再谈液压缸的缓冲装置.doc

再谈液压缸的缓冲装置3 陈　升33 1　设置的意义 当液压执行器驱动质量较大和速度较快的工作部件,在运动状态下突然停止或换向时,由于运动部件具有较大的动能,因此在液压回路中将会产生很大的冲击和振动,从而影响运动部件的定位精度,严重时还将妨碍机器的正常工作,甚至损坏机件。工作部件质量愈大,运动速度愈快,问题将表现得愈为突出。特别是在液压缸的活塞行程终点,将会因惯性而使活塞与缸底发生碰撞、引起冲击、产生噪声,以致损坏液压缸或被驱动件。为消除或减小液压冲击,必须设置缓冲装置。 2　解决缓冲的方法 缓冲装置通常是由节流作用产生内压来抵抗液压推力、惯性和负载力,从而达到降低液压缸运动速度的目的。实现液压缸的缓冲可以有多种途径,如利用行程节流阀或比例节流阀等所组成的缓冲回路均可达到缓冲的目的。但由于该种设置位于系统中无疑将会增加系统管理的复杂性,给使用、维修带来一定的不便。另外,该种设置作为缓冲回路常用于液压缸行程不在临近终点时的换向回路中。对于液压缸行程终点的缓冲则在液压缸本身结构上采取措施,以使结构简单紧凑,便于维修保养,同时又可达到升压降速的目的,如液压缸端部设置的缓冲装置。 3　现有缓冲装置的缺陷 现有教科书中介绍的和常用的节流缓冲装置,虽然缓冲效果较为理想,但缓冲活塞与缓冲腔须在加工和使用中确保其具有良好的同轴度,否则,将会由于二者的别劲,而造成液压缸缓冲行程中的低速爬行或缓冲失效现象。另外,在活塞返回时,由于缓冲节流孔达到最小闭合状态,此时将会造成推力不足、活塞起动缓慢等现象,同时,外界条件的影响(如油液黏度、油液污染程度等也将上升到最为敏感的阶段。 4　新型缓冲装置 为解决上述缺陷,文献[1]中曾介绍了一种新型的组合式节流缓冲装置,其结构如图1所示。 由于该种结构外型尺寸较大,使其仅适用于液压缸的无杆端缓冲装置中,且出于维修保养的方便,液压 　3收稿日期　971229 　33徐州筑路机械厂,221004　徐州市铜山路248号缸缸底与缸体又必须以非焊接式连接。由于上述因素的制约,使其推广使用性能大为降低。现再介绍一种新型的组合式液压缓冲装置,其结构如图2所示 。 11螺母　21缸底　31导向杆　41弹簧 51孔用弹性挡圈　61缓冲滑套　71缸体　81活塞 图1　 组合式节流缓冲装置 11缸底　21缓冲缸体　31缓冲活塞　41缓冲杆 51缸体　61活塞　71活塞杆　81缸盖 91弹簧　101缓冲头 图2　组合式液压缓冲装置 该缓冲装置的工作原理为:当活塞推动缓冲杆向左移动时,A腔中的油液将通过缓冲杆上一系列交错布置且直径由左至右逐渐减小的节流小孔排至B、C 腔。由于C腔中的油液直接进入油箱,故在缓冲杆左移的过程中,A腔经节流小孔排出的油液除一部分填充不断增大的B腔容积外,其余的将经C腔流回油箱,从而达到节流缓冲的目的。同时,与不断受到压缩的弹簧9一起完成变节流缓冲的全过程。由于弹簧9的作用,故可以克服节流小孔直径过小、易于堵塞且缓冲压力过高等缺点。而在活塞右移时,由于泵源提供的压力油液直接作用在活塞端面,从而又可克服活塞起动速度缓慢、推力不足等缺点,同时,在弹簧力的作用下,缓冲杆右移,A腔形成负压,油液将通过节流小孔直接进行填充,从而为下次缓冲做好准备。当然,当 22液压与气动 该缓冲装置用于缸无杆端缓冲时,也可直接在缓冲缸体上设置节流小孔 。 11缸底　21活塞杆　31活塞　41缸体　51缓冲装置 图3　直接加设在液压缸活塞上的缓冲装置 由于该缓冲装置体积小,设置方便,故在大直径的液压缸需要进行双向缓冲时,可将该装置直接加设在液压缸的活塞上,此时的缓冲小孔则只能设置在缓冲杆上。缓冲装置的数量可根据系统压力进行交错对称布置,,同时,在缓冲行程中也不易对活塞造成缓冲倾翻力矩,以免 使活塞别劲而造成磨损不均,缩短使用寿命。其结构如图3所示。 同理,该缓冲装置加设在活塞的单面,则可满足液压缸单方向上的缓冲要求。 另外,对于该缓冲装置与活塞的装配方式,可采用压入式,即将缓冲缸体用过盈配合的方式压入活塞孔中,也可采用螺纹连接法,即在缓冲缸体外表面车削成螺纹,旋入活塞相应的孔中。5　结论 该缓冲装置不仅可满足各种形式的缓冲要求,而且克服了常用节流孔缓冲形式的不足,而安装方式上的灵活多变又给其使用带来了极大的方便。所以,当该缓冲装置形成标准及系列后,即可满足各种压力及缓冲形式下的工作要求,具有更重要的推广使用价值。 参考文献 1　陈升.液压缸的缓冲装置.工程机械,1996(102　官忠范.液压传动系统.北京:机械工业出版社,19913　林建亚,何存兴.液压元件.北京:机械工业出版社,19894　雷天觉.液压工程手册.北京:机械工业出版社,1990 全国科学技术名词审定委员会 郑重推荐具有权威性的科学技术名词丛书和软盘 　　全国科学