可调行程缓冲柱塞双作用液压缸的制作方法

技术领域

本发明属于液压机，尤其涉及液压机缸回程终点有缓冲装置的双作用液压缸。

背景技术：

液压机上使用的的双作用液压缸由于活塞杆及所带动的滑块和模具有一定的质量，在液压力驱动下缸回程时有很大的动量，当活塞达到缸底时会造成机械碰撞，产生很大的冲击力和噪声。目前通常的解决办法是在缸底处设置缓冲装置，包括阀节流缓冲和缸节流缓冲等，主要作用是通过节流将活塞杆及带动件的动能转化成热能，降低活塞杆速度，直至为零。阀节流缓冲装置设计、制造复杂、造价高，所以现在液压缸普遍采用缸节流缓冲装置，以下简称节流缓冲装置。

在节流缓冲装置中，缓冲行程是一个重要参数，它关系到缓冲减速度、缓冲压力、缓冲时间等。但现有的不管是恒节流缓冲装置或变节流缓冲装置的缓冲行程都是定长的，也就说缓冲行程不可调整。由于节流缓冲装置的缓冲效果与很多因素有关，如缓冲装置选型与设计、加工制造精度、液压油粘度、环境温度、缓冲的初始速度、活塞杆及所带动件质量、各部摩擦力等，其中任何一项因素发生变化，缓冲效果都可能达不到设计要求，甚至缓冲失败，活塞以回程速度直接撞击缸底。在调整液压缸回程压力、更换模具、调整导轨间隙、更换密封件等后缓冲效果都可能发生变化，而现有设计的缓冲装置对此束手无策，没有办法也没有地方可以调整，造成现场发生将油管折弯或挤扁以缓解冲击的情况。

尽管当缓冲效果差时，活塞以一定速度甚至回程速度直接撞击缸底，产生很大的冲击力和噪声，但也不能将缓冲装置设计得缓冲越强越好，亦即缓冲过度。缓冲过度也会造成其他问题，如水锤现象造成的压力脉冲，缓冲过度因减速度过大，机器整体都可能发生振动、开裂，甚至解体，即使没有发生如此严重问题，缓冲过度也会在缸回程接近终点处出现过高的缓冲压力峰值，此值可能是数倍的供油压力，甚至可能出现大大超出公称压力的情况，对液压缸造成一定的破坏；缓冲过度也会在缸进程开始时出现活塞杆先不动，后突然窜动的现象，造成很大响声和机器振动，还会在液压缸内部出现气穴，对液压缸造成一定的破坏。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种可调行程缓冲柱塞双作用液压缸，能通过调整缓冲行程，对因设计不足、加工制造误差、液压油粘度变化、环境温度变化、缓冲的初始速度变化、活塞杆所带动的质量变化、各部摩擦力变化等因素造成的缓冲效果差或缓冲过度进行简单、适用、有效的调节，达到最佳缓冲效果。

可调行程缓冲柱塞双作用液压缸，包括缸底、缸筒、缸盖和活塞-活塞杆一体结构，活塞-活塞杆一体结构置于缸筒中由缸盖限位，缸底和缸盖均通过弹簧垫圈20、内六角圆柱头螺钉与缸筒连接，由O形圈密封，缸底上设油口A，缸盖上设油口B，活塞外圆柱面设两件支承环Ⅰ、活塞密封专用密封件Ⅰ和活塞密封专用密封件Ⅱ，缸盖内孔圆筒面设三件支承环Ⅱ、活塞杆密封专用密封件Ⅰ、活塞杆密封专用密封件Ⅱ和防尘密封圈，缸筒外侧设安装法兰，所述的活塞无杆端设可调行程缓冲柱塞，可调行程缓冲柱塞由改制内六角圆柱头螺钉固定在活塞无杆端，对应的缸底上设缓冲腔，缓冲腔与油口A相接相通，缓冲腔的中心轴线与柱塞的中心轴线在同一直线上，保证缓冲效果。使用时，从油口B进油，液压缸缸回程时，活塞左侧轴线上安装的可调行程缓冲柱塞进入缓冲腔时，缓冲腔孔与可调行程缓冲柱塞左端圆柱面件形成一环形节流面积，且此节流面积远小于油口A油道孔截面积，对油口A回油进行节流，缓冲开始。活塞左侧与缸底内侧间液压油压力升高，通过节流面积间液压油减少，活塞减速，随着缓冲行程减小，活塞速度也进一步减小，直至为零，液压缸完成一次缸回程缓冲。

本发明进一步改进，所述的活塞无杆端面沿轴线设台阶沉割槽螺纹孔，台阶用于可调行程缓冲柱塞的止口定位，螺纹孔用于可调行程柱塞的行程调节和锁紧；孔壁上设中心连线呈十字的沉割槽，用于限位顶针限位。

本发明进一步改进，所述的可调行程缓冲柱塞外表面一段为圆柱面，另一段为外螺纹与活塞的台阶沉割槽螺纹孔相配合，沿安装方向中心轴线上依次设内六角孔、大台阶孔、小台阶孔和内螺纹孔，小台阶孔径向开设四个光孔，四个光孔的中心连线相互垂直且与柱塞轴线垂直，光孔内设限位顶针，限位顶针与十字沉割槽相配合；小台阶孔和内螺纹孔相接处开设锁紧槽，将可调行程缓冲柱塞外侧外螺纹部分断开；缓冲柱塞右端面开设圆沟槽，圆沟槽上部与锁紧槽相接相通。

本发明进一步改进，所述的限位顶针一端开设矩形沟槽，矩形沟槽内设钢丝卡簧，另一端为球面，安装时球面端朝向轴线，钢丝卡簧缩紧抵靠沉割槽底部。

本发明进一步改进，所述的缸底外侧轴线上设放气油口，放气油口与油口A相接相通，在非调整时放气油口由内六角螺塞和组合密封垫圈封死。

安装时，通过可调行程缓冲柱塞上的内六角孔将缓冲柱塞组装旋入活塞无杆端台阶沉割槽螺纹孔，按设计调整好可调行程缓冲柱塞伸出长度，将改制内六角圆柱头螺钉插入可调行程缓冲柱塞内六角孔、大台阶孔，进入小台阶孔，改制内六角圆柱头螺钉前端圆锥将四只限位顶针向四周顶出，钢丝卡簧被四个限位顶针顶胀在活塞沉割槽中，改制内六角圆柱头螺钉继续向右插入并旋转拧入可调行程缓冲柱塞内螺纹孔中，在改制内六角圆柱头螺钉拧紧中，可调行程缓冲柱塞右侧外螺纹被断开部分变形，将可调行程缓冲柱塞与活塞间锁紧。

与现有技术相比，优点是构思新颖，结构紧凑、合理；该液压缸采用可调行程缓冲柱塞，缓冲行程合理，尽量避免出现压力脉冲，避免出现超过1.25倍的公称压力的缓冲压力峰值、节流造成的温升不能使液压油温度超过密封件允许使用温度，减速平稳、对缸底没有明显的撞击现象，缸启动时加速平稳，没有突然窜动和声响。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1是可调行程缓冲柱塞双作用液压缸的结构示意图；

图2是本发明可调行程缓冲柱塞安装的结构示意图；

图3是图2的右视图。

图中：1-油口A、2-钢丝卡簧、3-可调行程缓冲柱塞、4-改制内六角圆柱头螺钉、5-内六角螺塞、6-组合密封垫圈、7-放气油口、8-缓冲腔、9-缸底、10-内六角圆柱头螺钉、11-限位顶针、12-支撑环Ⅰ、13-活塞密封专用密封件Ⅰ、14-活塞密封专用密封件Ⅱ、15-缸筒、16-安装法兰、17-支撑环Ⅱ、18-活塞杆密封专用密封件Ⅰ、19-活塞杆密封专用密封件Ⅱ、20-弹簧垫圈、21-缸盖、22-防尘密封圈、23-活塞-活塞杆一体结构、24-O形圈、25-油口B、26-外螺纹、27-锁紧槽、28-圆沟槽、29-内螺纹孔、30-小台阶孔、31-大台阶孔、32-内六角孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

由图1可以看出，可调行程缓冲柱塞双作用液压缸，包括缸底9、缸筒15、缸盖21和活塞-活塞杆一体结构23，活塞-活塞杆一体结构23置于缸筒15中由缸盖21限位，缸底9和缸盖21均通过弹簧垫圈20、内六角圆柱头螺钉10与缸筒连接，由O形圈24密封，缸底上设油口A1，缸盖上设油口B25，活塞外圆柱面设两件支承环Ⅰ12、活塞密封专用密封件Ⅰ13和活塞密封专用密封件Ⅱ14，缸盖内孔圆筒面设三件支承环Ⅱ17、活塞杆密封专用密封件Ⅰ18、活塞杆密封专用密封件Ⅱ19和防尘密封圈22，缸筒外侧设安装法兰16，活塞无杆端设可调行程缓冲柱塞3，可调行程缓冲柱塞3由改制内六角圆柱头螺钉4固定在活塞无杆端，对应的缸底上设缓冲腔8，缓冲腔与油口A1相接相通，缓冲腔的中心轴线与柱塞的中心轴线在同一直线上，保证缓冲效果。使用时，从油口B进油，液压缸缸回程时，活塞左侧轴线上安装的可调行程缓冲柱塞进入缓冲腔时，缓冲腔孔与可调行程缓冲柱塞左端圆柱面件形成一环形节流面积，且此节流面积远小于油口A油道孔截面积，对油口A回油进行节流，缓冲开始。活塞左侧与缸底内侧间液压油压力升高，通过节流面积间液压油减少，活塞减速，随着缓冲行程减小，活塞速度也进一步减小，直至为零，液压缸完成一次缸回程缓冲。

由图1还可以看出，活塞无杆端面沿轴线设台阶沉割槽螺纹孔，台阶用于可调行程缓冲柱塞3的止口定位，螺纹孔用于可调行程柱塞的行程调节和锁紧；孔壁上设中心连线呈十字的沉割槽，用于限位顶针限位。

由图2、3可以看出，可调行程缓冲柱塞外表面一段为圆柱面，另一段为外螺纹26与活塞的台阶沉割槽螺纹孔相配合，沿安装方向中心轴线上依次设内六角孔32、大台阶孔31、小台阶孔30和内螺纹孔29，小台阶孔径向开设四个光孔，四个光孔的中心连线相互垂直且与柱塞轴线垂直，光孔内设限位顶针11，限位顶针与十字沉割槽相配合；小台阶孔和内螺纹孔相接处开设锁紧槽27，将可调行程缓冲柱塞3外侧外螺纹部分断开；缓冲柱塞右端面开设圆沟槽28，圆沟槽上部与锁紧槽相接相通。

由图1、2可以看出，限位顶针11一端开设矩形沟槽，矩形沟槽内设钢丝卡簧2，另一端为球面，安装时球面端朝向轴线，钢丝卡簧缩紧抵靠沉割槽底部。

由图1还可以看出，缸底外侧轴线上设放气油口7，放气油口与油口A1相接相通，在非调整时放气油口由内六角螺塞5和组合密封垫圈6封死。

安装时，通过可调行程缓冲柱塞上的内六角孔将缓冲柱塞组装旋入活塞无杆端台阶沉割槽螺纹孔，按设计调整好可调行程缓冲柱塞伸出长度，将改制内六角圆柱头螺钉4插入可调行程缓冲柱塞内六角孔、大台阶孔，进入小台阶孔，改制内六角圆柱头螺钉4前端圆锥将四只限位顶针向四周顶出，钢丝卡簧被四个限位顶针顶胀在活塞沉割槽中，改制内六角圆柱头螺钉4继续向右插入并旋转拧入可调行程缓冲柱塞内螺纹孔中，在改制内六角圆柱头螺钉4拧紧中，可调行程缓冲柱塞右侧外螺纹被断开部分变形，将可调行程缓冲柱塞与活塞间锁紧。

在试验台上试验缓冲性能或装机试车时，如发现缓冲效果有问题时，可进行如下调节：

1、如缓冲效果差，可进行如下调节：

将内六角螺塞5和组合密封垫圈6拆下，使用内六角扳手先将改制内六角圆柱头螺钉4松开，再使用内六角扳手将可调行程缓冲柱塞3旋出一步，然后将内六角螺塞5和组合密封垫圈6装上拧紧封死。

重新试验或试车，如还是缓冲效果差，可以按上述步骤继续将可调行程缓冲柱塞3旋出一步，直至缓冲效果最佳。

重新试验或试车，如还是缓冲过度，可以按上述步骤继续将可调行程缓冲柱塞3旋入一步，直至缓冲效果最佳。

2、如缓冲过度，可进行如下调节：

将内六角螺塞5和组合密封垫圈6拆下，使用内六角扳手先将改制内六角圆柱头螺钉4松开，再使用内六角扳手将可调行程缓冲柱塞3旋入一步，然后将内六角螺塞5和组合密封垫圈6装上拧紧封死。

重新试验或试车，如还是缓冲仍过度，可以按上述步骤继续将可调行程缓冲柱塞3旋入一步，直至缓冲效果最佳。

重新试验或试车，如还是缓冲效果差，可以按上述步骤继续将可调行程缓冲柱塞3旋出一步，直至缓冲效果最佳。

在可调行程缓冲柱塞3旋出或旋入过程中，限位顶针11与活塞沉割槽侧面分别抵靠时，即限定了可调行程缓冲柱塞3的最大可调行程。

在液压机实际使用中，用户可根据缓冲情况自行调节可调行程缓冲柱塞3以达到最佳缓冲效果，这种设计有简单、适用、有效缓冲装置的可调行程缓冲柱塞双作用液压缸将为主机厂和用户带来诸多好处。