CN101182855A - 胶囊式单作用柱塞液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种胶囊式单作用柱塞液压缸，包括缸体、导向环、缸盖、柱塞，关键技术是在液压缸内设置胶囊和胶囊托，将胶囊内腔做为液压缸的液压工作腔(密封容积腔)，液压介质与缸体、柱塞间无接触，柱塞上有两个导向环，运动时由两个导向环共同导向，两个导向环间距固定不变，胶囊仅承担推力作用。其原理是：当压力液压介质进入胶囊内腔后，胶囊的体积增大，推动柱塞伸出，当外载荷大于胶囊中的液压力后，外载荷推动柱塞缩回，胶囊的体积缩小，胶囊内腔中的液压介质被挤出。液压缸不存在液压介质损耗，对于无泵式或泵常闭式液压系统特别适用，一次充注液压介质后能长时间的保持液压介质的容量；本液压缸应用范围广泛。

Description

胶囊式单作用柱塞液压缸

技术领域

本发明涉及一种液压缸，特别是一种胶囊式单作用柱塞液压缸

背景技术

液压缸在工业产品中应用非常广泛。通用的柱塞式液压缸有许多优点，但有一个缺点：在液压缸工作过程中，由于柱塞的表面附着液压介质的液膜，在柱塞伸出过程中，不断将液压介质通过液膜带出密封容积腔，尽管每次带出的量是非常少的，但成千上万次累积后，带出的量也是比较大的，损耗了液压系统中的液压介质。如果液压系统有液压泵同步工作，这个缺点是无所谓的，损耗的液压介质可以及时得到补充。但如果液压系统中没有液压泵同步工作，为了保证液压系统的正常运转，就需要在工作若干小时后就要补注一次液压介质。这个缺点是通用柱塞的密封结构固有的，通过改进密封，可以减少液压介质的损耗，但无法完全消除。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种设有胶囊作为液压工作腔的、不耗液压介质的胶囊式单作用柱塞液压缸。

本发明的技术方案是：囊式单作用柱塞液压缸是包括缸体、导向环、缸盖和柱塞，其特征是在缸体内设有胶囊和胶囊托，其胶囊是包括胶囊体和油口，胶囊体内腔为液压缸的液压工作腔(密封容积腔)，使其胶囊体内腔中的液压介质与缸体和柱塞无接触，胶囊体设置在缸体内腔中，其胶囊体上的油口伸出缸体外通过止动螺母固定；胶囊体外形结构与缸体内腔相匹配。胶囊工作面设置胶囊托，带导向环的柱塞设置在缸体内腔并与胶囊和胶囊托相触，缸盖与缸体固接。缸体内腔形状是根据实际情况设计的，即缸体内腔形状各异，有矩形或方型或圆形或异型结构，如缸体内腔为异型，其缸体内腔中的胶囊的外形结构设计为与缸体内腔相匹配的异形结构；车辆液压旁承缸的缸体内腔为中心带凸台及柱塞孔的凹形结构，其胶囊外型结构与缸体内腔形状相匹配的凹形结构设置在缸体内腔中；柱塞设计为十字状结构。柱塞上有两个导向环，根据具体情况，在缸盖与柱塞之间可设置防尘圈。

胶囊式单作用柱塞液压缸是根据工作要求具体设计液压缸的结构和胶囊结构。其原理是：当压力液压介质进入胶囊内腔后，胶囊的体积增大，推动柱塞伸出。当液压系统中的方向控制阀换向或外载荷大于胶囊中的液压力后，外载荷推动柱塞缩回，胶囊的体积缩小，胶囊内腔中的液压介质被挤出。

本发明的核心在于将胶囊内腔做为液压缸的液压工作腔(密封容积腔)，液压介质与缸体、柱塞间无接触，不另外需要密封件，运动时由两个导向环共同导向，两导向环间距固定不变，胶囊仅承担推力作用。因此在液压缸工作过程中，在柱塞的表面上不存在液压介质的液膜问题，液压缸也就不存在液压介质损耗的问题，如果其它部位无泄露现象，就无需补充液压介质。特别适用于无泵式或泵常闭式液压系统，一次充注液压介质后能长时间的保持液压介质的容量。

本液压缸由于不存在相互摩擦的密封工作面，柱塞与缸体无配合要求，所以制造的尺寸精度、表面粗糙度的要求比通用液压缸略低，缸体的内孔不需要精加工，零件的安装、更换更容易。胶囊是单独的一个部件，若损坏了，只需更换一个即可，且更换容易。

附图说明

图1为胶囊式单作用柱塞液压缸结构示意图；

图2为柱塞液压缸胶囊结构示意图；

图3为铁道车辆液压旁承缸结构示意图；

图4为铁道车辆液压旁承缸中的胶囊结构示意图；

图中：1-缸体，2-止动螺母，3-胶囊，4-胶囊托、5-导向环，6-缸盖，7-防尘圈，8-柱塞，31-胶囊体，32-油口。

具体实施方式

实施例一参看图1和图2，胶囊式单作用柱塞液压缸包括缸体1、导向环5、缸盖6和柱塞8，其特征是在缸体1内设有胶囊3和胶囊托4，其胶囊3是包括胶囊体31和油口32，胶囊体31内腔为液压缸的液压工作腔(密封容积腔)，使其胶囊体3 1内腔中的液压介质与缸体1、柱塞8无接触。胶囊体31设置在缸体1内腔中，其胶囊体3 1上的油口32伸出缸体1外通过止动螺母固定，胶囊体31外形结构与缸体3内腔相匹配。胶囊3工作面设置胶囊托4，再将带导向环5的柱塞8设置在缸体1内腔并与胶囊3和胶囊托4相触，最后将缸盖6与缸体1固接。本发明是根据工作要求具体设计液压缸的结构和胶囊结构，使其胶囊置于缸体内腔中。在缸盖6与柱塞8之间可设置防尘圈，用于防尘。

本胶囊式单作用液压缸的环境要求、工作要求与普通液压缸相同，应用范围广泛，可以用于铁道车辆液压旁承、千斤顶、液压支柱、制动缸、锁紧缸等各种单作用推力液压缸的工作场合。胶囊适用于系列化、通用化，适合于专业化生产，也适用于为特定的产品单独设计、制造。

实施例二，参看图3和图4，具体以铁道车辆液压旁承缸为例，从图中可以看出，胶囊3设置在缸体1内，液压旁承缸为凹型结构，内腔中心有一带轴孔的凸台，故胶囊3的外形结构设计与缸体1内腔相匹配置于缸体内腔中，胶囊体31上的油口32伸出缸体1外，通过止动螺母2固定。胶囊3的工作面设置胶囊托4；柱塞8为十字形状，柱塞8上有两个导向环5，柱塞8前端经胶囊体31的中心孔伸至缸体1内腔凸台的轴孔内，柱塞8的中部横板分别与胶囊体31的工作面和胶囊托4相触，最后缸盖6压住柱塞8的中横板与缸体1固定。

铁道车辆液压旁承缸用于需要根据路况迅速调节旁承高度的铁道专用货车车辆。由于枕梁内腔比较宽，因而缸径可以比较大，这样胶囊内的液压压力可以相应降低，使得系统压力和对系统的密封要求相对低一些。由于采用中央上方导向，增大了两个导向环间距，提高了导向稳定性，柱塞与缸体无配合要求，缸体的内孔不需要精加工，需要加工的外圆柱面也较小。这实际就是一种根据实际需要而专门设计的变型产品。

Claims (6)

1.一种胶囊式单作用柱塞液压缸，包括缸体(1)、导向环(5)、缸盖(6)和柱塞(8)，其特征在于：

所述缸体(1)内设有胶囊(3)和胶囊托(4)，其胶囊(3)是包括胶囊体(31)和油口(32)，胶囊体(31)内腔为液压缸的液压工作腔，使其胶囊(31)内腔中的液压介质与缸体(1)和柱塞(8)无接触，胶囊体(31)设置在缸体(1)内腔中，其胶囊体(31)上的油口(32)伸出缸体(1)外通过止动螺母固定，胶囊体(31)外形结构与缸体(3)内腔相匹配；

所述胶囊(3)工作面设置胶囊托(4)，带导向环(5)的柱塞(8)设置在缸体(1)内腔并与胶囊(3)和胶囊托(4)相触，缸盖(6)与缸体(1)固接。

2.根据权利要求1所述的胶囊式单作用柱塞液压缸，其特征在于所述的缸体(1)内腔为异型结构，其缸体(1)内腔中的胶囊(3)外形结构与缸体(1)内腔相匹配的异形结构。

3.根据根据权利要求1所述的胶囊式单作用柱塞液压缸，其特征在于所述的缸体(1)内腔设计为中心带凸台及柱塞孔的凹形结构，其缸体(1)内的胶囊(3)外型结构与缸体(1)内腔形状相匹配设置在缸体(1)内腔中。

4.根据权利要求1所述的胶囊式单作用柱塞液压缸，其特征在于所述的柱塞(8)设计为十字状结构。

5.根据权利要求1所述的胶囊式单作用柱塞液压缸，其特征在于所述的柱塞(8)上有两个导向环。

6.根据权利要求1所述的胶囊式单作用柱塞液压缸，其特征在于所述的缸盖(6)与柱塞(8)之间有防尘圈。

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