專利名稱：伸縮套管自定心液壓油缸的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及液壓油缸技術領域，具體說是一種伸縮套管自定心液壓油缸。
技術背景-
現有技術的液壓油缸主要由缸體、活塞、活塞桿、導向套和液壓油管等組 成，導向套設在活塞腔內，活塞桿其固定端和支撐端大多采用圓環形和扁形的， 然后通過支點活動，在實際使用過程中，圓環形和扁形的活塞桿活動有限，對 于在油缸改變長度的情況下不能夠自由支撐負載
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種改進優化伸縮式套筒油缸 結構，將有多個聯動的液壓活塞油缸，在其固定端和支撐端設置繞支點活動的 球面，達到在油缸改變長度的情況下能依靠油缸兩端的球面自定中心并在設定 的長度自由支撐負載的伸縮套管自定心液壓油缸。
本實用新型所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現
伸縮套管自定心液壓油缸由外液壓缸、外液壓缸導向套、內液壓缸、內液 壓缸導向套和活塞桿構成，所述活塞桿放置在內液壓缸內，所述內液壓缸導向 套介于所述活塞桿與所述內液壓缸的內缸壁之間，所述內液壓缸放置在所述外 液壓缸內，所述外液壓缸導向套介于所述內液壓缸與所述外液壓缸的內缸壁之 間，其特征在于，所述的外液壓缸底部和活塞桿頂部為半球形結構，其兩半球 面構成的底部固定端和頂部支撐端使得油缸能在上下凹球面內自定心并能繞 凹球面支點活動，可在設定的自由長度支撐負載。
所述的外液壓缸由無縫鋼管制造，底部焊接球形底蓋，內孔為光滑圓柱體， 在所述外液壓缸上部安裝有外液壓缸導向套，所述外液壓缸導向套作為內液壓 缸伸出部分的密封和支撐，所述外液壓缸導向套內部設置第一緩沖腔，所述第
一緩沖腔的內腔壁上開設有第一錐形緩沖槽；所述外液壓缸的上部設置有第一
回油口，所述外液壓缸的內缸壁與所述內液壓缸的外缸壁之間具有合適寬度的第一環縫，所述第一回油口與所述第一環縫相溝通，所述外液壓缸的底部設置
有進油口和緩沖柱塞；
所述的內液壓缸設計成活塞結構，內液壓缸的內孔為光滑圓柱體，在所述 內液壓缸上部安裝有內液壓缸導向套，所述內液壓缸導向套作為活塞桿伸出部 分的密封和支撐，在所述內液壓缸外缸壁的下部設置有與所述外液壓缸導向套 內部的第一緩沖腔相匹配的內液壓緩沖柱面，在所述內液壓缸外缸壁的底部開 設有容所述緩沖柱塞通過的緩沖柱塞孔，所述內液壓導向套內設置有第二活塞 緩沖腔；所述內液壓缸底部與所述外液壓缸底部的內缸壁之間具有一定的空 隙，便于壓力流體介質進入；
所述活塞桿的下部為活塞，緊貼內液壓缸的內缸壁滑移，活塞桿的上部為 光滑圓柱體，所述光滑圓柱體與所述內液壓缸的內缸壁之間具有合適寬度的第 二環縫，所述第二環縫形成活塞桿的光滑圓柱體的單獨通道，以實現快速通流 和終端緩沖節流；所述活塞桿下部的活塞與上部的光滑圓柱體之間設置有緩沖 柱面，在所述緩沖柱面上設置有第二錐形緩沖槽；在所述活塞桿的底部設置有 容所述緩沖柱塞插入的第三緩沖腔；所述活塞桿的中心位置設置回油通道，所 述回油通道的上端開設有延伸至外部的第二回流口，所述回油通道的下端溝通 所述第二環縫；
所述第三緩沖腔、緩沖柱塞孔以及緩沖柱塞構成緩沖裝置，所述第三緩沖 腔的內腔壁與所述緩沖柱塞的外壁之間具有第一縫隙，所述緩沖柱塞的外壁與 所述緩沖柱塞孔的孔壁之間具有第二縫隙。
本實用新型所述第一環縫的截面積Sl大于所述第二環縫的截面積S2。 本實用新型的外液壓缸底部和活塞桿頂部為半球形結構，其兩半球面構成 的底部固定端和頂部支撐端使得油缸能在上下凹球面內自定心并能繞凹球面 支點活動，可在設定的自由長度支撐負載。內液壓缸設計成活塞結構，在滿足 油缸能自由縮進的工況條件下，通過設置內液壓缸與外液壓缸之間的第一環縫 的面積和內液壓缸與活塞桿之間的第二環縫的面積，使得內液壓缸與活塞桿雙 向運動時的作用面積不同，伸出的部位保持較大的直徑使之能承受較大的沖擊 負載和惡劣的外部環境條件，縮進時快速可靠。本實用新型在內液壓油缸和活 塞桿在行程接近終了時，通過減少回油通道，產生節流效果，節流后的回油腔 具有較高的背壓，使得壓力腔和回油腔的作用力相對平衡，達到緩沖的目的。200720199486.1
說明書第3/5頁
本實用新型產生的有益效果是提供了一種新穎的伸縮套管自定心液壓油 缸，它吸收了鉸接式油缸自定心和焊接式油缸表面暴露零件少和發蘭式油缸承 受負荷大等特點，將多種特點通過結構的設計組合在一起，使液壓缸結構緊湊， 使用安全可靠，安裝維護方便。
圖1是本實用新型伸縮套管自定心液壓油缸外形圖2是本實用新型伸縮套管自定心液壓油缸的結構示意圖3是外液壓缸導向套結構示意圖4是內液壓缸結構示意圖5是圖4剖面結構示意圖6是活塞桿結構示意圖7是圖6剖面結構示意圖8是內液壓缸導向套結構示意圖9是圖8剖面結構示意圖中l一外液壓缸，ll一球形底蓋，12—第一回油口， 13—進油口， 2 — 內液壓缸，21—內液壓緩沖柱面，22—緩沖柱塞孔，3 —活塞桿，31—活塞， 32—光滑圓柱體，33—緩沖柱面，34—第二錐形緩沖槽，35—第三緩沖腔，36 一回油通道，37—第二回流口， 4一外液壓缸導向套，41—第一緩沖腔，42— 第一錐形緩沖槽，5—內液壓缸導向套，51—第二活塞緩沖腔，6—第一環縫， 7—緩沖柱塞，8—空隙，9一第二環縫，10—第一縫隙，101—第二縫隙。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
做進一步介紹
如圖2所示，伸縮套管自定心液壓油缸包括外液壓缸1、內液壓缸2、活 塞桿3、外液壓缸導向套4、內液壓缸導向套5，活塞桿3安裝在內液壓缸2 內，內液壓缸導向套5介于活塞桿3與內液壓缸2的內缸壁之間，內液壓缸2 安裝在外液壓缸1內，外液壓缸導向套4介于內液壓缸2與外液壓缸1的內缸 壁之間，外液壓缸1底部和活塞桿3頂部為半球形結構，其兩半球面構成的底 部固定端和頂部支撐端使得油缸能在上下凹球面內自定心并能繞凹球面支點活動，可在設定的自由長度支撐負載。
參看圖2，外液壓缸1由無縫鋼管制造，底部焊接球形底蓋ll，內孔為光 滑圓柱體，在外液壓缸1上部安裝有外液壓缸導向套4，外液壓缸導向套4作 為內液壓缸伸出部分的密封和支撐。
參看圖3，外液壓缸導向套4內部設置第一緩沖腔41,第一緩沖腔41的 內腔壁上開設有第一錐形緩沖槽42。
再參看圖2，外液壓缸1的上部設置有第一回油口 12，外液壓缸1的內缸 壁與內液壓缸2的外缸壁之間具有合適寬度的第一環縫6，第一回油口 12與第 一環縫6相溝通。在外液壓缸1的底部設置有進油口 13和緩沖柱塞7。
參看圖4和圖5，內液壓缸2設計成活塞結構，其內孔為光滑圓柱體，在 內液壓缸2上部安裝有內液壓缸導向套5，內液壓缸導向套5作為活塞桿3伸 出部分的密封和支撐。在內液壓缸2外缸壁的下部設置有與外液壓缸導向套4 內部的第一緩沖腔41相匹配的內液壓緩沖柱面21，在內液壓缸2外缸壁的底 部開設有容緩沖柱塞7通過的緩沖柱塞孔22。
參看圖8和圖9，內液壓導向套5內設置有第二活塞緩沖腔51。再參看圖 2，內液壓缸2底部與外液壓缸1底部的內缸壁之間具有一定的空隙8，便于壓 力流體介質進入；
參看圖6和圖7，活塞桿3的下部為活塞31，緊貼內液壓缸2的內缸壁滑 移，活塞桿3的上部為光滑圓柱體32，光滑圓柱體32與內液壓缸2的內缸壁 之間具有合適寬度的第二環縫9 (參看圖1)，第二環縫9形成活塞桿的光滑圓 柱體32的單獨通道，以實現快速通流和終端緩沖節流；活塞桿3下部的活塞 31與上部的光滑圓柱體32之間設置有緩沖柱面33，在緩沖柱面33上設置有 第二錐形緩沖槽34;在活塞桿3的底部設置有容緩沖柱塞7插入的第三緩沖腔 35;活塞桿3的中心位置設置回油通道36，回油通道36的上端開設有延伸至 外部的第二回流口 37，回油通道36的下端溝通第二環縫9;第一環縫6的截 面積Sl大于第二環縫9的截面積S2。
參看圖2,第三緩沖腔35、緩沖柱塞孔22以及緩沖柱塞7構成緩沖裝置， 第三緩沖腔35的內腔壁與緩沖柱塞7的外壁之間具有第一縫隙10，緩沖柱塞 7的外壁與緩沖柱塞孔22的孔壁之間具有第二縫隙101。
液體流體介質通過外液壓缸1底部的進油口 13注入到內液壓缸2底部與外液壓缸1之間的空隙8，推動內液壓缸2及活塞桿3向外伸出。由于內液壓 缸2底部的面積大于活塞桿3下部活塞31的面積，作用在內液壓缸2底部的 作用力遠大于作用在活塞桿3下部的活塞31上的作用力，內液壓缸2先移動 伸出，活塞桿3不動。當內液壓缸2上的內液壓緩沖柱面21到達外液壓缸導 向套4內部的第一緩沖腔41時，腔內的液體流體介質只能通過外液壓缸導向 套4內部的第一緩沖腔41上的第一錐形緩沖槽42，通過外液壓缸1的內缸壁 與內液壓缸2的外缸壁之間的第一環縫6回流到第一回流口 12，隨著第一錐形 緩沖槽42的截面積不斷縮小，內液壓缸2得到緩沖而停止。內液壓缸2停止 后，外液壓缸l內的液體流體介質壓力進一步提高，推動活塞桿3舉升。當活 塞桿3上的緩沖柱面33進入到內液壓缸導向套5中的第二緩沖腔51時，腔內 的液體流體介質只能通過活塞桿3的緩沖柱面33上的第二錐形緩沖槽34，通 過第二環縫9和活塞桿3中的回油通道36回流到活塞桿3頭部的第二回油口 37，當第二錐形緩沖槽34的截面積不斷鎖小，活塞桿3的運動得到緩沖而停 止。
當液體流體介質運動方向切換，由第一回油口 12和第二回油口 37同時進 入到第一環縫6和第二環縫9，經外液壓缸l底部的進油口 13回油時，推動內 液壓缸2和活塞桿3回縮，由于第一環縫6的截面積Sl大于第二環縫9的截 面積S2，所以截面大的內液壓缸2先回縮，活塞桿3不動，當內液壓缸2退回 到外液壓缸1內的緩沖柱塞7時，內液壓缸2的液體流體介質只能通過緩沖柱 塞7與緩沖柱塞孔22之間的第二縫隙101回流到進油口 13，內液壓缸2得到 緩沖而停止。隨后活塞桿3動作，當活塞桿3上的第三緩沖腔35退回到緩沖 柱塞7時，活塞桿3上的第三緩沖腔35內的液體流體介質只能通過緩沖柱塞7 與第三緩沖腔35之間的第一縫隙10回流到進油口 13，活塞桿3得到緩沖而停 止。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優 點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實 施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神 和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要 求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及 其等同物界定。
權利要求1.伸縮套管自定心液壓油缸，由外液壓缸、外液壓缸導向套、內液壓缸、內液壓缸導向套和活塞桿構成，所述活塞桿放置在內液壓缸內，所述內液壓缸導向套介于所述活塞桿與所述內液壓缸的內缸壁之間，所述內液壓缸放置在所述外液壓缸內，所述外液壓缸導向套介于所述內液壓缸與所述外液壓缸的內缸壁之間，其特征在于，所述的外液壓缸底部和活塞桿頂部為半球形結構，其兩半球面構成的底部固定端和頂部支撐端使得油缸能在上下凹球面內自定心并能繞凹球面支點活動。
2、 根據權利要求l所述的伸縮套管自定心液壓油缸，其特征在于，所述的 外液壓缸由無縫鋼管制造，底部焊接球形底蓋，內孔為光滑圓柱體，在所述外 液壓缸上部安裝有外液壓缸導向套，所述外液壓缸導向套作為內液壓缸伸出部 分的密封和支撐，所述外液壓缸導向套內部設置第一緩沖腔，所述第一緩沖腔 的內腔壁上開設有第一錐形緩沖槽；所述外液壓缸的上部設置有第一回油口， 所述外液壓缸的內缸壁與所述內液壓缸的外缸壁之間具有合適寬度的第一環 縫，所述第一回油口與所述第一環縫相溝通，所述外液壓缸的底部設置有進油 口和緩沖柱塞；所述的內液壓缸設計成活塞結構，內液壓缸的內孔為光滑圓柱體，在所述 內液壓缸上部安裝有內液壓缸導向套，所述內液壓缸導向套作為活塞桿伸出部 分的密封和支撐，在所述內液壓缸外缸壁的下部設置有與所述外液壓缸導向套 內部的第一緩沖腔相匹配的內液壓緩沖柱面，在所述內液壓缸外缸壁的底部開 設有容所述緩沖柱塞通過的緩沖柱塞孔，所述內液壓導向套內設置有第二活塞 緩沖腔；所述內液壓缸底部與所述外液壓缸底部的內缸壁之間具有一定的空隙， 便于壓力流體介質進入；所述活塞桿的下部為活塞，緊貼內液壓缸的內缸壁滑移，活塞桿的上部為光滑圓柱體，所述光滑圓柱體與所述內液壓缸的內缸壁之間具有合適寬度的第 二環縫，所述第二環縫形成活塞桿的光滑圓柱體的單獨通道，以實現快速通流和終端緩沖節流；所述活塞桿下部的活塞與上部的光滑圓柱體之間設置有緩沖 柱面，在所述緩沖柱面上設置有第二錐形緩沖槽；在所述活塞桿的底部設置有 容所述緩沖柱塞插入的第三緩沖腔；所述活塞桿的中心位置設置回油通道，所 述回油通道的上端開設有延伸至外部的第二回流口，所述回油通道的下端溝通 所述第二環縫；所述第三緩沖腔、緩沖柱塞孔以及緩沖柱塞構成緩沖裝置，所述第三緩沖 腔的內腔壁與所述緩沖柱塞的外壁之間具有第一縫隙，所述緩沖柱塞的外壁與 所述緩沖柱塞孔的孔壁之間具有第二縫隙。
3、根據權利要求2所述的伸縮套管自定心液壓油缸，其特征在于，所述第 一環縫的截面積Sl大于所述第二環縫的截面積S2。
專利摘要伸縮套管自定心液壓油缸由外液壓缸、外液壓缸導向套、內液壓缸、內液壓缸導向套和活塞桿構成，活塞桿放置在內液壓缸內，內液壓缸導向套介于活塞桿與所述內液壓缸的內缸壁之間，內液壓缸放置在所述外液壓缸內，外液壓缸導向套介于所述內液壓缸與所述外液壓缸的內缸壁之間，其外液壓缸底部和活塞桿頂部為半球形結構，其兩半球面構成的底部固定端和頂部支撐端使得油缸能在上下凹球面內自定心并能繞凹球面支點活動，可在設定的自由長度支撐負載。本實用新型吸收了鉸接式油缸自定心和焊接式油缸表面曝露零件少和法蘭式油缸承受負荷大等特點，將多種特點通過結構的設計組合在一起，使液壓缸結構緊湊，使用安全可靠，安裝維護方便。
文檔編號F15B15/16GK201133394SQ20072019948
公開日2008年10月15日 申請日期2007年12月19日 優先權日2007年12月19日
發明者彭滬海, 許建新, 邱震林 申請人:上海立新液壓有限公司