专利名称：一种自同步液压油缸的制作方法
技术领域：
本实用新型属于液压设备的执行装置，特别涉及一种同步伸缩的液压油缸。
背景技术：
在液压设备应用中，很多情况下要求两个或多个执行油缸同步伸缩。关于多个液 压油缸的同步，现有技术已有多种技术方案，例如，机械控制实现同步、分流阀控制实现同 步、电液伺服控制实现同步，但上述技术方案存在以下问题(1)机械同步结构设计局限性 大，油缸无法远距离分离使用；(2)采用分流阀成本较高且同步精度较低；(3)电液伺服控 制系统复杂，成本高。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安装灵活、同步精度高、结 构简单、成本低廉的自同步液压油缸。本实用新型所述自同步液压油缸，包括两个单活塞杆液压油缸和两个补油单向 阀。所述两液压油缸的缸体内径不同，缸体内径大的称为大油缸，缸体内径小的称为小 油缸，所述小油缸的无杆腔容油截面积与所述大油缸的有杆腔容油截面积之比为0.9 1.1 1，且小油缸无杆腔与大油缸有杆腔通过管件连通，所述小油缸的有杆腔和所述大油 缸的无杆腔均设置有与液压系统连接的油口 ；所述第一补油单向阀为顶杆控制式单向阀， 所述第二补油单向阀为普通单向阀，第一补油单向阀的进油口与小油缸无杆腔和大油缸有 杆腔连通，其出油口与第二补油单向阀的出油口连通，第二补油单向阀的进油口与小油缸 的有杆腔连通。从结构紧凑、减小体积的角度考虑，所述第一补油单向阀和第二补油单向阀优选 安装在小油缸活塞杆的活塞安装端所开设的孔内，且第一补油单向阀位于孔口部位。两补 油单向阀既可是钢球式，也可以是锥阀式。从本实用新型的总体结构考虑，选择锥阀式，即 第一补油单向阀和第二补油单向阀均为圆锥形阀芯，两圆锥形阀芯为一体化结构，第一补 油单向阀的阀芯尾部的延伸段形成控制第一补油单向阀开启的顶杆。上述自同步液压油缸的同步精度，主要取决于所述小油缸的无杆腔容油截面积与 所述大油缸的有杆腔容油截面积的比值，该比值越接近于1，同步精度越高，比值为1时，同 步精度最高。因此，设计和加工制作时，优选所述小油缸的无杆腔容油截面积与所述大油缸 的有杆腔容油截面积之比为1 1。在油缸缸径和活塞杆尺寸没有严格要求的设备中，通常 可以在油缸缸径和活塞杆杆径标准规格范围内实现同步精度误差小于3%。根据需要，两个单活塞杆液压油缸可分离式安装或缸体组合成一体式安装。所述 分离式安装是指两油缸相隔一定距离，分别安装在不同的位置。所述缸体组合成一体式安 装，是指两油缸的缸体相连，且固定在同一位置。本实用新型具有以下有益效果1、由于本实用新型所述自同步液压油缸不需要配置外部机械或电气控制装置，因
3而结构简单，便于根据需要灵活安装。2、由于本实用新型所述自同步液压油缸的同步精度主要取决于所述小油缸的无 杆腔容油截面积与所述大油缸的有杆腔容油截面积的比值，在现有的加工技术水平下，完 全能实现精度高同步。3、本实用新型所述自同步液压油缸除油缸外，仅需增加单向阀控制，因而结构简 单，成本低。4、两个补油单向阀的结构和安装位置，不仅使结构紧凑、体积减小，而且有利于提 高使用寿命。
图1是本实用新型所述自同步液压油缸的液压原理图；图2是单活塞杆小液压油缸的无杆腔容油截面的示意图；图3是单活塞杆大液压油缸的有杆腔容油截面的示意图；图4是本实用新型所述自同步液压油缸的一种结构简图。图中，1-第一补油单向阀、2-第二补油单向阀、3-小缸活塞杆、4-小油缸缸体、 5-小油缸活塞、6-大油缸活塞、7-大油缸缸体、8-大油缸活塞杆、9-第一补油单向阀阀座、 10-阀芯、11-第二补油单向阀阀座、12-顶杆。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型所述自同步液压油缸的结构和工作原理作进一步说 明。本实施例中的自同步液压油缸用于铁路液压道岔捣固机，其结构如图4所示，包 括两个缸体内径不同的单活塞杆液压油缸、第一补油单向阀1和第二补油单向阀2。其中， 大油缸缸体 的内径为90mm，大油缸活塞杆8的杆径为40mm，小油缸缸体4的内径为80mm， 小油缸活塞杆3的杆径为40mm，小油缸无杆腔B的容油截面积与大油缸有杆腔D的容油截 面积之比为0. 985，理论同步精度误差为1.5%。小油缸无杆腔B与大油缸有杆腔D通过管 件连通，小油缸有杆腔A设置有与液压系统连接的油口 E，大油缸无杆腔C设置有与液压系 统连接的油口 F。根据铁路液压道岔捣固机的需要，小油缸缸体4和大油缸缸体7的端部固连为一 体，如图4所示。本实施例中，所述第一补油单向阀1为顶杆控制式单向阀，所述第二补油单向阀2 为普通单向阀。第一补油单向阀1和第二补油单向阀2均为锥阀，包括阀座9、11和圆锥形 阀芯10，两圆锥形阀芯为一体化结构，第一补油单向阀的阀芯尾部的延伸段形成控制第一 补油单向阀开启的顶杆12 ；第一补油单向阀1和第二补油单向阀2均安装在小油缸活塞杆 3的活塞安装端所开设的孔内，且第一补油单向阀1位于孔口部位，如图4所示。从图4可 以看出，第一补油单向阀1的进油口与小油缸无杆腔B和大油缸有杆腔D连通，其出油口与 第二补油单向阀2的出油口连通，第二补油单向阀2的进油口通过小缸活塞杆3上开设的 油孔与小油缸的有杆腔A连通。本实施例所述自同步液压油缸的工作原理见图1，结合图1、图4可以看出当压力
4油从小油缸的油口 E进入时，第二补油单向阀2开启，第一补油单向阀1关闭，此时小油缸 的有杆腔A腔与无杆腔B不相通，小油缸无杆腔B的液压油向大油缸的有杆腔D流动，使小 油缸活塞杆3和大油缸活塞杆8同步缩回各自的缸体。当小油缸活塞杆3缩回小油缸缸体 4达到最大行程时，第一补油单向阀1阀芯的延伸段(顶杆12)与小油缸缸壁接触，将第一 补油单向阀1顶开，但此时第二补油单向阀2仍然开启，因此小油缸的有杆腔A腔与无杆腔 B相通，若大油缸的有杆腔D因为同步误差或内泄出现油液不足导致大油缸活塞杆8不能完 全缩回，则此时小油缸有杆腔A中的液压油会通过开启的第二补油单向阀2、第一补油单向 阀1自动补充至大油缸的有杆腔D，直至大油缸活塞杆8完全缩回大油缸缸体7，以保证下 一次动作的同步。当压力油从大油缸的油口 F进入时，第一补油单向阀1开启，第二补油单 向阀2关闭，此时小油缸的有杆腔A腔与无杆腔B不相通，大油缸有杆腔D的液压油向小油 缸无杆腔B流动，使小油缸活塞杆3和大油缸活塞杆8同步伸出各自的油缸缸体。该装置 初次使用时，因小油缸无杆腔B和大油缸有杆腔D无油会出现两活塞杆不同步，但在E 口和 F口交替进油全行程往复一至二次后将自动保持同步。
权利要求一种自同步液压油缸，包括两个单活塞杆液压油缸，其特征在于还包括第一补油单向阀(1)和第二补油单向阀(2)，所述两液压油缸的缸体内径不同，缸体内径大的为大油缸，缸体内径小的为小油缸，所述小油缸的无杆腔容油截面积与所述大油缸的有杆腔容油截面积之比为0.9～1.1∶1，且小油缸无杆腔与大油缸有杆腔通过管件连通，所述小油缸的有杆腔和所述大油缸的无杆腔均设置有与液压系统连接的油口，所述第一补油单向阀(1)为顶杆控制式单向阀，所述第二补油单向阀(2)为普通单向阀，第一补油单向阀(1)的进油口与小油缸无杆腔和大油缸有杆腔连通，其出油口与第二补油单向阀(2)的出油口连通，第二补油单向阀(2)的进油口与小油缸的有杆腔连通。
2.根据权利要求1所述的自同步液压油缸，其特征在于所述第一补油单向阀(1)和第 二补油单向阀(2)安装在小油缸活塞杆(3)的活塞安装端所开设的孔内，且第一补油单向 阀(1)位于孔口部位。
3.根据权利要求2所述的自同步液压油缸，其特征在于第一补油单向阀(1)和第二补 油单向阀(2)均为圆锥形阀芯，两圆锥形阀芯为一体化结构，第一补油单向阀的阀芯尾部 的延伸段形成控制第一补油单向阀开启的顶杆(12)。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的自同步液压油缸，其特征在于所述小油 缸的无杆腔容油截面积与所述大油缸的有杆腔容油截面积之比为1 1。
5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的自同步液压油缸，其特征在于两个单活 塞杆液压油缸为分离式安装或缸体组合成一体式安装。
6.根据权利要求4所述的自同步液压油缸，其特征在于两个单活塞杆液压油缸为分离 式安装或缸体组合成一体式安装。
专利摘要一种自同步液压油缸，包括两个单活塞杆液压油缸和两个补油单向阀。所述两液压油缸的缸体内径不同，缸体内径大的称为大油缸，缸体内径小的称为小油缸，所述小油缸的无杆腔容油截面积与所述大油缸的有杆腔容油截面积之比为0.9～1.1∶1，且小油缸无杆腔与大油缸有杆腔通过管件连通，所述小油缸的有杆腔和所述大油缸的无杆腔均设置有与液压系统连接的油口；所述第一补油单向阀为顶杆控制式单向阀，所述第二补油单向阀为普通单向阀，第一补油单向阀的进油口与小油缸无杆腔和大油缸有杆腔连通，其出油口与第二补油单向阀的出油口连通，第二补油单向阀的进油口与小油缸的有杆腔连通。
文档编号F15B15/16GK201621131SQ20092029868
公开日2010年11月3日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者张代军, 樊尚君, 罗晓其, 罗晓宇 申请人:什邡瑞邦机械有限责任公司