专利名称：可伸缩液压缸的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求I的前序部分所述的可伸缩液压缸。
背景技术：
在公知的可伸缩液压缸中，侧向力作用在伸展的活塞或管上，所述侧向力导致内管的下端中的弯矩以及同心外管的相邻顶端中的类似弯矩。这种弯矩导致管中的弯曲应力以及靠近内槽的管的横截面突然改变引起的应力集中，而所述弯曲应力和应力集中可导致管的破裂。因为高流体压力也导致管中的应力并且这会增加弯曲应力，所以可伸缩液压缸中的高流体压力增加了破裂的风险。为了增加可伸缩液压缸对弯曲和轴向力的抵抗能力，可提供根据权利要求书I所述的可伸缩液压缸。以此方式，通过降低在比外槽的宽度更长的长度上的管的高负载部分的横截面，管在更长的延伸中保持在高张紧状态下，但是管的应力集中降低并且对弯曲的抵抗能力增加。文献EP0450501公开了具有内止动环和外止动环的可伸缩液压缸。图5_6示出了内止动环45. I和外止动环45. 2，并且在这两个环之间是中间环35H或中间环35H和35H2。 中间环的作用是改进方向，负载在所述方向上对止动环施加作用。为了适应足够尺寸的中间环，用于中间环的槽邻近于内槽和外槽。该槽具有较浅的深度，并且其深度没有延伸至大于内槽或外槽的深度的50%。图7示出了类似构造，其中槽的深度也显著小于内槽或外槽的深度的50%。由于它们较小的深度，这些槽没有降低在比外槽的宽度更长的长度上的管的高负载部分的横截面，由此没有去除外槽中的应力集中。这意味着，该现有技术文献没有公开本发明，并且所述文献没有给出槽可能有助于降低管中的应力的启示。
发明内容
根据一个实施方式，可伸缩液压缸是根据权利要求2所述的。以此方式，在管的另一端对弯曲的抵抗能力增加。根据一个实施方式，可伸缩液压缸是根据权利要求3所述的。以此方式，在相当一段长度上,管的最小截面积增加,从而避免可导致应力集中的截面突然增加。根据一个实施方式，可伸缩液压缸是根据权利要求4所述的。以此方式，脊可使止动环保持在其管上的位置处并且/或者卸荷槽(relief groove)可被机加工成与更大宽度的槽具有相同效果的几个窄槽。根据一个实施方式，可伸缩液压缸是根据权利要求5所述的。以此方式，在伸展位置止动环之间的接触区域较大，以便所述止动环之间的表面应力降低。根据一个实施方式，可伸缩液压缸是根据权利要求6所述的。以此方式，内止动环槽和/或外止动环槽较小、较浅并且应力集中更小。根据一个实施方式，可伸缩液压缸是根据权利要求7或8所述的。以此方式，管具有较小的壁厚以便减轻可伸缩液压缸的重量。
本发明是使用附图并且在一个或多个实施方式的帮助下被阐述的，在附图中
图I示出了用可伸缩液压缸提升倾卸车身的自卸车的立体图2示出了用于提升倾卸车身的可伸缩液压缸的立体图3示出了在收缩位置的图2的可伸缩液压缸的剖视图4示出了在伸展位置的图2的可伸缩液压缸的两个管之间的转换点的细节；以及图5示出了图2的可伸缩液压缸的管的卸荷槽的各种实施方式。
具体实施例方式图I示出了包括牵弓丨车4和拖车5的自卸车I。铰链8连接拖车5的框架和自卸车身2，而可伸缩液压缸3可将自卸车身2提升至倾斜位置从而使自卸车身2卸料。拖车5 具有轴，所述轴上带有轮以便将拖车5的框架支撑在地上。所述地可具有土丘6从而后轴7 可轻微倾斜而铰链8可随之轻微倾斜，由此拖车5具有轻微扭曲。铰链8的倾斜可导致自卸车身2相对于拖车5侧向移动，而在极端情况下，这种移动可导致在自卸车身2提升期间自卸车I的翻倒。在卸料期间，通过沿相对于拖车5横向的方向为自卸车身2提供支撑，可伸缩液压缸3可使自卸车身2相对于拖车5的侧向移动减小。图2和图3示出了可伸缩液压缸3。两个底盘托架13安装在拖车5上并支撑两个底盘耳轴12，所述底盘耳轴12支撑基础管14。基础管14可在底盘托架13中绕基础管旋转轴线28旋转；所述基础管旋转轴线28安装成平行于铰链8的轴线。基础管14具有中心线24、底板29和高压接头15。管23可在基础管14中沿中心线24的方向滑动。管22可在管23中沿中心线24的方向滑动。管21可在管22中沿中心线24的方向滑动。管20可在管21中沿中心线24的方向滑动。在可伸缩液压缸3的收缩位置，底板29可支撑管20、 21、22和23。活塞19可在管20中沿中心线24的方向滑动。所示的实施方式具有可相对于活塞19和基础管14滑动的4个管，在其他实施方式中，该管的数量可以是超过O的任何数值。活塞19是由管形成的，并且在下侧通过板30封闭并且在顶部通过塞17封闭。塞 17和顶板18相连并且顶板18被连接至外壳管9。被联接至外壳管9的球形环27通过提升耳轴11支撑提升环16，所述提升耳轴11将所述提升环16旋转连接至提升托架10。提升环16可绕顶部旋转轴线25旋转。提升托架10将可伸缩液压缸3联接至自卸车身2，由此顶部旋转轴线25和基础管旋转轴线28平行于铰链8的轴线。提升环16与球形环27之间的球面轴承27补偿顶部旋转轴线25、基础管旋转轴线28和铰链8的轴线之间的对准误差。如所描述的，自卸车身2和活塞19联接，而自卸车身2的位置确定可伸缩液压缸3中活塞19的位置。基础管14以及管20、21、22和23在接近它们内表面的顶端处都具有槽，密封件37 安装到所述槽中以将基础管14、管20、21、22或23或活塞19之间的间隙密封。每个密封件 37都可在相邻管20、21、22或23的外表面上或活塞19的外表面上滑动，并且密封件37适用于可伸缩液压缸3中的高压并将可伸缩液压缸3内的区域与周围环境密封。刮油环40 安装在基础管14以及管20、21、22和23的内表面的顶端的槽中，将污染物从管20、21、22和23以及活塞19的外表面去除并且防止污物进入所述间隙。为引导活塞19，管20、21、22 和23以及基础管14相对彼此的内表面上具有安装在槽的顶部的上磨损环39，在所述上磨损环39的下方具有下磨损环38，并且具有在底部安装在外侧表面的槽中的滑动器33。上磨损环39和下磨损环38被安装在密封件37与刮油环40之间。通过高压接头15将加压流体填充到可伸缩液压缸3，使加压流体进入基础管14、 管20、21、22、23和活塞19之间的间隙，从而穿过孔34到达所述活塞19与底板29之间的空间。加压流体向上推动活塞19以及环绕活塞19的管20、21、22和23。与外提升环32或滑动器33交互作用的内提升环31确保管20、21、22和23与活塞19沿向上方向一起移动。 内提升环31安装在管20、21、22和23的内表面的槽中。外提升环32安装在活塞19以及管20和21的外表面的槽中。滑动器33在管22中以与外提升环31类似的方式发挥作用。当管23的外止动环35与基础管14的内止动环36交互作用并且管23到达其最大伸展位置时，管23的向上移动停止。外止动环35安装在活塞19以及管20、21、22和23 的外表面的槽中。内止动环36安装在基础管14以及管20、21、22和23的内表面的槽中。加压流体向可伸缩液压缸3的进一步填充向上推动活塞19以及管20、21和22，直到管22的外止动环35与管23的内止动环36交互作用，并且管22到达其最大伸展位置。 可伸缩液压缸3的进一步填充促使管21、管20和活塞19相继到达它们的最大伸展位置。 随后可伸缩液压缸3到达其最大伸展位置并且自卸车身2到达其最大倾卸位置。从伸展的可伸缩液压缸3释放加压流体使活塞19在管20中向下移动，直到活塞 19的下侧与管20的内提升环31交互作用。加压流体的进一步释放导致活塞19和管20向下移动，直到管20的外提升环32与管21的内提升环31交互作用。管21、22和23以类似的方式在基础管14中收缩，直到可伸缩液压缸3到达其收缩位置。图4示出了管22与管23之间当它们处在伸展位置且内止动环36与外止动环35 交互作用时的转换点。所示的转换点对于基础管14、管20、21、22和23以及活塞19之间的其他转换点而言是示例性的，并且所示的转换点与其他管20、21、基础管14和活塞19之间的转换点是类似的。如上所述，可伸缩液压缸3通过将横向力Fh施加到自卸车身2上稳定住提升的自卸车身2的横向移动。这种横向力Fh导致伸展的可伸缩液压缸3中的弯矩M，而这种弯矩 M在接近拖车5处最高。这种弯矩M导致管14、20、21、22和23在纵向方向上弯曲，并且所述管14、20、21、22和23的圆截面变形成轻微的椭圆截面。这意味着，弯矩M导致基础管14 以及管20、21、22和23中的弯曲应力。在管22与管23之间的转换点的位置处，弯矩被标识为弯矩M22_23。弯矩M22_23导致上磨损环39与管22的外表面之间的力P以及滑动器33与管23的内表面之间的力Q。这意味着，在上磨损环39与滑动器33之间管22、23都必须传送弯矩M22_23且两管都受到弯曲应力。在所述区域，外止动环35和内止动环36的槽使管22、23的强度降低，所述槽形成所述管的最弱的部分，尤其是内管22，其具有最小的直径。因为可伸缩液压缸3中的管具有相对薄的壁以便减轻其重量，所以对于外槽，所述槽可具有大于管22、23的壁厚的20%的深度，而内槽可具有大于其壁厚25%的深度，从而使止动环35、36可以在邻近管22、23之间传递轴向力。卸荷槽41降低外止动环35的槽的底部的应力且从而降低损坏的风险。在另一个实施方式中，卸荷槽41邻近外止动环35的槽并且邻近内止动环36的槽。
5
图5不出了管的外表面中的卸荷槽41的各种实施方式。图5a不出了一个实施方式，其中小的脊限制外止动环35的轴向移动，并且其中卸荷槽的深度大约等于外止动环35 的槽的深度。所述脊的宽度小于外止动环35的槽的深度，并且所述脊在卸荷槽41的底部可具有圆角。图5b示出了一个实施方式，其中卸荷槽41从用于外止动环35的槽的底部到外直径具有大半径，所述卸荷槽41的宽度是用于外止动环35的槽的宽度的至少2倍。图 5c示出了一个类似实施方式，其中卸荷槽41具有锥形表面。卸荷槽41的最小直径大约等于用于外止动环35的槽的直径。在这些后面的实施方式中，外止动环35绕所述管夹紧以防止轴向移动。图5d示出为卸荷槽的进一步的实施方式，第一狭窄卸荷槽41通过脊与用于外止动环35的槽间隔开，所述实施方式的第一狭窄卸荷槽41的深度大约等于用于外止动环35的槽的深度。第一狭窄卸荷槽41的宽度小于其深度并且其底部具有圆角。如图 5d中的虚线所示，在另一个实施方式中，第二以及可能的第三狭窄卸荷槽邻近所述第一狭窄卸荷槽41设置，其中所述第二槽和第三槽具有减小的深度。在用于外止动环35的槽、第一、第二和/或第三卸荷槽之间是薄的脊，所述薄脊的厚度小于用于止动环的外槽的深度。 在管的内表面中，卸荷槽41可具有类似的尺寸。
权利要求
1.一种可伸缩液压缸(3)包括活塞(19)和两个或更多个同心柱状管(14，20，21，22， 23)，密封件(37)介于所述柱状管与所述活塞之间，由此所述柱状管和所述活塞可在收缩位置与伸展位置之间相对于彼此轴向移动，内管(20，21，22，23)或活塞具有安装在其外表面上的外槽中的外止动环(35)，而外管或基础管具有安装在其内表面上的内槽中的内止动环(36)，以便在伸展位置限制轴向移动，其特征在于，在所述外槽的远离所述管的端部的一侧邻近所述外槽设置有深度大约等于所述外槽的深度的外卸荷槽(41)。
2.如权利要求I所述的可伸缩液压缸，其中在所述内槽的远离所述管的端部的一侧邻近所述内槽设置有深度大约等于所述内槽的深度的内卸荷槽。
3.如权利要求I或2所述的可伸缩液压缸，其中所述外卸荷槽(41)的宽度是所述外槽的宽度的至少2倍，并且/或者所述内卸荷槽的宽度是所述内槽的宽度的至少2倍，并且其中所述卸荷槽可在远离外槽或内槽的方向上具有随着宽度变化而减小的深度。
4.如前述权利要求中任一项所述的可伸缩液压缸，其中所述外卸荷槽和/或所述内卸荷槽具有脊，所述脊的宽度小于所述外槽或内槽的深度。
5.如前述权利要求中任一项所述的可伸缩液压缸，其中所述内止动环(36)和/或所述外止动环(35)具有矩形截面。
6.如前述权利要求中任一项所述的可伸缩液压缸，其中所述内止动环和/或所述外止动环具有六边形截面。
7.如前述权利要求中任一项所述的可伸缩液压缸，其中所述外槽的深度大于所述管的壁厚的20%或30%。
8.如前述权利要求中任一项所述的可伸缩液压缸，其中所述内槽的深度大于所述管的壁厚的15%或25%。
全文摘要
本发明涉及一种包括活塞和两个或更多个同心柱状管的可伸缩液压缸，密封件介于所述柱状管与所述活塞之间，由此所述柱状管和所述活塞可在收缩位置与伸展位置之间相对于彼此轴向移动，内管或活塞具有安装在其外表面上的外槽中的外止动环，而外管或基础管具有安装在其内表面上的内槽中的内止动环，以便在伸展位置限制轴向移动。根据本发明，在外槽的远离所述管的端部的一侧邻近外槽设置有深度大约等于所述外槽的深度的外卸荷槽。
文档编号F15B15/20GK102588381SQ20111041428
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月13日 优先权日2010年12月16日
发明者M.P.C.O.莫尔塔默 申请人:海瓦控股有限公司