一種油缸、使用該油缸的全閉式液壓系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種起重機的液壓系統，具體涉及一種油缸、使用該油缸的全閉式液壓系統。
【背景技術】
[0002]伸縮臂起重機有以下幾個動作:卷揚、變幅、伸縮和回轉。卷揚和回轉使用馬達作為執行元件，變幅和伸縮采用油缸作為執行元件，由于油缸存在面積比，有桿腔由于活塞桿的結構使得有桿腔的有效面積遠小于無桿腔的面積，即在進油或者出油時，由于活塞運動速度相對有桿腔及無桿腔是相同的，造成進出油不對稱，因此伸縮臂起重機都使用開式液壓系統。由起重機的具體原理可知，起重機通過卷揚機構將重物吊起，選擇其他地方將重物放下，另外也需要變幅油缸伸縮調整重物的遠近，在工作過程中存在大量的重力做負功的工況，而開式系統是通過平衡閥的節流方式克服重力做負功，因此存在大量的能量損失，并且造成系統發熱量過大，縮短了液壓元件的使用壽命，降低了液壓系統的可靠性；另外開式系統在能量的回收和系統的操縱性能方面難以做到完美程度；但傳統的閉式液壓系統需要一液壓栗對應一馬達，液壓元件較多，體積過大，裝配麻煩，成本較高；另外對控制非對稱的液壓油缸也存在困難。
【發明內容】
[0003]為解決【背景技術】中現有起重機液壓系統能量損失大，系統發熱量大，操控性能差的問題，本實用新型提供一種油缸、使用該油缸的全閉式液壓系統。
[0004]本實用新型的技術方案是:一種油缸，包括缸體，所述的缸體內設有主活塞和活塞桿，所述的主活塞將缸體內的空間分隔成第一無桿腔和第一有桿腔，所述的活塞桿一端與主活塞相連接，另一端穿過第一有桿腔伸出缸體外，所述的主活塞與缸體直線滑移配合，所述的活塞桿內設有導向活塞和導向桿，所述的導向活塞將活塞桿內的空間分隔成第二無桿腔和第二有桿腔，所述的第二有桿腔與第一有桿腔相連通，所述的導向桿穿過主活塞并與缸體相連接，所述的導向活塞與活塞桿直線滑移配合。
[0005]作為本實用新型的一種改進，所述的導向桿內套接有用于進油或出油的芯管，所述的導向桿依次穿過主活塞、缸體并與第一有桿腔相連通，所述的活塞桿上設有環形油道，所述的主活塞上設有連通環形油道與第一無桿腔的通孔。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述的第二有桿腔與第一有桿腔通過主活塞上的連接口相連通。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述的活塞桿上設有使得第二無桿腔與外界相連通的出氣口。
[0008]—種全閉式液壓系統，包括動作裝置和兩套控制裝置，每一套控制裝置均包括閉式栗、補油栗、單向閥和穩定系統壓力的第一溢流閥，所述的補油栗通過單向閥與閉式栗相連通，所述的閉式栗通過換向閥與動作裝置相連通，所述的動作裝置包括變幅油缸、主卷馬達、副卷馬達、伸縮油缸，所述的變幅油缸采用上述的油缸，所述的伸縮油缸采用上述的油缸。
[0009]作為本實用新型的一種改進，所述的控制裝置包括第一控制裝置和第二控制裝置，所述的換向閥包括第一換向閥和第二換向閥，所述的第一控制裝置通過第一換向閥分別與變幅油缸、主卷馬達、伸縮油缸相連接，所述的第二控制裝置通過第二換向閥分別與變幅油缸、副卷馬達、伸縮油缸相連接。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述的第一換向閥和第二換向閥均采用三位八通換向閥。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，還包括第二溢流閥，第二溢流閥的進油口與補油栗的出油口相連接，第二溢流閥的出油口與油箱相連接。
[0012]本實用新型的有益效果是，采用一種“對稱”油缸，使得主活塞兩端的有效面積趨于相等，工作中保證油缸進油和出油趨于相等，這樣使得油缸結構簡單，動作可靠。本實用新型采用的全閉式液壓系統，閉式栗可以使得系統中液壓油一直循環利用，實現了各動作平順的切換，提高了復合動作的效果，并且具有操縱平穩、節能、能量回收比較容易，液壓元件較少，體積過小，裝配方便，成本少，使用壽命長等優點。
【附圖說明】
[0013]附圖1為本實用新型實施例的液壓原理圖。
[0014]附圖2為本實用新型實施例一中油缸1的結構示意圖。
[0015]附圖3為本實用新型實施例二中油缸1的結構示意圖。
[0016]附圖4為附圖1中控制裝置3的放大結構示意圖。
[0017]附圖5為本實用新型實施例三的液壓原理圖。
[0018]附圖6為本實用新型實施例四的液壓原理圖。
[0019]附圖7為本實用新型實施例五的液壓原理圖。
[0020]附圖8為附圖7中油缸1的結構示意圖。
[0021]圖中，1、油缸；11、缸體；111、第一無桿腔；112、第一有桿腔；12、主活塞；121、通孔；122、連接口 ；13、活塞桿；131、第二無桿腔；132、第二有桿腔；133、環形油道；134、出氣口 ；14、導向活塞；15、導向桿；16、芯管；2、動作裝置；21、變幅油缸；22、主卷馬達；23、副卷馬達；24、伸縮油缸；3、控制裝置；31、閉式栗；32、補油栗；33、單向閥；34、第一溢流閥；35、第一控制裝置；36、第二控制裝置；37、第二溢流閥；4、換向閥；41、第一換向閥；42、第二換向閥；5、油箱。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型實施例作進一步說明:
[0023]實施例一:由圖1結合圖2、4所示，一種油缸，包括缸體11，所述的缸體11內設有主活塞12和活塞桿13，所述的主活塞12將缸體11內的空間分隔成第一無桿腔111和第一有桿腔112，所述的活塞桿13 —端與主活塞12相連接，另一端穿過第一有桿腔112伸出缸體11外，所述的主活塞12與缸體11直線滑移配合，所述的活塞桿13內設有導向活塞14和導向桿15，所述的導向活塞14將活塞桿13內的空間分隔成第二無桿腔131和第二有桿腔132，所述的第二有桿腔132與第一有桿腔112相連通，所述的導向桿15穿過主活塞12并與缸體11相連接，所述的導向活塞14與活塞桿13直線滑移配合。本實用新型的有益效果是，采用一種“對稱”油缸，使得主活塞兩端的有效面積趨于相等，工作中保證油缸進油和出油趨于相等，這樣使得油缸結構簡單，動作可靠。本實用新型采用的全閉式液壓系統，閉式栗可以使得系統中液壓油一直循環利用，實現了各動作平順的切換，提高了復合動作的效果，并且具有操縱平穩、節能、能量回收比較容易，液壓元件較少，體積過小，裝配方便，成本少，使用壽命長等優點。
[0024]實施例一為變幅油缸所采用，其中由缸體和主活塞下表面組成容腔VI (第一無桿腔)，由缸體、主活塞上表面和活塞桿外表面組成容腔V2 (第一有桿腔)，由活塞桿內表面、主活塞上表面和導向活塞下表面組成容腔V3 (第二有桿腔)，活塞桿內表面、導向活塞上表面組成容腔V4(第二無桿腔)，V4通過出氣口與大氣聯通，V2和V3相聯通。當液壓油通過第一無桿腔入口進入時，活塞桿和主活塞伸出，容腔VI增加，容腔V2和V3減小，容腔V4增加并且從大氣進行吸氣。容腔VI的增加量△￥1，容腔￥2的減小量△￥2，容腔￥3的減小量Δ V3，由于V2和V3聯通，因此Δ VI約等于Δ V2+ Δ V3,油缸近似為對稱油缸。
[0025]實施例二:由圖1結合圖3、4所示，所述的導向桿15內套接有用于進油或出油的芯管16，所述的導向桿15依次穿過主活塞12、缸體11并與第一有桿腔112相連通，所述的活塞桿13上設有環形油道133，所述的主活塞12上設有連通環形油道133與第一無桿腔111的通孔121。這樣的結構可以倒置油缸，避免缸體漏油，適合各種工況下油缸進油。芯管套設于導向桿的供油通道內并與導向桿滑移配合。
[0026]所述的第二有桿腔132與第一有桿腔112通過主活塞12上的連接口 122相連通。這樣的方式使得第二有桿腔132與第一有桿腔112連通可靠。
[0027]所述的活塞桿13上設有使得第二無桿腔131與外界相連通的出氣口 134。這樣的結構使得主活塞及活塞桿動作可靠，平穩。
[0028]實施例二中的油缸本實用新型液壓系統中的伸縮油缸所采用，伸縮油缸在工作時需要倒置安裝，普通油缸存在漏油風險，采用本實用新型實施例二的油缸可以避免油缸漏油。由缸體和主活塞上表面組成容腔VI (第一無桿腔)，由缸體、主活塞下表面和活塞桿外表面組成容腔V2 (第一有桿腔)，由活塞桿內表面、主活塞下表面和導向活塞上表面組成容腔V3 (第二有桿腔)，活塞桿內表面、導向活塞下表面組成容腔V4 (第二無桿腔)，V4通過出氣口與大氣聯通，V2和V3通過連接口聯通。另外第一無桿腔通過活塞桿內壁環形油道供油，第一有桿腔通過芯管供油，芯管通過導向桿向第一有桿腔供油，導向桿中設有供油通道。當液壓油通過環形油道進入無桿腔時，活塞桿和主活塞伸出，容腔VI增加，容腔V2和V3減小，容腔V4增加并且從大氣進行吸氣。容腔VI的增加量△￥1，容腔￥2的減小量AV2，容腔V3的減小量Δ V3，由于V2和V3聯通，因此Δ VI近似約等于Λ V2+ Δ V3，油缸近似為對稱油缸。
[0029]一種全閉式液壓系統，包括動作裝置2和兩套控制裝置3，每一套控制裝置3均包括閉式栗31、補油栗32、單向閥33和穩定系統壓力的第一溢流閥34，所述的補油栗32通過單向閥33與閉式栗31相連通，所述的閉式栗31通過換向閥4與動作裝置2相連通，所述的動作裝置2包括變幅油缸21、主卷馬達22、副卷馬達23、伸縮油缸24，所述