新型缓冲油缸结构及其性能研究.pdf

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1、液压气动与密封／2012年第1O期新型缓冲油缸结构及其性能研究刘永东，陈兵兵，周友中(三一重工股份有限公司，湖南长沙410100)摘要：为满足工程机械在高频、重载、突变载荷等恶劣工况下的作业需求，设计了一种缓冲腔密封和节流功能分离的缓冲结构，研制了一种新型端面贴合式高性能缓冲油缸。介绍了该缓冲装置的结构特点、工作原理，并分析和优化了其缓冲性能。通过实验研究表明，在同等工况下，相比国外同类缓冲油缸，该缓冲油缸缓冲压力峰值小，且缓冲过程平稳，性能明显优于国外产品。关键词：缓冲油缸；功能分离；端面贴合；摩擦副中图分类号：TH137文献标识码：A文章

2、编号：1008—0813(2012)10—0068—03StudyonaNovelBuferingDeviceofHydraulicCylinderandItsPerformanceLIUYong-dong,CHENBing-bing,ZHOUYou-zhong(SanyHeavyIndustryCo．，Ltd．，Changsha410100，China)Abstract：Inordertomeettheoperatingneedsoftheconstructionmachineryintheharshconditionsofthehigh-

3、frequency，overload，mutationload，abufferstructurewasdesignedbyseparatingthefunctionbetweenbufercavitysealingandthrottling，ahigh-performancebufercylinderwithanewtypeofendfacelaminatingwasdeveloped．Thestructuralcharacteristicsandworkingprincipleofthebuferingdevicewasintroduced

4、，anditsbuferingperformancewasalsoanalyzedandoptimized．Experimentalstudiesshowthatunderthesameoperatingconditions，comparedtosimilarforeignbufercylinder，thebufferpressureofbuffercylinderislowerandbuferingprocessmoresteady，theperformanceissignificantlybetterthanforeignproducts

5、．Keywords：bufercylinder；functionalseparation；endfacelaminating；frictionpairsO引言且在缓冲过程中受节流槽通流面积、配合间隙及长度等时变参数耦合的影响，缓冲性能难以优化；此外，在工程机械如挖掘机、混凝土泵车[1等长期在高频、高速、重载以及突变等载荷下作业，为满足其作业性能高速重载作用下柱塞的反复插人也极易磨损失效。因此，我们设计了一种将密封和节流功能分离的缓冲结要求，须使用高性能缓冲油缸。外控式缓冲油缸因其动态响应频率低，且结构复杂，安装空问大，无法适用。构，研制了一种

6、新型端面贴合式缓冲油缸。因而常采用结构简单、体积小、在内设置缓冲装置的高1缓冲结构及其工作原理性能缓冲油缸[41。其缓冲原理如图1所示，主要采用柱1．1缓冲结构塞插入式间隙节流技术，即通过配合间隙同时对缓冲端面贴合式缓冲装置结构如图2所示。腔内的液压油进行密封和节流。从而实现缓冲。但这种124S67R结构的缓冲油缸要求缓冲柱塞与缓冲孔之间具有极高的同轴度、极小的配合间隙，从而导致加工精度较高；12456910ll1一活塞杆2一大缓冲套3一大弹簧4一活塞5一小弹簧6一小缓冲套7一卡键8一端盖9一节流油槽lO一缓冲腔11-平衡油槽1一活塞杆2一活

7、塞3一缓冲腔图2端面贴合式缓冲结构4一缓冲柱塞5一缓冲孔6一端盖活塞杆大、小缓冲部位分别套装大缓冲套2和小图1传统柱塞插入式缓冲结构缓冲套6，各缓冲套与活塞杆缓冲部位之间采用间隙配合并可相对轴向滑动，且在其相对滑动部位的活塞杆收稿日期：2012—08—30作者简介：周友中(1985一)，男，湖南新化人，工程师，硕士，主要从事液压上，设置有多条轴向均布的缓冲变节流油槽9和多条相关工作。周向均布的平衡油槽ll，同时在缓冲套与活塞之间设68量：置缓冲套回位弹簧3和5，小缓冲套6在小弹簧5作用——缓冲开始时活塞速度，m／s。下靠紧卡键7左端面，大缓冲

8、套2在大弹簧3作用下缓冲压力为：靠紧活塞杆大缓冲部位的轴肩端面。A1PlS+(旦9v~+RS)xl01．2缓冲原理trp．-————l一——一(2)当活塞杆1向右移