再谈液压缸的缓冲装置

1、再谈液压缸的缓冲装置3陈升331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

2、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

3、,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97122933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

4、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

5、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

6、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

7、技术名词丛书和软盘全国科学技术名词审定委员会(原称全国自然科学名词审定委员会,简称全国名词委于1985年经国务院批准成立,是经国务院授权,代表国家进行科技名词审定、公布和管理的权威性机构。现任主任委员为著名科学家,中科院院士卢嘉锡教授。国务院1987年8月12日明确批示:“经全国自然科学名词审定委员会审定公布的名词具有权威性和约束力,全国各科研、教学、生产、经营以及新闻出版等单位应遵照使用。”为认真贯彻国务院这一指示精神,国家科委、中国科学院、国家教委、新闻出版署1990年6月23日发出联合通知,提出三项明确要求:各新闻单位要通过各种宣传媒介宣传名词统一的重要意义,并带头使用已公布的名词。各编

8、辑出版单位今后出版的有关书刊、文献、资料,要求使用公布的名词。特别是各种工具书,应把是否使用已公布的规范词,作为衡量该书质量的标准之一。凡已公布的各学科名词,今后编写出版的各类教材都应遵照使用。这一通知精神,极其有力地促进了规范名词的推广和应用工作。迄今全国名词委共组建了理、工、农、医和交叉学科的名词审定分委员会51个,1700多位科学家参加了名词审定工作。经全国名词委审定的科技名词遵循各学科框架,具有缜密、完整的系统性,并且非常严谨、准确、规范,既保证科学性,又兼备实用性,对科研、教学、新闻出版和学术交流起到很好的作用,对提高各类人员的工作水平有着非常重要的意义。如在1995年进行的中国辞书评奖活动中,即把各类辞书是否使用全国名词委公布的规范名词作为能否获奖的重要条件之一。目前,全国名词委已公布出版了41个学科的名词。已公布的41个学科名词均可提供数据库软盘。即将公布的名词有机械工程学