挖掘机液压油缸缓冲装置的设计方法与分析
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冲腔的压力 ， 其值等于稳态压力。
４最小缓 冲容量分析 ．
宣 萍
许 明
（ 安徽 省 产品质 量监 督检 验研 究院）
由上述分析可知， 缓冲行程越大 。 缓冲效果越好。但在实际 生产中， 缓冲行程不可能无限大。 而受缓冲柱塞长度限定（ 见图
摘 要 ： 文从 冰 箱 制 造 过 程 中静 电 产 生 的 方 式 及 易 本 产 生静 电 的 工序 入 手 ． 结 合 冰 箱 制 造 业 特 殊
活塞杆和缸筒具有较好的同轴度。这～同轴度是通过活塞杆和
要伸出时， 由通油孔 １ 向缓冲孔 １ 供油 ， ａ ｂ 液压油从缓冲孔 ｌ ｂ 给活塞杆施压， 同时， 单向节流阀５打开 ， 液压油通过补油通道
１ 直接进入缸体 ｌ ｃ 内向右推活塞 ３ 。 五、 缓冲装 置模 型及特－ 性分析
１ 缓冲装置模型
慢， 进入缓冲腔的行程越大， 缓冲效果越好； 当缓冲行程结束时 ， 此值为残余速度。理论分析表明， 无论缓冲行程有多大， 都不可
能将活塞运行速度减 到零 。 ３ 力 一缓冲行程 特性 ． 压
缓冲腔压力由两部分组成 ： 一是稳态压力； 二是瞬态压力。
当 ｘ０ 缓冲腔压力值 Ｐ ＝ 时， 眦最大； 当合外力不变时， 缓冲腔的 压力最大值与缓冲面积成反比。当Ｘ． 为缓冲终止时缓 － ￣时，
的补油通道 １， 补油通道 ｌ 与缓 冲孔 Ｉ 相通 的端 口处设有 ｃ在 ｃ ｂ
图 ２ 缓 冲装 置 原理 模 型 图
■—■ ２１ ４ ０￣ 期 １
科 园 ｝
２ 度 一行 程特 性 ． 速
６
首先分析活塞的受力和运动， 设运动部件为研究的质点系，
总质量为 ｍ， 制动前活塞运动速度 ｖ， 。 活塞直径 Ｄ 缓冲柱塞直 ， 径 ｄ进油腔有效面积为 Ａ ， ， ， 压力 Ｐ， 缓冲腔有效面积为 Ａ ， 压
二 、 掘机液压 油缸 的缓冲 方法 挖
目 挖掘机液压油缸缓冲的方法基本有两种 ： 前， 一种是液压 的流量控制装置进行缓冲， 其结构较复杂： 另一种是液压缸内部
单向节流阀 ５ 当活塞杆４向回缩时， 活塞向左运动， 单向节流阀 ５ 处于节 与缓冲孑 的配合来缓冲： Ｌ１ ｂ 当活塞杆 ４ 运动到缸底停止后再需
缓冲装置。这种双作用液压缸浮动缓冲装置几乎不受活塞杆和
目的
缸筒同轴度影响， 工作可靠 、 寿命长、 缓冲效果好． 且适用于各种 固定缓冲和可调缓冲：同时， 还解决了传统缓冲装置造成的拉 伤、 胶合问题。 四、 冲装置结构 及缓 冲原理 缓 如图 １ 所示， 活塞杆 ４ 头部装有缓冲销 ２缸体 １ ， 内的底部 开有与缓冲销 ２ 配合的缓冲孔 １，缸体 １ ｂ 上开有与缓冲孔 １ ｂ 相通的通油孔 １，在缸体 ｌ ａ 上设有连通缓冲孑 ｂ Ｌ 与缸体内腔 １
囹２ 为液压缸的可调式节流口 缓冲装置原理模型图。在液
缸筒分别与前后端盖、活塞的间隙配合及各部件的形位公差来 压缸活塞端部有直径为 ｄ 的缓冲柱塞，缸盖上有与缓冲柱塞相
保证的， 实践中由于设计、 、 制造 装配、 使用等因素的影响， 常常 配的缓冲内孔， 当缓冲柱塞进入缓冲内孔后， 活塞与缸盖间的油 液须经节流阀排出， 从而使活塞运动受阻、 速度减慢， 达到缓冲 使这一同轴度难以控制， 这样就使得缓冲装置难以正常］作， ： 经 常发生拉伤、 胶合甚至损坏液压缸的情况。 为了保证液压缸缓冲正常稳定工作， 研发人员设计了浮动
Ａ Ｈ ＣＥ Ｃ Ｔ Ｎ Ｕ一 … Ｎ Ｅ ＳＩ ＥＨＯＯ Ｙ Ｃ ＬＧ Ｎ
事 ｛ ＆ 跫攀科 园 ｌ ； ｉ ’ 。
挖掘机 液压油缸 缓冲 装置 的设计方 法与分析
刘 传 让 （ 蚌埠 市行 星工程机械 有限公 司）
一
、
引 言
随着工程机械液压技术和市场的发展．要求挖掘机等丁程
机械液压缸活塞运动速度越来越高 ，其往复频率 和运动速度也
越来越高， 有的甚至高达每秒几十米。 为避免产生强烈撞击和振
动， 保证系统平稳工作， 防止传动部件损坏， 提高系统的工作性 能和寿命， 必须在其运动结束前进行缓冲。
图 １ 挖 掘 机 液 压 缸 内 缓 冲 装 置 结 构 原 理 图ห้องสมุดไป่ตู้
力 Ｐ。另外活塞还受负载力、 摩擦力、 ｆ斜安装时） 重力（ 顷 的作用。
为了使问题简化 ， 用总负载力 Ｆ 表示。当缓冲柱塞由 Ｘ 移至 ｘ ＋ ｄ 位置时， ｘ 质点系动能微分应等于作用于其上所有力的元功之
和。
分析可知 ： ｘ０ 即缓冲开始时， 当 ＝， 活塞的运动速度最快 ， 其 速度为 Ｖ ； 。 当活塞进入缓冲腔的行程 ｘ 增大， 活塞的运动速度减
效果 。
箱 制 造 过 程 中 因静 电 击 穿 电子 元 器 件 导 致 的
故障率 。
关键 词 ： 家用 电冰 箱 静 电 静 电 防护 措 施
实际应用中， 可以根据不同工况下的质量、 运动速度及初定 的最终缓冲压力， 求出最小缓冲容量 ｑ 然后根据液压缸的结 ， 构确定 Ａ 、 ， Ｈｌ 在满足 Ａ 和 ｌ的限定范围内达到最佳的缓冲效 Ｈ
的 工 艺流 程 ． 出静 电 防护 措 施 ， 提 旨在 降 低 冰
２， ）一般取缓冲行程 ：＝ ． —． ） ｌ （ １ ０１ Ｏ ０４ ７ 缓冲腔面积 Ａ 越大， Ｈ 缓冲效果越好。实际生产中的缓冲腔 面积由缓冲柱塞直径 ｄ 决定． 一般选取 ｄ （． ０ ） 则缓冲面 ＝Ｏ ～ ． ０， ３ ７ 积 Ａ＝０ ９０ ）Ｄ／。 Ｈ（． —． ｐ ２ 合理选择 ｌ Ｈ ０ ５ ４ Ａ 的取值可得最佳的缓冲
缸外部控制， 即在液压缸的控制回路上， 安装节流阀或其它形式 流状态。当活塞杆４ 运动到接近缸体 １ 的底部时， 通过缓冲销 ２
控制． 即在液压缸内部设计缓冲装置来实现缓冲， 其结构简单 、 １作可靠、 二 体积小、 Ｉ ｉ 缓冲一ｉ较好， ￣ 因而得到广泛应用。 本文采用
的设计方法即为内部缓冲装置 三、 设计方 案 挖掘机双作用液压缸缓冲装置正常稳定Ｔ作的主要因素是
４最小缓 冲容量分析 ．
宣 萍
许 明
（ 安徽 省 产品质 量监 督检 验研 究院）
由上述分析可知， 缓冲行程越大 。 缓冲效果越好。但在实际 生产中， 缓冲行程不可能无限大。 而受缓冲柱塞长度限定（ 见图
摘 要 ： 文从 冰 箱 制 造 过 程 中静 电 产 生 的 方 式 及 易 本 产 生静 电 的 工序 入 手 ． 结 合 冰 箱 制 造 业 特 殊
活塞杆和缸筒具有较好的同轴度。这～同轴度是通过活塞杆和
要伸出时， 由通油孔 １ 向缓冲孔 １ 供油 ， ａ ｂ 液压油从缓冲孔 ｌ ｂ 给活塞杆施压， 同时， 单向节流阀５打开 ， 液压油通过补油通道
１ 直接进入缸体 ｌ ｃ 内向右推活塞 ３ 。 五、 缓冲装 置模 型及特－ 性分析
１ 缓冲装置模型
慢， 进入缓冲腔的行程越大， 缓冲效果越好； 当缓冲行程结束时 ， 此值为残余速度。理论分析表明， 无论缓冲行程有多大， 都不可
能将活塞运行速度减 到零 。 ３ 力 一缓冲行程 特性 ． 压
缓冲腔压力由两部分组成 ： 一是稳态压力； 二是瞬态压力。
当 ｘ０ 缓冲腔压力值 Ｐ ＝ 时， 眦最大； 当合外力不变时， 缓冲腔的 压力最大值与缓冲面积成反比。当Ｘ． 为缓冲终止时缓 － ￣时，
的补油通道 １， 补油通道 ｌ 与缓 冲孔 Ｉ 相通 的端 口处设有 ｃ在 ｃ ｂ
图 ２ 缓 冲装 置 原理 模 型 图
■—■ ２１ ４ ０￣ 期 １
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２ 度 一行 程特 性 ． 速
６
首先分析活塞的受力和运动， 设运动部件为研究的质点系，
总质量为 ｍ， 制动前活塞运动速度 ｖ， 。 活塞直径 Ｄ 缓冲柱塞直 ， 径 ｄ进油腔有效面积为 Ａ ， ， ， 压力 Ｐ， 缓冲腔有效面积为 Ａ ， 压
二 、 掘机液压 油缸 的缓冲 方法 挖
目 挖掘机液压油缸缓冲的方法基本有两种 ： 前， 一种是液压 的流量控制装置进行缓冲， 其结构较复杂： 另一种是液压缸内部
单向节流阀 ５ 当活塞杆４向回缩时， 活塞向左运动， 单向节流阀 ５ 处于节 与缓冲孑 的配合来缓冲： Ｌ１ ｂ 当活塞杆 ４ 运动到缸底停止后再需
缓冲装置。这种双作用液压缸浮动缓冲装置几乎不受活塞杆和
目的
缸筒同轴度影响， 工作可靠 、 寿命长、 缓冲效果好． 且适用于各种 固定缓冲和可调缓冲：同时， 还解决了传统缓冲装置造成的拉 伤、 胶合问题。 四、 冲装置结构 及缓 冲原理 缓 如图 １ 所示， 活塞杆 ４ 头部装有缓冲销 ２缸体 １ ， 内的底部 开有与缓冲销 ２ 配合的缓冲孔 １，缸体 １ ｂ 上开有与缓冲孔 １ ｂ 相通的通油孔 １，在缸体 ｌ ａ 上设有连通缓冲孑 ｂ Ｌ 与缸体内腔 １
囹２ 为液压缸的可调式节流口 缓冲装置原理模型图。在液
缸筒分别与前后端盖、活塞的间隙配合及各部件的形位公差来 压缸活塞端部有直径为 ｄ 的缓冲柱塞，缸盖上有与缓冲柱塞相
保证的， 实践中由于设计、 、 制造 装配、 使用等因素的影响， 常常 配的缓冲内孔， 当缓冲柱塞进入缓冲内孔后， 活塞与缸盖间的油 液须经节流阀排出， 从而使活塞运动受阻、 速度减慢， 达到缓冲 使这一同轴度难以控制， 这样就使得缓冲装置难以正常］作， ： 经 常发生拉伤、 胶合甚至损坏液压缸的情况。 为了保证液压缸缓冲正常稳定工作， 研发人员设计了浮动
Ａ Ｈ ＣＥ Ｃ Ｔ Ｎ Ｕ一 … Ｎ Ｅ ＳＩ ＥＨＯＯ Ｙ Ｃ ＬＧ Ｎ
事 ｛ ＆ 跫攀科 园 ｌ ； ｉ ’ 。
挖掘机 液压油缸 缓冲 装置 的设计方 法与分析
刘 传 让 （ 蚌埠 市行 星工程机械 有限公 司）
一
、
引 言
随着工程机械液压技术和市场的发展．要求挖掘机等丁程
机械液压缸活塞运动速度越来越高 ，其往复频率 和运动速度也
越来越高， 有的甚至高达每秒几十米。 为避免产生强烈撞击和振
动， 保证系统平稳工作， 防止传动部件损坏， 提高系统的工作性 能和寿命， 必须在其运动结束前进行缓冲。
图 １ 挖 掘 机 液 压 缸 内 缓 冲 装 置 结 构 原 理 图ห้องสมุดไป่ตู้
力 Ｐ。另外活塞还受负载力、 摩擦力、 ｆ斜安装时） 重力（ 顷 的作用。
为了使问题简化 ， 用总负载力 Ｆ 表示。当缓冲柱塞由 Ｘ 移至 ｘ ＋ ｄ 位置时， ｘ 质点系动能微分应等于作用于其上所有力的元功之
和。
分析可知 ： ｘ０ 即缓冲开始时， 当 ＝， 活塞的运动速度最快 ， 其 速度为 Ｖ ； 。 当活塞进入缓冲腔的行程 ｘ 增大， 活塞的运动速度减
效果 。
箱 制 造 过 程 中 因静 电 击 穿 电子 元 器 件 导 致 的
故障率 。
关键 词 ： 家用 电冰 箱 静 电 静 电 防护 措 施
实际应用中， 可以根据不同工况下的质量、 运动速度及初定 的最终缓冲压力， 求出最小缓冲容量 ｑ 然后根据液压缸的结 ， 构确定 Ａ 、 ， Ｈｌ 在满足 Ａ 和 ｌ的限定范围内达到最佳的缓冲效 Ｈ
的 工 艺流 程 ． 出静 电 防护 措 施 ， 提 旨在 降 低 冰
２， ）一般取缓冲行程 ：＝ ． —． ） ｌ （ １ ０１ Ｏ ０４ ７ 缓冲腔面积 Ａ 越大， Ｈ 缓冲效果越好。实际生产中的缓冲腔 面积由缓冲柱塞直径 ｄ 决定． 一般选取 ｄ （． ０ ） 则缓冲面 ＝Ｏ ～ ． ０， ３ ７ 积 Ａ＝０ ９０ ）Ｄ／。 Ｈ（． —． ｐ ２ 合理选择 ｌ Ｈ ０ ５ ４ Ａ 的取值可得最佳的缓冲
缸外部控制， 即在液压缸的控制回路上， 安装节流阀或其它形式 流状态。当活塞杆４ 运动到接近缸体 １ 的底部时， 通过缓冲销 ２
控制． 即在液压缸内部设计缓冲装置来实现缓冲， 其结构简单 、 １作可靠、 二 体积小、 Ｉ ｉ 缓冲一ｉ较好， ￣ 因而得到广泛应用。 本文采用
的设计方法即为内部缓冲装置 三、 设计方 案 挖掘机双作用液压缸缓冲装置正常稳定Ｔ作的主要因素是