專利名稱：一種復(fù)合式增力油缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油缸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合式增力油缸。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有技術(shù)中普遍使用的液壓缸結(jié)構(gòu)為包括缸體、設(shè)置在缸體內(nèi)往復(fù)移動的活塞組件，該活塞組件包括活塞桿和固定安裝在活塞桿上的活塞，活塞將缸體內(nèi)分隔成前、 后兩個(gè)腔室，當(dāng)后腔室進(jìn)油、前腔室出油時(shí)，推動活塞向前移動，從而推動活塞桿前移，輸出推力；當(dāng)前腔室進(jìn)油而后腔室出油時(shí)，推動活塞桿縮回缸體內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)的缺陷在于液壓缸輸出的推力受到液壓系統(tǒng)壓力的限制，例如在液壓系統(tǒng)壓力一定的前提，為了提高液壓缸輸出的推力，則必須增大活塞的工作面積，即增大活塞直徑，從而增大了活塞及油缸的結(jié)構(gòu)尺寸，導(dǎo)致成本提高，使用不便，并給運(yùn)輸和施工帶來困難；另一方面，如果不改變油缸的結(jié)構(gòu)尺寸，為了提高壓力則需要采用壓力更高的油泵，同樣導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高。此外，由于采用高壓泵，液壓系統(tǒng)的壓力較高，易導(dǎo)致液壓缸的密封發(fā)生泄漏。而現(xiàn)有技術(shù)中對活塞桿動密封的初始密封力都依靠密封圈擠壓活塞桿而達(dá)到，這對于活塞桿的尺寸要求和表面要求都較高，隨著密封圈不斷磨損及密封圈材料的蠕變及老化，活塞桿與密封圈之間的正壓力逐漸減小，初始密封效果會逐漸減弱，最終失效。此外，現(xiàn)有油缸大多不帶位置自檢功能，有技術(shù)方案提出在油缸內(nèi)安裝隨油缸同步伸縮的長度傳感器，根據(jù)油缸伸縮的長短不同，長度傳感器輸出不同的信號值，從而確定相關(guān)油缸的伸縮長度，這種技術(shù)方案制造成本昂貴，油缸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低，安裝調(diào)試過程繁瑣，將長度傳感器輸出信號值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的油缸伸縮長度值也較困難，使用不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于解決現(xiàn)有技術(shù)中油缸密封裝置密封性差、可靠性低、生產(chǎn)制造工藝復(fù)雜，以及無法在現(xiàn)有缸體及活塞結(jié)構(gòu)尺寸不變的前提下較大幅度的提高液壓缸輸出的推力，無法對油缸中活塞所處位置進(jìn)行自檢的問題，進(jìn)而提出一種復(fù)合式增力油缸，具有良好的密封性，同時(shí)在油缸外形尺寸不變及液壓系統(tǒng)壓力不變的情況下，顯著提高油缸的輸出推力，也能夠?qū)崟r(shí)自檢油缸中活塞所處的位置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為
一種復(fù)合式增力油缸，包括缸體、置于所述缸體內(nèi)的第一活塞桿及固定于所述第一活塞桿上的第一活塞，所述第一活塞桿內(nèi)部為圓柱形空腔，在所述缸體的密封端焊接固定有第二活塞桿，所述第二活塞桿端部穿過所述第一活塞并與置于所述第一活塞桿內(nèi)的第二活塞固定連接；
在所述缸體接近于所述缸體密封端處開設(shè)有第一輸油孔，所述第一活塞與所述缸體密封端之間的第一油腔通過所述第一輸油孔與油泵的輸油管路相連通；
在所述第二活塞桿上沿其中軸線開設(shè)有第二輸油管路，位于所述第二活塞與所述第一活塞桿密封端的第二油腔通過所述第二輸油管路與所述第一油腔連通；
在所述缸體遠(yuǎn)離其密封端處開設(shè)有第三輸油孔，所述第一活塞桿與所述缸體內(nèi)壁之間的第三油腔通過所述第三輸油孔與油泵的輸油管路連通；
在所述第一活塞桿接近所述第一活塞處的側(cè)壁開設(shè)有第四輸油孔，所述第二活塞桿外圓周面與所述第一活塞桿內(nèi)圓周面所形成的第四油腔通過所述第四輸油孔與所述第三油腔連通；
所述第一活塞固定裝設(shè)有第一導(dǎo)向套，所述第一導(dǎo)向套的內(nèi)圓周面緊貼于所述第二活塞桿的外圓周面，所述第一導(dǎo)向套的外圓周面緊貼于所述第一活塞的內(nèi)圓周面且兩者間間隙為7至9um ；所述第一導(dǎo)向套內(nèi)圓周面沿軸向間距為3. 5mm依次開設(shè)有6條環(huán)形油槽，所述第一導(dǎo)向套外表面裝設(shè)有斯特封和柔性密封圈，所述柔性密封圈裝設(shè)于所述導(dǎo)向套的密封槽內(nèi)，且所述柔性密封圈的位置更接近所述缸體的密封端，所述柔性密封圈軸向?qū)挾缺让芊獠蹖挾嚷源螅瑸檫^盈配合，所述柔性密封圈為軸向截面呈口字型的柔性材質(zhì)，其內(nèi)部中空并在緊貼于所述第一活塞的側(cè)面開設(shè)有引流口 ；外部油液經(jīng)所述引流口可進(jìn)入所述柔性密封圈的內(nèi)部空腔；
所述第一活塞桿與所述缸體內(nèi)圓周面之間裝設(shè)有第二導(dǎo)向套，所述第二導(dǎo)向套固定于所述缸體上，所述第二導(dǎo)向套外圓周面呈朝向所述缸體密封端方向逐級遞減的三級階梯狀結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的所述缸體內(nèi)圓周面呈與之配合的朝向所述缸體密封端方向逐級遞增的三級階梯狀結(jié)構(gòu)，所述第二導(dǎo)向套內(nèi)圓周面沿軸向設(shè)置緊貼于所述第一活塞桿的環(huán)形擋圈和環(huán)形密封圈；
所述第二活塞端部裝設(shè)有磁性環(huán)圈，所述缸體外表面上安裝有位置傳感器，所述位置傳感器在所述磁性環(huán)圈移動至設(shè)定區(qū)域時(shí)輸出信號，所述位置傳感器包括設(shè)置于缸體接近其密封端處的第一位置感應(yīng)器、以及設(shè)置于所述缸體遠(yuǎn)離其密封端處有第二位置感應(yīng)器；
所述第一活塞桿接近其封閉端處的內(nèi)圓周面沿軸向均勻開設(shè)有十條凹槽，所述凹槽的橫截面呈V型，所述凹槽的深度為0. 1mm，長度為所述第一活塞厚度的1. 5倍。所述第一導(dǎo)向套的材料為青銅。所述柔性密封圈的材料為拉伸率高于65%的工程塑料或橡塑合成材料。所述第一導(dǎo)向套外表面還裝設(shè)有防塵圈，所述防塵圈設(shè)置于所述斯特封及柔性密封圈之間。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于
1、通過在第一導(dǎo)向套內(nèi)圓周面沿軸向開設(shè)六條環(huán)形油槽，其配合間隙形成一層油膜， 使得環(huán)形油槽內(nèi)油液徑向作用于第一活塞桿上，有助于保持第一活塞與第二活塞桿中心重合。此外，通過采用油膜支撐，使得第一活塞與第二活塞桿外圓周面之間的摩擦系數(shù)得以降低，始終處于潤滑狀態(tài)，增加使用壽命，經(jīng)多次試驗(yàn)反饋，其動態(tài)效應(yīng)性可提高4至6Hz。2、采用雙活塞桿、雙活塞的結(jié)構(gòu)，并通過第一輸油孔、第二輸油管路、第三輸油孔及第四輸油孔劃分兩個(gè)油腔組，即相互連通的第一油腔和第二油腔，以及相互連通的第三油腔和第四油腔，在不改變油缸外形尺寸和液壓系統(tǒng)壓力的前提下，增大了油缸的活塞組的受力面積，即受力面積大致等于第一活塞和第二活塞的面積之和。3、第一導(dǎo)向套外表面裝設(shè)柔性密封圈，并與開設(shè)于第一導(dǎo)向套上的密封槽過盈配合，在工作狀態(tài)時(shí)，柔性密封圈向第一活塞方向的凸起受到第一活塞的約束變形，產(chǎn)生對第一活塞的正壓力，此正壓力達(dá)到了初始密封的必要條件，隨著壓力的不斷增加，油缸內(nèi)的工作介質(zhì)通過緊貼于所述第一活塞的側(cè)面開設(shè)的引流口進(jìn)入柔性密封圈的內(nèi)部空腔中，能夠極大的增強(qiáng)柔性密封圈的密封性，當(dāng)工作壓力撤銷時(shí)，柔性密封圈的內(nèi)部空腔中的油液隨之瀉出，實(shí)現(xiàn)動態(tài)調(diào)整密封力度的要求。4、在第一活塞桿接近其封閉端處的內(nèi)圓周面沿軸向均勻開設(shè)6條凹槽，所述凹槽的橫截面成V型，長度為所述第一活塞厚度的2. 5倍。當(dāng)?shù)诙钊\(yùn)動到上述凹槽區(qū)域時(shí)， 部分油液經(jīng)凹槽流向壓力較小的腔室，同時(shí)油液產(chǎn)生反向作用力，減緩第二活塞向第一活塞桿密封端運(yùn)行的速度，起到很好的緩沖作用。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是柔性密封圈結(jié)構(gòu)示意圖3是V型凹槽沿第一活塞桿軸向方向觀察時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖示說明1-缸體，2-第一活塞桿，3-第一活塞，4-第二活塞桿，5-第二活塞， 6-第一輸油孔，7-第二輸油管路，8-第三輸油孔，9-第四輸油孔，10-第一導(dǎo)向套，11-環(huán)形油槽，12-斯特封，13-防塵圈，14-柔性密封圈，15-密封槽，16-引流口，17-第二導(dǎo)向套， 18-環(huán)形擋圈，19-環(huán)形密封圈，20-磁性環(huán)圈，21-第一位置感應(yīng)器，22-第二位置感應(yīng)器， 23-凹槽。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖1至圖3所示，本發(fā)明所述的一種復(fù)合式增力油缸，包括缸體1、置于所述缸體1內(nèi)的第一活塞桿2及固定于所述第一活塞桿2上的第一活塞3，所述第一活塞桿2內(nèi)部為圓柱形空腔，在所述缸體1的密封端焊接固定有第二活塞桿4，所述第二活塞桿4端部穿過所述第一活塞3并與置于所述第一活塞桿2內(nèi)的第二活塞5固定連接。在所述缸體1 接近于所述缸體1密封端處開設(shè)有第一輸油孔6，所述第一活塞3與所述缸體1密封端之間的第一油腔通過所述第一輸油孔6與油泵的輸油管路相連通。在所述第二活塞桿4上沿其中軸線開設(shè)有第二輸油管路7，位于所述第二活塞5與所述第一活塞桿2密封端的第二油腔通過所述第二輸油管路7與所述第一油腔連通。在所述缸體1遠(yuǎn)離其密封端處開設(shè)有第三輸油孔8，所述第一活塞桿2與所述缸體1內(nèi)壁之間的第三油腔通過所述第三輸油孔8與油泵的輸油管路連通。在所述第一活塞桿2接近所述第一活塞3處的側(cè)壁開設(shè)有第四輸油孔 9，所述第二活塞桿4圓周面與所述第一活塞桿2內(nèi)圓周面所形成的第四油腔通過所述第四輸油孔9與所述第三油腔連通。所述第一活塞3固定裝設(shè)有材料為青銅的第一導(dǎo)向套10，
所述第一導(dǎo)向套10的內(nèi)圓周面緊貼于所述第二活塞桿4的外圓周面，所述第一導(dǎo)向套 10的外圓周面緊貼于所述第一活塞3的內(nèi)圓周面且兩者間間隙為7至9um ；所述第一導(dǎo)向套10內(nèi)圓周面沿軸向間距為3. 5mm依次開設(shè)有6條環(huán)形油槽11。所述第一導(dǎo)向套10外表面裝設(shè)有斯特封12、防塵圈13及柔性密封圈14，所述柔性密封圈14裝設(shè)于所述導(dǎo)向套的密封槽15內(nèi)，所述柔性密封圈14軸向?qū)挾缺让芊獠?5寬度略大，為過盈配合，所述柔性密封圈14的材料為拉伸率高于65%的工程塑料為軸向截面呈口字型的柔性材質(zhì)，其內(nèi)部中空并在緊貼于所述第一活塞3的側(cè)面開設(shè)有引流口 16。在工作狀態(tài)時(shí)，柔性密封圈14向第一活塞3方向的凸起受到第一活塞3的約束變形，產(chǎn)生對第一活塞3的正壓力，此正壓力達(dá)到了初始密封的必要條件，隨著壓力的不斷增加，油缸內(nèi)的工作介質(zhì)通過緊貼于所述第一活塞3的側(cè)面開設(shè)的引流口 16進(jìn)入柔性密封圈14的內(nèi)部空腔中，能夠極大的增強(qiáng)柔性密封圈14的密封性，當(dāng)工作壓力撤銷時(shí)，柔性密封圈14的內(nèi)部空腔中的油液隨之瀉出，實(shí)現(xiàn)動態(tài)調(diào)整密封力度的要求。所述防塵圈13設(shè)置于所述斯特封12及柔性密封圈14之間。所述第一活塞桿2與所述缸體1內(nèi)圓周面之間裝設(shè)有第二導(dǎo)向套17，所述第二導(dǎo)向套17固定于所述缸體1上，所述第二導(dǎo)向套17外圓周面呈朝向所述缸體1密封端方向逐級遞減的三級階梯狀結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的所述缸體1內(nèi)圓周面呈與之配合的朝向所述缸體1密封端方向逐級遞增的三級階梯狀結(jié)構(gòu)，所述第二導(dǎo)向套17內(nèi)圓周面沿軸向設(shè)置緊貼于所述第一活塞桿2的環(huán)形擋圈18和環(huán)形密封圈19。所述第二活塞5端部裝設(shè)有磁性環(huán)圈20，所述缸體1外表面上安裝有位置傳感器， 所述位置傳感器在所述磁性環(huán)圈20移動至設(shè)定區(qū)域時(shí)輸出信號，所述位置傳感器包括設(shè)置于缸體1接近其密封端處的第一位置感應(yīng)器21、以及設(shè)置于所述缸體1遠(yuǎn)離其密封端處有第二位置感應(yīng)器22。所述第一活塞桿2接近其封閉端處的內(nèi)圓周面沿軸向均勻開設(shè)有 10條凹槽23，所述凹槽23的橫截面成V型，所述凹槽23的深度為0. 1mm，長度為所述第一活塞3厚度的2. 5倍。工作時(shí)，油泵通過所述第一輸油孔6向所述第一油腔進(jìn)油，并推動所述第一活塞3 朝向遠(yuǎn)離所述缸體1密封端的方向移動；同時(shí)，所述第一油腔內(nèi)的油通過所述第二輸油管路7進(jìn)入所述第二油腔，并推動所述第二活塞5朝向遠(yuǎn)離所述第一活塞3密封端的方向移動。當(dāng)?shù)诙钊?運(yùn)動到第一活塞桿2接內(nèi)圓周面開設(shè)的10條凹槽23區(qū)域時(shí)，部分油液經(jīng)凹槽23流向壓力較小的腔室，同時(shí)油液產(chǎn)生反向作用力，減緩第二活塞5向第一活塞桿 2密封端運(yùn)行的速度，起到很好的緩沖作用。反之，當(dāng)需要所述第一活塞3朝向所述缸體1密封端移動時(shí)，油泵通過所述第三輸油孔8向所述第三油腔進(jìn)油。同時(shí)，所述第三油腔內(nèi)的油通過所述第四輸油孔9進(jìn)入所述第四油腔，并推動所述第二活塞5朝向所述第一活塞3密封端的方向移動。在不改變油缸外形尺寸和液壓系統(tǒng)壓力的前提下，增大了油缸的活塞組的受力面積，即大致等于第一活塞3 和第二活塞5的面積之和。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合式增力油缸，包括缸體、置于所述缸體內(nèi)的第一活塞桿及固定于所述第一活塞桿上的第一活塞，其特征在于所述第一活塞桿內(nèi)部為圓柱形空腔，在所述缸體的密封端焊接固定有第二活塞桿，所述第二活塞桿端部穿過所述第一活塞并與置于所述第一活塞桿內(nèi)的第二活塞固定連接；在所述缸體接近于所述缸體密封端處開設(shè)有第一輸油孔，所述第一活塞與所述缸體密封端之間的第一油腔通過所述第一輸油孔與油泵的輸油管路相連通；在所述第二活塞桿上沿其中軸線開設(shè)有第二輸油管路，位于所述第二活塞與所述第一活塞桿密封端的第二油腔通過所述第二輸油管路與所述第一油腔連通；在所述缸體遠(yuǎn)離其密封端處開設(shè)有第三輸油孔，所述第一活塞桿與所述缸體內(nèi)壁之間的第三油腔通過所述第三輸油孔與油泵的輸油管路連通；在所述第一活塞桿接近所述第一活塞處的側(cè)壁開設(shè)有第四輸油孔，所述第二活塞桿外圓周面與所述第一活塞桿內(nèi)圓周面所形成的第四油腔通過所述第四輸油孔與所述第三油腔連通；所述第一活塞固定裝設(shè)有第一導(dǎo)向套，所述第一導(dǎo)向套的內(nèi)圓周面緊貼于所述第二活塞桿的外圓周面，所述第一導(dǎo)向套的外圓周面緊貼于所述第一活塞的內(nèi)圓周面且兩者間間隙為7至9um ；所述第一導(dǎo)向套內(nèi)圓周面沿軸向間距為3. 5mm依次開設(shè)有6條環(huán)形油槽，所述第一導(dǎo)向套外表面裝設(shè)有斯特封和柔性密封圈，所述柔性密封圈裝設(shè)于所述導(dǎo)向套的密封槽內(nèi)，且所述柔性密封圈的位置更接近所述缸體的密封端，所述柔性密封圈軸向?qū)挾缺让芊獠蹖挾嚷源?，為過盈配合，所述柔性密封圈為軸向截面呈口字型的柔性材質(zhì)，其內(nèi)部中空并在緊貼于所述第一活塞的側(cè)面開設(shè)有引流口 ；外部油液經(jīng)所述引流口可進(jìn)入所述柔性密封圈的內(nèi)部空腔；所述第一活塞桿與所述缸體內(nèi)圓周面之間裝設(shè)有第二導(dǎo)向套，所述第二導(dǎo)向套固定于所述缸體上，所述第二導(dǎo)向套外圓周面呈朝向所述缸體密封端方向逐級遞減的三級階梯狀結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的所述缸體內(nèi)圓周面呈與之配合的朝向所述缸體密封端方向逐級遞增的三級階梯狀結(jié)構(gòu)，所述第二導(dǎo)向套內(nèi)圓周面沿軸向設(shè)置緊貼于所述第一活塞桿的環(huán)形擋圈和環(huán)形密封圈；所述第二活塞端部裝設(shè)有磁性環(huán)圈，所述缸體外表面上安裝有位置傳感器，所述位置傳感器在所述磁性環(huán)圈移動至設(shè)定區(qū)域時(shí)輸出信號，所述位置傳感器包括設(shè)置于缸體接近其密封端處的第一位置感應(yīng)器、以及設(shè)置于所述缸體遠(yuǎn)離其密封端處有第二位置感應(yīng)器；所述第一活塞桿接近其封閉端處的內(nèi)圓周面沿軸向均勻開設(shè)有十條凹槽，所述凹槽的橫截面呈V型，所述凹槽的深度為0. 1mm，長度為所述第一活塞厚度的1. 5倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式增力油缸，其特征在于所述第一導(dǎo)向套的材料為青銅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式增力油缸，其特征在于所述柔性密封圈的材料為拉伸率高于65%的工程塑料或橡塑合成材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式增力油缸，其特征在于所述第一導(dǎo)向套外表面還裝設(shè)有防塵圈，所述防塵圈設(shè)置于所述斯特封及柔性密封圈之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合式增力油缸，包括缸體、置于所述缸體內(nèi)的第一活塞桿及固定于所述第一活塞桿上的第一活塞，所述第一活塞桿內(nèi)部為圓柱形空腔，在所述缸體的密封端焊接固定有第二活塞桿，所述第二活塞桿端部穿過所述第一活塞并與置于所述第一活塞桿內(nèi)的第二活塞固定連接，由此形成四個(gè)油缸區(qū)域，并通過開設(shè)的輸油孔兩兩相互連通，使得油缸工作時(shí)，油泵輸送的工作介質(zhì)同時(shí)作用于第一活塞及第二活塞，在油缸外形尺寸不變及液壓系統(tǒng)壓力不變的情況下，顯著提高油缸的輸出推力。
文檔編號F15B15/16GK102162479SQ201110116700
公開日2011年8月24日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者朱克慕 申請人:浙江浦大液壓機(jī)械有限公司