摆阀油缸、具有它的泵送液压系统以及泵送设备的制作方法

本发明涉及液压技术领域，具体而言，涉及一种摆阀油缸、具有它的泵送液压系统以及泵送设备。

背景技术：

相关技术中，工程机械上的摆阀油缸需要在高压、高速工况下完成短距离运行，摆阀油缸受到的冲击较大，影响油缸的使用寿命，降低其工作性能。已有的摆阀机构通过增大被动缸在行程末端的背压，以达到提升油缸在行程末端的缓冲效果和最终建立蓄能器压力的目的。

但是，上述结构摆阀机构的柱塞式液压缸的结构复杂，加工工艺和制造要求高，高压高速工况下漏油点多，增大了故障风险。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种结构简单紧凑、兼具主动泄压和保压储能功能的摆阀油缸。

本发明还提出了一种具有该摆阀油缸的泵送液压系统以及泵送设备。

根据本发明第一方面实施例的摆阀油缸包括：缸体，所述缸体内限定出容纳腔，所述容纳腔包括沿轴向依次分布的进油段、泄油段以及保压段，所述缸体还具有与所述进油段相连通的工作油口和与所述泄油段相连通的回油口；以及柱塞杆，所述柱塞杆可滑动地配合在所述容纳腔内，所述柱塞杆具有流通通道，所述工作油口与所述回油口适于通过所述泄油段和所述流通通道连通。

根据本发明实施例的摆阀油缸，不仅结构简单紧凑，而且兼具主动泄压和保压储能的功能。

根据本发明的一些实施例，所述流通通道的进口形成在所述柱塞杆的伸入所述容纳腔的一端，所述流通通道的出口形成在所述柱塞杆的外壁上。

根据本发明的一些实施例，所述流通通道包括：第一流通腔，所述第一流通腔沿平行于所述柱塞杆的中心轴线方向延伸，所述第一流通腔的一端形成为所述流通通道的进口；和第二流通腔，所述第二流通腔沿所述柱塞杆的径向延伸，所述第二流通腔的一端与所述第一流通腔的另一端连接，所述第二流通腔的另一端形成为所述流通通道的出口。

根据本发明的一些实施例，所述柱塞杆还具有空腔，所述空腔贯通所述柱塞杆的伸入所述容纳腔的一端。

根据本发明的一些实施例，所述流通通道的个数为多个，所述多个流通通道位于所述空腔外侧且环绕所述空腔的周向均布。

根据本发明的一些实施例，所述缸体的内壁设有沿轴向依次分布的第一密封件、第二密封件，所述泄油段位于所述第一密封件与所述第二密封件之间。

根据本发明的一些实施例，还包括第三密封件，所述第二密封段位于所述第一密封段和所述第三密封段之间，所述保压段位于所述第二密封件和所述第三密封件之间。

根据本发明的一些实施例，还包括防尘件，所述防尘件安装在所述缸体的敞开端且外套在所述柱塞杆上。

根据本发明的一些实施例，所述缸体的内壁还设有导向件，所述导向件位于所述第一密封件和所述第二密封件之间。

根据本发明第二方面实施例的泵送液压系统包括：摆动件；以及第一摆阀油缸和第二摆阀油缸，所述第一摆阀油缸和所述第二摆阀油缸为上述实施例的摆阀油缸，所述第一摆阀油缸的柱塞杆与所述摆动件连接且适于推动所述摆动件沿第一方向转动，所述第二摆阀油缸的柱塞杆与所述摆动件连接且适于推动所述摆动件沿第二方向转动，其中所述第二方向与所述第一方向相反。

根据本发明的一些实施例，所述第一摆阀油缸与所述第二摆阀油缸的柱塞杆的伸缩状态始终相反。

根据本发明的一些实施例，还包括：油箱；换向阀，所述换向阀具有第一至第四接口，所述第一接口通过油泵和单向阀与所述油箱连接，所述第一摆阀油缸的工作油口与所述第三接口连接，所述第二摆阀油缸的工作油口与所述第四接口连接，所述第一摆阀油缸的回油、所述第二摆阀油缸的回油口、所述第二接口均与所述油箱连接；以及蓄能器，所述蓄能器连接在所述第一接口和所述单向阀之间，所述单向阀的开启方向为自所述油箱向所述第一接口。

根据本发明第三方面实施例的泵送设备包括所述的泵送液压系统。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明第一方面实施例的摆阀油缸的一个示意图。

图2是根据本发明第一方面实施例的摆阀油缸的另一示意图。

图3是根据本发明第一方面实施例的摆阀油缸的又一示意图。

图4是根据本发明第二方面实施例的泵送液压系统的示意图。

附图标记：

泵送液压系统1000，

摆阀油缸100，第一摆阀油缸100a，第二摆阀油缸100b，

缸体10，容纳腔11，工作油口12，回油口13，敞开端14，缸体底盖15，

柱塞杆20，流通通道21，流通通道的进口21a，流通通道的出口21b，第一流通腔21c，第二流通腔21d，空腔22，

第一密封件30，第二密封件40，第三密封件50，防尘件60，导向件70，

摆动件200，第一油箱300，第二油箱400，换向阀500，油泵600，蓄能器700，单向阀800。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1至图4详细描述根据本发明实施例的摆阀油缸100。

如图1所示，根据本发明第一方面实施例的摆阀油缸100包括：缸体10以及柱塞杆20。

缸体10内限定出容纳腔11，容纳腔11包括沿轴向依次分布的进油段、泄油段以及保压段，缸体10还具有与进油段相连通的工作油口12和与泄油段相连通的回油口13。柱塞杆20可滑动地配合在容纳腔11内，柱塞杆20具有流通通道21，工作油口12与回油口13适于通过泄油段和流通通道21连通。

根据本发明实施例的摆阀油缸100，通过在容纳腔11内设置泄油段以使柱塞杆30向外伸出并运动至伸出行程的末端时摆阀油缸100能够泄压缓冲以使柱塞杆20减速运动，降低缸体10受到的冲击，提高摆阀油缸100的使用寿命；此外，通过在泄油段后设置保压段，以使柱塞杆20减速后能够保压并储存能量，满足生产使用需求。此外，该摆阀油缸100的结构更简单紧凑、成本更低。

根据本发明的一些实施例，流通通道21的进口21a形成在柱塞杆20的伸入容纳腔11的一端，流通通道21的出口21b形成在柱塞杆20的外壁上。

作为优选实施方式，流通通道21包括第一流通腔21c和第二流通腔21d，第一流通腔21c沿平行于柱塞杆20的中心轴线方向延伸。第一流通腔21c的一端形成为流通通道21的进口21a，第二流通腔21d沿柱塞杆20的径向延伸，第二流通腔21d的一端与第一流通腔21c的另一端连接，第二流通腔21d的另一端形成为流通通道21的出口21b。由此，第一流通腔21c和第二流通腔21d的设置不仅方便加工，而且方便清洁。

进一步地，柱塞杆20还具有空腔22，空腔22贯通柱塞杆20的伸入容纳腔11的一端。具体地，空腔22位于柱塞杆20的中部，流通通道21位于空腔22的外侧。可以理解，空腔22的设置一方面降低了柱塞杆20的重量，另一方面为油液提供了充足的容纳空间，这样，当柱塞杆20开始向外伸出时，经工作油口12进入容纳腔11内的油液能够快速充入空腔22内并推动柱塞杆20运动，提高了柱塞杆20的初始响应速度。

在一些实施例中，流通通道21的个数为多个，多个流通通道21位于空腔22外侧且环绕空腔22的周向均布。相应地，各个流通通道21可以是互不连通、互相独立地，也可以是部分连通的。由此，多个流通通道21的设置进一步提高了鞋油效率。

可以理解，流通通道21的个数、形状均可有多种选择，只要能够满足流通通道21的功能即可。

在图1所示的具体实施例中，缸体10的内壁设有沿轴向依次分布的第一密封件30、第二密封件40，泄油段位于第一密封件30与第二密封件40之间。其中，当回油管道的出口21b与进油段相对时，容纳腔11形成为高压油腔，当回油管道的出口21b与泄油段相对时，容纳腔11形成为低压油腔。由此，通过设置第一密封件30和第二密封件40，以提高了缸体10与柱塞杆20的密封性，进而保证泄油的稳定性。

进一步地，缸体10的内壁还设有第三密封件50，第二密封段40位于第一密封段30和第三密封段50之间，保压段位于第二密封件40和第三密封件50之间。由于保压段位于第二密封段40和第三密封段50之间，这样就增强了保压过程中的稳定性和密封性。

根据本发明的一些实施例，第一密封件30、第二密封件40、第三密封件50形成为旋转油封。具体地，缸体10的内壁具有用于安装第一密封件30、第二密封件40、第三密封件50的安装槽，第一密封件30、第二密封件40、第三密封件50均为动密封件以保证柱塞杆20滑动过程中密封件的密封效果良好。

参见图1所示，缸体10的一端形成为敞开端14且缸体10的另一端形成有缸体底盖15，第一密封件30、第二密封件40、第三密封件50自缸体底盖15向敞开端14依次分布。具体地，缸体底盖15可拆卸地连接在缸体10侧壁，缸体底盖15与缸体10侧壁之间还设有静密封件以保证缸体10的密封性。这样，更便于缸体10的加工和批量生产。

作为优选实施方式，缸体10的内壁设有防尘件60参见图1，防尘件60安装在缸体10的敞开端14且外套在柱塞杆20。具体地，防尘件60可以是防尘圈，缸体10的敞开端14的端面具有用于安装防尘圈的凹槽，防尘圈的内圈与柱塞杆20紧密相贴以避免外部灰尘进入缸体10内。

根据本发明的一些实施例，缸体10的内壁还设有导向件70参见图1，导向件70位于第一密封件30和第二密封件40之间。具体地，导向件70可以是导向环，导向环安装在缸体10的内壁上且导向环的内圈与柱塞紧密相贴以为柱塞杆20的运动提供导向。

下面参照图1至图3简述摆阀油缸100的工作过程。

当流通通道21的出口21b位于第一密封件30的右侧参见图1所示时，第一密封件30能够阻止工作油口12和容纳腔11内的油液进入回油口13。当流通通道21的出口21b位于第一密封件30和第二密封件40之间参见图2所示时，从工作油口12进入的油液经容纳腔11进入流通通道21并从回油口13流出。

由此，实现了油压的释放，对柱塞杆20起到缓冲减速的作用。当流通通道21的出口21b位于第二密封件40和第三密封件50之间参见图3所示时，从工作油口12进入的油液经容纳腔11进入流通通道21且无法释放，由此实现了摆阀油缸100内部油压的保持。

根据本发明第二方面实施例的泵送液压系统1000包括：摆动件200、第一摆阀油缸100a和第二摆阀油缸100b。其中，第一摆阀油缸100a和第二摆阀油缸100b为上述实施例的摆阀油缸100，第一摆阀油缸100a的柱塞杆20与摆动件200连接且适于推动摆动件200沿第一方向转动，第二摆阀油缸100b的柱塞杆20与摆动件200连接且适于推动摆动件200沿第二方向转动，其中第二方向与第一方向相反。

这样，第一摆阀油缸100a主要推动摆动件200沿第一方向转动，第二摆阀油缸100b主要推动摆动件200沿第二方向转动，以使摆阀油缸100往复转动进而带动摆动件200摆动。

根据本发明的一些实施例，第一摆阀油缸100a的柱塞杆20与第二摆阀油缸100b的柱塞杆20的伸缩状态始终相反。也就是说，第一摆阀油缸100a和第二摆阀油缸100b中的一个作为主动缸时，另一个则形成为被动缸。

由此，第一摆阀油缸100a的柱塞杆20向外伸出并主动推动摆动件200沿第一方向摆动时，第二摆阀油缸100b的柱塞杆20在摆动件200的推动下缩回，反之，第二摆阀油缸100b的柱塞杆20向外伸出并主动推动摆动件200沿第二方向摆动时，第一摆阀油缸100a的柱塞杆20在摆动件200的推动下缩回。

根据本发明的一些实施例，如图4所示，泵送液压系统1000还包括：油箱、换向阀500以及蓄能器700。

换向阀500具有第一至第四接口b，第一接口p通过油泵600和单向阀800与油箱连接，第一摆阀油缸100a的工作油口12与第三接口a连接，第二摆阀油缸100b的工作油口12与第四接口b连接，第一摆阀油缸100a的回油、第二摆阀油缸100b的回油口13、第二接口t均与油箱连接。蓄能器700连接在第一接口p和单向阀800之间，单向阀800的开启方向为自油箱向第一接口p。由此，该泵送液压系统1000不仅减少了油缸的故障点，而且降低了制造成本。

其中，油箱包括第一油箱300和第二油箱400，第一接口p、第二接口t与第一油箱300连接，第一摆阀油缸100a的回油口13以及第二摆阀油缸100b的回油口13可以与第二油箱400连接。

具体地，换向阀500可以是四位三通电磁阀，换向阀500具有第一接口p，第二接口t，第三接口a和第四接口b。当换向阀500处于左位时，第一接口p与第三接口a连通，第二接口t与第四接口b连通；当换向阀500处于中位时，第一接口p、第二接口t、第三接口a和第四接口b各不相通；当换向阀500处于右位时，第一接口p与四接口连通，第二接口t与第三接口a连通。

这样，当换向阀500处于左位时，高压油通过油泵600以及单向阀800进入第一摆阀油缸100a的工作油口12，并推动第一摆阀油缸100a的柱塞杆20向外伸出，此时第一摆阀油缸100a作为主动缸，第二摆阀油缸100b为被动缸，第一摆阀油缸100a推动摆动件200运动进而推动第二摆阀油缸100b的柱塞杆20缩回。

当第一摆阀油缸100a的柱塞杆20向外伸出并接近伸出行程的末端时，柱塞杆20的流通通道21的出口21b位于第一密封件30和第二密封件40之间，此时容纳腔11内的高压油经流通通道21流向回油口13并向油箱卸荷。此时第二摆阀油缸100b的柱塞杆20向内缩回，容纳腔11内的油液经第二摆阀油缸100b的工作油口12向油箱内卸荷，参见图2所示。

当第一摆阀油缸100a的柱塞杆20继续向外伸出并到达行程末端时，流通通道21的出口21b位于第二密封件40和第三密封件50之间，参见图3所示。此时液压系统处于保压状态，蓄能器700建立压力，以满足工作需求。

当换向阀500处于右位时，高压油通过油泵600以及单向阀800进入第二摆阀油缸100b的工作油口12，并推动第二摆阀油缸100b的柱塞杆20向外伸出，此时第二摆阀油缸100b作为主动缸，第一摆阀油缸100a为被动缸，第二摆阀油缸100b推动摆动件200运动进而推动第一摆阀油缸100a的柱塞杆20缩回。

根据本发明第三方面实施例的泵送设备包括的泵送液压系统1000。该泵送设备可以是混凝土泵送设备。这样，通过优化油缸结构，以使摆阀油缸100的主动缸在行程末端主动减速，释放压力，达到缓冲效果，且最终能够建立蓄能器700压力。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。