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CN110578733A - 一种活塞杆内置储能型液压缸 - Google Patents

一种活塞杆内置储能型液压缸 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种活塞杆内置储能型液压缸，其中包括活塞杆内置气缸、气缸活塞、控制阀以及液压缸等，本发明利用活塞杆内置气缸作为储能单元，利用控制阀原理，不仅可以对液压缸回缩时产生的液压能进行回收，而且能对液压缸工作时产生的多余能量回收；当液压缸外伸时，可控制控制阀打开，将之前储存好的液压油释放辅助液压缸外伸，实现能量再利用。本发明减少了控制阀和管路等环节能量损失，也大幅降低了系统的复杂程度和体积，并可直接应用于各类液压驱动的工程应用，提高液压传动系统的能量效率。

Description

一种活塞杆内置储能型液压缸
技术领域
本发明涉及一种活塞杆内置储能型液压缸，特别是涉及可实现工程装备的液压势能再生、车辆主动式液压悬架能量再生的活塞杆内置储能型液压缸。
背景技术
液压缸是一种液压传动系统中的直线型执行元件，主要包括：活塞、活塞杆、缸筒、缸盖等零件。
近年来，液压传动系统的能量再生技术得到广泛应用，尤其是液压缸和蓄能器组合成为能量再生系统的核心部分。但是，液压缸和蓄能器都是液压传动系统的独立部件，能量再生系统设计必须要考虑两者之间的控制阀、管路、安装等问题，导致能量再生系统十分复杂、体积庞大，不能完全适应工程应用的实际要求。因此，如果能够在液压缸内部直接设置蓄能模块，将可再生能量直接存储于蓄能模块中，不仅减少了控制阀和管路等环节能量损失，也大幅降低了再生系统的复杂程度和体积，并可直接应用于各类液压驱动的工程应用，提高液压传动系统的能量效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种活塞内置储能型液压缸结构，其特征在于：包括液压缸体、储能单元、液压缸工作单元；所述储能单元包括液压缸油液进/出口、控制阀活塞、弹簧档板、气缸油液进/出口、控制阀、气缸活塞、控制阀油液进/出口和气缸气体进/出口；所述液压缸工作单元包括液压缸无杆腔进/出油口、活塞固定螺母、液压缸活塞、缓冲套、液压缸有杆腔进/出油口、液压缸密封端盖、端盖固定螺钉和液压缸活塞杆，液压缸活塞杆内部设置了一个气缸腔，气缸腔内放置一个气缸活塞，气缸活塞可在气缸腔内运动，气缸腔与液压缸无杆腔之间设置了一个控制阀；液压缸体液压缸腔内，液压缸活塞通过活塞固定螺母安装在油缸活塞杆一端上，且液压缸活塞和液压缸活塞杆之间设置了一个缓冲套，其中液压缸活塞可在液压缸腔内平滑运动；液压缸活塞杆另一端穿过一个液压缸密封端盖，利用端盖固定螺钉安装在液压缸体上，且液压缸活塞杆可在液压缸密封端盖中平滑运动。
本发明其他方面、目的和优点结合附图对其进行描述将变得更加明显。
附图说明
结合说明书里的并形成说明书一部分的附图显示了本发明的若干方面，并且附图与下面的描述一起来阐述本发明的工作原理。在附图中：
图1是活塞杆内置储能型液压缸的立体剖视图；
图2是活塞杆内置储能型液压缸的剖视图；
图3是活塞杆内置储能型液压缸中控制阀剖视图。
在上述附图中：1、液压缸体， 10、储能单元，11、液压缸油液进/出口，12、控制阀活塞，13、弹簧档板，14、气缸油液进/出口，15、控制阀，16、气缸活塞，17、控制阀油液进/出口，18、气缸气体进/出口，20、液压缸工作单元，21、液压缸无杆腔进/出油口，22、活塞固定螺母，23、液压缸活塞，24、缓冲套，25、液压缸有杆腔进/出油口，26、油缸密封端盖，27、端盖固定螺钉，28、液压缸活塞杆。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施方式对本发明做一个详细的说明。
本发明提供一种活塞杆内置储能型液压缸，参见图1，一种活塞杆内置储能型液压缸，其特征在于：包括液压缸体1、储能单元10、液压缸工作单元20。
参见图2-图3，储能单元10包括液压缸油液进/出口11、控制阀活塞12、弹簧档板13、气缸油液进/出口14、控制阀15、气缸活塞16、控制阀油液进/出口17和气缸气体进/出口18。
液压缸工作单元20包括液压缸无杆腔进/出油口21、活塞固定螺母22、液压缸活塞23、缓冲套24、液压缸有杆腔进/出油口25、液压缸密封端盖26、端盖固定螺钉27和液压缸活塞杆28。
液压缸活塞杆28内部设置了一个气缸腔，气缸腔内放置一个气缸活塞16，气缸活塞16可在气缸腔内运动，气缸腔与液压缸无杆腔之间设置了一个控制阀15，油缸体1油缸腔内，液压缸活塞23通过活塞固定螺母22安装在液压缸活塞杆28一端上，且液压缸活塞23和液压缸活塞杆28之间设置了一个缓冲套24，其中液压缸活塞23可在液压缸腔内平滑运动，液压缸活塞杆28另一端穿过一个油缸密封端盖26，利用端盖固定螺钉27安装在液压缸体1上，且液压缸活塞杆28可在液压缸密封端盖26中平滑运动。
液压缸活塞杆28内部具有一个气缸腔。气缸腔和液压缸无杆腔之间，通过一个控制阀15实现油液流向控制，控制阀15具有控制阀活塞12、弹簧档板13和三个进/出油口，三个进/出油口分别为气缸油液进/出口14、控制阀油液进/出口17和液压缸油液进/出口11。
本发明的具体工作原理如下：
当工作结束时，液压缸活塞杆28回缩时，液压缸活塞23在液压缸腔内向下运动时，压缩液压缸无杆腔内液压油，此时，液压缸无杆腔内的高压液压油可通过在液压缸活塞杆28底部的控制阀15上的液压缸油液进/出口11进入，高压油则推动控制阀中的弹簧档板13压缩，从而使得具有压力的液压油可以从气缸油液进/出口14中进入气缸活塞16一端的气缸腔内，推动气缸活塞16在气缸腔内运动，压缩气缸活塞16另一端气缸腔内的气体，当气体压缩到一定量后，弹簧档板13回位将入口关闭，达到能量回收的目的；同理当液压缸工作时，通过此储能单元10，也可以对液压缸工作时产生的多余能量进行回收。
当需要工作时，可向控制阀15上的控制阀油液进/出口17通入一个低压的液压油，使其推动控制阀15中的控制阀活塞12运动，从而使得弹簧档板13压缩，此时，之前已压缩好的气体释放，推动气缸活塞16使得油液通过气缸油液进/出口14从液压缸油液进/出口11进入液压缸无杆腔内，辅助主油路共同推动液压缸活塞23运动，使液压缸活塞杆28向外伸，实现能量再利用。

Claims (4)

1.一种活塞杆内置储能型液压缸，其特征在于：包括液压缸体（1）、储能单元（10）、液压缸工作单元（20）；
所述储能单元（10）包括液压缸油液进/出口（11）、控制阀活塞（12）、弹簧档板（13）、气缸油液进/出口（14）、控制阀（15）、气缸活塞（16）、控制阀油液进/出口（17）和气缸气体进/出口（18）；
所述液压缸工作单元（20）包括液压缸无杆腔进/出油口（21）、活塞固定螺母（22）、液压缸活塞（23）、缓冲套（24）、液压缸有杆腔进/出油口（25）、液压缸密封端盖（26）、端盖固定螺钉（27）和液压缸活塞杆（28）；
液压缸活塞杆（28）内部设置了一个气缸腔，气缸腔内放置一个气缸活塞（16），气缸活塞（16）可在气缸腔内运动，气缸腔与液压缸无杆腔之间设置了一个控制阀（15）；
液压缸体（1）液压缸腔内，液压缸活塞（23）通过活塞固定螺母（22）安装在液压缸活塞杆（28）一端上，且液压缸活塞（23）和液压缸活塞杆（28）之间设置了一个缓冲套（24），其中液压缸活塞（23）可在液压缸腔内平滑运动；
液压缸活塞杆（28）另一端穿过一个液压缸密封端盖（26），利用端盖固定螺钉（27）安装在液压缸体（1）上，且液压缸活塞杆（28）可在液压缸密封端盖（26）中平滑运动。
2.根据权利要求1所述的一种活塞杆内置储能型液压缸，其特征在于：液压缸活塞杆（28）内部具有一个气缸腔。
3.根据权利要求1所述的一种活塞杆内置储能型液压缸，其特征在于：气缸腔和液压缸无杆腔之间，通过一个控制阀（15）实现油液流向控制。
4.根据权利要求3所述的一种液压缸活塞杆内置储能型液压缸，其特征在于：控制阀（15）具有控制阀活塞（12）、弹簧档板（13）和三个进/出油口，三个进/出油口分别为气缸油液进/出口（14）、控制阀油液进/出口（17）和液压缸油液进/出口（11）。
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