專利名稱：液壓增壓缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液壓增壓缸，具體是應(yīng)用于中小型壓力機(jī)的主油缸，其包括缸體，具有通過與該缸體配合的前缸蓋和后缸蓋形成的內(nèi)腔；活塞，與所述內(nèi)腔配合通過液壓控制以提供推力。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，相配套的模具產(chǎn)業(yè)也得到了長足的發(fā)展，相應(yīng)地，在該模具產(chǎn)業(yè)中，對壓力機(jī)的工作壓力和工作效率提出了越來越高的要求。目前行業(yè)內(nèi)投入使用的壓力機(jī)所采用的液壓缸都是單缸單活塞結(jié)構(gòu)，基于該結(jié)構(gòu)的液壓缸為了獲得較大的工作壓力通常采用提高配套的液壓系統(tǒng)的壓力和增大活塞的直徑兩個途徑。對于前者，必然會對液壓系統(tǒng)提出更高的要求，其制造和設(shè)計(jì)成本大大提高，且液壓系統(tǒng)所輸送的液壓油壓力過大會造成管路泄漏，后期的維護(hù)成本偏高；同時也存在提供相對較高壓力液壓油所需要的能耗提高。對于后者，必然存在結(jié)構(gòu)增大的問題，給安裝和維護(hù)帶來很多困難。[0003] 中國032377495號實(shí)用新型專利記載了一種典型的通過增加液壓油系統(tǒng)的壓力提高主油缸壓力的主油缸，所記載的主油缸包括主活塞和設(shè)置在該主活塞的活塞桿內(nèi)的增速油缸，增速油缸的柱塞直徑小于主活塞直徑。其實(shí)質(zhì)相當(dāng)于串聯(lián)的兩個油缸，其中所說的增速油缸因缸體內(nèi)徑小而在液壓油相同流量條件下其活塞桿可以有相對比較快的速度。但是，串聯(lián)的兩個油缸其推力取決于推力較小的油缸的推力，顯然該主油缸的推力取決于所述增速油缸的推力，其柱塞的推力因其缸徑比較小造成其整體推力偏小。
發(fā)明內(nèi)容因此，本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提出了一種結(jié)構(gòu)緊湊，且推力大的液壓增壓缸。 本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案[0006] 該實(shí)用新型液壓增壓缸，其包括 缸體，具有通過與該缸體配合的前缸蓋和后缸蓋形成的內(nèi)腔；[0008] 活塞，與所述內(nèi)腔配合通過液壓控制以提供推力； 所述內(nèi)腔中部為一凸環(huán)所分割，形成前腔和后腔，相應(yīng)地，所述活塞包括位于前腔的主活塞和位于后腔的增壓活塞；其中，增壓活塞的推桿具有軸向的作為主活塞無桿腔進(jìn)油和回油管路的貫穿孔，并在該貫穿孔內(nèi)設(shè)有可控單向閥以控制主活塞無桿腔的進(jìn)油、回油和狀態(tài)維持； 所述后端蓋設(shè)有與所述貫穿孔的后部連通的進(jìn)油通道，在所述缸體上設(shè)有作為所述主活塞有桿腔進(jìn)回油路的第一油路和作為所述增壓活塞有桿腔進(jìn)回油路的第二油路。[0011 ] 本實(shí)用新型依據(jù)流體作用于某個物體上一個方向的壓力與該物體以上述方向?yàn)榉ň€的面受作用的面積成正比的原理，在液壓系統(tǒng)供給液壓油液壓和液壓缸缸徑一定情況下，可以使其提供更高的推力。[0012] 根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案的液壓增壓缸，其原理是，首先，所述第二油路保持一定的壓力，進(jìn)油通道進(jìn)油，推動所述主活塞的壓力不能克服增壓活塞背壓腔壓力，那么增壓活塞不動作，所述單向閥處于開啟狀態(tài)，所述進(jìn)油通道連通了所述主活塞的無桿腔，同時所述第一油路回油，那么主活塞下行，直至遇到阻力，此時，主活塞無桿腔的液壓油壓力為液壓系統(tǒng)所提供的壓力。之后，當(dāng)所述壓力增大到足以克服所述背壓時，第一、第二油路回油，增壓活塞動作，單向閥關(guān)閉，增壓活塞一直運(yùn)行至壓力平衡狀態(tài)，通過控制增壓活塞有桿腔液壓油的壓力可以獲得此時主活塞無桿腔液壓油的壓力為增壓活塞面積與其推桿面積的比值再乘以液壓油系統(tǒng)所提供壓力的乘積，從而，在不增加缸徑和液壓系統(tǒng)壓力的情況下，使主活塞的無桿腔可以獲得具有增壓活塞下行過程中的上述的壓力，進(jìn)而，可以克服背景技術(shù)中所提到的增加液壓系統(tǒng)壓力或增加缸徑所帶來的問題。 很顯然的一點(diǎn)是，在這里增壓活塞的行程不需要太大，其工作行程的目的在于形
成所說的壓力平衡狀態(tài)，增壓活塞的存在使液壓缸軸向的尺寸變化也不大，結(jié)構(gòu)也是比較
緊湊的。且在液壓缸軸向的尺寸的變化，也就是在壓力機(jī)的工作行程方向上的變化由于壓
力機(jī)在這個方向上的空間很大而使得上述變化對壓力機(jī)的整體結(jié)構(gòu)影響很小。 上述液壓增壓缸，在所述后端蓋上設(shè)有與所述貫穿孔同軸的頂桿，以使所述單向
閥的閥芯在所述增壓活塞位于后止點(diǎn)狀態(tài)時被該頂桿頂開。 上述液壓增壓缸，所述頂桿固定于所述后端蓋上。 上述液壓增壓缸，在所述閥芯的頂桿反向端設(shè)有盲孔，并在該盲孔壁的周邊均勻的開有多個通孔，且所述單向閥的彈簧座固裝在所述貫穿孔內(nèi)，該彈簧座內(nèi)設(shè)用于連通所述盲孔與所述主活塞無桿腔的通道。 上述液壓增壓缸，所述增壓活塞的推桿通過具有高壓靜密封的密封套與所述凸環(huán)配合。 上述液壓增壓缸，所述貫穿孔與所述增壓活塞同軸設(shè)置。[0019] 上述液壓增壓缸，該增壓缸的配管端在所述后缸蓋后側(cè)。 上述液壓增壓缸，所述主活塞的推桿與前端蓋配合面從前到后依次設(shè)有防塵圈、耐磨環(huán)、活塞密封圈、耐磨環(huán)。 上述液壓增壓缸，所述活塞密封圈為多個密封圈。
下面結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述，使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解本實(shí)用新型，其中 圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中液壓增壓缸的主剖結(jié)構(gòu)示意圖。[0024] 圖2為閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3至圖6依次表示出了增壓液壓缸低壓工作狀態(tài)、高壓工作狀態(tài)、增壓活塞回程
初期狀態(tài)、增壓活塞回程后期狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意及相應(yīng)液壓油的工作狀況示意。 圖中1、后缸蓋，2、 0型密封圈，3、耐磨環(huán)，4、活塞密封圈，5、缸體，6、高壓靜密封，
7、密封套，8、主活塞密封圈，9、主活塞，10、第一油路，11、工藝塞堵，12、前缸蓋，13、防塵圈，
14、耐磨環(huán)，15、活塞密封圈，16、 0型密封圈，17、高壓活塞桿密封圈，18、工藝塞堵，19、第二
油路，20、彈簧座，21、彈簧，22、增壓活塞，23、頂桿。
具體實(shí)施方式
參照說明書附圖l，其示出了一種液壓增壓缸，其包括 缸體5，具有通過與該缸體配合的前缸蓋12和后缸蓋1形成的內(nèi)腔； 活塞，與所述內(nèi)腔配合通過液壓控制以提供推力； 所述內(nèi)腔中部為一凸環(huán)所分割，形成前腔和后腔，相應(yīng)地，所述活塞包括位于前腔的主活塞9和位于后腔的增壓活塞22 ;其中，增壓活塞的推桿具有軸向的作為主活塞無桿腔進(jìn)油和回油管路的貫穿孔，并在該貫穿孔內(nèi)設(shè)有可控單向閥以控制主活塞無桿腔的進(jìn)油、回油和狀態(tài)維持； 所述后端蓋設(shè)有與所述貫穿孔的后部連通的進(jìn)、回油路通道25，在所述缸體上設(shè)有作為所述主活塞有桿腔進(jìn)回油路的第一油路10和作為所述增壓活塞有桿腔進(jìn)回油路的第二油路19。 關(guān)于所述凸環(huán)，需要根據(jù)在高壓工作狀態(tài)下，主活塞無桿腔壓力與增壓活塞有桿腔壓力的差設(shè)置密封級別。這里需要說明的是，所說的高壓和低壓是一個相對的概念，用于區(qū)分該液壓增壓缸兩種工作狀態(tài)下的壓力差異，當(dāng)然，在壓力機(jī)主油缸技術(shù)領(lǐng)域中，其工作所需要的壓力是很大的，比如1200kN平板沖孔壓力機(jī)的主油缸，要求其最大推力大于1200kN，主活塞無桿腔的壓力要超過40. 5Mpa。依據(jù)本方案的一個實(shí)施例，液壓系統(tǒng)的最高工作壓力為19MPa，主活塞的直徑為200mm，活塞桿直徑175mm，增壓活塞的直徑為200mm，活塞桿直徑為125mm。同時，根據(jù)工藝要求，主活塞有桿腔在工作過程中始終保持8MPa的工作壓力。相同工作壓力的普通液壓缸則需要在缸徑為250mm的前提下，液壓系統(tǒng)所供給的壓力也必須在25MPa以上才能滿足壓力機(jī)的要求。與之相比較，本方案可以降低液壓油流量36%，降低壓力24%，節(jié)能效果和減小主油缸尺寸方面的效果顯而易見的。[0033] 為了便于控制所述單向閥，在所述后端蓋上設(shè)有與所述貫穿孔同軸的頂桿24，以使所述單向閥的閥芯23在所述增壓活塞位于后止點(diǎn)狀態(tài)時被該頂桿頂開，從而，當(dāng)增壓活塞復(fù)位后，主活塞無桿腔的壓力油就能自由回到回油通道。 本方案的一個實(shí)施例，所述頂桿固定于所述后端蓋上。此時的狀態(tài)可以理解為單向閥工作的最佳開啟大小位置，也就決定了頂桿探出后杠桿的尺寸。之所以采用固定設(shè)置的頂桿，目的在于減小控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。而在工作階段，所述單向閥在增壓活塞前行一段距離后，單向閥在其回復(fù)力的作用下自行關(guān)閉。此外，可以預(yù)見的是，此階段會存在主活塞無桿腔的少量回油，而增大增壓活塞的運(yùn)行速度。 為了簡化結(jié)構(gòu)，說明書附圖2為所述閥芯的一種結(jié)構(gòu)示意圖，在該閥芯的頂桿反向端設(shè)有盲孔26，并在該盲孔壁的周邊均勻的開有多個通孔，且所述單向閥的彈簧座固裝在所述貫穿孔內(nèi)，該彈簧座內(nèi)設(shè)用于連通所述盲孔與所述主活塞無桿腔的通道。在此，所述貫穿孔既為單向閥的安裝平臺，也部分地構(gòu)成單向閥的管路。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以采用常規(guī)的單向閥結(jié)構(gòu)，也就是在所述貫穿孔內(nèi)設(shè)置一個單向閥，但實(shí)用新型人認(rèn)為普通的單向閥密封級別低，很難獲得合適的密封級別。而本方案，顯然所需要的閥芯結(jié)構(gòu)在軸向相對比較大，便于設(shè)置密封件，容易獲得較高的密封級別。常規(guī)的單向閥只能算是本方案的一種劣化替代，原則上也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。 進(jìn)一步地，所述增壓活塞的推桿通過具有高壓靜密封的密封套7與所述凸環(huán)配合，以獲得較高的密封級別，這里對密封套所限定的高壓，應(yīng)當(dāng)不小于主活塞無桿腔的最大壓力。 為了簡化結(jié)構(gòu)，所述貫穿孔與所述增壓活塞同軸設(shè)置，由于頂桿的存在，那么進(jìn)油通道就不能和主活塞同軸設(shè)置，只能偏心設(shè)置。 為了便于配管，該增壓缸的配管端在所述后缸蓋后側(cè)，相應(yīng)地，所述第一油路和第二油路應(yīng)當(dāng)包括位于缸體軸向的部分。 所述主活塞的推桿與前端蓋配合面從前到后依次設(shè)有防塵圈13、耐磨環(huán)14、活塞密封圈15、耐磨環(huán)。同樣地，增壓活塞也需要設(shè)置耐磨環(huán)3和活塞密封圈4，其推桿需要設(shè)置高壓活塞桿密封圈17。 所述活塞密封圈為多個密封圈，以增加密封的可靠性。 說明書附圖3至圖6依次表示出了增壓液壓缸低壓工作狀態(tài)、高壓工作狀態(tài)、增壓活塞回程初期狀態(tài)、增壓活塞回程后期狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意及相應(yīng)液壓油的工作狀況示意，圖1則表示了液壓增壓缸的原始狀態(tài)，對于增壓活塞的有桿腔，根據(jù)工藝要求，設(shè)置壓力在2.5 3.5MPa。對于該液壓增壓缸將在如圖4所示的狀態(tài)進(jìn)入高壓工作狀態(tài)?；爻虝r，第一、第二油路進(jìn)油，進(jìn)油通道回油，一直到增壓活在到后止點(diǎn)，第二油路關(guān)閉，自然，所述單向閥已經(jīng)開啟或者根據(jù)控制在第二油路關(guān)閉后開啟，此時第一油路繼續(xù)進(jìn)油，直至主活塞到期后止點(diǎn)，從而使液壓增壓缸回到初始狀態(tài)。
權(quán)利要求一種液壓增壓缸，其包括缸體(5)，具有通過與該缸體配合的前缸蓋(12)和后缸蓋(1)形成的內(nèi)腔；活塞，與所述內(nèi)腔配合通過液壓控制以提供推力；其特征在于所述內(nèi)腔中部為一凸環(huán)所分割，形成前腔和后腔，相應(yīng)地，所述活塞包括位于前腔的主活塞(9)和位于后腔的增壓活塞(22)；其中，增壓活塞的推桿具有軸向的作為主活塞無桿腔進(jìn)油和回油管路的貫穿孔，并在該貫穿孔內(nèi)設(shè)有可控單向閥以控制主活塞無桿腔的進(jìn)油、回油和狀態(tài)維持；所述后端蓋設(shè)有與所述貫穿孔的后部連通的進(jìn)油通道(25)，在所述缸體上設(shè)有作為所述主活塞有桿腔進(jìn)回油路的第一油路(10)和作為所述增壓活塞有桿腔進(jìn)回油路的第二油路(19)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓增壓缸，其特征在于在所述后端蓋上設(shè)有與所述貫穿孔同軸的頂桿(24)，以使所述單向閥的閥芯(23)在所述增壓活塞位于后止點(diǎn)狀態(tài)時被該頂桿頂開。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓增壓缸，其特征在于所述頂桿固定于所述后端蓋上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓增壓缸，其特征在于在所述閥芯的頂桿反向端設(shè)有盲孔(26)，并在該盲孔壁的周邊均勻的開有多個通孔，且所述單向閥的彈簧座固裝在所述貫穿孔內(nèi)，該彈簧座內(nèi)設(shè)用于連通所述盲孔與所述主活塞無桿腔的通道。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓增壓缸，其特征在于所述增壓活塞的推桿通過具有高壓靜密封的密封套(7)與所述凸環(huán)配合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓增壓缸，其特征在于所述貫穿孔與所述增壓活塞同軸設(shè)置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的液壓增壓缸，其特征在于該增壓缸的配管端在所述后缸蓋后側(cè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液壓增壓缸，其特征在于所述主活塞的推桿與前端蓋配合面從前到后依次設(shè)有防塵圈(13)、耐磨環(huán)(14)、活塞密封圈(15)、耐磨環(huán)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液壓增壓缸，其特征在于所述活塞密封圈為多個密封圈。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種液壓增壓缸，其包括缸體；活塞；所述內(nèi)腔中部為一凸環(huán)所分割，形成前腔和后腔，相應(yīng)地，所述活塞包括位于前腔的主活塞和位于后腔的增壓活塞；其中，增壓活塞的推桿具有軸向的作為主活塞無桿腔進(jìn)油和回油管路的貫穿孔，并在該貫穿孔內(nèi)設(shè)有可控單向閥以控制主活塞無桿腔的進(jìn)油、回油和狀態(tài)維持；所述后端蓋設(shè)有與所述貫穿孔的后部連通的進(jìn)油通道，在所述缸體上設(shè)有作為所述主活塞有桿腔進(jìn)回油路的第一油路和作為所述增壓活塞有桿腔進(jìn)回油路的第二油路。本方案的液壓增壓缸結(jié)構(gòu)緊湊，推力大。
文檔編號F15B3/00GK201531486SQ20092026836
公開日2010年7月21日 申請日期2009年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月21日
發(fā)明者潘孝敏 申請人:潘孝敏