液压缸、液压系统及作业机械的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种液压缸、液压系统及作业机械。


背景技术：

2.摆阀油缸是泵车、车载泵和拖泵等混凝土机械的重要换向部件，摆阀油缸具有工作频率高、冲击振动大等特点。在工作过程中活塞与端盖频繁撞击，导致混凝土机械作业时产生较大的振动和噪音，降低了操作体验，混凝土机械的使用寿命也受到影响。
3.为缓解活塞与端盖之间的撞击，目前往往在液压缸内部设置恒节流面积的缓冲结构。但在液压缸进行收缩动作时，无杆腔与端盖的液压油出口之间瞬间切换至截止状态，产生缓冲冲击。
4.因此，如何解决现有技术中的摆阀油缸在缓解活塞与端盖之间的撞击时存在的缓冲冲击的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种液压缸、液压系统及作业机械，用以解决现有技术中的摆阀油缸在缓解活塞与端盖之间的撞击时存在的缓冲冲击的缺陷。
6.本实用新型提供一种液压缸，包括缸筒、活塞以及能够与所述缸筒和所述活塞构成无杆腔的端盖，所述端盖上设置有与所述无杆腔连通的油流通道，还包括：
7.缓冲套，设置在所述端盖的油流通道内，所述缓冲套的轴线与所述活塞的轴线平行；
8.缓冲块，设置在所述活塞上且位于所述无杆腔内，所述缓冲块能够伸入所述缓冲套内，所述缓冲块的第一端的外侧面上设置有第一连通槽，所述缓冲块的第一端为所述缓冲块远离所述活塞的一端，所述第一连通槽的一端贯穿所述缓冲块的第一端的端面。
9.根据本实用新型提供的一种液压缸，所述第一连通槽的截面积沿靠近所述活塞的方向逐渐减小。
10.根据本实用新型提供的一种液压缸，所述缓冲块与所述缓冲套间隙配合、以使所述缓冲块与所述缓冲套之间形成供液压油流通的过流通道。
11.根据本实用新型提供的一种液压缸，所述缓冲套可位移地设置在所述油流通道内，所述缓冲套的外侧壁与所述油流通道的内侧壁之间具有第一间隙，所述端盖上设置有第一限位结构和第二限位结构；
12.所述缓冲套能够在第一位置与第二位置之间切换，在所述第一位置，所述缓冲套的第一端与所述第一限位结构相配合、以使所述第一间隙与所述油流通道之间处于截止状态；在所述第二位置，所述无杆腔、所述第一间隙和所述油流通道之间处于连通状态，并且所述缓冲套的第二端与所述第二限位结构相配合、以限制所述缓冲套脱出至所述无杆腔。
13.根据本实用新型提供的一种液压缸，所述第一限位结构包括沿所述端盖的周向延伸的第一限位台阶，所述缓冲套位于所述第一限位台阶靠近所述活塞的一侧，所述第一限
位台阶设置为能够与所述缓冲套的第一端挤压接触。
14.根据本实用新型提供的一种液压缸，所述第二限位结构包括能够与所述缓冲套的第二端挤压接触的第二限位台阶，所述缓冲套位于所述第二限位台阶远离所述活塞的一侧，所述缓冲套的第二端设置有能够连通所述第一间隙与所述无杆腔的第二连通槽。
15.根据本实用新型提供的一种液压缸，还包括限位件，所述限位件设置在所述油流通道内且所述限位件与所述端盖连接，所述第二限位台阶形成于所述限位件上。
16.根据本实用新型提供的一种液压缸，所述限位件与所述端盖之间螺纹连接，所述端盖与所述限位件之间设置有用于限制所述限位件相对于所述端盖转动的防松结构。
17.根据本实用新型提供的一种液压缸，所述端盖上设置有环状凸起，所述环状凸起的第二端与所述活塞之间的距离小于所述限位件的第二端与所述活塞之间的距离，所述环状凸起的第二端为所述环状凸起靠近所述活塞的一端，所述限位件的第二端为所述限位件靠近所述活塞的一端；
18.所述环状凸起上设置通槽，所述通槽沿所述端盖的径向贯穿所述环状凸起。
19.本实用新型还提供一种液压系统，包括如上述的液压缸。
20.本实用新型还提供一种作业机械，包括如上述的液压缸。
21.本实用新型提供的液压缸，包括缸筒、活塞、端盖、缓冲套与缓冲块，将缓冲套设置在端盖的油流通道内，缓冲块设置在活塞的无杆腔侧。在缓冲块第一端的外侧面上设置有第一连通槽，第一连通槽的一端贯穿缓冲块第一端的端面。在液压缸的有杆腔进油时，无杆腔内的液压油经油流通道流出，活塞带动缓冲块逐渐靠近端盖和缓冲套，当缓冲块进入缓冲套时，无杆腔内的液压油通过第一连通槽进入油流通道。如此设置，在活塞靠近端盖时，无杆腔与油流通道之间的通流面积得到减小，同时无杆腔内的液压油仍可以流通至油流通道内，可以缓解因无杆腔与油流通道之间瞬间切换至截止状态导致的缓冲冲击，避免了高压液压油在无杆腔内的残留。
22.进一步，在本实用新型提供的液压系统中，由于具备如上所述的液压缸，因此同样具备如上所述的各种优势。
23.进一步，在本实用新型提供的作业机械中，由于具备如上所述的液压缸，因此同样具备如上所述的各种优势。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本实用新型提供的液压缸的剖视图；
26.图2是图1中i的放大图；
27.图3是本实用新型提供的缓冲块的结构示意图；
28.图4是本实用新型提供的缓冲套的剖视图；
29.图5是本实用新型提供的缓冲套的端面结构示意图；
30.图6是本实用新型提供的限位件的剖视图；
31.图7是本实用新型提供的限位件的结构示意图；
32.图8是本实用新型提供的端盖上设置有限位件和缓冲套时的端面结构示意图。
33.附图标记：
34.1：端盖；2：活塞；3：油流通道；4：缓冲套；5：缓冲块；6：第一连通槽；7：缸筒；8：第一限位台阶；9：第二限位台阶；10：第二连通槽；11：限位件；12：扳手槽；13：环状凸起；14：通槽。
具体实施方式
35.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
36.下面结合图1至图8描述本实用新型的液压缸。本实用新型的液压缸包括缸筒7、活塞2和端盖1，端盖1与缸筒7和活塞2构成无杆腔。在端盖1上设置有与无杆腔连通的油流通道3，供液压系统的液压油进出无杆腔。
37.如图1至图8所示，本实用新型实施例提供的液压缸还包括缓冲套4和缓冲块5，缓冲套4和缓冲块5设置在液压缸的活塞2与端盖1之间，用于在液压缸进行收缩动作时，缓解活塞2与端盖1之间的撞击。上述液压缸的收缩动作指液压缸的有杆腔进油，使液压缸的活塞杆收回。
38.具体来说，缓冲套4设置在端盖1的油流通道3内，缓冲块5设置在活塞2上且位于无杆腔内。可以将缓冲块5与活塞2或活塞杆一体成型，确保缓冲块5与活塞2之间连接的稳定性。
39.上述缓冲套4的轴线与活塞2的轴线平行，在液压缸的有杆腔进油时，无杆腔内的液压油经油流通道3流出，缓冲块5随活塞2移动，并靠近端盖1。随活塞2逐渐靠近端盖1，缓冲块5能够伸入缓冲套4内。
40.为便于阐述，现规定缓冲块5远离活塞2的一端为缓冲块5的第一端，相应地，缓冲块5靠近活塞2的一端为缓冲块5的第二端。缓冲套4远离活塞2的一端为缓冲套4的第一端，缓冲套4靠近活塞2的一端为缓冲套4的第二端。
41.在缓冲块5的第一端的外侧面上设置有第一连通槽6，第一连通槽6的一端贯穿缓冲块5的第一端的端面，参照图3。在缓冲块5开始伸入缓冲套4时，第一连通槽6可以连通油流通道3与无杆腔，无杆腔内的液压油可以通过第一连通槽6流通至油流通道3，可以避免无杆腔与油流通道3之间瞬间切换至截止状态。
42.如此设置，在活塞2靠近端盖1时，无杆腔与油流通道3之间的通流面积得到减小，同时无杆腔内的液压油仍可以流通至油流通道3内，可以缓解因无杆腔与油流通道3之间瞬间切换至截止状态导致的缓冲冲击。
43.本实施例中，上述第一连通槽6的截面积沿靠近活塞2的方向逐渐减小，具体地，可以将第一连通槽6设置为锥形面，锥形面的轴线与活塞2的轴线平行。缓冲块5开始伸入缓冲套4后，在逐渐进入缓冲套4内的过程中，无杆腔与油流通道3之间的连通面积逐渐减小，实
现柔性缓冲，可以缓解因无杆腔与油流通道3之间瞬间切换至截止状态导致的缓冲冲击。
44.上述第一连通槽6可以设置至少两个，沿缓冲块5的周向分布。
45.为保证缓冲块5能够顺利进入缓冲套4内，在缓冲块5的第一端设置有倒角，相应地，在缓冲套4的第二端也设置有倒角。
46.本实用新型实施例中，使缓冲块5与缓冲套4间隙配合，使缓冲块5与缓冲套4之间形成供液压油流通的过流通道，具体可以将缓冲块5与缓冲套4之间的单边间隙设置为0.06-0.08毫米。无杆腔内的液压油通过缓冲块5与缓冲套4之间的过流通道能够流通至油流通道3。
47.在缓冲块5相对于缓冲套4移动至第一连通槽6全部进入缓冲套4内时，无杆腔内的液压油仍可以通过缓冲块5与缓冲套4之间的过流通道流通至油流通道3内，避免无杆腔内积存高压液压油，保证活塞杆能够彻底收回。
48.本实用新型实施例中，缓冲套4可位移地设置在油流通道3内，并且缓冲套4的外侧壁与油流通道3的内侧壁之间具有第一间隙。在端盖1上设置有第一限位结构和第二限位结构。
49.缓冲套4可以在第一位置与第二位置之间切换，当缓冲套4移动至第一位置时，缓冲套4的第一端与第一限位结构相配合，能够使第一间隙与油流通道3之间处于截止状态，液压油在第一间隙与油流通道3之间无法流通。
50.当缓冲套4移动至第二位置时，无杆腔、第一间隙和油流通道3之间处于连通状态，液压油可以在无杆腔、第一间隙和油流通道3之间流通。并且，缓冲套4的第二端与第二限位结构相配合，能够限制缓冲套4脱出。
51.具体实施例中，上述第一限位和第二限位结构均可以设置为限位台阶的形式。
52.上述第一限位结构包括设置在端盖1上的第一限位台阶8，第一限位台阶8沿端盖1的周向延伸，缓冲套4设置在第一限位台阶8靠近活塞2的一侧，参照图2。当有杆腔进油时，在无杆腔内的液压油压力的作用下，缓冲套4移动至第一位置，缓冲套4的第一端与第一限位台阶8挤压接触，从而截止液压油在第一间隙与油流通道3之间的流通。
53.上述第二限位结构包括第二限位台阶9，参照图2，缓冲套4位于第二限位台阶9远离活塞2的一侧，第二限位台阶9能够与缓冲套4的第二端挤压接触。在无杆腔进油时，在油流通道3内液压油的作用下，缓冲套4移动至第二位置，第二限位台阶9与缓冲套4的第二端挤压接触，限制缓冲套4的移动位置，防止缓冲套4脱出至无杆腔内。
54.在缓冲套4的第二端设置有第二连通槽10，如图4和图5所示。当缓冲套4移动至第二位置时，第二连通槽10能够连通第一间隙与无杆腔，此时缓冲套4第一端的端面与端盖1之间存在间隙。当无杆腔开始进油、使液压缸伸长时，油流通道3内的液压油通过缓冲套4与缓冲块5之间的过流通道向无杆腔流通的同时，也可以经过第一间隙向无杆腔流通，两路液压油均可以作用在活塞2上，有利于液压缸的快速启动。
55.上述第二连通槽10可以设置多个，多个第二连通槽10沿缓冲套4的周向分布，具体可以在缓冲套4上设置2-6个第二连通槽10。第二连通槽10的数量和尺寸需经试验确定，以避免因第二连通槽10的数量过多或第二连通槽10的尺寸过大导致的液压缸启动冲击过大，产生异常振动和异响的问题，或因第二连通槽10的数量过少或第二连通槽10的尺寸偏小导致的液压缸启动面积不足，启动响应慢的问题。
56.需要说明的是，缓冲套4在第一限位台阶8与第二限位台阶9之间的移动量可以设置为0.5毫米左右，即，当缓冲套4移动至第二位置时，缓冲套4第一端的端面与第一限位台阶8之间的间隙值为0.5毫米左右。
57.上述缓冲套4在第一限位台阶8与第二限位台阶9之间的移动量以及第二连通槽10的数量和尺寸，均需要通过反复试验确定，在确保启动响应速度的同时，避免产生较大的启动冲击。
58.本实用新型实施例中的液压缸还包括限位件11，限位件11设置在油流通道3内且与端盖1连接，实现限位件11与端盖1之间的相对固定。
59.限位件11呈筒状结构，能够套设于缓冲套4的外部，第一间隙形成于缓冲套4的外侧壁与限位件11的内侧壁之间。缓冲套4的外侧壁与限位件11的内侧壁之间的单边间隙可以控制在0.3毫米左右。
60.上述第二限位台阶9形成于限位件11的内侧壁上，参照图6。
61.在限位件11的外侧壁上设置有外螺纹，在端盖1的油流通道3上设置有内螺纹，限位件11与端盖1之间通过螺纹连接，结构牢固，可以减少因活塞2与端盖1之间的冲击导致的限位件11振动损坏的问题，有利于延长使用寿命。
62.为便于阐述，现规定，限位件11靠近端盖1的一端为限位件11的第一端，限位件11靠近活塞2的一端为限位件11的第二端。
63.在限位件11的第二端设置有扳手槽12，便于对限位件11的旋拧、拆装，有利于提高装配效率。
64.在端盖1与限位件11之间设置有防松结构，将限位件11在端盖1上旋拧安装到位后，防松结构可以限制限位件11相对于端盖1的转动，防止限位件11与端盖1之间的连接松动。
65.具体来说，将限位件11在端盖1上旋拧到位后，可以在端盖1面向活塞2的端面上、距离限位件11第二端的外螺纹大径2-3毫米的位置处打样冲眼，样冲眼的深度范围可以为2.5-3.5毫米。
66.样冲眼的设置可以使位于样冲眼附近的端盖1端面位置处的内螺纹和限位件11第二端的外螺纹发生挤压变形，从而防止限位件11与端盖1之间的相对转动。
67.在端盖1的端面上可以设置多个样冲眼，样冲眼沿端盖1的周向分布。样冲眼的数量可以根据限位件11的尺寸确定。一些具体实施例中，在端盖1上设置4-8个样冲眼。
68.为避免活塞2靠近端盖1的过程中撞击限位件11，在端盖1面向活塞2的端面上设置有环状凸起13。为便于阐述，现规定，环状凸起13靠近端盖1的一端为环状凸起13的第一端，环状凸起13靠近活塞2的一端为环状凸起13的第二端。上述环状凸起13的第一端与端盖1形成一体式结构，环状凸起13的第二端与活塞2之间的距离小于限位件11的第二端与活塞2之间的距离，在活塞2靠近端盖1过程中，环状凸起13与活塞2接触后，活塞2即停止移动，可以避免限位件11与活塞2之间的接触与撞击。
69.如图8所示，在环状凸起13上设置有通槽14，通槽14沿端盖1径向贯穿环状凸起13。当无杆腔开始进油时，油流通道3内的液压油经过第一间隙、第二连通槽10以及限位件11与缓冲块5之间的间隙进入无杆腔后，液压油可以通过限位件11的第二端与活塞2之间的间隙和上述通槽14流通至端盖1与活塞2之间更多的位置，增加了液压油与活塞2之间的作用面
积，可进一步提高液压缸的启动速度。
70.需要说明的是，可以将上述样冲眼设置在通槽14面向活塞2的壁面上。
71.以下结合图1和图2，对液压缸的具体工作过程进行阐述。
72.当有杆腔进油，活塞2向右移动靠近端盖1时，无杆腔内的液压油压力增加，通过油流通道3流出。在液压油压力的作用下，缓冲套4向右移动至与第一限位台阶8挤压接触，此时第一间隙与油流通道3之间处于截止状态。当缓冲块5开始伸入缓冲套4时，无杆腔内的液压油通过第一连通槽6以及缓冲块5与缓冲套4之间的过流通道流通至油流通道3。当缓冲块5上的第一连通槽6完全进入缓冲套4内后，无杆腔内的液压油仍能够通过缓冲块5与缓冲套4之间的过流通道流通至油流通道3，直至活塞2与端盖1接触。
73.此过程中，无杆腔与油流通道3之间的连通面积逐渐减小，可以避免因无杆腔与油流通道3之间瞬间切换至截止状态导致的缓冲冲击，并且缓冲块5进入缓冲套4之后，无杆腔内的液压油也可以排出，避免了高压液压油在无杆腔内的残留。
74.当无杆腔需要进油时，油流通道3内的液压油的压力增加，在液压油的压力作用下，缓冲套4向左移动至与第二限位台阶9挤压接触，此时，在缓冲套4第一端的端面与端盖1之间产生间隙，结合缓冲套4第二端的第二连通槽10，使无杆腔、第一间隙和油流通道3连通。油流通道3内液压油分别通过缓冲块5与缓冲套4之间的过流通道以及第一间隙、第二连通槽10和通槽14流通至活塞2与端盖1之间，保证了液压油与活塞2的作用面积，可以实现液压缸的快速启动。
75.另一方面，本实用新型实施例还提供一种液压系统，包括上述任一实施例提供的液压缸，具有上述液压缸的全部优点。本实用新型实施例中的液压系统的有益效果的推导过程与上述液压缸的有益效果的推导过程大体类似，故此处不再赘述。
76.又一方面，本实用新型实施例还提供一种作业机械，包括上述任一实施例提供的液压缸，具有上述液压缸的全部优点。本实用新型实施例中的作业机械的有益效果的推导过程与上述液压缸的有益效果的推导过程大体类似，故此处不再赘述。
77.本实施例中的作业机械可以为混凝土泵车、车载泵和拖泵等。
78.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。