几种常用液压缸缓冲装置结构设计

几种常用液压缸缓冲装置结构设计

摘要：本文对高速液压缸；大缸径、长行程液压缸及各种自卸车液压缸的缓冲装置提出了不同的结构设计，有针对性的解决了液压缸活塞与缸盖发生机械碰撞。

关键词：液压缸缓冲装置

1、引言

在液压系统中使用液压缸驱动具有一定质量的机构，当液压缸运动至行程终点时具有较大动能，如未作减速处理，液压缸活塞与缸盖将发生机械碰撞，产生冲击、噪声，有破坏性。为缓和及防止这种危害发生，因此可在液压回路中设置减速装置或在缸体内设缓冲装置。

2、几种液压缸缓冲装置结构设计

2.1高速液压缸缓冲装置结构设计

（1）液压缸特点及缓冲装置结构设计

高速液压缸工作时，活塞终端速度可以达到5m／s以上，若直接与端盖相撞，在惯性力和液压力的作用下，不但会损坏端盖，而且会产生较大的冲击载荷，对系统产生不利的影响。高速液压缸缓冲装置如图1a所示，主要由液压缸体、活塞、挡块、活塞杆、固定螺母、复位弹簧组成。其中活塞杆有四个台阶轴用来放置和固定活塞和挡块，螺母将活塞与活塞杆固定于一体。挡块为圆锥形，所以过流面积不断变化。

（2）工作原理

当活塞杆走到行程末端时，挡块3被液压缸端部限位停止运动，而活塞2、活塞杆4，固定螺母5继续向前运动，这时活塞与挡块形成节流缝隙，活塞与挡块之间的容腔压力增加，与活塞的惯性力和作用在活塞左端的液压力相对抗，从而达到缓冲的目的。

2.2大缸径、长行程液压缸缓冲装置结构设计

(1) 液压缸特点及缓冲装置结构设计

对于水平安装的大缸径长行程液压缸，由于活塞杆和活塞的巨大自重、零件的机械加工误差及安装误差等原因，液压缸在运行的过程中易引起导向部分靠近承重一侧的快速磨损，从而导向元件的偏心，体现到缓冲元件上，就是缓冲环和缓冲孔之间过大同轴度，将引起运行困难或产生机械故障。大缸径、长行程液压

缸缓冲装置如图1b所示，主要由单向阀、缸底、螺钉、缓冲套、弹簧、弹簧座和节流阀组成。采用这种结构的缓冲装置当活塞到达行程终端之前的一段距离内，设法把排油腔内油液的一部分或全部封闭起来，使其通过节流小L (或缝隙)排出，从而使被封闭的油液产生适当的缓冲压力作用在活塞的排油侧上，与活塞的惯性力相抵抗，进而达到减速制动的目的。

(2)工作原理

在液压缸进入缓冲行程后，弹簧座6在弹簧5的作用下被压在缸底2的缓冲台阶面上，形成配合面I，配合面I和配合面Ⅱ共同作用将机械能转换为液压能，这些被封存的油液通过节流阀7的小孔缓慢流出排油腔。由于节流小孔的阻尼作用，封存的油液被缓慢释出，从而实现了液压能的缓慢释放，进而实现了对活塞及活塞杆减速制动的过程。由于配合面I和配合面Ⅱ不会受导向元件同轴度及机械误差的影响，从而消除了偏心对缓冲过程的影响。

2.3自卸车液压缸缓冲装置结构设计

(1) 液压缸特点及缓冲装置结构设计

一般工程机械用自卸车一般采用的是普通双作用式单杆活塞缸，具有输出力大，速度小等特点。这种场合，可设计成恒节流缓冲与变节流缓冲两种型式，缓冲装置结构设计如图2所示，主要是由活塞杆、缸筒、活塞、圆锥形弹簧、缓冲块、轴用挡圈及缸盖组成的。其能量转化机理是把动能转化为热能，热能则由循环的油液带出到液压缸外。

(2)工作原理

在图3a中，当活塞3向缸盖7方向运动时，缓冲块5在挡圈6和弹簧4的作用下也随着活塞3向缸盖方向运动。当缓冲块与缸盖平面复合时，无杆腔内形成缓冲油腔。被封闭的油液只能从节流孔排出，从而实现节流缓冲。图3b是在图3a的基础上加以改进的，在缓冲块的进油管上增设小孔，当活塞3向缸盖7方向运动时，通过改变节流孔的数量来改变节流面积，从而达到变节流的效果。从图3可以看出，当活塞反向运动时，活塞也不会因推力不足而产生起动缓慢或困难的现象。

3、结束语

针对液压缸的特点及工作场合，采用不同的缓冲装置，可有效地节省成本，实现动作可靠。

参考文献：

[1]薛小伟.高速液压缸缓冲装置设计与分析[J].液压与气动,2010,11期：70.

[2]樊桂萍等. 一种新型缓冲装置在大缸径、长行程液压缸中的应用[J]. 液压气动与密封,2010,10期:42.

[3]于跃东等. 一种新型的液压缸缓冲机构[J].液压与气动,2009,1期:81.

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