一种高压防漏液压缸
技术领域
本发明涉及液压缸设备领域，具体涉及一种高压防漏液压缸。
背景技术
液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。
在现有技术中，液压缸工作在高压状态下，缸体会因高压而向外膨胀。当缸体受力变型到一定程度，与活塞间间隙超过密封件设计间隙时，会出现油液泄漏，严重时会造成密封件挤出、密封槽损坏等现象的发生。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种高压防漏液压缸，能够解决由于高压导致活塞间隙变化引起液压缸密封性变差的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种高压防漏液压缸，包括设有活塞块的活塞杆和设有腔体的缸体，还包括端盖和设有滑动壁的缸套，所述缸套固定于所述腔体内，所述端盖固定于所述缸体的上端；所述腔体的内壁上端与所述滑动壁的外壁上端之间密封连接，而所述滑动壁的中部及以下外壁与所述腔体的内壁之间设有间距；所述活塞杆穿过所述端盖设于所述缸套内并可在所述缸套内上下移动，所述活塞块与所述缸套之间密封连接以将所述缸套分成相互隔离的工作高压腔和低压回流腔，所述活塞杆与所述端盖之间密封连接；所述活塞杆上设有与工作高压腔相连通的第一通道和与低压回流腔相连通的第二通道。
进一步的，所述缸体的外侧壁设有用于缠绕钢丝的钢丝缠绕槽。
进一步的，所述腔体的内壁上端设有若干第一凹槽，所述第一凹槽内设有第一密封件，以使所述腔体的内壁上端与所述滑动壁的外壁上端之间密封连接。
进一步的，所述端盖上设有供所述活塞杆穿过的通孔，所述通孔的下方设有直径与所述滑动壁的直径相当的限位环，所述限位环设于所述滑动壁内；所述限位环的外壁上设有若干第二凹槽，所述第二凹槽内设有第二密封件，以使所述限位环的外壁与所述滑动壁的内壁密封连接。
进一步的，所述通孔的内壁上设有若干第三凹槽，所述第三凹槽内设有第三密封件，以使所述活塞杆与所述端盖之间密封连接。
进一步的，所述活塞块上设有若干第四凹槽，所述第四凹槽内设有第四密封件，以使所述活塞块与所述滑动壁的内侧密封连接。
进一步的，所述通孔的中部设有若干第五凹槽，所述第五凹槽内设有第一耐磨环。
进一步的，所述第四密封件的两侧分别设有第六凹槽，所述第六凹槽内设有第二耐磨环。
进一步的，腔体的上端设有凹台，所述缸套通过螺丝固定在所述凹台上。
进一步的，与所述第二通道相连接的管道上设有单向阀和溢流阀。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过在缸体与活塞杆之间设置一层滑动壁，当高压油从第一通道进入工作高压腔时，由于滑动壁的中部及以下外壁与腔体的内壁之间设有间距，因此滑动壁的内壁以及外壁在高压油进入工作高压腔时都会与高压油接触，滑动壁向内和向外的压强自动平衡，因此滑动壁的内壁与外壁所受到的压力差仅为两内外表面的面积差，由于外壁的表面积大于内壁的表面积，因此滑动壁受到的合力向内，从而导致在高压状态下滑动壁有向内微小变形趋势，使密封件的工作间隙变小，解决了由于高压导致活塞间隙变化引起液压缸密封性变差的问题。
本发明将相关密封件的工作面都设置在滑动壁上，因此只需对缸套进行镀铬和强化处理，而缸体只需进行基本加工即可，大大减少需精加工的部件的重量，在实际生产中大大降低对加工工具及设备的要求，可有效降低加工成本。
本发明可在缸体的钢丝缠绕槽内缠绕钢丝，提供向内预应力，用于平衡腔体内部加压时的应力，从而可减小外缸壁设计厚度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明高压防漏液压缸一实施方式的剖面结构示意图；
图2为本发明高压防漏液压缸一实施方式的爆炸结构示意图；
图3为缸体的剖面结构示意图；
图4为端盖的剖面结构示意图；
图5为缸套的剖面结构示意图。
附图标识：1活塞杆；101活塞块；1011第四凹槽；1012第四密封件；1013第六凹槽；1014第二耐磨环；102第一通道；103第二通道；2缸体；201腔体；2011凸环；2012第一凹槽；2013第一密封件；202钢丝缠绕槽；203凹台；3端盖；301通孔；3011第三凹槽；3012第三密封件；3013第五凹槽；3014第一耐磨环；302限位环；3021第二凹槽；3022第二密封件；4缸套；401滑动壁；402工作高压腔；403低压回流腔；5第一连接管道；501单向阀；6第二连接管道；601溢流阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1-图5，本发明实施方式公开了一种高压防漏液压缸，包括设有活塞块101的活塞杆1、设有腔体201的缸体2、端盖3和设有滑动壁401的缸套4，缸套4固定于腔体201内，端盖3固定于缸体2的上端；腔体201的内壁上端与滑动壁401的外壁上端之间密封连接，而滑动壁401的中部及以下外壁与腔体201的内壁之间设有间距，以使滑动壁401的外表面与高压油相连通；活塞杆1穿过端盖3设于缸套4内并可在缸套4内上下移动，活塞块101与缸套4之间密封连接以将缸套4分成相互隔离的工作高压腔402和低压回流腔403，活塞杆1与端盖3之间密封连接；活塞杆1上设有与工作高压腔402相连通的第一通道102和与低压回流腔403相连通的第二通道103。
具体的，第一通道102为高压油液的进入和液压缸回程时排出腔内油液的共用管道，当液压缸加压时，高压油从第一通道102进入工作高压腔402中。当液压缸需要回程时，第一通道102直接与油箱相连，排出油液回流到油箱；而第二通道103上连接有两套连接管道，即第一连接管道5和第二连接管道6，用于高压工作完成后，液压缸复位使用。其中，第一连接管道5上设有单向阀501，第二连接管道6上设有溢流阀602，低压油通过单向阀501可向回流腔供油实现复位；而当高压油工作时，由于第一连接管道5上单向阀501的作用，油液会从第二连接管道6中通过溢流阀602回流油箱，其中低压回流腔403的回流压力可从溢流阀602上进行调节，调节到跟高压油的压力相当时即可实现低压回流腔403段的压力平衡。
本发明实施方式中，通过在缸体2与活塞杆1之间设置一层滑动壁401，当高压油从第一通道102进入工作高压腔402时，由于滑动壁401的中部及以下外壁与腔体201的内壁之间设有间距，因此滑动壁401的内壁以及外壁在高压油进入工作高压腔402时都会与高压油接触，从而使滑动壁401向内和向外的压强自动平衡，则使得滑动壁401内外壁的压强相同，设Pa内为滑动壁401内的液体压强，而Pa外为滑动壁401外的液体压强；S内为滑动壁401内壁中与高压油接触的壁面的表面积，而S外为滑动壁401外壁中与高压油接触的壁面的表面积，F内为滑动壁401内壁所受到的高压油对滑动壁401内壁的压力，而S外为滑动壁401外壁所受到的高压油对滑动壁401外壁的压力，则有
Pa内＝Pa外
S内＜S外
而根据公式压力公式F＝Pa×S，可知
F内＜F外
因此，滑动壁401所受到的合力方向向内，因此在高压状态下滑动壁401有向内微小变形趋势，使滑动壁401与活塞块101之间的工作间隙变小，更利于密封。
具体的，如图1及图3所示，腔体201的内壁上端设有凸环2011，以便于使滑动壁401的中部及以下外壁与腔体201的内壁之间具有一定间距，从而让高压油能够同时与滑动壁401的内外壁接触；同时，凸环2011上设有若干第一凹槽2012，第一凹槽2012内设有第一密封件2013，以使腔体201的内壁上端与滑动壁401的外壁上端之间密封连接，避免高压油溢出工作高压腔402外。
具体的，如图1及图4所示，端盖3上设有供活塞杆1穿过的通孔301，通孔301的下方设有直径与滑动壁401的直径相当的限位环302，限位环302设于滑动壁401内；限位环302的外壁上设有若干第二凹槽3021，第二凹槽3021内设有第二密封件3022，以使限位环302的外壁与滑动壁401的内壁密封连接，避免低压油溢出低压回流腔403外。
具体的，如图1及图4所示，通孔301的内壁上设有若干第三凹槽3011，第三凹槽3011内设有第三密封件3012，以使活塞杆1与端盖3之间密封连接，避免低压回流腔403中的低压油溢出端盖3外。
具体的，如图1及图2所示，活塞块101上设有若干第四凹槽1011，第四凹槽1011内设有第四密封件1012，以使活塞块101与滑动壁401的内侧密封连接，从而使得工作高压腔402和低压回流腔403之间相互隔离，密封性良好。
本发明实施方式中，第一密封件2013、第二密封件3022、第三密封件3012和第四密封件1012对于保证工作高压腔402和低压回流腔403的密封起到良好的效果，而第二密封件3022和第四密封件1012的工作面均设置在滑动壁401的内表面上，由于滑动壁401受到的合力向内，因此在高压状态下滑动壁401有向内微小变形趋势，使得第二密封件3022和第四密封件1012之间的间隙变小，从而解决了由于高压导致活塞间隙变化引起液压缸密封性变差的问题。
本发明实施方式中，第一密封件2013、第二密封件3022和第三密封件3012均为2个以上。
进一步的，如图及图4所示，通孔301的中部设有若干第五凹槽3013，第五凹槽3013内设有第一耐磨环3014。当活塞杆1在滑动壁401内伸缩时，由于第一耐磨环3014的存在，因此可对活塞杆1的移动起到导向作用，避免第三密封件3012的磨损过快，从而提高液压缸的使用寿命。优选的，第一耐磨环3014的上方以及下方均设有第三密封件3012，以起到密封作用。
如图1及图2所示，活塞块101的侧壁上同样设有第六凹槽1013，第六凹槽1013内设有第二耐磨环1014，当活塞杆1在滑动壁401内伸缩时，由于第二耐磨环1014的存在，因此可对活塞块101的移动起到导向作用，避免第四密封件1012的磨损过快，从而提高液压缸的使用寿命。优选的，第四密封件1012设于活塞块101的中部，而活塞块101上第四密封件1012的上方及下方均设有第二耐磨环1014，以保护第四密封件。
进一步的，腔体201的上端设有凹台203，缸套4通过螺丝固定在凹台203上；而端盖3也可通过螺丝固定在缸体2的上端。具体的，端盖3的边缘周围、缸套4的上边缘周围和缸体2的上边缘均匀设有螺孔，用于端盖3、缸套4和缸体2之间的相互固定。
进一步的，如图1及图2所示，缸体2的外侧壁设有用于缠绕钢丝的钢丝缠绕槽202，可在钢丝缠绕槽202上缠绕钢丝，为缸体2提供向内预应力，用于平衡腔体201内部加压时的应力，从而可减小外缸壁设计厚度。
本发明实施方式中，缸套4的设置解决了由于高压导致活塞间隙变化引起液压缸密封性变差的问题，而缠绕钢丝为缸体2提供向内预应力，从而使得本发明的液压缸能够承受压力更大的高压油；即在同等压力强度要求情况下的高压油，本发明液压缸的体积比现有液压缸的体积更小，从而便于缩小液压缸的体积，方便安装和携带，可适用多种场景。
综上所述，本发明通过在缸体2与活塞杆1之间设置一层滑动壁401，当高压油从第一通道102进入工作高压腔402时，由于滑动壁401的中部及以下外壁与腔体201的内壁之间设有间距，因此滑动壁401的内壁以及外壁在高压油进入工作高压腔402时都会与高压油接触，滑动壁401向内和向外的压强自动平衡，因此滑动壁401的内壁与外壁所受到的压力差仅为两内外表面的面积差，由于外壁的表面积大于内壁的表面积，因此滑动壁401受到的合力向内，从而导致在高压状态下滑动壁401有向内微小变形趋势，使密封件的工作间隙变小，解决了由于高压导致活塞间隙变化引起液压缸密封性变差的问题。
本发明将相关密封件的工作面都设置在滑动壁401上，因此只需对缸套4进行镀铬和强化处理，而缸体2只需进行基本加工，大大降低了加工成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
