[发明专利]一种增强型液压缸

说明书

本发明公开了一种增强型液压缸，包括缸体(1)，在靠近所述缸体(1)两端的外侧圆柱面处分别设有环形应力抑制结构(2)，所述环形应力抑制结构(2)处的缸体壁厚大于所述缸体其余部位的壁厚，且所述环形应力抑制结构(2)设置于所述缸体液体作用段两端所产生的应力突变区域。本发明通过在靠近液压缸体的两端位置设置环形应力抑制结构，使环形应力抑制结构设置于两端应力突变区域，大大改善承压后缸体内部的应力分布，使缸体两端部位置的应力值不大于缸体其它部分的应力值，保障缸体在其它部分结构不变的情况下可以承受更高的液体压力，实现增加液压缸体支撑力的功能，缸体的承载能力得以提高。

技术领域

本发明属于液压支撑技术领域，更具体地讲，本发明涉及一种增强型液压缸。

背景技术

液压缸是工程上常用的主要支撑部件，由缸体、活塞及活塞杆组成，高压工作液体作用在活塞上形成对活塞杆的作用力，从而实现液压缸的支撑能力。通常，液压缸的缸体是等壁厚的，由金属圆管加工而成，金属圆管的机械强度决定了液压缸的承载能力。如图1、图2和图3所示，通过对液压缸的缸体在高压工作液体作用下的受力情况进行分析，发现缸体的两端约各100mm处应力值最大，达到239MPa，其它部分应力值为220MPa，缸体其它部分的应力值明显小于两端A、B两点处的应力值，最大应力发生在接近液压缸顶部及底部位置处，表明该位置最容易发生破坏，是液压缸工作过程中薄弱环节，也是液压缸最大工作强度的控制部位。当液压缸超过承载极限时会在A、B两点先损坏，而缸体的其它部分并没有达到强度极限，因此并没有充分发挥材料的全部性能。

发明内容

为此，本发明为了降低液压缸两端位置所产生的最大应力，提高液压缸的承载能力，提供了一种增强型液压缸。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种增强型液压缸，包括缸体，在靠近缸体两端的外侧圆柱面处分别设有环形应力抑制结构，所述环形应力抑制结构处的缸体壁厚大于所述缸体其余部位的壁厚，且所述环形应力抑制结构设置于所述缸体液体作用段两端所产生的应力突变区域。

优选地，所述环形应力抑制结构为一环形封闭的加强环，所述加强环固定设置于所述缸体的外侧圆柱面。

靠近所述缸体两端位置设置的两所述加强环的中性面位于所述缸体液体作用段以内。

所述加强环的断面为梯形断面，所述梯形断面中的较宽一底面与所述缸体外侧圆柱面相贴合。

或优选地，所述加强环的断面为方形断面或半圆形断面，所述加强环的内侧面与所述缸体外侧圆柱面完全贴合。

所述加强环和所述缸体为一体成型结构，或所述加强环与所述缸体的外侧圆柱面之间通过焊接形成一体结构。

所述环形应力抑制结构位于距离所述缸体液体作用段两端部轴向距离50mm～150mm的位置，所述环形应力抑制结构的宽度为30mm～100mm，且其径向厚度≥6mm。

本发明技术方案，具有如下有益效果：

本发明通过在液压缸体液体作用段两端所产生的应力突变区域设置环形应力抑制结构，大大改善承压后缸体内部的应力分布，使缸体两端部位置的应力值不大于缸体其它部分的应力值，保障缸体在其它部分结构不变的情况下可以承受更高的液体压力，实现增加液压缸体支撑力的功能，缸体的承载能力得以提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有液压缸体结构图示；

图2为对现有液压缸体结构进行模型计算的结果图示；

图3为现有液压缸壁纵向应力分布图示；