时（请见图4），前缓冲套6、活塞7逐渐将有杆腔油口4-2遮挡，有杆腔13中的油液不能再从有杆腔油口4-2、前进油孔3-2中流出，迫使有杆腔13中的油液由前缓冲孔4-1、前节流孔3-1经过第一单向节流阀2的节流阀进入前进油孔3-2，然后流出，第一单向节流阀2起节流阀的作用，由于有杆腔13中向外流出的油液突然被节流，从而在有杆腔13产生很大的背压，使得活塞杆5慢慢减速，活塞杆5只能很缓慢的向前运动，直到前缓冲套6的端面与缸头1相贴合（请见图5），接近缸头1时的速度很低，无明显噪声和冲击载荷，实现活塞杆5伸出端部软着陆。
41.同样地，活塞杆5开始缩回时，请见图5，当前进油孔3-2进油时，与前进油孔3-2连通的有杆腔油口4-2被活塞7遮挡，油液经过第一单向节流阀2进入前节流孔3-1，第一单向节流阀2起单向阀的作用，油液直接迅速地进入前节流孔3-1、前缓冲孔4-1，然后进入有杆腔13，有杆腔13的油液推动前缓冲套6、活塞7、后缓冲套8和活塞杆5一起向后运动；当活塞杆5向后回缩运动到活塞7、前缓冲套6不再遮挡有杆腔油口4-2时，前进油孔3-2的油液直接由有杆腔油口4-2进入有杆腔13；当活塞杆5继续向后回缩运动到接近行程末端时（请见图3），后缓冲套8、活塞7逐渐将无杆腔油口4-3遮挡，无杆腔12中的油液不能再从无杆腔油口4-3、后进油孔9-1中流出，迫使无杆腔12中的油液由后缓冲孔4-4、后节流孔9-2经过第二单向节流阀10的节流阀进入后进油孔9-1，然后流出，第二单向节流阀10起节流阀的作用，由于无杆腔12中向外流出的油液突然被节流，从而在无杆腔12产生很大的背压，使得活塞杆5
慢慢减速，活塞杆5只能很缓慢的向后运动，直到活塞杆5的后端与缸底11相贴合（请见图2），接近缸底11时的速度很低，无明显噪声和冲击载荷，实现活塞杆5回缩端部软着陆。
42.在对本实用新型的描述中，需要说明的是，术语
ꢀ“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”、
“ꢀ
前”、
“ꢀ
后”、
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
内”、
“ꢀ
外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，上述术语仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
43.除非另有明确的规定和限定，术语
“ꢀ
安装”、
“ꢀ
相连”、
“ꢀ
连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
45.以上所列举的实施方式仅供理解本实用新型之用，并非是对本实用新型所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。