CN102108991A - 一种液压油缸及其相关装置、及液压缓冲系统、挖掘机和混凝土泵车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压油缸，包括有杆腔端盖(1)、缸筒(2)、活塞杆(3)、活塞(6)及无杆腔端盖(12)，所述有杆腔端盖(1)上设有油道(B)，所述无杆腔端盖(12)设有油道(A)，所述活塞杆(3)和所述活塞(6)将所述液压缸筒(2)的内腔分为有杆腔和无杆腔，其特征在于：所述活塞杆(3)上设置至少有一个缓冲套，所述缓冲套包括第一缓冲套(4)和/或第二缓冲套(11)，所述缓冲套(4、11)可沿所述活塞杆(3)轴向滑动，所述缓冲套(4、11)与所述活塞杆(3)之间设置有轴向的节流油道(301a、301b)。

Description

一种液压油缸及其相关装置、及液压缓冲系统、挖掘机和混凝土泵车

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其是涉及一种液压油缸。本发明同时提供用于上述液压油缸的液压缓冲系统、挖掘机和混凝土泵车。

背景技术

液压油缸是工程机械中广泛使用的部件，其工作过程中，活塞需要不断往复运动。当活塞杆伸出到极限位置时，活塞端面会对端盖产生很大的冲击，有可能造成液压油缸的损坏。为此，需要在该部位设置缓冲装置，避免上述那冲击作用对液压油缸的损坏。

现有的缓冲装置根据液压油缸应用场合和尺寸的不同，存在很大的区别。小型油缸可以直接采用压簧作为缓冲装置，但是，对于大缸径、大行程的液压油缸，若采用压簧作为缓冲装置，将很难获得弹性足够的弹簧，并且，弹簧很快就会由于反复压缩而损坏。因此，对于大缸径、大行程的液压油缸，一般采用图1所示的液压缓冲机构。

请参看图1，该图示出，所述缓冲装置包括在活塞杆的缓冲位置开设的中间环槽上安装的大缓冲环06以及套在缓冲位置的大缓冲套04；对应大缓冲套04，在油缸的有杆腔端盖01的盖口部位，设置内径和所述大缓冲套04的外径相配合的缓冲内孔07。当所述活塞杆伸出时，所述大缓冲套04首先插入所述缓冲内孔07中，使缸筒02内有杆腔的回油油路被堵塞，与此同时，大缓冲套04和缓冲内孔07之间的间隙形成节油油道；这样，活塞05能够继续向伸出方向运动，同时受到节油油道阻尼作用，其运动速度下降。并且，活塞05离活塞杆03伸出终点位置越近，大缓冲套04和缓冲内孔07之间的节油油道越长，节油油道的阻尼越大，活塞05的运动越慢，直到最终平稳的到达活塞杆03伸出终点位置。

上述缓冲机构目前广泛应用在大缸径、大行程的液压油缸中，为液压油缸提供较好的缓冲保。

但是，上述缓冲机构也存在明显的缺陷。首先，在上述大缸径、大行程液压油缸中，液压油缸往往工作在大载荷、高频率的工作条件下。例如，挖掘机的挖掘臂驱动等场合使用的驱动油缸。此时，上述缓冲机构中的大缓冲套04需要以高速反复插入所述缓冲内孔07，而两者之间的配合间隙本来就非常小，而活塞杆03很重，在重力的作用下其容易向一侧倾斜；因此，上述场合使用的液压油缸很容易出现缓冲套04无法插入缓冲内孔07中的缓冲机构故障，造成整个液压油缸不能正常使用。

上述缓冲机构的另一个关键问题在于，大缓冲套04的外径尺寸必须和所述缓冲内孔07的内径精确配合，否则就无法实现缓冲作用；这就造成该缓冲机构的制造精度要求极高，一般厂家的制造水平难以符合要求。由于上述制造精度的过高要求，致使大行程、大缸径的液压油缸成为一个挖掘机等工程机械生产的瓶颈问题，严重限制了处于下游环节的各个厂商的生产能力。

发明内容

本发明提供一种液压油缸，该液压油缸的缓冲机构能够在大载荷、高频率的工况下可靠的实现缓冲效果，具有更长的使用寿命。并且该液压油缸的制造精度要求低，便于组织生产。该液压油缸特别适用于大缸径、长行程液压油缸的制造，加工容易，平稳缓冲效果好。

本发明同时提供上述液压油缸使用的液压缓冲系统、挖掘机和混凝土泵车。

本发明提供的液压油缸，包括有杆腔端盖(1)、缸筒(2)、活塞杆(3)、活塞(6)及无杆腔端盖(12)，所述有杆腔端盖(1)上设有油道(B)，所述无杆腔端盖(12)设有油道(A)，其特征在于：

还设置有至少一个节流油槽(301a、301b)，所述活塞杆(3)上设置有至少一个缓冲套，所述缓冲套包括位于有杆腔内的第一缓冲套(4)和/或位于无杆腔内的第二缓冲套(11)，所述缓冲套(4、11)可沿所述活塞杆(3)轴向滑动；

所述第一缓冲套(4)设置有密封端面(401)，有杆腔端盖(1)上设置有密封端面(101)，在活塞伸出运动过程中，第一缓冲套端面(401)能够和所述有杆腔端盖(1)的密封端面(101)接触形成密封面，密封面靠活塞一侧的液压油能够通过节流油道(301a)排出至油道(B)；

所述第二缓冲套(11)设置有密封端面(111)，所述无杆腔端盖(12)上设置有密封端面(121)，在活塞缩回运动过程中，所述第二缓冲套端面(121)能够和所述无杆腔端盖(12)的密封端面(121)接触形成密封，密封面靠活塞一侧的液压油能够通过节流油道(301b)排出至油道(A)。

优选地，所述节流油道(301a，301b)沿轴向直线设置在所述活塞杆(3)和所述缓冲套(4、11)之间。

优选地，当所述活塞杆(3)伸出至行程终端时，所述第一缓冲套(4)离其朝所述活塞(6)方向滑动的终点有一定间距(L1)。

优选地，当所述活塞杆(3)收回至行程终端时，所述第二缓冲套(11)离其朝所述活塞(6)方向滑动的终点有一定间距(L2)。

优选地，当所述第一缓冲套(4)的密封端面(401)与所述有杆腔端盖(1)的密封端面(101)接触形成密封面时，有杆腔内的压力油对所述第一缓冲套(4)的轴向作用面积大于所述过油道(B)内的液压油对所述第一缓冲套(4)的轴向作用面积。

优选地，当所述第二缓冲套(11)的密封端面(111)与所述无杆腔端盖(12)的密封端面(121)接触形成密封时，无杆腔内的压力油对所述第二缓冲套(11)的轴向作用面积大于所述过油道(A)内的压力油对所述第二缓冲套(11)的轴向作用面积。

优选地，所述第一缓冲套(4)的密封端面(401)与所述有杆腔端盖(1)的密封端面(101)接触形成面密封或线密封。

优选地，所述第二缓冲套(11)的密封端面(111)与所述无杆腔端盖(12)的密封端面(121)接触形成面密封或线密封。

优选地，当所述缓冲套(4、11)在所述活塞杆(3)上向所述活塞(6)方向滑动，所述节流油道(301a，301b)横截面积随着变小。

优选地，所述缸筒(2)空腔内设置有用于所述缓冲套(4、11)复位的弹性元件(5、7)。

优选地，所述活塞杆(3)与所述缓冲套(4、11)的配合表面上设置有多条周向平衡油槽(302a、302b)。

优选地，所述节流油道(301a、301b)为轴向直线设置在所述活塞杆(3)外表面上的节流油槽，其横截面积朝所述活塞(6)方向逐渐变小。

优选地，所述节流油道(301a、301b)为轴向直线设置在所述缓冲套(4、11)与所述活塞杆(3)滑动区域的节流斜面。

优选地，所述节流油道(301a、301b)包括在所述活塞杆(3)内开设的轴向延伸的油道(3013)，以及在所述活塞杆(3)外表面开设的若干个连通所述油道(3013)的节流孔(3014)，若干个所述节流孔(3014)沿所述活塞杆(3)表面轴向布置。

优选地，所述节流孔(3014)的孔径向所述活塞(6)方向逐渐变小。

优选地，所述节流油道(301a、301b)包括位于其进口端的第一段节流油道(3012)和位于其出口端的第二段节流道(3011)，所述第一段节流油道(3012)为设置在所述活塞杆(3)表面的节流油槽，所述第二段节流油道(3012)为设置在所述活塞杆(3)或者所述缓冲套(4、11)内部的油道。

优选地，所述第一段节流油道(3012)横截面积向所述活塞方向逐渐变小。

优选地，所述活塞杆(3)包括活塞杆本体和过渡套(304)，所述过渡套(304)套装在所述活塞杆本体上，所述缓冲套(4、11)套在所述过渡套(304)上，所述节流油道(301a、301b)设置在所述过渡套(304)上。

优选地，所述活塞杆(3)包括活塞杆本体(3a)和缓冲轴(3b)，所述活塞杆本体(3a)和所述缓冲轴(3b)相互连接，所述第二缓冲套(11)设置在所述缓冲轴(3b)上，所述节流油道(301b)设置在所述缓冲轴(3b)上。

本发明提供的一种液压油缸，其有益效果在于：

其一、缓冲套设置有密封端面，无杆腔端盖和/或有杆腔端盖上设置有密封端面，两者接触形成密封，无杆腔和/或有杆腔的液压油使其通过在缓冲套与活塞杆上设置的节流油道排出过油道。从而使被封闭的液压油，产生适当的缓冲压力作用在活塞上排油侧上，与活塞的惯性力相对抗，以达到减速制动的目的；该机构节流缓冲非常平稳可靠，避免了缓冲机构产生机械故障。在优选的实施方案中，节流油道的流通面积是变化的，起到了变节流缓冲的目的。缓冲套与活塞杆和节流油道相互作用起到了变节流阀的作用。

其二、活塞杆收回至行程终端时，第二缓冲套未到达终点位置，仍可以朝活塞方向滑动一定间距。活塞杆伸出时，过油道A进油，在液压油的作用下推动第二缓冲套向活塞方向滑动，压缩复位弹簧，第二缓冲套的密封端面与无杆腔端盖的密封端面分离，过油道A直接与无杆腔相通，液压油进入无杆腔内，推动活塞向左运动。第二缓冲套与无杆腔端盖相互作用起到了单向阀的作用。能够使无杆腔快速进油，推动活塞运动。如果第二缓冲套不具备单向阀的作用，不能使液压油快速进入无杆腔，将造成活塞杆伸出时，启动慢，甚至活塞杆无法伸出运动。

活塞杆伸出至行程终端时，第一缓冲套未到达终点位置，仍可以朝活塞方向滑动一定间距。活塞杆收回时，过油道B进油，在液压油的作用下推动第一缓冲套向活塞方向滑动，压缩复位弹簧，第一缓冲套的密封端面与有杆腔端盖的密封端面分离，过油道B直接与有杆腔相通，液压油进入有杆腔内，推动活塞运动。第一缓冲套与有杆腔端盖相互作用起到了单向阀的作用。能够使有杆腔快速进油，推动活塞运动。如果第一缓冲套不具备单向阀的作用，不能使其液压油快速进入有杆腔，将造成活塞杆收回时，启动慢，甚至活塞杆无法收回运动。

其三、在大缸径和长行程的液压油缸中，为了使缓冲套与无杆腔端盖之间形成可靠的密封面，依靠弹簧力建立密封非常难实现，也不是最优的。本发明提供的液压油缸，当活塞杆收回至行程终端之前的设定距离时，无杆腔端盖和第二缓冲套接触，无杆腔内的液压油被封闭在设定的油腔内，无杆腔内的液压油压力升高。因压力油对第二缓冲套轴向作用面积不相同，无杆腔内的压力油对第二缓冲套的轴向作用面积大于过油道A内的液压油对第二缓冲套的轴向作用面积。这样第二缓冲套的两侧就形成压差。第二缓冲套在压力油的作用下，使第二缓冲套与无杆腔端盖之间产生挤压形成密封，与无杆腔端盖形成可靠的密封面。无杆腔内的液压油通过节流油道排出至油道A；从而解决了密封面很难形成的难题。

当活塞杆3伸出至行程终端之前的设定距离时，有杆腔端盖和第一缓冲套接触，有杆腔内的液压油被封闭在设定的油腔内，有杆腔内的液压油压力升高。因压力油对第一缓冲套轴向作用面积不相同，有杆腔内的压力油对第一缓冲套的轴向作用面积大于过油道B内的液压油对第一缓冲套的轴向作用面积。这样第一缓冲套的两侧就形成压差。第一缓冲套在压力油的作用下，使第一缓冲套与有杆腔端盖之间产生挤压形成密封，与有杆腔端盖形成可靠的密封面。有杆腔内的液压油通过节流油道排出至油道；从而解决了密封面很难形成的难题。

其四、在缓冲套与活塞之间设置复位弹簧，一是为了活塞杆回程时，启动快；二是为了缓冲套与无杆腔和/或有杆腔端盖之间的缓冲和复位，也可以用于密封作用。

其五，缓冲套与活塞杆配合表面设计多条周向平衡油槽，是为了提高缓冲套和活塞杆使用寿命。

其六，节流油道设置为带锥度的直线节流油道或节流斜面，是为了活塞杆和活塞平稳减速以及不出现瞬时压力过大，采用的变节流的方式。该种结构加工容易，缓冲效果好，使用寿命长。

其七，为了方便在活塞杆加工高精度的多条周向的平衡油槽和节流油道，在活塞杆加上增加一个过渡套，多条周向的平衡油槽和节流油道加工在过渡套上；或者将活塞杆分成两段进行加工，位于无杆腔的一段单独加工并通过螺纹等连接方式连接活塞杆的本体。

附图说明

图1是现有技术的一种液压油缸结构示意图；

图2是本发明提供的一种液压油缸，第一种具体实施方式的结构示意图；

图3是图2中的活塞杆零件结构示意图；

图4是图3的A-A向视图；

图5是图3的C-C向视图；

图6是图3的B-B向视图；

图7是图2中的缓冲套零件结构示意图；

图8是图2提供的一种液压油缸的第一缓冲套处于缓冲状态结构示意图；

图9是图2提供的一种液压油缸的第一缓冲套处于缓冲结束状态结构示意图；

图10是图2提供的一种液压油缸的第二缓冲套处于缓冲状结构示意图；

图11是图2提供的一种液压油缸的第二缓冲套处于缓冲结束状态结构示意图；

图12是本发明提供的一种液压油缸，第二种具体实施方式的结构示意图；

图13是本发明提供的一种液压油缸，第三种具体实施方式的结构示意图；

图14是本发明提供的一种液压油缸，第四种具体实施方式的结构示意图；

图15是本发明提供的一种液压油缸，第五种具体实施方式的结构示意图；

图16是本发明提供的一种液压油缸，第六种具体实施方式的结构示意图；

图17是本发明提供的一种液压油缸，第七种具体实施方式的结构示意图；

图18是本发明提供的一种液压油缸，第八种具体实施方式的结构示意图；

图19是本发明提供的一种液压油缸，第九种具体实施方式的结构示意图；

图20是本发明提供的一种液压油缸，第十种具体实施方式的结构示意图；

图21是本发明提供的一种液压油缸，第十一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参照图2至图11的第一种具体实施方式中，包括有杆腔端盖1、缸筒2、活塞杆3、活塞6及无杆腔端盖12，有杆腔端盖1设有过油道B，无杆腔端盖12设有过油道A，活塞杆3和活塞6将液压缸筒2的内腔分为有杆腔和无杆腔，过油道B和过油道A与液压系统的油路相通，均为开设在液压油缸上的轴向油道。过油道B包括在有杆腔端盖1上开设的油道孔和活塞杆3与有杆腔端盖1之间间隙形成的油道，延伸至有杆腔端盖1的密封端面101上。

过油道B包括在有杆腔端盖1上开设的油道孔和活塞杆3与有杆腔端盖1之间间隙形成的油道，延伸至有杆腔端盖1的密封端面101上。过油道B和过油道A也可以直接相连接。

过油道A延伸至无杆腔端盖12的密封端面121上，其上开设有容纳活塞杆3尾端的缓冲轴3b的空腔。过油道B和过油道A也可以直接相连接。

活塞杆3上设置位于有杆腔内的第一缓冲套4和无杆腔内的第二缓冲套11，且可沿活塞杆3轴向滑动。第一缓冲套4与活塞杆3之间设置有轴向的节流油道301a，第二缓冲套11与活塞杆3之间设置有轴向的节流油道301b；节流油道301a和节流油道301b可以有多种选择，包括横截面为U形、V形、方形等类型。

第一缓冲套4设置有用于密封的密封端面401，有杆腔端盖1上设置有用于与端面401配合密封的密封端面101。第一缓冲套4的密封端面401与有杆腔端盖1的密封端面101接触形成密封，全部阻断过油道B直接与有杆腔相通。但时也可以部分阻断过油道B直接与有杆腔相通。

第二缓冲套11设置有用于密封的密封端面111，无杆腔端盖12上设置有用于与第二缓冲套11的密封端面111配合密封的密封端面121。缓冲套11的密封端面111与无杆腔端盖12的密封端面121接触形成密封，全部阻断过油道A直接与无杆腔相通。但时也可以部分阻断过油道A直接与无杆腔相通。

第一缓冲套4的密封端面401与有杆腔端1的密封端面101接触形成密封可以是面密封，也可以是线密封。例如：在第一种实施例中，密封端面401与密封端面101为贴合形成平面密封；在第六种实施例中，如图16所示，密封端面401上设置有线形密封环与密封端面101平面贴合形成线密封。在第七种实施例中，如图17所示，密封端面101为锥面，密封端面401与密封端面101接触形成线密封。在第八种实施例中，如图18所示，密封端面401和密封端面101均为锥面，锥面与锥面贴合形成面密封。除上述之外，还有其它方式，如曲面密封等形式。

同理，第二缓冲套11的密封端面111与无杆腔端12的密封端面121接触形成密封可以是面密封，也可以是线密封。例如：在第一种实施例中，密封端面111与密封端面121为贴合形成平面密封；在第九种实施例中，如图19所示，密封端面111上设置有线形密封环与密封端面121平面贴合形成线密封。在第十种实施例中，如图20所示，密封端面111和密封端面121均为锥面，锥面与锥面贴合形成面密封。在第十一种实施例中，如图21所示，密封端面121为锥面，密封端面111与密封端面121接触形成线密封。

当活塞杆3伸出至行程终端之前的设定距离时，有杆腔端盖1和第一缓冲套4接触，有杆腔内的液压油被封闭在设定的油腔内，有杆腔内的液压油压力升高。因压力油对缓冲套轴向作用面积不相同，有杆腔内的压力油对第一缓冲套4的轴向作用面积Ⅰ大于过油道B内的压力油对第一缓冲套4的轴向作用面积Ⅱ。这样第一缓冲套4的两侧就形成压差。第一缓冲套4在压力油的作用下，使第一缓冲套4与有杆腔端盖1之间产生挤压形成密封，与有杆腔端盖1形成可靠的密封面。有杆腔内的压力油使其通过节流油道301a排出至过油道B；从而解决了密封面很难形成的难题。

同理，当活塞杆3收回至行程终端之前的设定距离时，无杆腔端盖12和第二缓冲套11接触，无杆腔内的液压油被封闭在设定的油腔内，无杆腔内的液压油压力升高。因压力油对第二缓冲套11的轴向作用面积不相同，无杆腔内的压力油对第二缓冲套11的轴向作用面积Ⅲ大于过油道A内的压力油对第二缓冲套11的轴向作用面积Ⅳ。这样第二缓冲套11的两侧就形成压差。第二缓冲套11在压力油的作用下，使第二缓冲套11与无杆腔端盖12之间产生挤压形成密封，与无杆腔端盖12形成可靠的密封面。无杆腔内的压力油使其通过节流油道301b排出至过油道A；从而解决了密封面很难形成的难题。

第一缓冲套4的密封端面401和有杆腔端盖1的密封端面101接触形成密封后，全部阻断过油道B直接与有杆腔相通。也可以部分阻断过油道B直接与有杆腔相通。有杆腔内的压力油使其通过节流油道301a排出至过油道B。因节流油道301a排油量小，从而使被封闭的液压油，产生适当的缓冲压力作用在活塞6上排油侧上，与活塞的惯性力相对抗，以达到减速制动的目的，节流缓冲非常平稳可靠，避免了缓冲机构产生机械故障。

同理，第二缓冲套11的密封端面111和无杆腔端盖12的密封端面121接触形成密封后，全部阻断过油道A直接与有杆腔相通。也可以部分阻断过油道A直接与无杆腔相通。无杆腔内的压力油使其通过节流油道301b排出至过油道A。因节流油道301b排油量小，从而使被封闭的液压油，产生适当的缓冲压力作用在活塞6上排油侧上，与活塞的惯性力相对抗，以达到减速制动的目的，节流缓冲非常平稳可靠，避免了缓冲机构产生机械故障。

节流油道301a、301b的结构型式，可根据节流油道301a、301b横截面积(即流通面积)，在液压油缸缓冲过程中能否自动改变来分类，通常流通面积不变为恒节流，流通面积改变为变节流。这有多种先择型式，例如：

本发明第一种实施方式中，节流油道301a、301b设置在活塞杆3与第一缓冲套4和第二缓冲套11的滑动区域上，为带锥度的直线节油油槽，节油油槽深度朝着活塞6方向递减，均等分布4条节油油槽在活塞杆3的外表面上，实现变节流平稳缓冲的作用。

本发明第二种实施方式中(图11所示)，节油油道301a、301b为在活塞杆3上开设的节流斜面，节流斜面朝着活塞方向逐渐上升，即节流斜面朝着活塞方向横截面积递减，实现变节流平稳缓冲的作用。

本发明第五种实施方式中(图14所示)，在活塞杆3与第一缓冲套4的滑动区域上，设置有过渡套304。过渡套304上开设的节流油道301a包括位于其进口端的第一段节流油道3012和位于其出口端的第二段节流油道3011，第一段节流油通道3012为设置在过渡套304的带锥度的直线节流油槽，节流油槽深度朝着活塞6方向递减；第二段节流油道3011为设置在过渡套304内部的油道，实现变节流平稳缓冲的作用。

本发明第六种实施方式中(图15所示)，在活塞杆3与第一缓冲套4的滑动区域上，设置有过渡套304。过渡套304上开设的节流油道301a包括在过渡套304内部开设的轴向延伸的油道3013，以及在过渡套304外表面开设的若干个连通油道3013的节流孔3014，若干个节流孔3014沿过渡套304轴向布置。第一缓冲套4朝活塞6方向滑动时，第一缓冲套4封闭节流孔3014逐渐递加，造成节流油道301a的流通面积逐渐递减，实现变节流平稳缓冲的作用。节流孔3014的孔径也可以朝活塞6方向逐渐递减，达到恒减速度的目的。

除上述例举实施例外，节流油道301a、301b还可以是采用恒节流、设置在缓冲套4、11上。节流油道301a、301b朝着活塞方向横截面积递减，可以是深度和/或宽度递减。本发明的种实施方式中，节流油道301a、301b设置在活塞杆3与缓冲套4、11的滑动区域上，为带锥度的直线节油油槽，节油油槽深度朝着活塞6方向递减。与不同深度的螺旋线节油油道相比加工成本低，不同深度的螺旋线节油油道加工非常难，加工成本偏高，螺旋深度的加工精度无法控制，不达到理想的缓冲效果。带锥度的直线节流油槽加工容易，锥度的加工精度容易控制，可达到理想的缓冲效果。本发明的第一种实施方式是最优方案。

活塞杆3伸出至行程终端时，第一缓冲套4未到达终点位置，仍可以朝活塞方向滑动一定间距L1。活塞杆3收回时，过油道B进油，在压力油的作用下推动第一缓冲套4向活塞6方向滑动，压缩复位弹簧5，第一缓冲套4的密封端面401与有杆腔端盖1的密封端面101分离，过油道B直接与有杆腔相通，液压油进入有杆腔内，推动活塞6运动。活塞杆3在收回过程中，第一缓冲套4与有杆腔端盖1相互作用起到了单向阀的作用。第一缓冲套4离其朝活塞6方向滑动的终点之间的间距L1。L1越大，第一缓冲套4的密封端面401与有杆腔端盖1的密封端面101分离距离就越大，液压油进入有杆腔内的流量就越多。L1越小，第一缓冲套4的密封端面401与有杆腔端盖1的密封端面101分离距离就越小，液压油进入有杆腔内的流量就越小。间距L1必须要使其过油道B直接与有杆腔相通。

活塞杆3收回至行程终端时，第二缓冲套11未到达终点位置，仍可以朝活塞方向滑动一定间距L2。活塞杆3伸出时，过油道A进油，在压力油的作用下推动第二缓冲套11向活塞6方向滑动，压缩复位弹簧7，第二缓冲套11的密封端面111与无杆腔端盖12的密封端面121分离，过油道A直接与无杆腔相通，液压油进入无杆腔内，推动活塞6运动。活塞杆3在伸出过程中，第二缓冲套11与无杆腔端盖12相互作用起到了单向阀的作用。第二缓冲套11离其朝活塞6方向滑动的终点之间的间距L2。L2越大，第二缓冲套11的密封端面111与有杆腔端盖12的密封端面121分离距离就越大，液压油进入无杆腔内的流量就越多。L2越小，第二缓冲套11的密封端面111与有杆腔端盖12的密封端面121分离距离就越小，液压油进入无杆腔内的流量就越小。间距L2的大小必须要使其过油道A直接与有杆腔相通。

为了实现缓冲套4、11在活塞杆3平稳滑动，保证使用寿命和性能，缓冲套4、11与活塞杆3之间设置有多条周向平衡油槽302a、302b；平衡油槽302a、302b设置有活塞杆3外表面上，也可以设置在缓冲套4、11内表面上。活塞杆3与缓冲套4、11配合外表面进行镀铬处理，提高硬度和表面质量。

为使第一缓冲套4定位可靠，在活塞杆3上设置有用于第一缓冲套4定位的轴肩303。为确保液压油缸缓冲明显及活塞6回程启动快，第一缓冲套4与活塞6之间设置有复位弹簧5，复位弹簧5一端抵靠在活塞6上，另一端抵靠在第一缓冲套4上；复位弹簧5分别用于对第一缓冲套4进行复位和缓冲作用。液压油缸未处于缓冲状态时，第一缓冲套4在复位弹簧5的作用力下，第一缓冲套4的抵靠在轴肩303。轴肩303上开设有排油槽D，排油槽D与节流油道301a相通。为了第一缓冲套4在活塞杆3上定位，也可以在活塞杆3上设置挡圈等结构。

为使第二缓冲套11定位可靠，在活塞杆3尾端设置有用于第二缓冲套11定位的止肩。止肩包括卡键10、卡键帽8和挡圈9，卡键10为两个半圆环状结构装配在活塞杆3尾端相应的止肩凹槽内，卡键帽8位于卡键10和挡圈9之间，用于固定卡键10；挡圈9用于对卡键帽8定位。卡键10横截面为L型，其外表面上开设有排油槽E，卡键帽8横截面为方形。第二缓冲套11和液压油对卡键10的作用力非常大，为了防止作用力对卡键帽8和挡圈9造成损坏，卡键10的横截面为设计成L形，卡键帽8的横截面为设计成方形，作用力通过L型的卡键10，传递至活塞杆3上。从而解决了因第二缓冲套11和液压油对卡键10的作用力非常大，而对卡键帽8和挡圈9造成损坏的问题。

活塞6与活塞杆3通过螺纹连接，且通过螺钉13固定在活塞杆3的退刀槽上，通过静密封圈与活塞杆3进行密封。有杆腔端盖1与缸筒2之间通过螺栓连接，无杆腔端盖12与缸筒2焊接而成。有杆腔端盖1和无杆腔端盖12与缸筒2连接有多种选择方式，例如：有杆腔端盖1和无杆腔端盖12与缸筒2分别采用焊接或螺栓连接或螺纹连接，也可以制造成一体结构。

有杆腔端盖1和无杆腔端盖12与缸筒2之间通过O形圈+格莱圈形式密封件(K08-D)进行密封。有杆腔端盖1设置有阻挡肩102，用于对活塞6左端限位；无杆腔端盖12设置有阻挡肩，用于对活塞6右端限位。

液压油缸工作过程：活塞杆3伸出时，即活塞6向左运动时，活塞杆3处于收回行程终端位置，第二缓冲套11与无杆腔端盖12处于接触密封状态，为了使无杆腔快速进油，推动活塞杆3伸出运动。第二缓冲套11离其朝活塞6方向滑动的终点还有一定的间距L2，第二缓冲套11在液压油的作用下，压缩弹簧7，朝活塞6方向滑动。从而第二缓冲套11的密封端面111与无杆腔12的密封端面121分离，此时，第二缓冲套11与无杆腔端盖12相互作用起到单向阀的作用。

压力油进入无杆腔内，推动活塞6向左运动。有杆腔液压油经过油道B排出，当活塞杆3伸出至行程终端之前的一定距离内，缓冲套4的端面401与有杆腔端面101接触形成密封，阻断油道B全部或部分直接与有杆腔直接相通。有杆腔压力油使其通过第一缓冲套4与活塞杆3之间的节油油道301a和排油槽D排出至过油道B。因节流油道301a排油量小，从而使被封闭的液压油，产生适当的缓冲压力作用在活塞6上排油侧上，与活塞的惯性力相对抗。液压油缸开始进入左缓冲状态，随着活塞杆3继续伸出，活塞6继续向左运动，第一缓冲套4相对活塞杆3向右滑动，第一缓冲套4与活塞杆3之间的节油油道301a的流通面积逐渐变小，排油流量变小，有杆腔产生的缓冲压力作用在活塞6上排油侧上逐渐增加，活塞6速度逐渐减小，达到减速制动的目的，实现平稳缓冲减速效果。当活塞6左端面贴紧有杆腔端盖1的阻挡肩102时，活塞6不再向左运动，活塞杆3伸出至行程终端，整个缓冲过程结束。

活塞杆3收回时，即活塞6向右运动时。活塞杆3处于伸出行程终端位置，第一缓冲套4与有杆腔端盖1处于接触密封状态，为了使有杆腔快速进油，推动活塞杆3收回运动。第一缓冲套4离其朝活塞6方向滑动的终点还有一定的间距L1，第一缓冲套4在液压油的作用下，压缩弹簧5，朝活塞6方向滑动。从而第一缓冲套4的密封端面401与有杆腔1的密封端面101分离，此时第一缓冲套4在活塞杆3收回过程中，与有杆腔端盖1相互作用起到单向阀的作用。

液压油从油道B进入有杆腔，推动活塞6向右运动，活塞杆3收回。无杆腔液压油经油道A排出，当活塞杆3收回至行程终端之前的一定距离内，第二缓冲套11的端面111与无杆腔端盖的端面121接触形成密封，阻断油道A全部或部分直接与无杆腔直接相通。无杆腔压力油使其通过第二缓冲套11与活塞杆3之间的节油油道301b和排油槽E排出至过油道A。因节流油道301b排油量小，从而使被封闭的液压油，产生适当的缓冲压力作用在活塞6上排油侧上，与活塞的惯性力相对抗。液压油缸开始进入缓冲状态，随着活塞杆3继续收回，活塞6继续向右运动，第二缓冲套11相对活塞杆3向左滑动，第二缓冲套11与活塞杆3之间的节油油道301b的流通面积逐渐变小，排油流量变小，无杆腔产生的缓冲压力作用在活塞6上排油侧上逐渐增加，活塞6速度逐渐减小，达到减速制动的目的，实现平稳缓冲减速效果。当活塞6右端面贴紧无杆腔端盖12的阻挡肩时，活塞6不再向右运动，活塞杆3收回至行程终端，整个缓冲过程结束。

请参照图12的第三种具体实施方式中，是在上述第一种具体实施方式中的改进。不同点在于：活塞杆3与第二缓冲套4配合部位套装有过渡套304，过渡套304与缓冲套4配合。过渡套304外表面上开设有多条周向平衡油槽和带有锥度的直线节流油槽，过渡套304与第一缓冲套4配合外表面进行镀铬处理，提高硬度和表面质量。

在第一种具体实施方式中，多条周向平衡油槽和带有锥度的直线节流油槽直接在活塞杆3上加工，因为活塞杆3大径、长行程，多条周向平衡油槽和带有锥度的直线节流油槽加工精度要求非常高，加工非常困难。在第三种具体实施方式中，在过渡套304上加工高精度的多条均布周向平衡油槽和带有锥度的直线节流油槽非常容易。

请参照图13的第四种具体实施方式中，是在上述第一种具体实施方式中的改进，不同点在于：活塞杆3包括活塞杆本体3a和缓冲轴3b，活塞杆本体3a和缓冲轴3b通过螺纹连接，然后再通过螺钉15固定。缓冲轴3b与缓冲套11配合，在缓冲轴3b尾端设置有用于对缓冲套11限位的轴肩。缓冲套3b长度短，在其上加工高精度的多条周向平衡油槽和带有锥度的直线节流油槽比较容易。活塞杆本体3a与缓冲轴3b之间的连接方式有多种选择，例如：本方案的螺纹连接、焊接、螺栓连接等方式。

上述具体实施方式，液压油缸有杆腔需要缓冲时，可以只在有杆腔内设置缓冲套；液压油缸无杆腔需要缓冲时，可以只在无杆腔内设置缓冲套；有杆腔和无杆腔同时需要缓冲时，可以在有杆腔和无杆腔内分别设置缓冲套。也可以在一个腔内设置两个缓冲套或者多个缓冲套。根据实际需要而设计。多条周向平衡油槽和多条轴向延伸的节油油道，也可以设置在缓冲套内表面上，节油油道可以是等截面积的。

上述具体实施方式，缓冲套与活塞之间可以设置复位弹簧，也可以不复位弹簧，因为缓冲套是在压力油的作用下与有杆腔端盖接触形成密封的。

本发明的提供的液压油缸，节流油道除上述具体实施方式外，还可以将节流油道设置在有杆腔端盖上、无杆腔端盖上，缓冲套上及活塞杆上。及一切变形都在本发明的保护范围。

将本发明提供的液压油缸用于液压缓冲系统中代替现有油缸，即可获得本发明的液压缓冲系统的实施例。

将本发明提供的液压油缸用于挖掘机，即可获得本发明的挖掘机的实施例。

将本发明提供的液压油缸用于混凝土泵车，即可获得本发明的混凝土泵车的实施例。还可以将本发明提供的液压油缸用于其它类型的工程机械中。还可以将本发明提供的液压油缸用于其它类型的工程机械中。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (28)

1.一种液压油缸，包括有杆腔端盖(1)、缸筒(2)、活塞杆(3)、活塞(6)及无杆腔端盖(12)，所述有杆腔端盖(1)上设有油道(B)，所述无杆腔端盖(12)设有油道(A)，其特征在于：

还设置有至少一个节流油槽(301a、301b)，所述活塞杆(3)上设置有至少一个缓冲套，所述缓冲套包括位于有杆腔内的第一缓冲套(4)和/或位于无杆腔内的第二缓冲套(11)，所述缓冲套(4、11)可沿所述活塞杆(3)轴向滑动；

所述第一缓冲套(4)设置有密封端面(401)，有杆腔端盖(1)上设置有密封端面(101)，在活塞伸出运动过程中，第一缓冲套端面(401)能够和所述有杆腔端盖(1)的密封端面(101)接触形成密封面，密封面靠活塞一侧的液压油能够通过节流油道(301a)排出至油道(B)；

所述第二缓冲套(11)设置有密封端面(111)，所述无杆腔端盖(12)上设置有密封端面(121)，在活塞缩回运动过程中，所述第二缓冲套端面(121)能够和所述无杆腔端盖(12)的密封端面(121)接触形成密封，密封面靠活塞一侧的液压油能够通过节流油道(301b)排出至油道(A)。

2.根据权利要求1所述的液压油缸，其特征在于，所述节流油道(301a，301b)沿轴向直线设置在所述活塞杆(3)和所述缓冲套(4、11)之间。

3.根据权利要求1所述的液压油缸，其特征在于，当所述活塞杆(3)伸出至行程终端时，所述第一缓冲套(4)离其朝所述活塞(6)方向滑动的终点有一定间距(L1)。

4.根据权利要求1所述的液压油缸，其特征在于，当所述活塞杆(3)收回至行程终端时，所述第二缓冲套(11)离其朝所述活塞(6)方向滑动的终点有一定间距(L2)。

5.根据权利要求1所述的液压油缸，其特征在于：当所述第一缓冲套(4)的密封端面(401)与所述有杆腔端盖(1)的密封端面(101)接触形成密封面时，有杆腔内的压力油对所述第一缓冲套(4)的轴向作用面积大于所述过油道(B)内的液压油对所述第一缓冲套(4)的轴向作用面积。

6.根据权利要求1所述的液压油缸，其特征在于：当所述第二缓冲套(11)的密封端面(111)与所述无杆腔端盖(12)的密封端面(121)接触形成密封时，无杆腔内的压力油对所述第二缓冲套(11)的轴向作用面积大于所述过油道(A)内的压力油对所述第二缓冲套(11)的轴向作用面积。

7.根据权利要求1所述的液压油缸，其特征在于：所述第一缓冲套(4)的密封端面(401)与所述有杆腔端盖(1)的密封端面(101)接触形成面密封或线密封。

8.根据权利要求1所述的液压油缸，其特征在于，所述第二缓冲套(11)的密封端面(111)与所述无杆腔端盖(12)的密封端面(121)接触形成面密封或线密封。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的液压油缸，其特征在于，当所述缓冲套(4、11)在所述活塞杆(3)上向所述活塞(6)方向滑动，所述节流油道(301a，301b)横截面积随着变小。

10.根据权利要求1至8任意一项所述的液压油缸，其特征在于，所述缸筒(2)空腔内设置有用于所述缓冲套(4、11)复位的弹性元件(5、7)。

11.根据权利要求1至8任意一项所述的液压油缸，其特征在于，所述活塞杆(3)与所述缓冲套(4、11)的配合表面上设置有一个或者多条周向平衡油槽(302a、302b)；该平衡油槽(302a、302b)的截面可以是V型、U型或者方型或者其他截面形式。

12.根据权利要求1至8任意一项所述液压油缸，其特征在于，所述节流油道(301a、301b)为轴向直线设置在所述活塞杆(3)外表面上的节流油槽，其横截面积朝所述活塞(6)方向逐渐变小。

13.根据权利要求1至8任意一项所述的液压油缸，其特征在于，所述节流油道(301a、301b)为轴向直线设置在所述缓冲套(4、11)与所述活塞杆(3)滑动区域的节流斜面。

14.根据权利要求1至8任意一项所述的液压油缸，其特征在于，所述节流油道(301a、301b)包括在所述活塞杆(3)内开设的轴向延伸的油道(3013)，以及在所述活塞杆(3)外表面开设的若干个连通所述油道(3013)的节流孔(3014)，若干个所述节流孔(3014)沿所述活塞杆(3)表面轴向布置。

15.根据权利要求14所述的液压油缸，其特征在于，所述节流孔(3014)的孔径向所述活塞(6)方向逐渐变小。

16.根据权利要求1至8任意一项所述的液压油缸，其特征在于，所述节流油道(301a、301b)包括位于其进口端的第一段节流油道(3012)和位于其出口端的第二段节流道(3011)，所述第一段节流油道(3012)为设置在所述活塞杆(3)表面的节流油槽，所述第二段节流油道(3012)为设置在所述活塞杆(3)或者所述缓冲套(4、11)内部的油道。

17.根据权利要求16所述的液压油缸，其特征在于，所述第一段节流油道(3012)横截面积向所述活塞方向逐渐变小。

18.根据权利要求1至8任意一项所述的液压油缸，其特征在于，所述活塞杆(3)包括活塞杆本体和过渡套(304)，所述过渡套(304)套装在所述活塞杆本体上，所述缓冲套(4、11)套在所述过渡套(304)上，所述节流油道(301a、301b)设置在所述过渡套(304)上。

19.根据权利要求1至8任意一项所述的液压油缸，其特征在于，所述活塞杆(3)包括活塞杆本体(3a)和缓冲轴(3b)，所述活塞杆本体(3a)和所述缓冲轴(3b)相互连接，所述第二缓冲套(11)设置在所述缓冲轴(3b)上，所述节流油道(301b)设置在所述缓冲轴(3b)上。

20.根据权利要求1至8任意一项所述的液压油缸，其特征在于，所述活塞杆上设置有对缓冲套(4)限位的轴肩。

21.根据权利要求1至8任意一项所述的液压油缸，其特征在于，所述活塞杆位于无杆腔的末端设置有安装对缓冲套(11)限位的止肩。

22.一种液压油缸的相关装置，具体是活塞杆，其特征在于，包括安装后在有杆腔中的活塞杆本体段和在无杆腔中的缓冲轴段，两者均设置有轴向直线延伸的节流油道。

23.根据权利要求22所述的液压油缸的相关装置，其特征在于，所述节流油道的横截面积均从活塞开始向两端逐渐加大。

24.根据权利要求22或者23所述的液压油缸的相关装置，其特征在于，所述活塞杆本体上设置有对缓冲套(4)限位的轴肩。

25.根据权利要求22或者23所述的液压油缸的相关装置，其特征在于，所述活塞杆(3)位于无杆腔的缓冲轴段末端设置有安装对缓冲套(11)限位的止肩的止肩凹槽。

26.一种液压缓冲系统，其特征在于包括权利要求1至20任意一项所述的液压油缸。

27.一种挖掘机，其特征在于包括权利要求1至20任意一项所述的液压油缸。

28.一种混凝土泵车，其特征在于包括权利要求1至20任意一项所述的液压油缸。

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