專利名稱：一種液壓油缸及液壓緩沖系統、挖掘機和混凝土泵車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及液壓技術領域，尤其是涉及一種液壓油缸。本實用新型同時提供 用于上述液壓油缸的液壓緩沖系統、挖掘機和混凝土泵車。
背景技術：
液壓油缸是工程機械中廣泛使用的部件，其工作過程中，活塞需要不斷往復運動。 當活塞桿伸出到極限位置時，活塞端面會對端蓋產生很大的沖擊，有可能造成液壓油缸的 損壞。為此，需要在該部位設置緩沖裝置，避免上述那沖擊作用對液壓油缸的損壞。現有的緩沖裝置根據液壓油缸應用場合和尺寸的不同，存在很大的區別。小型油 缸可以直接采用壓簧作為緩沖裝置，但是，對于大缸徑、大行程的液壓油缸，若采用壓簧作 為緩沖裝置，將很難獲得彈性足夠的彈簧，并且，彈簧很快就會由于反復壓縮而損壞。因此， 對于大缸徑、大行程的液壓油缸，一般采用圖1所示的液壓緩沖機構。請參看圖1，該圖示出，所述緩沖裝置包括在活塞桿的緩沖位置開設的中間環槽上 安裝的大緩沖環06以及套在緩沖位置的大緩沖套04 ；對應大緩沖套04，在油缸的有桿腔端 蓋01的蓋口部位，設置內徑和所述大緩沖套04的外徑相配合的緩沖內孔07。當所述活塞 桿伸出時，所述大緩沖套04首先插入所述緩沖內孔07中，使缸筒02內有桿腔的回油油路 被堵塞，與此同時，大緩沖套04和緩沖內孔07之間的間隙形成節流油道；這樣，活塞05能 夠繼續向伸出方向運動，同時受到節流油道阻尼作用，其運動速度下降。并且，活塞05離活 塞桿03伸出終點位置越近，大緩沖套04和緩沖內孔07之間的節流油道越長，節流油道的 阻尼越大，活塞05的運動越慢，直到最終平穩的到達活塞桿03伸出終點位置。上述緩沖機構目前廣泛應用在大缸徑、大行程的液壓油缸中，為液壓油缸提供較 好的緩沖保。但是，上述緩沖機構也存在明顯的缺陷。首先，在上述大缸徑、大行程液壓油缸中， 液壓油缸往往工作在大載荷、高頻率的工作條件下。例如，挖掘機的挖掘臂驅動等場合使用 的驅動油缸。此時，上述緩沖機構中的大緩沖套04需要以高速反復插入所述緩沖內孔07， 而兩者之間的配合間隙本來就非常小，而活塞桿03很重，在重力的作用下其容易向一側傾 斜；因此，上述場合使用的液壓油缸很容易出現緩沖套04無法插入緩沖內孔07中的緩沖機 構故障，造成整個液壓油缸不能正常使用。上述緩沖機構的另一個關鍵問題在于，大緩沖套04的外徑尺寸必須和所述緩沖 內孔07的內徑精確配合，否則就無法實現緩沖作用；這就造成該緩沖機構的制造精度要求 極高，一般廠家的制造水平難以符合要求。由于上述制造精度的過高要求，致使大行程、大 缸徑的液壓油缸成為一個挖掘機等工程機械生產的瓶頸問題，嚴重限制了處于下游環節的 各個廠商的生產能力。
實用新型內容本實用新型提供一種液壓油缸，該液壓油缸的緩沖機構能夠在大載荷、高頻率的 工況下可靠的實現緩沖效果，具有更長的使用壽命。并且該液壓油缸的制造精度要求低，便于組織生產。該液壓油缸特別適用于大缸徑、長行程液壓油缸的制造，加工容易，平穩緩沖 效果好。本實用新型同時提供上述液壓油缸使用的液壓緩沖系統、挖掘機和混凝土泵車。本實用新型提供的液壓油缸，包括有桿腔端蓋(1)、缸筒( 、活塞桿C3)、活塞(6) 及無桿腔端蓋(12)，所述有桿腔端蓋(1)上設有油道(B)，所述無桿腔端蓋(1 設有油道 (A)，其特征在于:還設置有至少一個節流油槽(301a、301b)，所述活塞桿( 上設置有至少一個緩 沖套，所述緩沖套包括位于有桿腔內的第一緩沖套(4)和/或位于無桿腔內的第二緩沖套 (11)，所述緩沖套(4、11)可沿所述活塞桿(3)軸向滑動；所述第一緩沖套(4)設置有密封端面G01)，有桿腔端蓋(1)上設置有密封端面 (101)，在活塞伸出運動過程中，第一緩沖套端面001)能夠和所述有桿腔端蓋(1)的密封 端面(101)接觸形成密封面，密封面靠活塞一側的液壓油能夠通過節流油道(301a)排出至 油道(B)；所述第二緩沖套(11)設置有密封端面(111)，所述無桿腔端蓋(1 上設置有密 封端面(121)，在活塞縮回運動過程中，所述第二緩沖套端面(121)能夠和所述無桿腔端 蓋(1 的密封端面(121)接觸形成密封，密封面靠活塞一側的液壓油能夠通過節流油道 (301b)排出至油道(A)。優選地，所述節流油道(301a，301b)沿軸向直線設置在所述活塞桿(3)和所述緩 沖套G、11)之間。優選地，當所述活塞桿( 伸出至行程終端時，所述第一緩沖套(4)離其朝所述活 塞(6)方向滑動的終點有一定間距(Li)。優選地，當所述活塞桿(3)收回至行程終端時，所述第二緩沖套(11)離其朝所述 活塞(6)方向滑動的終點有一定間距(L2)。優選地，當所述第一緩沖套的密封端面G01)與所述有桿腔端蓋(1)的密封 端面(101)接觸形成密封面時，有桿腔內的壓力油對所述第一緩沖套的軸向作用面積 大于所述過油道(B)內的液壓油對所述第一緩沖套的軸向作用面積。優選地，當所述第二緩沖套(11)的密封端面(111)與所述無桿腔端蓋(12)的密 封端面(121)接觸形成密封時，無桿腔內的壓力油對所述第二緩沖套(11)的軸向作用面積 大于所述過油道(A)內的壓力油對所述第二緩沖套(11)的軸向作用面積。優選地，所述第一緩沖套的密封端面G01)與所述有桿腔端蓋(1)的密封端 面(101)接觸形成面密封或線密封。優選地，所述第二緩沖套(11)的密封端面(111)與所述無桿腔端蓋(12)的密封 端面(121)接觸形成面密封或線密封。優選地，當所述緩沖套0、11)在所述活塞桿C3)上向所述活塞(6)方向滑動，所 述節流油道(301a，301b)橫截面積隨著變小。優選地，所述缸筒⑵空腔內設置有用于所述緩沖套G、ll)復位的彈性元件(5、 7)。優選地，所述活塞桿C3)與所述緩沖套G、ll)的配合表面上設置有多條周向平衡 油槽(302a,302b)。[0025]優選地，所述節流油道(301a、301b)為軸向直線設置在所述活塞桿(3)外表面上 的節流油槽，其橫截面積朝所述活塞(6)方向逐漸變小。優選地，所述節流油道(301a、301b)為軸向直線設置在所述緩沖套(4、11)與所述 活塞桿(3)滑動區域的節流斜面。優選地，所述節流油道(301a、301b)包括在所述活塞桿(3)內開設的軸向延伸的 油道(3013)，以及在所述活塞桿(3)外表面開設的若干個連通所述油道(3013)的節流孔 (3014)，若干個所述節流孔(3014)沿所述活塞桿(3)表面軸向布置。優選地，所述節流孔(3014)的孔徑向所述活塞(6)方向逐漸變小。優選地，所述節流油道(301a、301b)包括位于其進口端的第一段節流油道(3012) 和位于其出口端的第二段節流道(3011)，所述第一段節流油道(3012)為設置在所述活塞 桿(3)表面的節流油槽，所述第二段節流油道(3012)為設置在所述活塞桿(3)或者所述緩 沖套(4、11)內部的油道。優選地，所述第一段節流油道(3012)橫截面積向所述活塞方向逐漸變小。優選地， 所述活塞桿(3)包括活塞桿本體和過渡套(304)，所述過渡套(304)套裝 在所述活塞桿本體上，所述緩沖套(4、11)套在所述過渡套(304)上，所述節流油道(301a、 301b)設置在所述過渡套(304)上。優選地，所述活塞桿(3)包括活塞桿本體(3a)和緩沖軸(3b)，所述活塞桿本體 (3a)和所述緩沖軸(3b)相互連接，所述第二緩沖套(11)設置在所述緩沖軸(3b)上，所述 節流油道(301b)設置在所述緩沖軸(3b)上。本實用新型提供的一種液壓油缸，其有益效果在于其一、緩沖套設置有密封端面，無桿腔端蓋和/或有桿腔端蓋上設置有密封端面， 兩者接觸形成密封，無桿腔和/或有桿腔的液壓油使其通過在緩沖套與活塞桿上設置的節 流油道排出過油道。從而使被封閉的液壓油，產生適當的緩沖壓力作用在活塞上排油側上， 與活塞的慣性力相對抗，以達到減速制動的目的；該機構節流緩沖非常平穩可靠，避免了緩 沖機構產生機械故障。在優選的實施方案中，節流油道的流通面積是變化的，起到了變節流 緩沖的目的。緩沖套與活塞桿和節流油道相互作用起到了變節流閥的作用。其二、活塞桿收回至行程終端時，第二緩沖套未到達終點位置，仍可以朝活塞方向 滑動一定間距。活塞桿伸出時，過油道A進油，在液壓油的作用下推動第二緩沖套向活塞方 向滑動，壓縮復位彈簧，第二緩沖套的密封端面與無桿腔端蓋的密封端面分離，過油道A直 接與無桿腔相通，液壓油進入無桿腔內，推動活塞向左運動。第二緩沖套與無桿腔端蓋相互 作用起到了單向閥的作用。能夠使無桿腔快速進油，推動活塞運動。如果第二緩沖套不具 備單向閥的作用，不能使液壓油快速進入無桿腔，將造成活塞桿伸出時，啟動慢，甚至活塞 桿無法伸出運動。活塞桿伸出至行程終端時，第一緩沖套未到達終點位置，仍可以朝活塞方向滑動 一定間距。活塞桿收回時，過油道B進油，在液壓油的作用下推動第一緩沖套向活塞方向滑 動，壓縮復位彈簧，第一緩沖套的密封端面與有桿腔端蓋的密封端面分離，過油道B直接與 有桿腔相通，液壓油進入有桿腔內，推動活塞運動。第一緩沖套與有桿腔端蓋相互作用起 到了單向閥的作用。能夠使有桿腔快速進油，推動活塞運動。如果第一緩沖套不具備單向 閥的作用，不能使其液壓油快速進入有桿腔，將造成活塞桿收回時，啟動慢，甚至活塞桿無法收回運動。其三、在大缸徑和長行程的液壓油缸中，為了使緩沖套與無桿腔端蓋之間形成可 靠的密封面，依靠彈簧力建立密封非常難實現，也不是最優的。本實用新型提供的液壓油 缸，當活塞桿收回至行程終端之前的設定距離時，無桿腔端蓋和第二緩沖套接觸，無桿腔內 的液壓油被封閉在設定的油腔內，無桿腔內的液壓油壓力升高。因壓力油對第二緩沖套軸 向作用面積不相同，無桿腔內的壓力油對第二緩沖套的軸向作用面積大于過油道A內的液 壓油對第二緩沖套的軸向作用面積。這樣第二緩沖套的兩側就形成壓差。第二緩沖套在壓 力油的作用下，使第二緩沖套與無桿腔端蓋之間產生擠壓形成密封，與無桿腔端蓋形成可 靠的密封面。無桿腔內的液壓油通過節流油道排出至油道A ；從而解決了密封面很難形成 的難題。當活塞桿3伸出至行程終端之前的設定距離時，有桿腔端蓋和第一緩沖套接觸， 有桿腔內的液壓油被封閉在設定的油腔內，有桿腔內的液壓油壓力升高。因壓力油對第一 緩沖套軸向作用面積不相同，有桿腔內的壓力油對第一緩沖套的軸向作用面積大于過油道 B內的液壓油對第一緩沖套的軸向作用面積。這樣第一緩沖套的兩側就形成壓差。第一緩 沖套在壓力油的作用下，使第一緩沖套與有桿腔端蓋之間產生擠壓形成密封，與有桿腔端 蓋形成可靠的密封面。有桿腔內的液壓油通過節流油道排出至油道；從而解決了密封面很 難形成的難題。其四、在緩沖套與活塞之間設置復位彈簧，一是為了活塞桿回程時，啟動快；二是 為了緩沖套與無桿腔和/或有桿腔端蓋之間的緩沖和復位，也可以用于密封作用。其五，緩沖套與活塞桿配合表面設計多條周向平衡油槽，是為了提高緩沖套和活 塞桿使用壽命。其六，節流油道設置為帶錐度的直線節流油道或節流斜面，是為了活塞桿和活塞 平穩減速以及不出現瞬時壓力過大，采用的變節流的方式。該種結構加工容易，緩沖效果 好，使用壽命長。其七，為了方便在活塞桿加工高精度的多條周向的平衡油槽和節流油道，在活塞 桿加上增加一個過渡套，多條周向的平衡油槽和節流油道加工在過渡套上；或者將活塞桿 分成兩段進行加工，位于無桿腔的一段單獨加工并通過螺紋等連接方式連接活塞桿的本 體。
圖1是現有技術的一種液壓油缸結構示意圖；圖2是本實用新型提供的一種液壓油缸，第一種具體實施方式
的結構示意圖；圖3是圖2中的活塞桿零件結構示意圖；圖4是圖3的A-A向視圖；圖5是圖3的C-C向視圖；圖6是圖3的B-B向視圖；圖7是圖2中的緩沖套零件結構示意圖；圖8是圖2提供的一種液壓油缸的第一緩沖套處于緩沖狀態結構示意圖；圖9是圖2提供的一種液壓油缸的第一緩沖套處于緩沖結束狀態結構示意圖；[0052] 圖10是圖2提供的一種液壓油缸的第二緩沖套處于緩沖狀結構示意圖；圖11是圖2提供的一種液壓油缸的第二緩沖套處于緩沖結束狀態結構示意圖；圖12是本實用新型提供的一種液壓油缸，第二種具體實施方式
的結構示意圖；圖13是本實用新型提供的一種液壓油缸，第三種具體實施方式
的結構示意圖；圖14是本實用新型提供的一種液壓油缸，第四種具體實施方式
的結構示意圖；圖15是本實用新型提供的一種液壓油缸，第五種具體實施方式
的結構示意圖；圖16是本實用新型提供的一種液壓油缸，第六種具體實施方式
的結構示意圖；圖17是本實用新型提供的一種液壓油缸，第七種具體實施方式
的結構示意圖；圖18是本實用新型提供的一種液壓油缸，第八種具體實施方式
的結構示意圖；圖19是本實用新型提供的一種液壓油缸，第九種具體實施方式
的結構示意圖；圖20是本實用新型提供的一種液壓油缸，第十種具體實施方式
的結構示意圖；圖21是本實用新型提供的一種液壓油缸，第十一種具體實施方式
的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型技術方案，
以下結合附圖和具體 實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。請參照圖2至圖11的第一種具體實施方式
中，包括有桿腔端蓋1、缸筒2、活塞桿 3、活塞6及無桿腔端蓋12，有桿腔端蓋1設有過油道B，無桿腔端蓋12設有過油道A，活塞 桿3和活塞6將液壓缸筒2的內腔分為有桿腔和無桿腔，過油道B和過油道A與液壓系統 的油路相通，均為開設在液壓油缸上的軸向油道。過油道B包括在有桿腔端蓋1上開設的 油道孔和活塞桿3與有桿腔端蓋1之間間隙形成的油道，延伸至有桿腔端蓋1的密封端面 101 上。過油道B包括在有桿腔端蓋1上開設的油道孔和活塞桿3與有桿腔端蓋1之間間 隙形成的油道，延伸至有桿腔端蓋1的密封端面101上。過油道B和過油道A也可以直接 相連接。過油道A延伸至無桿腔端蓋12的密封端面121上，其上開設有容納活塞桿3尾端 的緩沖軸3b的空腔。過油道B和過油道A也可以直接相連接。活塞桿3上設置位于有桿腔內的第一緩沖套4和無桿腔內的第二緩沖套11，且可 沿活塞桿3軸向滑動。第一緩沖套4與活塞桿3之間設置有軸向的節流油道301a，第二緩 沖套11與活塞桿3之間設置有軸向的節流油道301b ；節流油道301a和節流油道301b可 以有多種選擇，包括橫截面為U形、V形、方形等類型。第一緩沖套4設置有用于密封的密封端面401，有桿腔端蓋1上設置有用于與端 面401配合密封的密封端面101。第一緩沖套4的密封端面401與有桿腔端蓋1的密封端 面101接觸形成密封，全部阻斷過油道B直接與有桿腔相通。但時也可以部分阻斷過油道 B直接與有桿腔相通。第二緩沖套11設置有用于密封的密封端面111，無桿腔端蓋12上設置有用于與第 二緩沖套11的密封端面111配合密封的密封端面121。緩沖套11的密封端面111與無桿 腔端蓋12的密封端面121接觸形成密封，全部阻斷過油道A直接與無桿腔相通。但時也可 以部分阻斷過油道A直接與無桿腔相通。[0071]第一緩沖套4的密封端面401與有桿腔端1的密封端面101接觸形成密封可以是 面密封，也可以是線密封。例如在第一種實施例中，密封端面401與密封端面101為貼合 形成平面密封；在第六種實施例中，如圖16所示，密封端面401上設置有線形密封環與密封 端面101平面貼合形成線密封。在第七種實施例中，如圖17所示，密封端面101為錐面，密 封端面401與密封端面101接觸形成線密封。在第八種實施例中，如圖18所示，密封端面 401和密封端面101均為錐面，錐面與錐面貼合形成面密封。除上述之外，還有其它方式，如 曲面密封等形式。同理，第二緩沖套11的密封端面111與無桿腔端12的密封端面121接觸形成密 封可以是面密封，也可以是線密封。例如在第一種實施例中，密封端面111與密封端面121 為貼合形成平面密封；在第九種實施例中，如圖19所示，密封端面111上設置有線形密封環 與密封端面121平面貼合形成線密封。在第十種實施例中，如圖20所示，密封端面111和 密封端面121均為錐面，錐面與錐面貼合形成面密封。在第十一種實施例中，如圖21所示， 密封端面121為錐面，密封端面111與密封端面121接觸形成線密封。當活塞桿3伸出至行程終端之前的設定距離時，有桿腔端蓋1和第一緩沖套4接 觸，有桿腔內的液壓油被封閉在設定的油腔內，有桿腔內的液壓油壓力升高。因壓力油對緩 沖套軸向作用面積不相同，有桿腔內的壓力油對第一緩沖套4的軸向作用面積I大于過油 道B內的壓力油對第一緩沖套4的軸向作用面積II。這樣第一緩沖套4的兩側就形成壓 差。第一緩沖套4在壓力油的作用下，使第一緩沖套4與有桿腔端蓋1之間產生擠壓形成 密封，與有桿腔端蓋1形成可靠的密封面。有桿腔內的壓力油使其通過節流油道301a排出 至過油道B ；從而解決了密封面很難形成的難題。同理，當活塞桿3收回至行程終端之前的設定距離時，無桿腔端蓋12和第二緩沖 套11接觸，無桿腔內的液壓油被封閉在設定的油腔內，無桿腔內的液壓油壓力升高。因壓 力油對第二緩沖套11的軸向作用面積不相同，無桿腔內的壓力油對第二緩沖套11的軸向 作用面積III大于過油道A內的壓力油對第二緩沖套11的軸向作用面積IV。這樣第二緩沖 套11的兩側就形成壓差。第二緩沖套11在壓力油的作用下，使第二緩沖套11與無桿腔端 蓋12之間產生擠壓形成密封，與無桿腔端蓋12形成可靠的密封面。無桿腔內的壓力油使 其通過節流油道301b排出至過油道A ；從而解決了密封面很難形成的難題。第一緩沖套4的密封端面401和有桿腔端蓋1的密封端面101接觸形成密封后， 全部阻斷過油道B直接與有桿腔相通。也可以部分阻斷過油道B直接與有桿腔相通。有桿 腔內的壓力油使其通過節流油道301a排出至過油道B。因節流油道301a排油量小，從而使 被封閉的液壓油，產生適當的緩沖壓力作用在活塞6上排油側上，與活塞的慣性力相對抗， 以達到減速制動的目的，節流緩沖非常平穩可靠，避免了緩沖機構產生機械故障。同理，第二緩沖套11的密封端面111和無桿腔端蓋12的密封端面121接觸形成密 封后，全部阻斷過油道A直接與有桿腔相通。也可以部分阻斷過油道A直接與無桿腔相通。 無桿腔內的壓力油使其通過節流油道301b排出至過油道A。因節流油道301b排油量小，從 而使被封閉的液壓油，產生適當的緩沖壓力作用在活塞6上排油側上，與活塞的慣性力相 對抗，以達到減速制動的目的，節流緩沖非常平穩可靠，避免了緩沖機構產生機械故障。節流油道301a、301b的結構型式，可根據節流油道301a、301b橫截面積(即流通 面積)，在液壓油缸緩沖過程中能否自動改變來分類，通常流通面積不變為恒節流，流通面積改變為變節流。這有多種先擇型式，例如本實用新型第一種實施方式中，節流油道301a、301b設置在活塞桿3與第一緩沖 套4和第二緩沖套11的滑動區域上，為帶錐度的直線節流油槽，節流油槽深度朝著活塞6 方向遞減，均等分布4條節流油槽在活塞桿3的外表面上，實現變節流平穩緩沖的作用。本實用新型第二種實施方式中(圖11所示)，節流油道301a、301b為在活塞桿3 上開設的節流斜面，節流斜面朝著活塞方向逐漸上升，即節流斜面朝著活塞方向橫截面積 遞減，實現變節流平穩緩沖的作用。本實用新型第五種實施方式中(圖14所示)，在活塞桿3與第一緩沖套4的滑動 區域上，設置有過渡套304。過渡套304上開設的節流油道301a包括位于其進口端的第一 段節流油道3012和位于其出口端的第二段節流油道3011，第一段節流油通道3012為設置 在過渡套304的帶錐度的直線節流油槽，節流油槽深度朝著活塞6方向遞減；第二段節流油 道3011為設置在過渡套304內部的油道，實現變節流平穩緩沖的作用。本實用新型第六種實施方式中(圖15所示)，在活塞桿3與第一緩沖套4的滑動 區域上，設置有過渡套304。過渡套304上開設的節流油道301a包括在過渡套304內部開 設的軸向延伸的油道3013，以及在過渡套304外表面開設的若干個連通油道3013的節流孔 3014，若干個節流孔3014沿過渡套304軸向布置。第一緩沖套4朝活塞6方向滑動時，第 一緩沖套4封閉節流孔3014逐漸遞加，造成節流油道301a的流通面積逐漸遞減，實現變節 流平穩緩沖的作用。節流孔3014的孔徑也可以朝活塞6方向逐漸遞減，達到恒減速度的目 的。除上述例舉實施例外，節流油道301a、301b還可以是采用恒節流、設置在緩沖套 4、11上。節流油道301a、301b朝著活塞方向橫截面積遞減，可以是深度和/或寬度遞減。 本實用新型的種實施方式中，節流油道301a、301b設置在活塞桿3與緩沖套4、11的滑動區 域上，為帶錐度的直線節流油槽，節流油槽深度朝著活塞6方向遞減。與不同深度的螺旋線 節流油道相比加工成本低，不同深度的螺旋線節流油道加工非常難，加工成本偏高，螺旋深 度的加工精度無法控制，不達到理想的緩沖效果。帶錐度的直線節流油槽加工容易，錐度的 加工精度容易控制，可達到理想的緩沖效果。本實用新型的第一種實施方式是最優方案。活塞桿3伸出至行程終端時，第一緩沖套4未到達終點位置，仍可以朝活塞方向滑 動一定間距Li。活塞桿3收回時，過油道B進油，在壓力油的作用下推動第一緩沖套4向 活塞6方向滑動，壓縮復位彈簧5，第一緩沖套4的密封端面401與有桿腔端蓋1的密封端 面101分離，過油道B直接與有桿腔相通，液壓油進入有桿腔內，推動活塞6運動。活塞桿 3在收回過程中，第一緩沖套4與有桿腔端蓋1相互作用起到了單向閥的作用。第一緩沖 套4離其朝活塞6方向滑動的終點之間的間距Li。Ll越大，第一緩沖套4的密封端面401 與有桿腔端蓋1的密封端面101分離距離就越大，液壓油進入有桿腔內的流量就越多。Ll 越小，第一緩沖套4的密封端面401與有桿腔端蓋1的密封端面101分離距離就越小，液壓 油進入有桿腔內的流量就越小。間距Ll必須要使其過油道B直接與有桿腔相通。活塞桿3收回至行程終端時，第二緩沖套11未到達終點位置，仍可以朝活塞方向 滑動一定間距L2。活塞桿3伸出時，過油道A進油，在壓力油的作用下推動第二緩沖套11 向活塞6方向滑動，壓縮復位彈簧7，第二緩沖套11的密封端面111與無桿腔端蓋12的密 封端面121分離，過油道A直接與無桿腔相通，液壓油進入無桿腔內，推動活塞6運動。活塞桿3在伸出過程中，第二緩沖套11與無桿腔端蓋12相互作用起到了單向閥的作用。第 二緩沖套11離其朝活塞6方向滑動的終點之間的間距L2。L2越大，第二緩沖套11的密封 端面111與有桿腔端蓋12的密封端面121分離距離就越大，液壓油進入無桿腔內的流量就 越多。L2越小，第二緩沖套11的密封端面111與有桿腔端蓋12的密封端面121分離距離 就越小，液壓油進入無桿腔內的流量就越小。間距L2的大小必須要使其過油道A直接與有 桿腔相通。 為了實現緩沖套4、11在活塞桿3平穩滑動，保證使用壽命和性能，緩沖套4、11與 活塞桿3之間設置有多條周向平衡油槽302a、302b ；平衡油槽302a、302b設置有活塞桿3外 表面上，也可以設置在緩沖套4、11內表面上。活塞桿3與緩沖套4、11配合外表面進行鍍 鉻處理，提高硬度和表面質量。為使第一緩沖套4定位可靠，在活塞桿3上設置有用于第一緩沖套4定位的軸肩 303。為確保液壓油缸緩沖明顯及活塞6回程啟動快，第一緩沖套4與活塞6之間設置有復 位彈簧5，復位彈簧5 —端抵靠在活塞6上，另一端抵靠在第一緩沖套4上；復位彈簧5分 別用于對第一緩沖套4進行復位和緩沖作用。液壓油缸未處于緩沖狀態時，第一緩沖套4 在復位彈簧5的作用力下，第一緩沖套4的抵靠在軸肩303。軸肩303上開設有排油槽D， 排油槽D與節流油道301a相通。為了第一緩沖套4在活塞桿3上定位，也可以在活塞桿3 上設置擋圈等結構。為使第二緩沖套11定位可靠，在活塞桿3尾端設置有用于第二緩沖套11定位的 止肩。止肩包括卡鍵10、卡鍵帽8和擋圈9，卡鍵10為兩個半圓環狀結構裝配在活塞桿3 尾端相應的止肩凹槽內，卡鍵帽8位于卡鍵10和擋圈9之間，用于固定卡鍵10 ；擋圈9用 于對卡鍵帽8定位。卡鍵10橫截面為L型，其外表面上開設有排油槽E，卡鍵帽8橫截面為 方形。第二緩沖套11和液壓油對卡鍵10的作用力非常大，為了防止作用力對卡鍵帽8和 擋圈9造成損壞，卡鍵10的橫截面為設計成L形，卡鍵帽8的橫截面為設計成方形，作用力 通過L型的卡鍵10，傳遞至活塞桿3上。從而解決了因第二緩沖套11和液壓油對卡鍵10 的作用力非常大，而對卡鍵帽8和擋圈9造成損壞的問題。活塞6與活塞桿3通過螺紋連接，且通過螺釘13固定在活塞桿3的退刀槽上，通 過靜密封圈與活塞桿3進行密封。有桿腔端蓋1與缸筒2之間通過螺栓連接，無桿腔端蓋 12與缸筒2焊接而成。有桿腔端蓋1和無桿腔端蓋12與缸筒2連接有多種選擇方式，例 如有桿腔端蓋1和無桿腔端蓋12與缸筒2分別采用焊接或螺栓連接或螺紋連接，也可以 制造成一體結構。有桿腔端蓋1和無桿腔端蓋12與缸筒2之間通過0形圈+格萊圈形式密封件 (K08-D)進行密封。有桿腔端蓋1設置有阻擋肩102，用于對活塞6左端限位；無桿腔端蓋 12設置有阻擋肩，用于對活塞6右端限位。液壓油缸工作過程活塞桿3伸出時，即活塞6向左運動時，活塞桿3處于收回行 程終端位置，第二緩沖套11與無桿腔端蓋12處于接觸密封狀態，為了使無桿腔快速進油， 推動活塞桿3伸出運動。第二緩沖套11離其朝活塞6方向滑動的終點還有一定的間距L2， 第二緩沖套11在液壓油的作用下，壓縮彈簧7，朝活塞6方向滑動。從而第二緩沖套11的 密封端面111與無桿腔12的密封端面121分離，此時，第二緩沖套11與無桿腔端蓋12相 互作用起到單向閥的作用。[0091]壓力油進入無桿腔內，推動活塞6向左運動。有桿腔液壓油經過油道B排出，當活 塞桿3伸出至行程終端之前的一定距離內，緩沖套4的端面401與有桿腔端面101接觸形成 密封，阻斷油道B全部或部分直接與有桿腔直接相通。有桿腔壓力油使其通過第一緩沖套 4與活塞桿3之間的節流油道301a和排油槽D排出至過油道B。因節流油道301a排油量 小，從而使被封閉的液壓油，產生適當的緩沖壓力作用在活塞6上排油側上，與活塞的慣性 力相對抗。液壓油缸開始進入左緩沖狀態，隨著活塞桿3繼續伸出，活塞6繼續向左運動，第 一緩沖套4相對活塞桿3向右滑動，第一緩沖套4與活塞桿3之間的節流油道301a的流通 面積逐漸變小，排油流量變小，有桿腔產生的緩沖壓力作用在活塞6上排油側上逐漸增加， 活塞6速度逐漸減小，達到減速制動的目的，實現平穩緩沖減速效果。當活塞6左端面貼緊 有桿腔端蓋1的阻擋肩102時，活塞6不再向左運動，活塞桿3伸出至行程終端，整個緩沖 過程結束。活塞桿3收回時，即活塞6向右運動時。活塞桿3處于伸出行程終端位置，第一緩 沖套4與有桿腔端蓋1處于接觸密封狀態，為了使有桿腔快速進油，推動活塞桿3收回運 動。第一緩沖套4離其朝活塞6方向滑動的終點還有一定的間距Li，第一緩沖套4在液壓 油的作用下，壓縮彈簧5，朝活塞6方向滑動。從而第一緩沖套4的密封端面401與有桿腔 1的密封端面101分離，此時第一緩沖套4在活塞桿3收回過程中，與有桿腔端蓋1相互作 用起到單向閥的作用。液壓油從油道B進入有桿腔，推動活塞6向右運動，活塞桿3收回。無桿腔液壓油 經油道A排出，當活塞桿3收回至行程終端之前的一定距離內，第二緩沖套11的端面111與 無桿腔端蓋的端面121接觸形成密封，阻斷油道A全部或部分直接與無桿腔直接相通。無 桿腔壓力油使其通過第二緩沖套11與活塞桿3之間的節流油道301b和排油槽E排出至過 油道A。因節流油道301b排油量小，從而使被封閉的液壓油，產生適當的緩沖壓力作用在活 塞6上排油側上，與活塞的慣性力相對抗。液壓油缸開始進入緩沖狀態，隨著活塞桿3繼續 收回，活塞6繼續向右運動，第二緩沖套11相對活塞桿3向左滑動，第二緩沖套11與活塞 桿3之間的節流油道301b的流通面積逐漸變小，排油流量變小，無桿腔產生的緩沖壓力作 用在活塞6上排油側上逐漸增加，活塞6速度逐漸減小，達到減速制動的目的，實現平穩緩 沖減速效果。當活塞6右端面貼緊無桿腔端蓋12的阻擋肩時，活塞6不再向右運動，活塞 桿3收回至行程終端，整個緩沖過程結束。請參照圖12的第三種具體實施方式
中，是在上述第一種具體實施方式
中的改進。 不同點在于活塞桿3與第二緩沖套4配合部位套裝有過渡套304，過渡套304與緩沖套4 配合。過渡套304外表面上開設有多條周向平衡油槽和帶有錐度的直線節流油槽，過渡套 304與第一緩沖套4配合外表面進行鍍鉻處理，提高硬度和表面質量。在第一種具體實施方式
中，多條周向平衡油槽和帶有錐度的直線節流油槽直接在 活塞桿3上加工，因為活塞桿3大徑、長行程，多條周向平衡油槽和帶有錐度的直線節流油 槽加工精度要求非常高，加工非常困難。在第三種具體實施方式
中，在過渡套304上加工高 精度的多條均布周向平衡油槽和帶有錐度的直線節流油槽非常容易。請參照圖13的第四種具體實施方式
中，是在上述第一種具體實施方式
中的改進， 不同點在于活塞桿3包括活塞桿本體3a和緩沖軸北，活塞桿本體3a和緩沖軸北通過螺 紋連接，然后再通過螺釘15固定。緩沖軸北與緩沖套11配合，在緩沖軸北尾端設置有用于對緩沖套11限位的軸肩。緩沖套3b長度短，在其上加工高精度的多條周向平衡油槽和 帶有錐度的直線節流油槽比較容易。活塞桿本體3a與緩沖軸3b之間的連接方式有多種選 擇，例如本方案的螺紋連接、焊接、螺栓連接等方式。上述具體實施方式
，液壓油缸有桿腔需要緩沖時，可以只在有桿腔內設置緩沖套； 液壓油缸無桿腔需要緩沖時，可以只在無桿腔內設置緩沖套；有桿腔和無桿腔同時需要緩 沖時，可以在有桿腔和無桿腔內分別設置緩沖套。也可以在一個腔內設置兩個緩沖套或者 多個緩沖套。根據實際需要而設計。多條周向平衡油槽和多條軸向延伸的節流油道，也可 以設置在緩沖套內表面上，節流油道可以是等截面積的。上述具體實施方式
，緩沖套與活塞之間可以設置復位彈簧，也可以不復位彈簧，因 為緩沖套是在壓力油的作用下與有桿腔端蓋接觸形成密封的。本 實用新型的提供的液壓油缸，節流油道除上述具體實施方式
外，還可以將節流 油道設置在有桿腔端蓋上、無桿腔端蓋上，緩沖套上及活塞桿上。及一切變形都在本實用新 型的保護范圍。將本實用新型提供的液壓油缸用于液壓緩沖系統中代替現有油缸，即可獲得本實 用新型的液壓緩沖系統的實施例。將本實用新型提供的液壓油缸用于挖掘機，即可獲得本實用新型的挖掘機的實施 例。將本實用新型提供的液壓油缸用于混凝土泵車，即可獲得本實用新型的混凝土泵 車的實施例。還可以將本實用新型提供的液壓油缸用于其它類型的工程機械中。還可以將 本實用新型提供的液壓油缸用于其它類型的工程機械中。本實用新型雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任何 本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改，因 此本實用新型的保護范圍應當以本實用新型權利要求所界定的范圍為準。
權利要求1.一種液壓油缸，包括有桿腔端蓋(1)、缸筒(2)、活塞桿(3)、活塞(6)及無桿腔端蓋 (12)，所述有桿腔端蓋(1)上設有油道(B)，所述無桿腔端蓋(12)設有油道(A)，其特征在 于還設置有至少一個節流油槽(301a、301b)，所述活塞桿(3)上設置有至少一個緩沖套， 所述緩沖套包括位于有桿腔內的第一緩沖套(4)和/或位于無桿腔內的第二緩沖套(11)， 所述緩沖套(4、11)可沿所述活塞桿(3)軸向滑動；所述第一緩沖套⑷設置有密封端面(401)，有桿腔端蓋⑴上設置有密封端面 (101)，在活塞伸出運動過程中，第一緩沖套端面(401)能夠和所述有桿腔端蓋(1)的密封 端面(101)接觸形成密封面，密封面靠活塞一側的液壓油能夠通過節流油道(301a)排出至 油道(B)；所述第二緩沖套(11)設置有密封端面(111)，所述無桿腔端蓋(12)上設置有密封端面 (121)，在活塞縮回運動過程中，所述第二緩沖套端面(121)能夠和所述無桿腔端蓋(12)的 密封端面(121)接觸形成密封，密封面靠活塞一側的液壓油能夠通過節流油道(301b)排出 至油道㈧。
2.根據權利要求1所述的液壓油缸，其特征在于，所述節流油道(301a，301b)沿軸向直 線設置在所述活塞桿(3)和所述緩沖套(4、11)之間。
3.根據權利要求1所述的液壓油缸，其特征在于，當所述活塞桿(3)伸出至行程終端 時，所述第一緩沖套(4)離其朝所述活塞(6)方向滑動的終點有一定間距(Li)。
4.根據權利要求1所述的液壓油缸，其特征在于，當所述活塞桿(3)收回至行程終端 時，所述第二緩沖套(11)離其朝所述活塞(6)方向滑動的終點有一定間距(L2)。
5.根據權利要求1所述的液壓油缸，其特征在于當所述第一緩沖套(4)的密封端面 (401)與所述有桿腔端蓋(1)的密封端面(101)接觸形成密封面時，有桿腔內的壓力油對所 述第一緩沖套(4)的軸向作用面積大于所述過油道(B)內的液壓油對所述第一緩沖套(4) 的軸向作用面積。
6.根據權利要求1所述的液壓油缸，其特征在于當所述第二緩沖套(11)的密封端 面(111)與所述無桿腔端蓋(12)的密封端面(121)接觸形成密封時，無桿腔內的壓力油對 所述第二緩沖套(11)的軸向作用面積大于所述過油道(A)內的壓力油對所述第二緩沖套(II)的軸向作用面積。
7.根據權利要求1所述的液壓油缸，其特征在于所述第一緩沖套(4)的密封端面 (401)與所述有桿腔端蓋(1)的密封端面(101)接觸形成面密封或線密封。
8.根據權利要求1所述的液壓油缸，其特征在于，所述第二緩沖套(11)的密封端面(III)與所述無桿腔端蓋(12)的密封端面(121)接觸形成面密封或線密封。
9.根據權利要求1至8任意一項所述的液壓油缸，其特征在于，當所述緩沖套(4、11) 在所述活塞桿(3)上向所述活塞(6)方向滑動，所述節流油道(301a，301b)橫截面積隨著 變小。
10.根據權利要求1至8任意一項所述的液壓油缸，其特征在于，所述缸筒(2)空腔內 設置有用于所述緩沖套(4、11)復位的彈性元件(5、7)。
11.根據權利要求1至8任意一項所述的液壓油缸，其特征在于，所述活塞桿(3)與所 述緩沖套(4、11)的配合表面上設置有一個或者多條周向平衡油槽(302a、302b)；該平衡油槽(302a、302b)的截面可以是V型、U型或者方型。
12.根據權利要求1至8任意一項所述液壓油缸，其特征在于，所述節流油道(301a、 301b)為軸向直線設置在所述活塞桿C3)外表面上的節流油槽，其橫截面積朝所述活塞(6) 方向逐漸變小。
13.根據權利要求1至8任意一項所述的液壓油缸，其特征在于，所述節流油道(301a、 301b)為軸向直線設置在所述緩沖套G、ll)與所述活塞桿C3)滑動區域的節流斜面。
14.根據權利要求1至8任意一項所述的液壓油缸，其特征在于，所述節流油道(301a、 301b)包括在所述活塞桿(3)內開設的軸向延伸的油道(3013)，以及在所述活塞桿(3)外 表面開設的若干個連通所述油道(301 的節流孔(3014)，若干個所述節流孔(3014)沿所 述活塞桿C3)表面軸向布置。
15.根據權利要求14所述的液壓油缸，其特征在于，所述節流孔(3014)的孔徑向所述 活塞(6)方向逐漸變小。
16.根據權利要求1至8任意一項所述的液壓油缸，其特征在于，所述節流油道(301a、 301b)包括位于其進口端的第一段節流油道(3012)和位于其出口端的第二段節流道 (3011)，所述第一段節流油道(301 為設置在所述活塞桿C3)表面的節流油槽，所述第二 段節流油道(301 為設置在所述活塞桿(3)或者所述緩沖套G、ll)內部的油道。
17.根據權利要求16所述的液壓油缸，其特征在于，所述第一段節流油道(3012)橫截 面積向所述活塞方向逐漸變小。
18.根據權利要求1至8任意一項所述的液壓油缸，其特征在于，所述活塞桿C3)包括 活塞桿本體和過渡套(304)，所述過渡套(304)套裝在所述活塞桿本體上，所述緩沖套(4、 11)套在所述過渡套(304)上，所述節流油道(301a、301b)設置在所述過渡套(304)上。
19.根據權利要求1至8任意一項所述的液壓油缸，其特征在于，所述活塞桿C3)包括 活塞桿本體(3a)和緩沖軸C3b)，所述活塞桿本體(3a)和所述緩沖軸(3b)相互連接，所述 第二緩沖套(11)設置在所述緩沖軸(3b)上，所述節流油道(301b)設置在所述緩沖軸(3b) 上。
20.根據權利要求1至8任意一項所述的液壓油缸，其特征在于，所述活塞桿上設置有 對緩沖套限位的軸肩。
21.根據權利要求1至8任意一項所述的液壓油缸，其特征在于，所述活塞桿位于無桿 腔的末端設置有安裝對緩沖套(11)限位的止肩。
22.—種液壓緩沖系統，其特征在于包括權利要求1至21任意一項所述的液壓油缸。
23.一種挖掘機，其特征在于包括權利要求1至21任意一項所述的液壓油缸。
24.一種混凝土泵車，其特征在于包括權利要求1至21任意一項所述的液壓油缸。
專利摘要本實用新型公開了一種液壓油缸，包括有桿腔端蓋(1)、缸筒(2)、活塞桿(3)、活塞(6)及無桿腔端蓋(12)，所述有桿腔端蓋(1)上設有油道(B)，所述無桿腔端蓋(12)設有油道(A)，所述活塞桿(3)和所述活塞(6)將所述液壓缸筒(2)的內腔分為有桿腔和無桿腔，其特征在于所述活塞桿(3)上設置至少有一個緩沖套，所述緩沖套包括第一緩沖套(4)和/或第二緩沖套(11)，所述緩沖套(4、11)可沿所述活塞桿(3)軸向滑動，所述緩沖套(4、11)與所述活塞桿(3)之間設置有軸向的節流油道(301a、301b)。
文檔編號F15B15/20GK201836139SQ20102026924
公開日2011年5月18日 申請日期2010年7月23日 優先權日2010年7月23日
發明者劉永東, 易小剛, 陳兵兵 申請人:三一重工股份有限公司