基于水介质的带有散热功能的液压缸系统的制作方法

本实用新型涉及一种基于水介质的带有散热功能的液压缸系统。

背景技术：

目前液压缸是世界上应用极为广泛的工业动力元件，作为动力执行机构的关键零部件，在液压系统中起到非常大的作用，小到微电子领域，大到万吨压力机，在陆地、在海洋中等各个领域都有它的应用。在上世纪初美国将液压油应用到液压领域以来，液压缸的工作介质一直为矿物液压油，液压油具有很好的润滑左右，这对于往复运动的液压缸起到很好的减小磨损的效果。综合当前液压缸的特点，具有如下问题：

1）采用液压油作为介质，液压油具有一定的污染性，尤其渗漏后，可污染土地和水源，造成几十年甚至上百年的残存污染。每个液压缸都是一个污染风险源。

2）对于高压液压缸，密封圈是密封腔体实高压的关键原件。液压杆伸缩产生的动摩擦经常损坏密封圈，造成油液泄漏，发生液压缸压力降低和不能工作的故障。高的液压压力也需要设置更多的密封圈来保障液压油被密封在墙体内，一旦某个密封圈损坏，就要更换，加之密封圈的寿命，造成维护周期短，维护比较麻烦。

3）液压缸各个零部件的加工精度高，尤其安装密封圈的轴外径、孔内径以及沟槽，表面粗糙度要求高，甚至需要磨床加工和镀铬等，缸筒的内壁需要深度镗床加工，同轴度要求高，这些高要求就需要高精度的加工机床和具有一定操作能力的机床操作者，提高了加工成本，据统计，仅仅机加工成本就占液压缸成本的60%以上，对于直径更大的液压缸来说，加工难度更大，成本更高。

4）液压缸在陆地上应用很广泛，但在水下应用特别是深水区域的应用很少，主要还是由于外界的水压产生的压力和液压缸内部油液密封压力之间的问题，这在深海钻井平台等海油开发领域、深水潜水器等收到限制，即使有应用，也需要附加与水深有关的压力补偿器，液压缸的功能和效益大幅度降低，但费用大幅度提高。

5）对于大直径的液压缸，由于零部件多，组装后重量很重，造成使用吊装、安装、维护的不方便型；

6）有些液压缸采用乳化液作为介质，这种介质也是基于水和油的混合而成，使用中容易氧化变质，使用周期短，而且价格高，使用条件和范围收到限制。

7）所有液压缸在维修保养中拆卸部件过程经常造成油液遗漏，污染环境。

技术实现要素：

为解决以上技术上的不足，本实用新型提供了一种成本低，污染小，节能环保的基于水介质的带有散热功能的液压缸系统。

本实用新型是通过以下措施实现的：

本实用新型的一种基于水介质的带有散热功能的液压缸系统，包括缸筒体和穿入缸筒体内的推拉杆，所述缸筒体左端设置有缸盖，缸筒体右端设置有缸底，所述推拉杆右端连接有推拉板，所述推拉板外侧壁与缸筒体内侧壁滑动配合，推拉板与缸底之间密封连接有环形的伸缩弹性体，推拉板、缸底和伸缩弹性体围成密封的液压腔体Q2，所述缸底上开有与液压腔体Q2相连通的通液口K，所述推拉杆直径小于推拉板直径且推拉杆左端密封活动穿出缸盖，所述推拉杆、缸盖、缸筒体和推拉板围成液压腔体Q1，所述缸盖上开有与液压腔体Q1相连通的通液口S1；所述缸筒体侧壁中部设置有与液压腔体Q1相连通的通液口S3，位于伸缩弹性体右端右侧的缸筒体侧壁上开有通液口S4，所述推拉板边缘设置有缺口G1，所述缸底边缘设置有缺口G2，所述通液口S3、缺口G1、缺口G2和通液口S4之间相互连通并形成位于伸缩弹性体外侧壁与缸筒体内侧壁之间的水冷通道，所述通液口K连接有高压供水系统，所述通液口S1连接有低压供水系统，所述通液口S3和通液口S4连接有散热系统。

上述高压供水系统包括高压水泵，所述高压水泵的进水口连接有进水管，高压水泵的出水口连接有出水管，所述出水管与通液口K连接，所述出水管上设置有换向阀Ⅰ，所述换向阀Ⅰ与通液口K之间的出水管上连接有排水管，所述排水管上设置有换向阀Ⅱ，所述进水管和排水管外接有水箱，所述进水管上设置有过滤器。

上述低压供水系统包括低压水泵，所述低压水泵的进水口连接有进水管，低压水泵的出水口连接有出水管，所述出水管与通液口S1连接，所述出水管上连接有溢流管，所述溢流管上设置有溢流阀，所述进水管和溢流管外接有水箱，所述进水管上设置有过滤器。

上述散热系统包括散热器，所述散热器的一个通水接口通过水管分别与通液口S3和通液口S4相连通，散热器的另一个通水接口连接有排水管，所述排水管上设置有开关阀门，排水管外接有水箱。

上述缸盖上开有与液压腔体Q1相连通的通液口S2，所述通液口S2外接有温度压力表。

上述推拉板边缘均匀设置有若干弧形的缺口G1，所述缸底边缘设置有圆环形的缺口G2。

本实用新型的有益效果是：1、采用水作为介质，减少污染成本低；2、适用于高温环境下的工作场合；3、接入自来水实现水散热，配置部件少，达到环保节能目的。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中液压缸部分的结构示意图。

图3为图2中A-A向剖面结构示意图。

图4为图2中B-B向剖面结构示意图

其中：1-水箱，2-开关阀门，3-高压水泵，4-过滤器，5-溢流阀，6-低压水泵，7-温度压力表，8-散热器，9-换向阀Ⅱ，10-换向阀Ⅰ，100-液压缸，

101-推拉杆，102缸筒体，103推拉板，104伸缩弹性体，105螺栓Ⅰ，106缸底，107螺栓Ⅱ，108螺栓Ⅲ，109缸盖。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的描述：

如图1、2所示，本实用新型的一种基于水介质的带有散热功能的液压缸100系统，包括缸筒体102和穿入缸筒体102内的推拉杆101，缸筒体102左端设置有缸盖109，缸筒体102右端设置有缸底106，推拉杆101右端连接有推拉板103，推拉板103外侧壁与缸筒体102内侧壁滑动配合，推拉板103与缸底106之间密封连接有环形的伸缩弹性体104，推拉板103、缸底106和伸缩弹性体104围成密封的液压腔体Q2，缸底106上开有与液压腔体Q2相连通的通液口K推拉杆101直径小于推拉板103直径且推拉杆101左端密封活动穿出缸盖109，推拉杆101、缸盖109、缸筒体102和推拉板103围成液压腔体Q1，所述缸盖109上开有与液压腔体Q1相连通的通液口S1；缸筒体102侧壁中部设置有与液压腔体Q1相连通的通液口S3，位于伸缩弹性体104右端右侧的缸筒体102侧壁上开有通液口S4，所述推拉板103边缘设置有缺口G1，所述缸底106边缘设置有缺口G2，所述通液口S3、缺口G1、缺口G2和通液口S4之间相互连通并形成位于伸缩弹性体104外侧壁与缸筒体102内侧壁之间的水冷通道，所述通液口K连接有高压供水系统，通液口S1连接有低压供水系统，所述通液口S3和通液口S4连接有散热系统。缸底106、推拉板103和缸盖109分别通过螺栓Ⅰ105、螺栓Ⅱ107、螺栓Ⅲ108连接固定。

高压供水系统包括高压水泵3，高压水泵3的进水口连接有进水管，高压水泵3的出水口连接有出水管，出水管与通液口K连接，出水管上设置有换向阀Ⅰ10，换向阀Ⅰ10与通液口K之间的出水管上连接有排水管，所述排水管上设置有换向阀Ⅱ9，进水管和排水管外接有水箱1，进水管上设置有过滤器4。低压供水系统包括低压水泵6，低压水泵6的进水口连接有进水管，低压水泵6的出水口连接有出水管，出水管与通液口S1连接，所述出水管上连接有溢流管，溢流管上设置有溢流阀5，进水管和溢流管外接有水箱1，进水管上设置有过滤器4。散热系统包括散热器8，散热器8的一个通水接口通过水管分别与通液口S3和通液口S4相连通，散热器8的另一个通水接口连接有排水管，排水管上设置有开关阀门2，排水管外接有水箱1。缸盖109上开有与液压腔体Q1相连通的通液口S2，所述通液口S2外接有温度压力表7。如图3、4所示，推拉板103边缘均匀设置有若干弧形的缺口G1，所述缸底106边缘设置有圆环形的缺口G2。

其工作原理为：

液压缸100伸缩动作的液压回路：高压水泵3将经过滤器4而来的水打入管道中，当压力超过设计压力时由溢流阀5泄压排出，换向阀Ⅰ10到通位置，换向阀Ⅱ9在断开位置时，高压水进入经过通液口K到达液压缸100的液压腔体Q2中，液压腔体Q2体积膨胀，从而推动液压缸100伸出；换向阀Ⅱ9到通位置, 换向阀Ⅰ10在断开位置时，液压缸100的液压腔体Q2中的水排出，打开开关阀门2排水到水箱1，液压腔体Q2体积缩小，从而液压缸100缩回。

液压缸100散热回路：低压水泵6将经过滤器4而来的水打入管道中，当压力超过设计压力时由溢流阀5泄压排出，低压水经过通液口S1进入液压缸100的前部液压腔体Q1中，一部分经过通液口S3流入到散热器8中，一部分经过缺口G1和缺口G2到达通液口S4流出到散热器8中，经过散热器8后直接流回到水箱1，开关阀门2打开，实现循环。通液口S3安装温度压力表7，监测散热系统的温度和水压。

以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。