缓冲加长装置在液压缸上的应用

韩永康

摘要：在液压缸设计过程中，常根据使用的工况需要加长缓冲行程，以减少冲击和噪声，避免破坏性事故的发生。本文就现有技术中常见的液压缸缓冲结构作简单介绍，并对对缓冲加长装置做优化设计。

关键词：缓冲活塞；缓冲垫；弹簧

引言

现有技术中常见的液压缸缓冲结构中加长缓冲装置，对间隙配合及加工精度会有严格要求，若发生干涉，将会造成液压缸的严重损傷甚至报废。有时根据使用工况，又需要加长缓冲行程以减少冲击和噪声。为避免破坏性事故的发生，就需要一种新型缓冲长度加长装置。

1 液压缸缓冲结构分析

1.1 现有技术中常见的液压缸缓冲结构的结构示意图，如图1所示。位于缸筒5内的活塞6与活塞杆1之间设置缓冲活塞4。按照常规缓冲结构设计缓冲过程中需要缓冲活塞4进入到位于缸筒5前端缸头2的缓冲腔内，缓冲活塞4的外径与缸头2的缓冲腔内径形成间隙配合。如果需要加长配合长度，就会对缸头2的缓冲腔内径与缓冲活塞4的外径之间的配合有较高的加工精度要求。

1.2 新型液压缸缓冲加长装置的结构示意图，如图2所示。

标号说明1：活塞杆 2：缸头 3：法兰 4：缓冲活塞 5：缸筒

6：活塞 7：缓冲垫 8：弹簧 9：活塞导向 10：活塞密封

11：缸底 12：螺塞 13：缓冲调节阀 14： 缓冲孔

活塞6位于缸筒5内，活塞杆1的外周壁与缸头2滑动配合，活塞6的外壁与缸筒5的内壁滑动配合。

缓冲加长装置包括设置在活塞杆1上的缓冲垫7以及安装在缓冲垫7与活塞6之间的弹簧8。

缓冲垫7套接在活塞杆1上，缓冲垫7内孔与活塞杆1外周壁间隙配合。缓冲垫7与缸头2的缓冲孔之间为线接触，如图3的部位放大图（图4）所示。弹簧8套在缓冲垫7上，左端接触缓冲垫7端面，弹簧8右端与活塞6里端面紧密接触。

活塞6与活塞杆1通过螺纹连接，轴肩定位，拧紧后防松。螺塞12和缓冲调节阀13装在缸头2的阀孔内，如图5所示（截面A-A）。

2 缓冲加长装置的工作原理

缓冲原理如图6所示。当活塞向缸头方向运动时，缓冲垫与缸头线性接触，弹簧被压缩，液压缸进入缓冲行程，隔断A与B腔， A腔内油液只能经过缸头中设置的缓冲调节阀才能到达B腔，然后从B腔排出，因此在缓冲过程中，A腔油液压力升高，吸收部分液压缸的动能，达到缓冲目的。

当活塞到达缸头时，缓冲行程结束。再次回程启动时，B腔压力油作用于缓冲垫压上，弹簧被压缩，油液到达A腔。所以，此缓冲结构也不会影响液压缸的启动压力。

3 缓冲加长装置的优点

缓冲加长装置的缓冲垫与缓冲孔之间为线接触，无大面积配合，要求制造精度低；由于缓冲结构的独立性和通用性，适于标准化生产，管理方便；缓冲结构与活塞杆之间各自独立，可拆卸和更换，维护方便。