导向缓冲装置、液压油缸及挖掘机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工程机械领域，尤其涉及一种导向缓冲装置、液压油缸及挖掘机。
【背景技术】
[0002]挖掘机油缸伸出到极限位置时由于惯性会对端盖造成极大冲击并可能导致油缸的损坏，因此需要在油缸前腔设置相应的缓冲结构，这种缓冲结构对有杆腔到油缸出口之间的油液流动具有节流作用，使有杆腔中压力升高，减缓活塞杆伸出时的末端速度，避免对油缸造成损坏。
[0003]如图1所示，为现有技术中的一种前腔缓冲结构，其包括导向套1’、缸筒2’、活塞杆5’、活塞4’和套装在活塞杆5’上的缓冲套3’。导向套I’设置在缸筒2’上，活塞4’设置在缸筒2’内，活塞杆5’的一端连接活塞4’，活塞杆5’的另一端穿出导向套1’，缸筒2’内活塞杆5’所在的腔为有杆腔7’，导向套I’上设置有油缸出口 6’。导向套I’与活塞杆5’之间存在很大间隙，有杆腔7’中的压力油通过此间隙进入油缸出口 6’，该油路为有杆腔V到油缸出口 6’的主油路。当活塞杆5’伸出时，缓冲套3’插入导向套I’中，将有杆腔V到油缸出口 6’的主油路关闭，导向套I’与缓冲套3’的配合间隙形成节流油路，有杆腔V中的油液通过节流油路流向油缸出口 6’。在节流油路的阻尼作用下，活塞杆5’的伸出速度降低，同时有杆腔7’中的压力升高，活塞4’越靠近导向套1’，有杆腔7’到油缸出口6’节流油路越长，节流油路的阻尼作用越明显，活塞杆4’的伸出速度越小，直至完全伸出。
[0004]上述前腔缓冲结构，缓冲套与导向套之间形成配合间隙，通过配合间隙在有杆腔和油缸出口之间形成较小的通流面积，有杆腔中的油液通过配合间隙流向油缸出口，通过配合间隙的节流作用，提高前腔压力，实现活塞杆减速运动，实现缓冲效果。该结构应用广泛，但也存在一些缺陷，如下:
[0005]I)该前腔缓冲结构，通过缓冲间隙对有杆腔油液节流，降低活塞运动速度，但无法确保缓冲末端速度，存在撞缸风险。
[0006]2)如果导向套与缓冲套的配合间隙值选取不够合理，极易引起活塞与导向套发生撞击或有杆腔中的压力过高，而目前的前腔缓冲结构以抑制缓冲过程中峰值压力为主，无法有效控制缓冲末端有杆腔中的压力，缓冲末端压力过高将导致挖掘机使用过程中油缸行程末端速度波动，直接影响整机效率与操作舒适性。
[0007]现有技术中也有在上述前腔缓冲结构的基础上，在活塞杆或导向套位置开设流道，比如在导向套上开设节流孔，或在活塞杆上设置有多个通流面积随缓冲而改变的节流槽，这两种方式都可以在有杆腔和油缸出口之间形成油液流道，从而实现减小缓冲过程有杆腔中的最大压力。但在导向套或油缸活塞杆上开设节流孔，虽可以改善缓冲效果，降低缓冲峰值压力，但无法确保符合缓冲要求，且活塞杆开设节流孔加工难度大，成本高。并且，缓冲末端速度、缓冲末端压力、缓冲峰值压力，三项设计指标相互关联，同时达到设计要求通过当前结构寻优难度较大，无法获得最佳缓冲效果。【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是提出一种导向缓冲装置、液压油缸及挖掘机，其能够进一步缓冲活塞杆末端速度，降低撞缸风险。
[0009]为实现上述目的，本实用新型提供了一种导向缓冲装置，其包括缸筒、导向套、活塞和活塞杆，所述导向套设置在所述缸筒上，所述活塞设置在所述缸筒内，所述活塞杆的一端连接所述活塞，所述活塞杆的另一端穿出所述导向套，所述缸筒内所述活塞杆所在的腔为有杆腔，所述导向套上设置有油缸出口，所述导向套上设置有至少一个缓冲模块，所述缓冲模块包括壳体，所述壳体内设置有缓冲杆和弹性缓冲件；在所述活塞杆向所述导向套方向伸出的过程中，所述缓冲杆在所述活塞和所述有杆腔油压的作用下挤压所述弹性缓冲件，通过所述弹性缓冲件的弹性力和所述有杆腔的油压减缓所述活塞杆的伸出速度。
[0010]在一优选或可选实施例中，每个所述缓冲模块均对应一个设置在所述导向套上的节流孔，所述节流孔连通其所对应的所述缓冲模块和所述油缸出口。
[0011 ] 在一优选或可选实施例中，所述缓冲模块包括缓冲末端减速模块，所述壳体包括第一壳体，所述缓冲杆包括缓冲减速杆，所述弹性缓冲件包括第一弹性件，所述节流孔包括第一节流孔，所述缓冲末端减速模块还包括单向阀，所述第一壳体内设置有第一通孔，所述单向阀和所述第一弹性件均设置在所述第一通孔内，所述缓冲减速杆的一端位于所述第一通孔内，所述缓冲减速杆的另一端位于所述有杆腔内，所述缓冲减速杆能够在所述第一通孔内往复运动压缩或释放所述第一弹性件，所述缓冲减速杆位于所述第一通孔的部位能够与所述第一通孔的内壁之间形成封闭腔体，所述缓冲减速杆上设置有用于连通所述封闭腔体和所述单向阀出油口的油路，所述单向阀的进油口连通所述第一通孔，所述第一通孔还连通所述第一节流孔。
[0012]在一优选或可选实施例中，所述单向阀上还设置有单向阀节流孔，所述单向阀节流孔连通所述单向阀内的弹簧腔和所述第一通孔。
[0013]在一优选或可选实施例中，所述第一通孔包括孔径依次减小的第一大通孔和第一小通孔，所述缓冲减速杆包括杆径依次减小的第一减速杆段、第二减速杆段和第三减速杆段，所述第一减速杆段、所述第二减速杆段和所述第一弹性件均位于所述第一大通孔内，所述缓冲减速杆在所述第一通孔内往复运动的状态下，所述第三减速杆段的一端位于所述第一大通孔内或位于所述第一小通孔内，所述第三减速杆段的另一端穿出所述第一小通孔位于所述有杆腔内；所述第一减速杆段的杆径与所述第一大通孔的孔径相当，所述第二减速杆段的杆径小于所述第一大通孔的孔径，大于所述第一小通孔的孔径，所述第三减速杆段的杆径与所述第一小通孔的孔径相当，所述缓冲减速杆在所述第一通孔内往复运动的状态下，所述第二减速杆段能够与所述第一大通孔之间形成所述封闭腔体，或者所述第二减速杆段和部分所述第三减速杆段共同与所述第一大通孔之间形成所述封闭腔体。
[0014]在一优选或可选实施例中，所述第一减速杆段内设置有第一轴向孔，所述单向阀的出油口设置在所述第一轴向孔内，第二减速杆段上设置有至少一个第五径向孔，所述第五径向孔连通所述单向阀的出油口和所述封闭腔体。
[0015]在一优选或可选实施例中，所述缓冲模块包括缓冲末端减压模块，所述壳体包括第二壳体，所述缓冲杆包括空心杆，所述弹性缓冲件包括第二弹性件，所述节流孔包括第二节流孔，所述第二壳体内设置有第三轴向孔，所述第二弹性件设置在所述第三轴向孔内，所述空心杆的一端位于所述第三轴向孔内，所述空心杆的另一端位于所述有杆腔，所述空心杆能够在所述第三轴向孔内往复运动压缩或释放所述第二弹性件，所述第二壳体与所述导向套之间形成环形腔，所述环形腔流体连通所述第二节流孔，所述空心杆上设置有用于连通所述有杆腔和所述第三轴向孔的空心杆油路，所述第二壳体上设置有用于连通所述空心杆油路和所述环形腔的第三径向孔，在所述空心杆压缩所述第二弹性件的状态下，所述有杆腔流体连通所述空心杆油路、所述第三径向孔和所述环形腔。
[0016]在一优选或可选实施例中，所述空心杆油路包括设置在所述空心杆内的第二通孔，还包括设置在所述空心杆一端的第一径向孔，和设置在所述空心杆另一端的第二径向孔，所述第一径向孔连通所述有杆腔和所述第二通孔，所述第二径向孔连通所述第二通孔，在所述空心杆压缩所述第二弹性件的状态下，所述第二径向孔还能够连通所述第三径向孔。
[0017]在一优选或可选实施例中，所述第二壳体内还设置有第二轴向孔，所述环形腔通过所述第二轴向孔流体连通所述第二节流孔，所述第二轴向孔内设置有第三弹性件和节流杆，所述节流杆能够在所述第二轴向孔内往复运动压缩或释放所述第三弹性件，在所述环形腔内的油压达到设定值时，所述节流杆压缩所述第三弹性件，所述环形腔、所述第二轴向孔和所述第二节流孔流体连通，在所述环形腔内的油压小于设定值时，所述节流杆在所述第三弹性件的作用下，将所述环形腔与所述第二轴向孔之间的油路封闭。
[0018]在一优选或可选实施例中，所述第二轴向孔包括孔径依次减小的第二大轴向孔和第二小轴向孔，所述节流杆和所述第三弹性件设置在所述第二大轴向孔内，所述节流杆的杆径与所述第二大轴向孔的孔径相当，所述节流杆的杆径大于所述第二小轴向孔的孔径，所述第二大轴向孔的周向设置有至少一条第一轴向凹槽，所述节流杆与所述第一轴向凹槽之间形成第一过流通道，所述第一过流通道连通所述第二节流孔，所述节流杆压缩所述第三弹性件时，所述环形腔、所述第二小轴向孔和所述第一过流通道流体连通，所述节流杆释放所述第三弹性件向所述第二小轴向孔方向运动时，由于所述节流杆的杆径大于所述第二小轴向孔的孔径，所述节流杆能够将所述第二小轴向孔与所述第一过流通道之间的连通封闭。
[0019]在一优选或可选实施例中，所述环形腔中还设置有挡块，所述挡块将所述环形腔分隔为第一环形腔和第二环形腔，所述挡块上设置有连通所述第一环形腔和所述第二环形腔的挡块通孔。
[0020]在一优选或可选实施例中，所述缓冲模块包括缓冲峰值压力调节模块，所述壳体包括第三壳体，所述缓冲杆包括压力调节杆，所述弹性缓冲件包括第四弹性件，所述节流孔包括第三节流孔，所述第三壳体内设置有第三通孔，所述第四弹性件和所述压力调节杆设置在所述第三通孔内，所述第三通孔连通所述第三节流孔，所述压力调节杆能够在所述第三通孔内往复运动压缩或释放所述第四弹性件，所述压力调节杆压缩所述第四弹性件的状态下，所述有杆腔、所述第三通孔和所述第三节流孔流体连通，所述压力调节杆释放所述第四弹性件，在所述第四弹性件的作用下，所述压力调节杆将所述有杆腔到所述第三通孔内的油路封闭。
[0021 ] 在一优选或可选实施例中，所述第三通孔包括孔径依次减小的第三大通孔和第三小通孔，所述第四弹性件和所述压力调节杆均设置在所述第三大通孔内，所述第三大通孔连通所述第三节流孔，所述第三小通孔连通所述有杆腔，所述压力调节杆的杆径与所述第三大通孔的孔径相当，所述压力调节杆的杆径大于所述第三小通孔的孔径，所述第三大通孔的周向设置有至少一条第二轴向凹槽，所述压力调节杆与所述第二轴向凹槽之间形成第二过流通道，所述压力调节杆压缩所述第四弹性件时，所述有杆腔、所述第三小通孔、所述第二过流通道和所述第三节流孔连通，所述压力调节杆释放所述第四弹性件向所述第三小通孔方向运动，所述压力调节杆能够将所述第三小通孔与所述第二过流通道之间的油路封闭。
[0022]为实现上述目的，本实用新型还提供了一种液压油缸，其包括上述任一实施例中的导向缓冲装置。