导向缓冲装置、液压油缸及挖掘机的制作方法

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种导向缓冲装置、液压油缸及挖掘机。

背景技术：

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。

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1’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1’上设置有油缸出口6’。导向套1’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7’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1’中，将有杆腔7’到油缸出口6’的主油路关闭，导向套1’与缓冲套3’的配合间隙形成节流油路，有杆腔7’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。

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：

1)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。

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。

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。

技术实现要素：

本发明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。

为实现上述目的，本发明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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

为实现上述目的，本发明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。

为实现上述目的，本发明还提供了一种挖掘机，其包括上述任一实施例中的液压油缸。

基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

本发明在导向套上设置有至少一个缓冲模块，缓冲模块包括缓冲杆和弹性缓冲件，在活塞杆向导向套方向伸出的过程中，缓冲杆在活塞和有杆腔的油压的作用下挤压弹性缓冲件，通过弹性缓冲件的弹性力和有杆腔的油压进一步减缓活塞杆的末端伸出速度，降低撞缸风险，并且，设置有缓冲模块的导向套，能够进一步降低对缓冲套与导向套之间配合间隙值的要求，同时进一步降低缓冲套和导向套的加工精度，提高了油缸的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中一种前腔缓冲结构的示意图；

图2为本发明提供的导向缓冲装置的第一剖视示意图；

图3为本发明提供的导向缓冲装置的第二剖视示意图；

图4为本发明提供的缓冲末端减速模块安装在导向套上的剖视示意图；

图5为本发明提供的缓冲末端减速模块的剖视示意图；

图6为本发明提供的缓冲末端减速模块的左视示意图；

图7为本发明提供的缓冲末端减速模块的右视示意图；

图8为本发明提供的缓冲末端减压模块安装在导向套上的剖视示意图；

图9为本发明提供的缓冲末端减压模块的剖视示意图；

图10为本发明提供的缓冲末端减压模块的左视示意图；

图11为本发明提供的缓冲末端减压模块的右视示意图；

图12为本发明提供的缓冲峰值压力调节模块安装在导向套上的剖视示意图；

图13为本发明提供的缓冲峰值压力调节模块的剖视示意图；

图14为图13的A-A截面示意图；

图15为本发明提供的缓冲峰值压力调节模块的右视示意图。

附图中标号：

1’-导向套；2’-缸筒；3’-缓冲套；4’-活塞；5’-活塞杆；6’-油缸出口；7’-有杆腔；

1-导向套；2-缸筒；3-缓冲套；4-活塞；5-活塞杆；6-油缸出口；7-有杆腔；8-无杆腔；

10-缓冲末端减速模块；101-第一壳体；102-缓冲减速杆；103-第一弹性件；104-第一节流孔；105-单向阀；106-封闭腔体；107-第五径向孔；108-单向阀节流孔；

20-缓冲末端减压模块；201-第二壳体；202-空心杆；203-第二弹性件；204-第二节流孔；205-端盖；206-环形腔；207-第一径向孔；208-第二径向孔；209-第三径向孔；210-第三弹性件；211-节流杆；212-第一过流通道；213-压力调节腔；214-第四径向孔；215-挡块通孔215；

30-缓冲峰值压力调节模块；301-第三壳体；302-压力调节杆；303-第四弹性件；304-第三节流孔；305-第二过流通道；306-第三通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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装置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保护范围的限制。

目前的液压油缸，在活塞杆伸出到极限位置时，由于惯性会对油缸端盖造成极大冲击并可能导致油缸的损坏，因此，需要在液压油缸的有杆腔7设置相应的缓冲结构，减小活塞杆伸出行程末端的速度。

如图2、图3所示，为本发明提供的导向缓冲装置的示意性实施例，在该示意性实施例中，导向缓冲装置包括导向套1、缸筒2、缓冲套3、活塞4和活塞杆5。缸筒2的一端封闭，另一端设置有导向套1，活塞4设置在缸筒2内，活塞杆5的一端位于缸筒2内且连接活塞4，活塞杆5的另一端穿出导向套1，缓冲套3设置在活塞杆5上，缸筒2内活塞杆5所在的腔为有杆腔7，缸筒2内的另一个腔为无杆腔8。导向套1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7到油缸出口6的主油路。当活塞杆5向导向套1方向运动时，缓冲套3能够插入导向套1中，将有杆腔7到油缸出口6的主油路关闭，导向套1与缓冲套3之间的配合间隙形成节流油路，有杆腔7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5的伸出速度越小，直至完全伸出。

上述缓冲结构的导向套1与缓冲套3之间为间隙配合，进入缓冲区后，油液通过配合间隙由有杆腔7流向油缸出口6，有杆腔7中压力升高，活塞杆5伸出速度开始减小。在上述缓冲结构的基础上，本发明提供的导向缓冲装置中，导向套1上还设置有至少一个缓冲模块，缓冲模块包括壳体，壳体内设置有缓冲杆和弹性缓冲件；在活塞杆5向导向套1方向伸出的过程中，缓冲杆在活塞4和有杆腔7的油压的作用下挤压弹性缓冲件，通过弹性缓冲件的弹性力和有杆腔7的油压进一步减缓活塞杆5的末端伸出速度，降低撞缸风险，并且，设置有缓冲模块的导向套1，能够进一步降低对缓冲套3与导向套1之间配合间隙值的要求，同时进一步降低缓冲套3和导向套1的加工精度，提高了油缸的可靠性。

在上述导向缓冲装置中的示意性实施例中，每个缓冲模块均可以对应一个设置在导向套1上的节流孔，节流孔连通其所对应的缓冲模块和油缸出口6。通过设置节流孔，可以将油缸出口6的液压油倒吸入缓冲模块，降低活塞杆5的末端伸出速度，或者可以使有杆腔7中的液压油通过缓冲模块、节流孔进入油缸出口6，降低有杆腔7行程末端的压力，进而降低活塞杆5行程末端的速度波动，提高整机效率与操作舒适性。

如图4-7所示，为了在缓冲末端通过机械机构向活塞4提供阻力，降低缓冲末端的活塞4运动速度，减缓速度冲击的同时避免反向冲击，本发明提供的缓冲模块包括缓冲末端减速模块10，缓冲末端减速模块10中的壳体为第一壳体101，缓冲杆为缓冲减速杆102，弹性缓冲件为第一弹性件103，节流孔为第一节流孔104，缓冲末端减速模块10还包括单向阀105。

在导向套1上开设有第一螺纹孔，第一壳体101上设置有外螺纹，第一壳体101通过螺纹连接设置在第一螺纹孔内，进而将整个缓冲末端减速模块10固定在导向套1上。

第一壳体101内设置有第一通孔，单向阀105和第一弹性件103均设置在第一通孔内，缓冲减速杆102的一端位于第一通孔内，缓冲减速杆102的另一端位于有杆腔7内，缓冲减速杆102能够在第一通孔内往复运动压缩或释放第一弹性件103，缓冲减速杆102位于第一通孔的部位与第一通孔的内壁之间能够形成封闭腔体106，缓冲减速杆102上设置有用于连通封闭腔体106和单向阀105出油口的油路，单向阀105的进油口连通第一通孔，第一通孔还连通第一节流孔104。

当活塞杆5向导向套1方向移动，活塞5与缓冲减速杆102碰触时，缓冲减速杆102开始压缩第一弹性件103，封闭腔体102的体积逐渐增大，压力逐渐降低，油缸出口6的压力油通过第一节流孔104、第一通孔、单向阀105的进油口、单向阀105的出油口和缓冲减速杆102上的油路进入封闭腔体106，通过第一弹性件103的作用力，缓冲活塞5运动速度。

可选地，第一通孔包括第一大通孔和第一小通孔，第一大通孔的孔径大于第一小通孔的孔径，且第一大通孔与第一小通孔的连接处形成台肩，第一小通孔相对于第一大通孔靠近有杆腔7。

缓冲减速杆102包括第一减速杆段、第二减速杆段和第三减速杆段，第一减速杆段的杆径大于第二减速杆段的杆径，第二减速杆段的杆径大于第三减速杆段的杆径，

第一减速杆段、第二减速杆段和第一弹性件103均位于第一大通孔内，减速缓冲杆在第一大通孔内往复运动能够对第一弹性件103进行挤压或释放。

缓冲减速杆102在第一通孔内往复运动的状态下，第三减速杆段的一端位于第一大通孔内或位于第一小通孔内，第三减速杆段的另一端穿出第一小通孔位于有杆腔7内；第一减速杆段的杆径与第一大通孔的孔径相当(相等或几乎相等)，第二减速杆段的杆径小于第一大通孔的孔径，大于第一小通孔的孔径，第三减速杆段的杆径与第一小通孔的孔径相当(相等或几乎相等)，缓冲减速杆102在第一通孔内往复运动的状态下，第二减速杆段能够与第一大通孔之间形成封闭腔体106，或者第二 减速杆段和部分第三减速杆段共同与第一大通孔之间形成封闭腔体106。

由于第二减速杆段的杆径大于第一小通孔的孔径，第二减速杆段与第一大通孔与第一小通孔之间形成的台肩相互配合，限制减速缓冲杆从第一通孔中滑脱。

第一减速杆段内设置有第一轴向孔，单向阀105的出油口设置在第一轴向孔内，第二减速杆段上设置有至少一个第五径向孔107，第五径向孔107连通第一轴向孔内单向阀105的出油口，还连通封闭腔体106。由于第一减速杆段的杆径与第一大通孔的孔径相当(相等或几乎相等)，在第一减速杆段与第一大通孔之间设置有至少一个密封圈，第三减速杆段与第一小通孔的孔径相当(相等或几乎相等)，在第三减速杆段与第一小通孔之间设置有至少一个密封圈，因此，能够使封闭腔体106的密封性更好。

单向阀105的部分结构设置在第一轴向孔内，单向阀105的其他结构位于第一大通孔内，且单向阀105位于第一大通孔内的端部为进油口，位于第一轴向孔内的端部为出油口。

可选地，单向阀105位于第一大通孔的部位上还设置有单向阀节流孔108，单向阀节流孔108连通单向阀105的弹簧腔和第一大通孔。单向阀105在活塞4推动缓冲减速杆102压缩第一弹性件103运动时开启，当活塞杆5缩回时，单向阀105关闭。当单向阀105关闭时，只有封闭腔体106、第五径向孔107、单向阀105的弹簧腔、单向阀节流孔108到第一大通孔形成节流油路。当单向阀105开启时，第一大通孔、单向阀105的进油口和出油口、第五径向孔107到封闭腔体106也能形成油路。

第一节流孔104设置在第一螺纹孔远离有杆腔7的一端，第一节流孔104的孔径小于第一弹性件103的外径，第一节流孔104连通油缸出口6和第一大通孔。

缓冲末端减速模块10的工作过程如下：

缓冲减速杆102延伸至有杆腔7中，当活塞4运动至缓冲减速杆102位置时，推动缓冲减速杆102压缩第一弹性件103运动，缓冲末端减速模块10开始动作。

当活塞4运动至与缓冲减速杆102接触时，缓冲减速杆102在第一弹性件103、油缸出口6的油液压力共同作用下，给活塞4一反向作用力，随着活塞4的运动，缓冲减速杆102继续压缩第一弹性件103，向第一弹性件103方向运动。

导向套1上设置有第一节流孔104，油缸出口6的压力油经第一节流孔104进入第一大通孔，随着缓冲减速杆102继续向第一弹性件103方向运动，封闭腔体106体积逐渐增加，造成封闭腔体106内压力降低，通过第五径向孔107与封闭腔体106连通的单向阀105内压力降低，单向阀105在油缸出口6的油液压力和单向阀105内的油液压力共同作用下，处于开启状态，油缸出口6的油液依次经第一节流孔104、第一大通孔、单向阀105、第五径向孔107进入封闭腔体106内，使缓冲减速杆102可以继续向第一弹性件103方向运动。随着缓冲减速杆102继续向第一弹性件103方向运动，第一弹性件103对活塞4的反向阻力作用逐渐增加，可有效的控制缓冲末端活塞杆5运动速度低于要求值。

缓冲结束，活塞杆5缩回运动时，缓冲减速杆102开始向远离第一弹性件103的方向运动，封闭腔体106体积逐渐缩小，通过第五径向孔107与封闭腔体106连通的单向阀105内压力升高，单向阀105在油缸出口6的油液压力和单向阀105内的油液压力共同作用下，处于关闭状态，封闭腔体106内的油液依次经过第五径向孔107、单向阀105的弹簧腔、单向阀节流孔108以受限的速度流向第一大通孔，然后经第一节流孔104流向油缸出口6，由于第一节流孔104的节流作用和封闭腔体106的作用，可以控制缓冲减速杆102的反向运动速度，避免了对活塞4的反向冲击。

在上述各实施例中，缓冲末端减速模块10用于降低缓冲末端的缓冲速度，缓冲减速杆102延伸至有杆腔7中，活塞4运动至缓冲减速杆102位置时，缓冲末端减速模块10开始动作，第一弹性件103通过缓冲减速杆102对活塞4运动提供阻力，第一弹性件103可以采用弹簧，或者也可采用其他类似弹簧的弹性体替代弹簧；缓冲末端减速模块10中设置有数个密封圈(例如图5中第一减速杆段与第一大通孔之间设置两个密封圈，第三减速杆段与第一小通孔之间设置一个密封圈)，以利于形成封 闭腔体106，用于实现单向阀105的启闭，可以通过配合或其他类型的密封形式形成密封；缓冲末端减速模块10中设置有单向阀105，单向阀105上开设有单向阀节流孔108，用于以避免活塞杆5缩回运动时，缓冲减速杆102对活塞4形成反向冲击，单向阀节流孔108的位置可以开设在单向阀105的阀芯上。

如图8-11所示，根据有杆腔7的末端压力要求，本发明提供的缓冲模块包括缓冲末端减压模块20，通过调节缓冲末端减压模块20的开启位置和开启压力，控制缓冲末端最高压力，防止油缸末端速度波动。其中，调节缓冲末端减压模块20中的壳体为第二壳体201，缓冲杆为空心杆202，弹性缓冲件为第二弹性件203，节流孔为第二节流孔204。缓冲末端减压模块20还包括端盖205。

在导向套1上开设有第二螺纹孔，第二螺纹孔包括第二大螺纹孔和第二小孔，第二大螺纹孔的孔径大于第二小孔的孔径，且第二大螺纹孔相对于第二小孔靠近有杆腔7，第二小孔的孔径与第二壳体201的外径相当(相等或几乎相等)，第二壳体201的一部分位于第二小孔内，第二壳体201的其他部分位于第二大螺纹孔内，端盖205设置在第二大螺纹孔内，且端盖205上设置有外螺纹，端盖205通过螺纹连接设置在第二大螺纹孔内，进而将整个缓冲末端减压模块20固定在导向套1的第二螺纹孔内。

第二壳体201靠近有杆腔7的一端设置有第三轴向孔，第二弹性件203设置在第三轴向孔内，空心杆202的一端设置在第三轴向孔内，空心杆202的另一端穿过端盖205位于有杆腔7内。空心杆202位于第三轴向孔的端部设置有向外延伸的第一台阶，第三轴向孔靠近有杆腔7的端部设置有向内延伸的第二台阶，第一台阶与第二台阶相互配合，限制空心杆202从第三轴向孔滑落。空心杆202能够在第三轴向孔内往复运动压缩或释放第二弹性件203。

位于第二大螺纹孔内的第二壳体201与导向套1之间形成环形腔206，环形腔206用于连通第二节流孔204，空心杆202上设置有流体 连通有杆腔7和第三轴向孔的空心杆油路，第二壳体201上靠近其上第二台阶的位置设置有第三径向孔209，第三径向孔209用于连通第三轴向孔内的空心杆油路和环形腔206，在空心杆202压缩第二弹性件203的状态下，有杆腔7流体连通空心杆油路、第三径向孔209和环形腔206。

空心杆油路包括沿轴向设置在空心杆202内的第二通孔，空心杆202位于有杆腔7的一端设置有至少一个第一径向孔207，空心杆202靠近其上第一台阶的位置设置有至少一个第二径向孔208，第一径向孔207连通有杆腔7和第二通孔，第二径向孔208连通第二通孔，在空心杆202压缩第二弹性件203的状态下，第二径向孔208还能够连通第三径向孔209。

由于空心杆202为空心结构，有杆腔7中的油液经空心杆油路与第二弹性件203共同作用于空心杆202上，将其挤压在靠近端盖205的第二台阶上，使第二径向孔208与环形腔206的连通隔断，使第三径向孔209与空心杆油路隔断，当推动空心杆202，使空心杆202压缩第二弹性件203向左运动时，能够使空心杆202内的第二通孔通过第二径向孔208与第三径向孔209连通。

第二壳体201远离有杆腔7的一端还设置有第二轴向孔，环形腔206通过第二轴向孔流体连通第二节流孔204，第二轴向孔内设置有第三弹性件210和节流杆211，节流杆211能够在第二轴向孔内往复运动压缩或释放第三弹性件210，在环形腔206内的油压达到设定值时，节流杆211压缩第三弹性件210，环形腔206、第二轴向孔和第二节流孔204流体连通，在环形腔206内的油压小于设定值时，节流杆211在第三弹性件210的作用下，将环形腔206与第二轴向孔之间的油路封闭。

可选地，第二轴向孔为阶梯孔，第二轴向孔包括第二大轴向孔和第二小轴向孔，第二大轴向孔的孔径大于第二小轴向孔的孔径，第二大轴向孔与第二小轴向孔的连接处采用第一斜面缩口结构过渡连接，第二小轴向孔相对于第二大轴向孔靠近有杆腔7。

节流杆211和第三弹性件210设置在第二大轴向孔内，节流杆211的杆径与第二大轴向孔的孔径相当(相等或几乎相等)，节流杆211的杆径大于第二小轴向孔的孔径，第二大轴向孔的周向设置有至少一条第一轴向凹槽，节流杆211与第一轴向凹槽之间形成第一过流通道212，第一过流通道212连通第二节流孔204。

第二小轴向孔靠近有杆腔7的一端设置有至少一个第四径向孔214，第四径向孔214连通第二小轴向孔，还连通环形腔206。节流杆211压缩第三弹性件210时，环形腔206、第四径向孔214、第二小轴向孔和第一过流通道212流体连通，节流杆211释放第三弹性件210向第二小轴向孔方向运动时，由于节流杆211的杆径大于第二小轴向孔的孔径，节流杆211能够将第二小轴向孔与第一过流通道212之间的连通封闭，且节流杆211与第一斜面缩口结构之间形成压力调节腔213，使第二小轴向孔内的油液与第二大轴向孔和第一过流通道212内的油液不连通。

进一步地，第三弹性件210可以采用第三弹簧，第三弹簧的外径不大于节流杆211的杆径。

上述示意性实施例中，第二节流孔204设置在导向套1的第二螺纹孔远离有杆腔7的一端，第二节流孔204的孔径小于第三弹性件210的外径，第二节流孔204连通导向套1上设置的油缸出口6和第二大轴向孔。

可选地，环形腔206中还设置有挡块，挡块具体位于第二壳体201的外壁上第三轴向孔与第二轴向孔之间的位置，挡块的外径与第二大螺纹孔的外径相当(相等或几乎相等)，挡块将环形腔206分隔为第一环形腔和第二环形腔，第一环形腔位于第三轴向孔的一侧，第二环形腔位于第二轴向孔的一侧。挡块上设置有至少一个挡块通孔215，挡块通孔215连通第一环形腔和第二环形腔。

缓冲末端减压模块20的工作过程如下：

空心杆202延伸至有杆腔7中，活塞4伸出至空心杆202位置时，推动空心杆202压缩第二弹性件203，缓冲末端减压模块20开始动作，此时，通过空心杆202上的第一径向孔207、空心杆202内的第二通孔、 空心杆202上的第二径向孔208、第三轴向孔、第三径向孔209、第二壳体201与第二大螺纹孔之间的第一环形腔，挡块通孔215、第二壳体201与第二大螺纹孔之间的第二环形腔、第四径向孔214、第二轴向小孔依次连通，形成有杆腔7到压力调节腔213之间的油路，有杆腔7中油液能够作用于节流杆211。

导向套1上设置的第二螺纹孔远离有杆腔7的一端设置有第二节流孔204，第二节流孔204的孔径小于第三弹性件210的外径，第二节流孔204连通导向套1上设置的油缸出口6和第二大轴向孔。

缓冲末端减压模块20与油缸出口6之间设置有第二节流孔204，当节流杆211在有杆腔7中的油液压力作用下向左(图9中所示的方位)运动，压缩第三弹性件210时，有杆腔7中的油液从压力调节腔213进入第二大轴向孔，且通过第二节流孔204流向油缸出口6。

综上所述，缓冲末端减压模块20在自然状态下，空心杆202在有杆腔7中的油液压力和第二弹性件203的共同作用下压紧在第二壳体201的第二台阶上，将第二径向孔208到第三径向孔209的油路切断。油缸出口6中的油液经第二节流孔204作用在节流杆211上，节流杆211在油缸出口6中的油液压力和第三弹性件210的共同作用下，将油缸出口6到环形腔206的油路切断。

当活塞4运动至与空心杆202接触时，活塞4推动空心杆202向第二弹性件203方向运动，同时活塞4与空心杆202的端面贴合，有杆腔7中的油液依次经第一径向孔207、第二径向孔208、第三径向孔209、挡块通孔215、第四径向孔214、压力调节腔213作用在节流杆211上，若有杆腔7中的油液压力大于限定值，则油液压力推动节流杆211压缩第三弹性件210，油液依次经第一过流通道212、第二节流孔204流向油缸出口6，有杆腔7中的油液压力降低。

在上述各实施例中，缓冲末端减压模块20用于控制缓冲末端的缓冲压力，可通过端盖205或其他装置固定在导向套1中；缓冲末端减压模块20中设置有控制缓冲末端减压模块20动作位置的空心杆202，空心杆202、第二壳体202上开设有多个孔，形成有杆腔7到油缸出口6之间的 流道；空心杆202通过弹性力和油液压力压紧在第二壳体202右端的台肩位置，形成密封，隔断有杆腔7到油缸出口6之间的流道，第二弹性件203和第三弹性件210均可以采用弹簧，或者也可采用其它类似弹簧的弹性体替代弹簧。

如图12-15所示，根据最高缓冲压力设计要求，本发明提供的缓冲模块包括缓冲峰值压力调节模块30，通过设置缓冲峰值压力调节模块30的开启压力，将缓冲阶段有杆腔7的最高冲击压力有效控制在设计要求压力之下。其中，缓冲峰值压力调节模块30中的壳体为第三壳体301，缓冲杆为压力调节杆302，弹性缓冲件为第四弹性件303，节流孔为第三节流孔304。

在导向套1上开设有第三螺纹孔，第三壳体301上设置有外螺纹，第三壳体301通过螺纹连接设置在第三螺纹孔内，进而将整个缓冲峰值压力调节模块30固定在导向套1内。

第三壳体301内沿轴向设置有第三通孔306，第四弹性件303和压力调节杆302设置在第三通孔306内，第三通孔306连通第三节流孔304，压力调节杆302能够在第三通孔306内往复运动压缩或释放第四弹性件303，压力调节杆302压缩第四弹性件303的状态下，有杆腔7、第三通孔306和第三节流孔304流体连通，压力调节杆302释放第四弹性件303，在第四弹性件303的作用下，压力调节杆302将有杆腔7到第三通孔306内的油路封闭。

可选地，第三通孔306为阶梯孔，包括第三大通孔和第三小通孔，第三大通孔的孔径大于第三小通孔的孔径。第三小通孔相对于第三大通孔靠近有杆腔7。第三大通孔与第三小通孔的连接处采用第二斜面缩口结构过渡连接。

第四弹性件303和压力调节杆302均设置在第三大通孔内，第三大通孔连通第三节流孔304，第三小通孔连通有杆腔7，

压力调节杆302的杆径与第三大通孔的孔径相当(相等或几乎相等)，压力调节杆302的杆径大于第三小通孔的孔径，第三大通孔的周向设置 有至少一条第二轴向凹槽，压力调节杆302与第二轴向凹槽之间形成第二过流通道305，压力调节杆302压缩第四弹性件303时，有杆腔7、第三小通孔、第二过流通道305和第三节流孔304流体连通，压力调节杆302释放第四弹性件303向第三小通孔方向运动，由于压力调节杆302的杆径大于第三小通孔的孔径，压力调节杆302能够将第三小通孔与第二过流通道305之间的油路封闭，使第三小通孔内的油液与第三大通孔和第二过流通道305内的油液不连通。

进一步地，第四弹性件303可以采用第四弹簧，第四弹簧的外径不大于压力调节杆302的杆径。

上述实施例中，第三节流孔304设置在导向套1上第三螺纹孔远离活塞4的一端，第三节流孔304的孔径小于第四弹性件303的外径，第三节流孔304连通导向套1上设置的油缸出口6和第三大通孔。

缓冲峰值压力调节模块30的工作过程如下：

缓冲峰值压力调节模块30与油缸出口6之间设置有第三节流孔304，当压力调节杆302在有杆腔7中的油液压力作用下压缩第四弹性件303运动时，有杆腔7中的油液通过第三节流孔304流向油缸出口6。

活塞杆5伸出前，有杆腔7中的油液经第三小通孔作用于压力调节杆302的右端面、油缸出口6中的油液经第三节流孔304作用于压力调节杆302的左端面，在第四弹性件303预设压力作用下，压力调节杆302压紧在第三壳体301内的第二斜面缩口结构上，且与第二斜面缩口结构之间配合形成节流面，将第三小通孔与第三大通孔之间封闭，因此，第二过流通道305关闭。

活塞杆5伸出过程中，当有杆腔7中的油液压力高于缓冲压力限制值时，压力调节杆302在有杆腔7中的油液压力作用下压缩第四弹性件303，压力调节杆302离开第二斜面缩口结构，第三小通孔与第三大通孔连通，第二过流通道305短时开启，有杆腔7中的油液经第三小通孔、第三大通孔、第二过流通道305、第三节流孔304，流向油缸出口6，缓冲峰值冲击压力。

在上述各实施例中，缓冲峰值压力调节模块30用于调节缓冲过程中 的峰值压力，可通过螺纹联接或者其他形式固定于导向套1中；缓冲峰值压力调节模块30中的压力调节杆302和第三壳体301内部配合形成节流面，该节流面处于关闭状态时可采用线密封或面密封结构；缓冲峰值压力调节模块30与油缸出口6之间开设有第三节流孔304，第三节流孔304的孔径可依据缓冲要求设置。

上述本发明提供的导向缓冲装置的示意性实施例中，根据不同的缓冲压力与缓冲速度要求，可选择不同的缓冲模块进行功能组合，因此，缓冲模块可以包括缓冲末端减速模块10、缓冲末端减压模块20、缓冲峰值压力调节模块30中的一种，或者包括其中两种的组合，或者包括三种的组合。各功能模块既可以单独起作用，也可任意组合，优化缓冲结构。缓冲末端减压模块20、缓冲峰值压力调节模块30和缓冲末端减速模块10的数量可依据缓冲要求调整。

在一优选或可选实施例中，导向缓冲装置的导向套1中可以集成有一个缓冲峰值压力调节模块30、一个缓冲末端减压模块20和两个缓冲末端减速模块10，两个缓冲末端减速模块10对称分布，各模块均可以分别通过螺纹连接固定在导向套1中。缓冲末端减速模块10均布在导向套1上，其数量可根据不同的缓冲要求设置，为避免偏载，本实施例中的导向套1对称设置两个缓冲末端减速模块10。

在一优选或可选实施例中，导向套1中集成缓冲峰值压力调节模块30、缓冲末端减压模块20和缓冲末端减速模块10，解决缓冲峰值压力、缓冲末端压力、缓冲末端速度三项设计指标通过当前结构寻优难度大，无法获得最佳缓冲性能的问题。同时通过集成的三种缓冲性能调节装置，降低缓冲套3与导向套1之间的缓冲间隙配合要求，提高油缸的可靠性。

本发明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。

本发明还提供了一种挖掘机，其包括上述任一实施例中的液压油缸。

通过上述各个实施例的描述，可以推导出本发明至少具有以下优 点：

1)本发明在导向套1中集成缓冲末端减速模块10，能够有效降低缓冲末端活塞杆5运动速度，避免活塞4与导向套1发生碰撞。

2)本发明提供的缓冲末端减速模块10，当活塞4减速时单向阀105开启，油液通过单向阀105补油，实现减速功能；活塞4减速停止后，单向阀105关闭，油液由节流孔节流，控制减速杆反向运动速度，避免了反向冲击。

3)本发明在导向套1中集成缓冲末端减压模块20，可有效控制缓冲末端压力，避免油缸在整机使用条件下的末端速度波动，实现油缸的运动平稳性，提高整机的操作舒适性与工作效率。

4)本发明提供的缓冲末端减压模块20中设置有调压弹簧，可对缓冲末端减压模块20的开启压力进行预设，适应不同的缓冲条件下对末端压力要求。

5)本发明提供的缓冲末端减压模块20通过空心杆202长度设定缓冲末端压力起始控制位置，避免了油缸压力在行程末端突然下降引起的冲击与噪声。

6)本发明提供的缓冲末端减压装置20通过空心杆202设定减压装置控制位置，实现了缓冲峰值压力与缓冲末端压力的两级压力调节。

7)本发明提供的缓冲末端减压模块20到油缸出口6之间设置有节流孔，对最大通流量进行限制，有效控制最大降压速率。

8)本发明在导向套1中集成缓冲峰值压力调节模块30，控制冲击压力峰值，避免缓冲压力过高对油缸造成的损坏。

9)本发明提供的缓冲峰值压力调节模块30中设置有调压弹簧，可对缓冲峰值压力调节模块30的开启压力进行预设，适应不同的缓冲峰值压力要求。

10)本发明提供的缓冲峰值压力调节模块30到油缸出口6之间设置有节流孔，对最大通流量进行限制，可在保证最大缓冲压力的同时，避免油缸速度突变。

11)本发明提供的导向套1采用模块化设计，内部集成缓冲峰值压 力调节模块30、缓冲末端减压模块20与缓冲末端减速模块10，三种装置均采用螺纹联接，易于更换调整，降低了调试与维护难度。

12)本发明提供的各功能模块既可单独起作用，也可依据设计需要进行任意功能组合，结合缓冲间隙有效的平衡了缓冲峰值压力、缓冲末端压力和缓冲速度三个技术性能参数，进一步优化了缓冲结构。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。