新型快速增壓液壓缸的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型快速增壓液壓缸，包括外缸、主活塞桿和子活塞桿，主活塞桿套裝在外缸內，其內側套裝有子活塞桿，該主活塞桿上設有主活塞，外缸前、后兩端分別密封安裝前、后封頭；所述子活塞桿上設有子活塞，其后端設有子封頭，子封頭后端外側套裝有子封蓋，子活塞桿外壁、主活塞桿內壁、與子活塞、子封頭形成密閉的子工作腔。該液壓缸在增加液壓缸噸位的同時較小增加活塞面積，從而達到在相同液壓缸內徑的情況下該液壓缸噸位大于常規液壓缸噸位的增壓目的；在增加液壓缸噸位的同時較小增加、不增加或者降低與液壓缸配比的電機功率和油泵排量，從而達到在相同電機功率和油泵排量的情況下該液壓缸工作速度遠遠高于常規液壓缸的增速目的。
【專利說明】新型快速增壓液壓缸
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種液壓缸，特別是一種新型快速增壓液壓缸。
【背景技術】
[0002]液壓缸是將液壓能轉變為機械能的、作直線往復運動(或擺動運動)的液壓執行元件。它結構簡單工作可靠，用它來實現往復運動時，可減去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩，因此在各種機械的液壓系統中得到廣泛應用。現有常規液壓缸的設計與制造工藝已經十分成熟，但是隨著現代工業技術的創新與發展，常規液壓缸在面對大型液壓機械領域時所存在的缺點一直令液壓系統設計人員倍感無奈。液壓缸噸位與缸內活塞面積成正比關系，活塞面積決定了液壓缸噸位，而活塞面積同樣決定了液壓缸內徑尺寸，因此隨著液壓缸噸位的增加，液壓缸內徑和液壓缸內腔體積成平方增量。為配合液壓缸運行速度，與大液壓缸相配比的油泵排量也同樣需要以平方為單位增加，同理，帶動油泵的電機功率增幅也是相當驚人地。這樣在增加了耗電量的同時也增加了電力系統的負荷，機械使用成本大幅度增高。在復雜工況環境下，電力系統無法得到有效保障，這就造成了某些大型液壓設備無法正常使用，如果電機和油泵不做相應增加，液壓缸前后腔進出液壓流量過小，就會造成大型液壓缸工作速度過慢，影響液壓缸的工作效率。在這種情況下，如何在增加液壓缸噸位的情況下合理調配電機和油泵配比，不必過大增加電機功率和油泵排量或在電機功率油泵排量相對較小增量的情況下使液壓缸總噸位有較大幅度增加，或者在增加液壓缸噸位的情況下較小增加活塞面積，從而較小增加液壓缸直徑，是現代液壓系統技術的亟待解決的問題。
【發明內容】
[0003]本實用新型針對現有技術存在的不足和缺陷，提供一種在增加液壓缸噸位的同時較小增加活塞面積，從而達到在相同液壓缸內徑的情況下大于常規液壓缸噸位；在增加液壓缸噸位的同時較小增加、不增加或者降低與液壓缸配比的電機功率和油泵排量，從而達到在相同電機功率和油泵排量的情況下工作速度遠遠高于常規液壓缸增速的新型快速增壓液壓缸。
[0004]為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:一種新型快速增壓液壓缸，包括外缸、主活塞桿和子活塞桿，外缸前端開設前通油孔，主活塞桿套裝在外缸內，其內側套裝有子活塞桿，該主活塞桿上設有主活塞，所述外缸前、后兩端分別密封安裝前、后封頭，所述前、后封頭與外缸內壁和主活塞桿外壁形成封閉的主工作腔，前、后封頭外側分別設有前、后封蓋，所述后封頭上開設有至少一個與主工作腔連通的充液孔；所述子活塞桿上設有子活塞，其后端設有子封頭，子封頭后端外側套裝有子封蓋，子活塞桿外壁、主活塞桿內壁、與子活塞、子封頭形成密閉的子工作腔，所述子活塞桿前端安裝活塞桿頭，其后端穿出所述后封頭并套裝在子工作腔進出油道部件內，所述活塞桿頭與所述主活塞桿內壁連接，其后端面中心處沿軸線開設與子活塞桿前端相配合的導向凹槽，所述主活塞桿后端側壁上開設與子工作腔連通的進油孔，進油孔位于主活塞前。
[0005]上述快速增壓液壓缸中，所述的前、后封蓋結構分別為帶底的圓柱筒狀，該前、后封蓋筒壁套裝在外缸外側并通過螺紋固定在外缸上，作為優選方案，所述充液孔的數量為三個。
[0006]上述快速增壓液壓缸中，所述的前封頭外表面上開設有用以安裝外油封的外油封槽，其內表面上開設塵封槽、格萊圈槽、導向帶槽和內油封槽，塵封槽位于所述前封頭內表面前端，所述塵封槽、格萊圈槽、導向帶槽和內油封槽內相應安裝塵封、格萊圈、導向帶和內油封。所述前封頭外表面上開設外油封槽的數量為兩個，其內表面開設三個導向帶槽和四個內油封槽。
[0007]上述快速增壓液壓缸中，所述的后封頭外表面上開設有兩個用以安裝O形密封圈的密封槽。
[0008]上述快速增壓液壓缸中，所述的活塞桿頭前端開設銷栓孔，銷栓孔用于安裝銷栓。
[0009]上述快速增壓液壓缸中，所述的主活塞外表面開設有用以相應安裝油封、格萊圈和導向帶的油封槽、格萊圈槽和導向帶槽。
[0010]上述快速增壓液壓缸中，所述的子封頭外壁上開設用以安裝外油封的外油封槽，其內表面開設用以安裝內油封的內油封槽和用于安裝導向帶的導向帶槽，其中，外油封槽的數量為兩個，內油封槽的數量為三個，導向帶槽的數量為兩個。
[0011]上述快速增壓液壓缸中，所述的子活塞桿中心沿軸線設有中心油道，該中心油道通過子工作腔進出油道部件與液壓泵站連接。
[0012]上述快速增壓液壓缸中，所述的子活塞桿后端通過螺紋安裝子活塞，子活塞外表面開設有用以相應安裝油封、格萊圈和導向帶的油封槽、格萊圈槽和導向帶槽。
[0013]上述快速增壓液壓缸中，所述的前通油孔與前油管固定連接，外缸前部外壁上固定有缸套。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]1、本實用新型快速增壓液壓缸，在增加液壓缸噸位的同時較小增加活塞面積，從而達到在相同液壓缸內徑的情況下本實用新型液壓缸噸位大于常規液壓缸噸位的增壓目的；在增加液壓缸噸位的同時較小增加、不增加或者降低與液壓缸配比的電機功率和油泵排量，從而達到在相同電機功率和油泵排量的情況下本實用新型液壓缸工作速度遠遠高于常規液壓缸的增速目的。
[0016]2、本實用新型快速增壓液壓缸的子活塞桿前端設有活塞桿頭，活塞桿頭后端設有與子活塞子活塞桿前端相配合的導向凹槽，有效地避免了子活塞桿與活塞桿頭的碰撞，運行平穩，承載力強，密封效果好，使用壽命長。
[0017]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型快速增壓液壓缸的去缸套的剖視結構示意圖；
[0019]圖2是本實用新型快速增壓液壓缸的剖視結構示意圖；
[0020]圖3是本實用新型快速增壓液壓缸的缸套的結構示意圖；
[0021]圖4是本實用新型快速增壓液壓缸的外缸和前、后封頭及前、后封蓋的連接關系示意圖；
[0022]圖5是本實用新型快速增壓液壓缸的外缸和前、后封頭及前、后封蓋的分解結構示意圖；
[0023]圖6是本實用新型快速增壓液壓缸的前封頭的結構示意圖；
[0024]圖7是本實用新型快速增壓液壓缸的后封頭套的結構示意圖；
[0025]圖8是本實用新型快速增壓液壓缸的后封頭套的后端面結構示意圖；
[0026]圖9是本實用新型快速增壓液壓缸的主活塞和主活塞及活塞桿頭的連接關系示意圖；
[0027]圖10是本實用新型快速增壓液壓缸的子封頭的結構示意圖；
[0028]圖11是本實用新型快速增壓液壓缸的子活塞和子活塞桿及子工作腔進出油道部件的連接關系示意圖；
[0029]圖12是本實用新型快速增壓液壓缸的子活塞的結構示意圖。
[0030]圖中標號的意義為:1、外缸，2、主活塞桿，3、主活塞，4、前封頭，5、后封頭，6、前封蓋，7、后封蓋，8、子活塞桿，9、子活塞，10、子封頭，11、子封蓋，12、子工作腔進出油道部件，13、前油管，14、缸套，15、主工作腔，16、子工作腔，其中，1-1、前油孔，1_2、外缸前后兩端的外螺紋，2-1、活塞桿頭，2-2、銷栓孔，2-3、導向凹槽，2-4、主活塞桿后端的進油孔，3-1、主活塞上的油封槽，3-2、主活塞上的格萊圈槽，3-3、主活塞上的導向帶槽，4-1、前封頭上的外油封槽，4-2、前封頭上的塵封槽，4-3、前封頭上的格萊圈槽，4-4、前油封上的導向帶槽，4-5、前油封上的內油封槽，5-1、后封頭上安裝O形密封圈的密封槽，5-2、子活塞桿通孔，5-3、充液孔，6-1、如封蓋上的內螺紋，7-1、后封蓋上的內螺紋，8-1、中心油道,9-1、銷檢螺孔,9-2>子活塞上的油封槽，9-3、格萊圈槽，9-4、導向帶槽。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述:
[0032]實施例1:參見圖1至圖12，一種新型快速增壓液壓缸，包括外缸1、主活塞桿2和子活塞桿8，外缸I前端開設前通油孔1-1，主活塞桿2套裝在外缸I內，其內側套裝有子活塞桿8，該主活塞桿2上設有主活塞3，所述外缸I前、后兩端分別密封安裝前、后封頭4、5，所述前、后封頭4、5與外缸I內壁和主活塞桿2外壁形成封閉的主工作腔15，前、后封頭4、5外側分別設有前、后封蓋，所述前、后封蓋6、7用于將前、后封頭4、5壓緊在外缸I的前后兩端；所述后封頭5上開設有至少一個與主工作腔連通的充液孔5-3 ;所述子活塞桿上設有子活塞9，其后端設有子封頭10，子封頭10后端外側套裝有子封蓋11，子封蓋11將子封頭10壓緊固定在子活塞桿8上，所述子活塞桿8外壁、主活塞桿2內壁、與子活塞9、子封頭10形成密閉的子工作腔16，所述子活塞桿8前端安裝活塞桿頭2-1，其后端通過開設在后封頭4中心處的通孔5-2穿出所述后封頭4并套裝在子工作腔進出油道部件12內，所述活塞桿頭2-1與所述主活塞桿2內壁連接，其后端面中心處沿軸線開設與子活塞桿8前端相配合的導向凹槽2-3，所述主活塞桿2后端側壁上開設與子工作腔連通的進油孔2-4，進油孔2-4位于主活塞3前；作為優選方案，所述充液孔5-3的數量為三個。
[0033]上述快速增壓液壓缸中，所述的前、后封蓋6、7結構分別為帶底的圓柱筒狀，該前、后封蓋6、7筒壁套裝在外缸外側并通過螺紋固定在外缸I上。
[0034]上述快速增壓液壓缸中，所述的前封頭4外表面上開設有用以安裝外油封的外油封槽4-1，其內表面上開設塵封槽4-2、格萊圈槽4-3、導向帶槽4-4和內油封槽4_5，塵封槽4-2位于所述前封頭4內表面前端，所述塵封槽4-2、格萊圈槽4-3、導向帶槽4_4和內油封槽4-5內相應安裝塵封、格萊圈、導向帶和內油封。其中，所述前封頭4外表面上開設外油封槽4-1的數量為兩個，其內表面開設三個導向帶槽4-4和四個內油封槽4-5。
[0035]上述快速增壓液壓缸中，所述的后封頭5外表面上開設有兩個用以安裝O形密封圈的密封槽5-1。
[0036]上述快速增壓液壓缸中，所述的活塞桿頭2-1前端開設銷栓孔2-2，銷栓孔2-2用于安裝銷栓。
[0037]上述快速增壓液壓缸中，所述的主活塞3外表面開設有用以相應安裝油封、格萊圈和導向帶的油封槽3-1、格萊圈槽3-2和導向帶槽3-3。
[0038]上述快速增壓液壓缸中，所述的子封頭10外壁上開設用以安裝外油封的外油封槽10-1，其內表面開設用以安裝內油封的內油封槽10-2和用于安裝導向帶的導向帶槽10-3，其中，外油封槽10-1的數量為兩個，內油封槽10-2的數量為三個，導向帶槽10-3的數量為兩個。
[0039]上述快速增壓液壓缸中，所述的子活塞桿8中心沿軸線設有中心油道8-1，該中心油道8-1通過子工作腔進出油道部件12與液壓泵站連接。
[0040]上述快速增壓液壓缸中，所述的子活塞桿8后端通過螺紋安裝子活塞9，子活塞9外表面開設有用以相應安裝油封、格萊圈和導向帶的油封槽9-2、格萊圈槽9-3和導向帶槽9-4，該子活塞9上還開設有與其軸線垂直的銷栓螺孔9-1，銷栓螺孔9-1用以安裝將子活塞9壓緊在子活塞桿8上。
[0041]上述快速增壓液壓缸中，所述的前通油孔1-1與前油管13固定連接，外缸前部外壁上固定有缸套14，缸套14為固定快速增壓液壓缸的安裝配件。
[0042]本實用新型快速增壓液壓缸由動力系統由電機和油泵組成動力單元，由電液換向閥、溢流閥、單向閥、充液閥組成液壓控制單元，可采用現有技術中的液壓動力系統和控制系統。
[0043]本實用新型快速增壓液壓缸的工作過程:
[0044]1、液壓缸快速前進階段:液壓油通過液壓油泵流經閥塊等壓力控制單元后，通過子活塞桿8中的中心油道8-1進入子工作腔16前腔，子活塞桿8固定在缸尾，而子活塞9固定在子活塞桿8上無法運動，液壓油進入子工作前腔后反作用于主活塞桿2內部形成向前壓力，推動主活塞桿2向前運動，與此同時，主，工作腔后腔形成真空將油箱中的液壓油通過閥塊上的充液閥和后封頭5上的充液孔5-3吸入主工作腔后腔中；而子工作腔后腔中的液壓油通過前油管13回流至油箱中，此時快速增壓液壓缸以子活塞桿8為動力缸達到以小排量帶動大型液壓缸快速工作的目的。
[0045]2、液壓缸高壓做功階段:充液閥關閉，油泵同時向子工作腔前腔和主工作腔后腔注油，液壓缸進入全噸位工作階段，此時液壓缸的總噸位在系統壓強一定的基礎上取決于活塞面積。而快速增壓液壓缸的活塞面積等于子缸活塞面積與外缸活塞面積總和減去二倍子缸有道面積，因此快速增壓液壓缸的活塞面積遠遠大于等內徑常規液壓缸的活塞面積，因此達到增壓效果。
[0046]3、液壓缸后退階段:液壓油通過前油管13進入主工作前腔后，通過主活塞桿2壁上的子工作前后腔進油孔2-4進入子工作腔16后腔，與此同時，子，工作腔16前腔的液壓油通過子活塞桿8中的中心油道8-1排出外缸I外，而主工作腔15后腔的大量液壓油經過充液孔5-3排除缸外，完成液壓缸動作。
【權利要求】
1.一種新型快速增壓液壓缸，包括外缸、主活塞桿和子活塞桿，外缸前端開設前通油孔，其特征在于:主活塞桿套裝在外缸內，其內側套裝有子活塞桿，該主活塞桿上設有主活塞，所述外缸前、后兩端分別密封安裝前、后封頭，所述前、后封頭與外缸內壁和主活塞桿外壁形成封閉的主工作腔，前、后封頭外側分別設有前、后封蓋，所述后封頭上開設有至少一個與主工作腔連通的充液孔；所述子活塞桿上設有子活塞，其后端設有子封頭，子封頭后端外側套裝有子封蓋，子活塞桿外壁、主活塞桿內壁、與子活塞、子封頭形成密閉的子工作腔，所述子活塞桿前端安裝活塞桿頭，其后端穿出所述后封頭并套裝在子工作腔進出油道部件內，所述活塞桿頭與所述主活塞桿內壁連接，其后端面中心處沿軸線開設與子活塞桿前端相配合的導向凹槽，所述主活塞桿后端側壁上開設與子工作腔連通的進油孔，進油孔位于主活塞前。
2.根據權利要求1所述的新型快速增壓液壓缸，其特征在于:所述的前、后封蓋結構分別為帶底的圓柱筒狀，該前、后封蓋筒壁套裝在外缸外側并通過螺紋固定在外缸上。
3.根據權利要求1所述的新型快速增壓液壓缸，其特征在于:所述的前封頭外表面上開設有用以安裝外油封的外油封槽，其內表面上開設塵封槽、格萊圈槽、導向帶槽和內油封槽，塵封槽位于所述前封頭內表面前端，所述塵封槽、格萊圈槽、導向帶槽和內油封槽內相應安裝塵封、格萊圈、導向帶和內油封。
4.根據權利要求1所述的新型快速增壓液壓缸，其特征在于:所述的后封頭外表面上開設有兩個用以安裝O形密封圈的密封槽。
5.根據權利要求1所述的新型快速增壓液壓缸，其特征在于:所述的活塞桿頭前端開設銷栓孔。
6.根據權利要求1所述的新型快速增壓液壓缸，其特征在于:所述的主活塞外表面開設有用以相應安裝油封、格萊圈和導向帶的油封槽、格萊圈槽和導向帶槽。
7.根據權利要求1所述的新型快速增壓液壓缸，其特征在于:所述的子活塞桿中心沿軸線設有中心油道，該中心油道通過子工作腔進出油道部件與液壓泵站連接。
8.根據權利要求1或7所述的新型快速增壓液壓缸，其特征在于:所述的子活塞桿后端通過螺紋安裝子活塞，子活塞外表面開設有用以相應安裝油封、格萊圈和導向帶的油封槽、格萊圈槽和導向帶槽。
9.根據權利要求1所述的新型快速增壓液壓缸，其特征在于:所述的前通油孔與前油管固定連接，外缸前部外壁上固定有缸套。
10.根據權利要求1所述的新型快速增壓液壓缸，其特征在于:所述的子封頭外壁上開設用以安裝外油封的外油封槽，其內表面開設用以安裝內油封的內油封槽和用于安裝導向帶的導向帶槽。
【文檔編號】F15B15/20GK204113800SQ201420551432
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2014年9月24日
【發明者】張國賓 申請人:鄭州協力建工設備有限公司