帶高壓接近開關的近程保壓高壓重型液壓缸的製作方法

2023-06-11 20:51:01

專利名稱：帶高壓接近開關的近程保壓高壓重型液壓缸的製作方法
技術領域：
本發明屬於液壓設備技術領域，涉及一種液壓缸的改良，具體是一種能夠精確檢 測活塞杆位置和速度的帶高壓接近開關的近程保壓高壓重型液壓缸。
背景技術：
液壓缸是一種將液壓能轉變為機械能，使機械實現往復直線運動或擺動的裝置， 其傳動工作平穩，可靠性高。由於實際工作要求的複雜性越來越大，液壓缸控制精度的要求 越來越高，現有的普通液壓缸已無法完全契合生產需要，導致生產效率較低；而且不具有安 全保護功能，安全性差。為滿足實際要求，普通液壓缸上通常裝上行程開關或接近開關，用 來對往復運行的活塞兩端的極限位置進行控制。目前，行程開關或接近開關通常是設置在液壓缸的外部，其不僅佔據空間，而且容 易受周圍工作環境的影響，如油漬、溶液、塵埃的汙染。另外，由於活塞杆在運行過程中會產 生振動，使得重複定位精度逐漸變差，難以對液壓缸兩端的運行極限進行精確控制，逐漸無 法滿足自動控制的要求。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中存在的不足，提供一種結構緊湊合理的帶高壓 接近開關的近程保壓高壓重型液壓缸，該液壓缸佔用空間少，安裝調試方便，使用壽命長； 同時能夠實現保壓鎖緊，提高了液壓缸的安全性，實現了液壓缸的自動化控制。按照本發明提供的技術方案，所述帶高壓接近開關的近程保壓高壓重型液壓缸包 括缸筒和配裝在缸筒內的活塞杆，所述缸筒的前後端分別安裝有缸頭和缸底，缸頭中心開 設有缸頭通孔，活塞杆穿在缸頭通孔內，活塞杆與缸頭通孔之間為密封滑動配合；所述活塞 杆的內端裝有活塞，活塞與缸頭之間形成活塞杆腔，活塞與缸底之間形成活塞腔；其特徵在 於所述活塞兩側的活塞杆上形成有第一周向凸臺和第二周向凸臺，缸頭內側面上凹設有 與第一周向凸臺對應的缸頭凹腔，缸底內側面上凹設有與第二周向凸臺對應的缸底凹腔; 所述缸頭上安裝有第一接近開關，活塞杆的第一周向凸臺進入缸頭凹腔時，與第一接近開 關的感應端呈非接觸式重疊；所述缸底上安裝有第二接近開關，活塞杆的第二周向凸臺進 入缸底凹腔時，與第二接近開關的感應端呈非接觸式重疊。作為本發明的進一步改進，作為本發明的進一步改進，所述缸底上安裝具有保壓 鎖定功能的功能閥塊，該功能閥塊一方面通過管路與活塞杆腔相連通，另一方面通過缸底 上開設的調節油孔與活塞腔相連通。作為本發明的進一步改進，所述第一接近開關和第二接近開關的外端裝有保護罩。作為本發明的進一步改進，所述缸頭通孔的內壁上設有三道周向凹槽，最外的凹 槽裝有防塵圈，中間的凹槽裝有密封圈，最內的凹槽裝有導向環；所述活塞的外壁上開設有 兩道周向凹槽，其中一道凹槽裝有密封圈，另一道凹槽裝有導向環。優選地，所述導向環採用青銅複合材料製成。作為本發明的進一步改進，所述缸頭和缸底上分別開設一徑向的通孔，所述第一 接近開關、第二接近開關以螺紋連接方式安裝在通孔內，第一接近開關、第二接近開關與通 孔內壁之間裝有密封環。作為本發明的進一步改進，所述功能閥塊由液控單向閥和溢流閥組成；所述液控 單向閥的進油口與液壓缸的活塞杆腔通過第一連接管道連通，所述溢流閥連接在第一連接 管道上；所述液控單向閥的出油口與液壓缸的活塞腔通過第二連接管道連通，液控單向閥 的控制油口與第二連接管道相連通。本發明與現有技術相比，優點在於(1)、整體結構緊湊合理，佔用空間少，安裝調試方便，省去在運動機構上設計和安 裝接近開關的繁瑣環節，為設計和安裝調試提供了極大的方便。(2)、各元件都是非接觸的，不會造成任何磨損，提高了設備的使用壽命。(3)、液壓缸上根據需要安裝具有保壓鎖定功能的功能閥塊，能夠提高系統安全性 和液壓缸工作的可靠性，而且還能降耗節能。


圖1為本發明優選實施例的結構示意圖。圖2為本發明中功能閥塊的液壓原理示意圖。
具體實施例方式下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。如圖所示實施例中的帶內置第二接近開關的近程保壓高壓重型液壓缸主要由缸 頭1、管路2、缸筒3、活塞杆4、活塞5、功能閥塊7、缸底9、第二接近開關11、保護罩12和第 一接近開關16等零部件組成。如圖1所示，活塞杆4配裝在缸筒3內，缸筒3的前後端分別利用螺釘和墊圈安裝 缸頭1和缸底8，所述缸頭1中心開設有缸頭通孔，活塞杆4穿在缸頭通孔內，活塞杆4與缸 頭通孔之間為密封滑動配合；所述活塞杆4的內端裝有活塞5，活塞5與缸頭1之間形成活 塞杆腔15，活塞5與缸底9之間形成活塞腔6 ；所述活塞5兩側的活塞杆4上形成有第一周 向凸臺14和第二周向凸臺13，缸頭1內側面上凹設有與第一周向凸臺14對應的缸頭凹腔 18，缸底9內側面上凹設有與第二周向凸臺13對應的缸底凹腔10 ；所述缸頭1上安裝有第 一接近開關16，活塞杆4的第一周向凸臺14進入缸頭凹腔18時，與第一接近開關16的感 應端呈非接觸式重疊；所述缸底9上安裝有第二接近開關11，活塞杆4的第二周向凸臺13 進入缸底凹腔10時，與第二接近開關11的感應端呈非接觸式重疊。如圖1所示，所述缸頭1和缸底9上分別開設一徑向的通孔，所述第一接近開關 16、第二接近開關11以螺紋連接方式安裝在通孔內，第一接近開關16、第二接近開關11與 通孔內壁之間裝有防止液壓油洩露的密封環17。所述第一接近開關16和第二接近開關11 分別通過導線與控制器連接，第一接近開關16和第二接近開關11的外端裝有保護罩12。如圖1所示，所述缸底9上安裝具有保壓鎖定功能的功能閥塊7，該功能閥塊7 — 方面通過管路2與活塞杆腔15相連通，另一方面通過缸底9上開設的調節油孔8活塞腔6
4相連通。所述功能閥塊7由液控單向閥7a和溢流閥7b組成(如圖2所示)；所述液控單向 閥7a的進油口與液壓缸的活塞杆腔15通過第一連接管道7c連通，所述溢流閥7b連接在 第一連接管道7c上；所述液控單向閥7a的出油口與液壓缸的活塞腔6通過第二連接管道 7d連通，液控單向閥7a的控制油口與第二連接管道7d相連通。液控單向閥7a具有保壓鎖 緊功能，溢流閥7b具有超壓洩壓功能，兩閥同時使用就能做到既能在設定壓力下保壓，又 能在超出設定壓力後洩壓到設定壓力。本發明直接將功能閥塊7安裝於液壓缸上，這樣控 制液壓缸的各閥與液壓缸之間的連接管道相當短，在高壓狀態下，管道不易洩露，液壓缸較 容易保壓，從而克服了閥塊與液壓缸之間的管路較長，管道長期處於高壓狀態下，管道的焊 接處易破損，液壓缸容易瀉壓，繼而會影響液壓缸正常使用等缺陷。如圖1所示，本發明中的活塞杆4與缸頭通孔之間、活塞5與缸筒3之間均為密封 滑動配合，為提高密封效果和滑動準確性，所述缸頭通孔的內壁上設有三道周向凹槽，最外 的凹槽裝有防塵圈，中間的凹槽裝有密封圈，最內的凹槽裝有導向環；所述活塞5的外壁上 開設有兩道周向凹槽，其中一道凹槽裝有密封圈，另一道凹槽裝有導向環。所述導向環優選 採用耐磨性能好的青銅複合材料製成。本發明中的第二接近開關11優選採用德國TURCK公司生產的 BID2-G180-AP6-H1141/S212型接近開關，其按照公知方式安裝使用。本發明的工作過程和工作原理如下工作時，活塞杆4在液壓油的壓力作用下在缸筒3內做往復直線運動。當活塞杆 4完全伸出時，其上的第一周向凸臺14進入缸頭凹腔18，第一周向凸臺14與第一接近開關 16的感應端呈非接觸式重疊，第一接近開關16發出感應信號，精確控制液壓缸活塞杆4伸 出的運動極限位置。當活塞杆4完全縮進時，其上的第二周向凸臺13進入缸底凹腔10，第 二周向凸臺13與第二接近開關11的感應端呈非接觸式重疊，第二接近開關11發出感應信 號，精確控制液壓缸活塞杆4縮進的運動極限位置。當液壓控制系統發生故障時(如系統故障、斷電、缸外管路2破裂或制動失靈等情 況)，所述功能閥塊7上能保持必需的液壓壓力，降低液壓控制系統故障時的損失。經實際 使用，在20MPa壓力下，本發明的液壓缸能在系統意外情況暫停供給壓力油時保證在10分 鍾內壓力下降不超過4%，極大的提高了液壓缸工作的可靠性和安全性。
權利要求
帶高壓接近開關的近程保壓高壓重型液壓缸，包括缸筒(3)和配裝在缸筒(3)內的活塞杆(4)，所述缸筒(3)的前後端分別安裝有缸頭(1)和缸底(9)，缸頭(1)中心開設有缸頭通孔，活塞杆(4)穿在缸頭通孔內，活塞杆(4)與缸頭通孔之間為密封滑動配合；所述活塞杆(4)的內端裝有活塞(5)，活塞(5)與缸頭(1)之間形成活塞杆腔(15)，活塞(5)與缸底(9)之間形成活塞腔(6)；其特徵在於所述活塞(5)兩側的活塞杆(4)上形成有第一周向凸臺(14)和第二周向凸臺(13)，缸頭(1)內側面上凹設有與第一周向凸臺(14)對應的缸頭凹腔(18)，缸底(9)內側面上凹設有與第二周向凸臺(13)對應的缸底凹腔(10)；所述缸頭(1)上安裝有第一接近開關(16)，活塞杆(4)的第一周向凸臺(14)進入缸頭凹腔(18)時，與第一接近開關(16)的感應端呈非接觸式重疊；所述缸底(9)上安裝有第二接近開關(11)，活塞杆(4)的第二周向凸臺(13)進入缸底凹腔(10)時，與第二接近開關(11)的感應端呈非接觸式重疊。
2.如權利要求1所述的帶高壓接近開關的近程保壓高壓重型液壓缸，其特徵在於所 述缸底(9)上安裝具有保壓鎖定功能的功能閥塊(7)，該功能閥塊(7) —方面通過管路(2) 與活塞杆腔(15)相連通，另一方面通過缸底(9)上開設的調節油孔(8)與活塞腔(6)相連ο
3.如權利要求1所述的帶高壓接近開關的近程保壓高壓重型液壓缸，其特徵在於所 述第一接近開關(16)和第二接近開關(11)的外端裝有保護罩(12)。
4.如權利要求1所述的帶高壓接近開關的近程保壓高壓重型液壓缸，其特徵在於所 述缸頭通孔的內壁上設有三道周向凹槽，最外的凹槽裝有防塵圈，中間的凹槽裝有密封圈， 最內的凹槽裝有導向環；所述活塞(5)的外壁上開設有兩道周向凹槽，其中一道凹槽裝有 密封圈，另一道凹槽裝有導向環。
5.如權利要求1所述的帶高壓接近開關的近程保壓高壓重型液壓缸，其特徵在於所 述缸頭(1)和缸底(9)上分別開設一徑向的通孔，所述第一接近開關(16)、第二接近開關 (11)以螺紋連接方式安裝在通孔內，第一接近開關(16)、第二接近開關(11)與通孔內壁之 間裝有密封環(17)。
6.如權利要求2所述的帶高壓接近開關的近程保壓高壓重型液壓缸，其特徵在於所 述功能閥塊(7)由液控單向閥(7a)和溢流閥(7b)組成；所述液控單向閥(7a)的進油口與 液壓缸的活塞杆腔(15)通過第一連接管道(7c)連通，所述溢流閥(7b)連接在第一連接管 道(7c)上；所述液控單向閥(7a)的出油口與液壓缸的活塞腔(6)通過第二連接管道(7d) 連通，液控單向閥(7a)的控制油口與第二連接管道(7d)相連通。
7.如權利要求4所述的帶高壓接近開關的近程保壓高壓重型液壓缸，其特徵在於所 述導向環採用青銅複合材料製成。
全文摘要
本發明涉及一種帶高壓接近開關的近程保壓高壓重型液壓缸。其包括缸筒和配裝在缸筒內的活塞杆，缸筒的前後端分別安裝有缸頭和缸底，缸頭中心開設有缸頭通孔，活塞杆穿在缸頭通孔內，活塞杆與缸頭通孔之間為密封滑動配合，所述活塞杆的內端裝有活塞；其特徵在於所述活塞兩側的活塞杆上形成有第一周向凸臺和第二周向凸臺，缸頭上安裝有第一接近開關，活塞杆的第一周向凸臺進入缸頭凹腔時，與第一接近開關的感應端呈非接觸式重疊；所述缸底上安裝有第二接近開關，活塞杆的第二周向凸臺進入缸底凹腔時，與第二接近開關的感應端呈非接觸式重疊。本發明結構緊湊合理，佔用空間少，安裝調試方便，使用壽命長，能夠實現保壓鎖緊，安全性高。
文檔編號F15B15/14GK101900148SQ20101023048
公開日2010年12月1日 申請日期2010年7月12日 優先權日2010年7月12日
發明者宋國裕, 殷嘉壽, 潘志榮 申請人:無錫市長江液壓缸廠