[实用新型]缸筒侧壁设置油孔组的液压油缸

说明书

技术领域

本实用新型涉及到挤压铸造机中驱动料筒作摆动运动的油缸。也适用于一般意义上的液压油缸。

背景技术

在立式与卧式挤压铸造机中，目前采用油缸中的活塞移动来驱动料筒作摆动运动，由于料筒质量较大，有较大的惯性，所以，要求活塞移动开始时要缓慢，并逐渐加速，料筒摆动基本到位时，活塞移动又要由快变慢，使料筒不至因运动惯性做向前冲摆，造成损坏，而是正确摆动停止到指定位置。为了实现这一目的，目前在液压油路中设置比例阀和节流阀来控制驱动活塞的进油量，该控制装置复杂，且因工作环境温度高和粉尘多而时有故障。

发明内容

为了解决现有料筒摆动运动液压油缸控制装置存在的不足，本实用新型提出一种新的思路和新的结构，在没有额外的控制装置的情况下，使得活塞在运动过程能自行调节运动速度，实现缓慢启动，逐步加速，高速匀速运动，逐步减速和缓慢停止运动的五个运动阶段。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案如下：改变油缸的进出口油路，在缸筒(3)两端的侧壁各加工一组等距离分布的油孔组，该油孔组最靠近缸筒(3)端头的油孔称为第一油孔，左边的油孔组与缸筒(3)侧面的无杆腔进出油板(7)相连通，右边的油孔组与缸筒(3)侧面的有杠腔进出油板(6)相连。设油孔组的总长度为L，缸筒(3)中间没有油孔部分长度为D，缸筒(3)总的有效长度为2L+D，如图1所示。置活塞(2)在缸筒(3)中，且活塞(2)高度为Δ的凸起贴靠在缸筒(3)左边的无杆腔盖(1)上，通过缸筒(3)左边的无杆腔进出油板(7)向油孔组注入压力油，右边的油孔组通过有杆腔进出油板(6)接常压油箱，由于活塞(2)表面覆盖了缸筒(3)无杆腔除左边第一个孔以外所有油孔，高压油通过左边第一个孔进入无杆腔，开始时仅仅左边第一个孔进油，压力油推动活塞(2)缓慢启动，随着活塞(2)的运动，左边第二个孔逐渐露出，进油量变大，使活塞(2)的移动增速，直至左边油孔组所有油孔不被活塞(2)覆盖，进油量最大，出油也最畅通，活塞(2)高速匀速运动，进一步活塞(2)移动，逐步覆盖缸筒(3)有杆腔的油孔组，出油量变小，活塞(2)移动减速，直到只有右端第一个孔出油，出油量很小，活塞(2)缓慢运动，当活塞(2)前端凸起碰到有杆腔盖(5)时，使活塞(2)停止运动。当活塞(2)作回程运动时，有杆腔进出油板(6)进压力油而无杆腔进出油板(7)接常压油箱，反向重复上述过程，活塞(2)就从右到左缓慢启动，增速，高速匀速运动，减速，缓慢停止。回程时，压力油进入有杆腔体，而有杆腔体的体积比无杆腔体积小，所以回程时的平均速度要大于工作行程时的速度，正好符合了油缸慢进为工作行程，快退为回程的要求，提高了效率。

本实用新型的特点和有益效果是：不采用任何控制装置，可以利用油缸的自身结构特点，实现有杆活塞的五阶段移动，有较好的运动和动力特点，克服了被驱动件质量惯性对运动的不利影响；简化液压系统结构，降低成本，提高了运动的可靠性，减少故障；同时实现慢进快退，提高效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构图，图中1是无杆腔盖，2是活塞，3是缸筒，4是活塞杆，5是有杆腔盖，6是有杆腔进出油板，7是无杆腔进出油板。在图中，缸筒(3)无杆腔油孔组和有杆腔油孔组左右成对称分布。油孔组的轴向总长为L，缸筒中没有钻油孔段的长度为D，活塞的轴向有效长度为Z。活塞两端的高度凸起相同为Δ。在活塞用凸起贴靠在无杆腔盖或者有杆腔盖时，活塞不得覆盖油孔组的第一个油孔，根据这个要求来选定Δ的大小。

图2是活塞位移与活塞移动速度之间的关系图，可以看出，活塞移动速度由缓慢启动(I)，加速运动(II)，高速运动(III)，减速运动(IV)和缓慢停止(V)五阶段组成。调节缸筒(3)的有关尺寸L和D，油孔组油孔的直径大小和油孔的数量，调节活塞(2)的轴向长度Z，可以改变速度，而且可以在一定程度改变上述五阶段的相互比例。

本实用新型技术已经在SCH系列卧式挤压铸造机中应用，取得较好的效果。本实用新型技术也可以应用于一般液压油缸和活塞的设计，从而大大简化液压控制系统，并提高运动的可靠性。

具体实施方式

缸筒(3)油孔组的油孔截面大小及油孔的数量决定了油的流量，通过设计不同直径的油孔及油孔的数量可以调节活塞(2)的移动速度和移动时间。活塞(2)的轴向长度Z要设计得当，活塞(2)处于无杆腔或有杆腔的极限位置时，活塞(2)与缸筒(3)接触部分要覆盖无杆腔或有杆腔侧除第一油孔以外的所有油孔。在活塞(2)两侧设置凸起，当活塞(2)的凸起贴靠在有杆腔盖或无杆腔盖上时，第一油孔始终不被封闭覆盖。如图1所示，活塞(2)上要有凸起且凸起直径要小，当活塞处于左右边极限位置时，经第一个油孔流入缸筒(3)的高压油作用于活塞端面推动活塞(2)，要保证其启动推力。如果不在活塞(2)上设置凸起，可在有杆腔盖(5)和无杆腔盖(1)上设置凸起，效果相同。当活塞(2)的轴向长度Z小于缸筒(3)无油孔部分长度D时，才会出现活塞(2)高速匀速运动阶段。在应用于SCH系列卧式挤压铸造机摆动料筒的液压油缸时，Z远远小于D，所以活塞(2)有明显的高速匀速运动段。