液压助力装置的制作方法

文档序号:15992310发布日期:2018-11-20 18:09阅读:265来源:国知局

本发明属于机械技术领域,涉及一种液压助力装置。

背景技术

液压助力装置是用于对车辆的离合与制动系统进行操作辅助的装置,在车辆的使用过程中占有十分重要的地位,尤其是在工作环境较差的农用机的离合系统中,液压助力装置的好坏显得尤为重要。

例如,人们设计了一种带液压助力的拖拉机离合器操纵装置的操作方法,并申请了中国专利(其申请号为:201510110056.7;其公告号为:cn104728309b),该拖拉机离合器操纵装置包括内部具有空腔的助力油缸,助力油缸内设置有将空腔分为上腔和下腔的活塞,助力油缸上分别开设有与上腔连通的出油口以及与下腔连通的进油口,活塞及活塞杆内开设有能连通上腔和下腔的油道,活塞杆的外端连接有离合器拉杆,活塞杆的内腔活动设置节流阀,该节流阀的一端突出活塞杆并与用于与离合器踏板连接的顶板接触,另一端设置用于封堵油道的圆锥头。该操纵装置使用时,操作人员可踩下离合器踏板,通过顶板将节流阀向活塞杆内推入,由圆锥头将油道封堵,则下腔的压力在液压注入的情况下不断升高,进而推动活塞上移,并拉动与活塞杆外端相连接的离合器拉杆上移,起到了液压助力的作用。

但是,因农机的工作环境的特殊性,上述拖拉机离合器操纵装置在使用过程中极易发生意外熄火或液压系统停止工作等情况,从而造成液压系统无法对助力油缸提供液压助力,抑或是当操作人员踩踏离合器踏板的动作过快,导致液压系统提供液压助力的速度不够,此时,如果操作人员因需要将离合器分离退空挡后再重启发动机或者其它原因而继续踩踏离合器踏板,操作人员踩踏踏板的作用力将通过顶板直接作用在节流阀的外端上,因节流阀整体呈长杆状且穿设于活塞杆中,其自身较为纤细,强度不足,要通过该节流阀来推动整个活塞并带动与活塞杆相连接的离合器拉杆移动,会使节流阀承受极大的作用力,节流阀极易弯折磨损,继而影响助力油缸之后的使用过程中,节流阀在活塞杆内移动及密封的效果,严重影响助力油缸使用的稳定性。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题,提出了一种液压助力装置,所要解决的技术问题是如何保证液压助力不足后助力油缸使用的稳定性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现:

液压助力装置,包括缸体以及设置于缸体内的活塞,所述活塞处连接有节流阀,所述节流阀包括阀体且该阀体部分伸出所述缸体,所述缸体外还设置有用于与离合器踏板传动连接的推动机构,其特征在于,所述阀体内还设有呈杆状的节流阀杆,所述节流阀杆包括位于节流阀杆内端的内杆、位于节流阀杆外端的外杆以及设置于所述内杆和外杆之间的弹性件,所述外杆的外端伸出所述阀体且能与所述推动机构相抵靠,所述推动机构能推动所述节流阀杆压入所述阀体内并使所述节流阀关闭,并且在所述节流阀处于关闭状态后还能继续推动所述外杆直至所述的推动机构作用在所述阀体上从而推动所述阀体向缸体内移动。

本液压助力装置正常使用时,将缸体与供油的液压系统对应连接,由液压系统为缸体内活塞移动提供液压助力,操作人员不踩下离合器踏板时,节流阀处于开启状态,活塞两侧的油液能相互流通。当操作人员踩下离合器踏板时,通过推动机构的传动作用在节流阀杆的外端,并逐渐推动节流阀杆向阀体内移动,直至节流阀杆内端与节流阀内的相应油道配合实现对活塞两侧腔体的阻断。则活塞的供油侧的压力会在液压系统的作用下逐渐升高,从而带动活塞以及节流阀移动,起到液压助力的作用。当液压助力不足时(包括使用过程中发生意外熄火或液压系统停止工作等情况,从而造成液压系统无法对助力油缸提供液压助力,抑或是当操作人员踩踏离合器踏板的动作过快,导致液压系统提供液压助力的速度不够等情况),在操作人员持续踩踏离合器踏板时,节流阀杆的内端因与油道配合实现密封,则节流阀杆内端的内杆将与活塞保持同步,在液压助力不足的情况下不会发生较大的位移,此时,节流阀杆外端的外杆在推动机构的持续作用下,将克服弹性件的弹力作用向内杆的方向移动,即节流阀杆的整体长度被压缩。于此同时,推动机构持续动作而作用在阀体的外端,操作人员对离合器踏板施加的踩踏力将通过推动机构直接传递至阀体,并推动阀体向缸体内移动,进而带动用于与阀体相固定的离合器拉杆移动。

即在液压助力不足的情况下,与推动机构传动连接的节流阀杆将被压缩,操作人员踩踏离合器踏板的作用力将直接传递到尺寸更大、强度更高的节流阀阀体上,直接驱动阀体移动,避免了强度较低的节流阀杆发生变形损坏等情况,使得本液压助力装置在液压助力不足的情况之后,仍能正常工作,保证了液压助力装置使用的稳定性。

在上述的液压助力装置中,所述推动机构包括推动部和限位部,所述推动部能抵靠在所述外杆的外端并推动所述外杆克服所述弹性件的弹力作用向所述内杆的方向移动,且当所述推动部推动外杆克服弹性件的弹力作用移动时,所述限位部能作用在所述阀体的外端并推动所述阀体向缸体内移动。推动机构通过推动部来推动节流阀杆动作,通过限位部来推动阀体移动,将两个反作用力的受力点分开,避免作用力受力点集中在同一个点而造成推动机构受反作用力受损,保证了液压助力装置使用的稳定性。

在上述的液压助力装置中,所述推动部呈杆状,该推动部能在离合器踏板的带动下绕自身一端摆动并使推动部的侧部与外杆的外端端部相抵靠,所述推动部与限位部为分体式结构,且当所述限位部作用在所述阀体的外端时所述推动部与所述阀体外端之间具有间距。推动部呈杆状且倾斜设置,通过其侧部来抵靠推动节流阀杆,可使离合器踏板、推动机构等结构与缸体的轴线方向错开,缩短整个液压助力装置的轴向长度,方便了安装,且能避免与离合器拉杆之间的干涉,保证安装后液压助力装置使用的稳定性,同时,因节流阀杆的外端伸出阀体外端,则推动部能对节流阀杆进行正常推动,而当液压助力不足时,在推动部与阀体的外端抵靠之前限位部就作用在阀体的外端,可避免呈杆状的推动部在与阀体外端抵靠挤压时发生形变损坏,保证了本液压助力装置使用的稳定性。

在上述的液压助力装置中,所述推动机构还包括均呈筒状的传动件一以及传动件二,所述传动件一和传动件二同轴线设置且两者均能绕自身轴线转动,所述传动件一用于与所述离合器踏板以及所述推动部传动连接,所述传动件二的外侧壁具有凸出的传动部,所述传动部与所述阀体的外端通过连杆传动连接,所述限位部传动连接于所述传动件一处且能随所述传动件一绕传动件一的轴线转动,所述限位部在绕所述传动件一的轴线转动时能抵靠在传动件二的传动部上并带动所述传动件二绕自身的轴线转动。当液压助力不足时,传动件一通过限位部作用在传动件二的传动部上,带动传动件二的转动,进而通过连杆带动阀体移动,避免了节流阀杆的受压受损,保证了使用时的稳定性。另外,相对于现有技术中,离合器拉杆连接在阀体的外端,只能竖直设置的方式,本液压助力装置不仅可将离合器拉杆连接在阀体的外端,实现液压助力装置的竖直方向设置,还可在传动件二外侧壁设置一个或多个传动部,将离合器拉杆连接于其中一个传动部上,则传动件二转动时能通过传动部将离合器拉杆向上拉动,使得本液压助力装置还能进行水平布置,即本液压助力装置可根据实际布置空间的需求,选择性地进行水平布置或者竖直布置,安装更灵活,避免了安装空间受限强行安装而造成的使用干涉,保证了工作的稳定性。

在上述的液压助力装置中,所述限位部包括与所述传动件一相固定的限位块以及螺纹连接在限位块上的限位螺栓,所述限位螺栓的一端能与所述传动部相抵靠。整个液压助力装置在生产装配时难免会出现误差,限位部设计为限位螺栓,可在出厂前针对各个液压助力装置进行限位部的位置调节,保证限位部能有效地作用在阀体外端并对节流阀杆进行保护,进一步保证液压助力装置使用的稳定性。

作为另一种情况,在上述的液压助力装置中,所述限位部呈长杆状且沿传动件一的轴线方向固连在所述传动件一的外侧壁上,所述限位部的一端向所述传动件二的方向伸出所述传动件一的端面。为了避免限位部在实际使用中发生晃动而造成使用过程不稳定,可在整个液压助力装置生产装配完成后,将限位部采用焊接等方式固连在传动件一上,从而保证液压助力装置的稳定性。

在上述的液压助力装置中,所述传动件一处以及推动部上可摆动的一端均铰接有螺套,两个螺套相对设置且两者分别与一螺杆的两端螺纹连接。整个液压助力装置在生产装配时难免会出现误差,如果推动部与传动件一之间的传动距离与限位部的移动距离之间不配合,则可调整螺杆两端的螺套相对于螺杆位置来重新调整传动位置,进而保证整个液压助力装置工作的稳定性。

作为另一种情况,在上述的液压助力装置中,所述推动部呈杆状,该推动部能在离合器踏板的带动下绕自身一端摆动并使推动部的侧部与外杆的外端端部相抵靠,所述限位部位于所述推动部朝向阀体外端的侧部,且限位部和推动部为一体式结构,当所述推动部推动外杆克服弹性件的弹力作用移动时,所述限位部能抵靠在所述阀体的外端。当液压助力不足时,受到推动部的推动,节流阀杆被压缩至近乎完全缩入阀体中,则推动部侧部的限位部能直接抵靠在阀体外端端部并对阀体直接施加移动的作用力,这里,可通过选用强度更高的金属或者合金材料来制成限位部和推动部,从而保证推动部不会在推动过程发生弯折或损坏,简化了结构。

在上述的液压助力装置中,所述活塞将所述缸体内分隔成进油腔和出油腔,所述活塞内开设有能连通所述进油腔和出油腔的油道,所述节流阀设置于所述油道处,所述节流阀杆内还开设有能连通所述油道的溢流通道,所述溢流通道内设置有溢流阀。为了使液压助力的提供过程中避免发生活塞进油侧油压过大的情况,可通过节流阀杆内的溢流阀将进油侧的油压排出,保证使用的安全性。

与现有技术相比,本液压助力装置具有以下优点:

1、本液压助力装置中的节流阀杆为可伸缩结构,当液压助力不足时,推动部能压缩节流阀杆并通过限位部直接推动阀体移动,避免了强度较低的节流阀杆在液压助力不足的情况下放生损坏,保证了后续使用的稳定性。

2、本液压助力装置通过均呈筒状的传动件一和传动件二的结构设计,使得离合器拉杆可根据需要连接在传动件二上或者阀体外端,从而实现整个本液压助力装置可水平布置或者竖直布置,能满足不同安装布置空间的需求,通用性好,且能避免因安装空间受限而与其它结构干涉并影响使用稳定性的情况。

附图说明

图1是本液压助力装置实施例一的剖视结构示意图。

图2是本液压助力装置实施例一的节流阀杆的剖视结构示意图。

图3是本液压助力装置实施例二的结构示意图。

图4是本液压助力装置实施例二另一视角的结构示意图。

图5是本液压助力装置实施例三的结构示意图。

图中,1、缸体;11、进油腔;12、出油腔;13、油道;2、活塞;3、阀体;4、节流阀杆;41、内杆;42、外杆;43、弹性件;5、推动机构;51、推动部;52、限位部;52a、限位块;52b、限位螺栓;53、传动件一;54、传动件二;54a、传动部;55、连杆;56、螺套;57、螺杆;6、离合器踏板;7、离合器拉杆。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示,本液压助力装置包括缸体1以及设置于缸体1内的活塞2,活塞2将缸体1内分隔成相互独立的进油腔11和出油腔12,缸体1上贯穿开设有与进油腔11相连通的进油口以及与出油腔12相连通的出油口,活塞2内开设有能连通进油腔11和出油腔12的油道13,油道13处连接有节流阀。其中,节流阀包括与活塞2固连的呈圆筒状的阀体3以及螺纹连接在阀体3内端的呈圆环状的连接帽,阀体3内设置有能连通进油腔11和出油腔12的油路,阀体3的外端伸出缸体1,阀体3内轴向穿设有呈杆状的节流阀杆4且节流阀杆4的外端自阀体3外端伸出,节流阀杆4的内端具有能在向缸体1内移动时与连接帽端部抵靠并封堵油路的封堵部,阀体3内还设置有能使节流阀杆4向外移动的复位弹簧。节流阀杆4的外端处还设置有用于与离合器踏板6传动连接的推动机构5,该推动机构5能抵靠在节流阀杆4的外端并推动节流阀杆4向缸体1内移动,阀体3的外端还通过接头连接有离合器拉杆7。

如图2所示,节流阀杆4包括位于节流阀杆4内端的内杆41、位于节流阀杆4外端的外杆42以及设置于内杆41和外杆42之间的弹性件43。具体地说,内杆41和外杆42均呈杆状且由节流阀杆4的内端向外端方向同轴线分布,封堵部固连于内杆41的内端,内杆41的外端具有向外凸出的凸沿。外杆42的外端能伸出阀体3的外端,外杆42的内端具有呈筒状套设部,该套设部套设在内杆41的外端外侧,套设部的内端内侧具有向内凸出挡沿,弹性件43为弹簧并套设在内杆41外侧且弹性件43的两端分别作用在封堵部和套设部之间,在该弹性件43的弹力作用下,挡沿和凸沿能相互抵靠;上述复位弹簧作用在外杆42上,优选的,复位弹簧的一端可抵靠在外杆42的内端。

推动机构5包括推动部51和限位部52,推动部51能抵靠在外杆42的外端并推动外杆42克服弹性件43的弹力作用向内杆41的方向移动,且当推动部51推动外杆42克服弹性件43的弹力作用移动时,限位部52能作用在阀体3的外端并推动阀体3向缸体1内移动。

在本实施例中,接头内沿着节流阀杆4的轴线开设有传动腔,该传动腔的两侧开设至接头两侧的外侧壁,推动部51呈杆状,该推动部51与节流阀杆4的轴线交错设置且穿设于传动腔内,推动部51的两端分别自传动腔的两侧伸出。推动部51的一端与接头或者安装本液压助力装置的场所铰接,另一端与离合器踏板6传动连接,这里,推动部51与离合器踏板6之间的具体传动结构可采用现有的传动结构,该推动部51能在离合器踏板6的带动下绕自身铰接端摆动并使推动部51的侧部与伸入传动腔内的外杆42的外端端部相抵靠,限位部52位于推动部51朝向阀体3外端的侧部,且限位部52和推动部51为一体式结构,当推动部51推动外杆42克服弹性件43的弹力作用移动时,限位部52能抵靠在阀体3的外端。

本液压助力装置正常使用时,如图1所示,为竖直布置方式,将缸体1的进油口与供油的液压系统对应连接,由液压系统为缸体1内活塞2的移动提供液压助力。当操作人员踩下离合器踏板6时,通过推动机构5的传动使推动部51上摆并抵靠在节流阀杆4的外端,逐渐推动节流阀杆4克服复位弹簧的弹力作用向阀体3内移动,直至节流阀杆4内端的封堵部与活塞2内的相应油道13配合实现对活塞2两侧腔体的阻断。则活塞2供油侧进油腔11的压力会在液压系统的作用下逐渐升高,从而带动活塞2以及阀体3上移,进而带动离合器拉杆7上移,起到液压助力的作用。

当液压助力不足时,这里,液压助力不足的情况包括使用过程中发生意外熄火或液压系统停止工作等情况,从而造成液压系统无法对助力油缸提供液压助力,抑或是当操作人员踩踏离合器踏板6的动作过快,导致液压系统提供液压助力的速度不够等情况,在操作人员持续踩踏离合器踏板6时,节流阀杆4的内端因封堵部与油道13内壁抵靠配合实现密封,则节流阀杆4内端的内杆41将与活塞2保持同步,在液压助力不足的情况下不会发生较大的位移。此时,节流阀杆4外端的外杆42在推动部51的持续作用下,将克服弹性件43的弹力作用向内杆41的方向移动,即节流阀杆4的整体长度被压缩。于此同时,推动部51上侧的限位部52会随着推动部51的上摆而作用在阀体3的外端,操作人员对离合器踏板6施加的踩踏力将通过该限位部52直接传递至阀体3,并推动阀体3向缸体1内移动,进而带动用于与阀体3相固定的离合器拉杆7上移。

即在液压助力不足的情况下,与推动机构5传动连接的节流阀杆4将被压缩,操作人员踩踏离合器踏板6的作用力将通过限位部52直接传递到尺寸更大、强度更高的阀体3上,直接驱动阀体3移动,避免了强度较低的节流阀杆4发生变形损坏等情况,使得本液压助力装置在液压助力不足的情况之后,仍能正常工作,保证了液压助力装置使用的稳定性。

实施例二

如图3和图4所示,本实施例与实施例一的技术方案基本相同,不同之处在于:

推动部51与限位部52为分体式结构,且当限位部52作用在阀体3的外端时推动部51与阀体3外端之间具有间距。

具体地说,推动机构5还包括均呈圆筒状的传动件一53以及传动件二54,传动件一53和传动件二54同轴线设置且两者均套设在一传动轴外,传动件一53和传动件二54能绕自身轴线转动,传动件一53上通过一连接部与离合器踏板6连接,连接部还与推动部51可摆动的一端传动连接。传动件二54的外侧壁具有数个凸出的传动部54a,其中一个传动部54a与阀体3的外端的接头通过连杆55传动连接,限位部52传动连接于传动件一53处且能随传动件一53绕传动件一53的轴线转动,该限位部52在绕传动件一53的轴线转动时能抵靠在传动件二54的其中一个传动部54a上并带动传动件二54绕自身的轴线转动。

在本实施例中,传动件一53的连接部上以及推动部51上可摆动的一端均铰接有螺套56,两个螺套56相对设置且两者分别与一螺杆57的两端螺纹连接;限位部52包括与传动件一53相固定的限位块52a以及螺纹连接在限位块52a上的限位螺栓52b,限位螺栓52b的一端能与传动部54a相抵靠,当然,根据需用的需求,限位部52还可呈长杆状且沿传动件一53的轴线方向固连在传动件一53的外侧壁上,限位部52的一端向传动件二54的方向伸出传动件一53的端面。节流阀杆4内还开设有能连通油道13的溢流通道,溢流通道内设置有溢流阀,该溢流阀包括钢珠以及溢流弹簧。

本实施例中的液压助力装置在使用时,如图3和图4所示,采用水平布置的方式,可将离合器拉杆7连接在传动件二54外侧的其中一个传动部54a上,其它的传动部二54根据需要可作为限位结构或者其它用途。

当液压足够时,推动部51推动节流阀杆4封堵油道13,在液压助力的作用下带动活塞2和阀体3向缸体1内移动,因节流阀杆4未压缩,传动件一53的转动幅度较小,限位部52不与传动件二54相抵靠,可由阀体3通过连杆55带动传动件二54转动,进而由传动件二54上的传动部54a带动离合器拉杆7上移。

当液压助力不足时,活塞2难以在液压助力下移动,节流阀杆4受到推动部51的持续作用力而被压缩,传动件一53的转动幅度较大,传动件一53受到离合器踏板6的带动通过限位部52作用在传动件二54的传动部54a上,带动传动件二54同步转动,进而通过连杆55带动阀体3移动,避免了节流阀杆4的受压受损,保证了使用时的稳定性。与此同时,离合器拉杆7也在传动件二54的转动过程中,被传动部54a带动上移。

当然,根据不同的布置需求,也可将离合器拉杆7连接在阀体3外端的接头上,并把本实施例中的液压助力装置竖直布置,同样可行。即本液压助力装置可根据实际布置空间的需求,选择性地进行水平布置或者竖直布置,安装更灵活,避免了安装空间受限强行安装而造成的使用干涉,保证了工作的稳定性。

实施例三

如图5所示,本实施例与实施例二的结构基本相同,不同之处在于:

传动件一53不与推动部51直接传动连接,而是通过限位块52a和限位螺栓52b将离合器踏板6的动力传递至传动件二54,由传动件二54的传动部54a通过螺套56和螺杆57的配合结构传动至推动部51可摆动的一端,当然,限位块52a和限位螺栓52b的结构也可采用长杆状的另一限位部52方案来替换,甚至可直接将传动件一53和传动件二54连为一体。

本实施例的液压助力装置在使用时,采用竖直布置的方案,工作过程与实施例一基本相同,即本实施例是将实施例二中类似的结构应用于实施例一中以进行动力传递。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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