一种液压油缸、液压油路、物料泵送系统及工程机械

摘要

本发明提供了一种液压油缸，用于物料泵送系统，包括缸筒，安装于缸筒内的活塞和活塞杆，缸筒的两端分别通过第一端盖和第二端盖密封，活塞杆的一端安装于活塞上，另一端穿过第一端盖，活塞将缸筒内部分为第一腔室和第二腔室，还包括限位活塞和限位活塞固定杆，活塞杆的一端设置有盲孔，限位活塞固定杆可插入活塞杆的盲孔内，限位活塞可在限位活塞固定杆上往复运动。本发明还提供了一种液压油路、物料泵送系统及一种工程机械。本发明提供的技术方案，有效缩短了液压油缸的长度，减少了泵送系统的安装空间，液压油缸的加工制造及油管的连接都更加方便；砼活塞的清洗和更换操作更便捷，可以显著提高混凝土泵送作业的连续性及生产效率。

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，更具体而言，涉及一种液压油缸、含有该液压 油缸的液压油路、含有该液压油路的物料泵送系统及工程机械。

背景技术

在混凝土输送设备中，砼活塞是易损件，经常需要更换，但由于在正常状 态（工作状态）时砼活塞完全处于输送缸中，在需要更换时，必须将砼活塞从 输送缸中退入水箱中后才可进行拆卸、更换或维护。

如图1所示，目前，典型的结构是将砼活塞2通过中间接杆20联接在活 塞杆5上。当需要拆卸砼活塞2时，首先将中间接杆20拆下，然后点动操作 活塞杆5前进，使活塞杆5靠近砼活塞2，再将活塞杆5直接与砼活塞2联接 在一起，如图2所示；然后点动操作活塞杆5后退，使砼活塞2退入水箱3 中，如图3所示；拆完后又按上述的反过程进行安装，操作十分不便，需要时 间长。

另外一种相关的泵送机构中，如图4所示，砼活塞2直接通过卡套40与 活塞杆5联接，将缸筒4的长度加长，缸筒4的尾端连接限位油缸30，限位 油缸30内有限位活塞31，限位油缸30连接换向阀，由换向阀通过单向阀连 接压力油源。由于省去了中间接杆，当需要更换或清洗砼活塞2时，能使砼活 塞2直接退入水箱3中，如图5所示；对砼活塞2更换或清洗，方便、快捷， 对混凝土的泵送施工的影响较小，提高了施工效率。

但是，这种结构由于在缸筒尾部增加了一个辅助油缸，使得整个液压油缸 的长度及重量增加，从而使得安装时所需空间变大并增加了整机重量；同时， 制造成本也比较高，制作工艺复杂。

因此，在确保能够实现砼活塞快捷的退出输送缸的基础上，提供一种结构 更为紧凑，占用空间更小的液压油缸成为本领域的技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有退砼活塞技术中，液压油缸尺寸过长，占用空间大的问题， 本发明提供了一种新型的液压油缸。

本发明提供了一种液压油缸，用于物料泵送系统，其包括缸筒、安装于所 述缸筒内的活塞和活塞杆，缸筒的两端分别通过第一端盖和第二端盖密封，活 塞杆的一端安装于活塞上，另一端穿过第一端盖，活塞将缸筒内部分为第一腔 室和第二腔室，还包括：位于第二腔室内的限位活塞和限位活塞固定杆，活塞 杆与所述活塞固定连接的一端开有轴向盲孔，所述限位活塞固定杆的一端可插 入所述轴向盲孔，另一端固定在所述第二端盖上，所述限位活塞套设于所述限 位活塞固定杆上并可沿所述限位活塞固定杆往复运动；设于限位活塞右侧的缸 壁或第二端盖上的第一油口；设于第一端盖或靠近第一端盖的缸壁上的第二油 口；与所述限位活塞与所述活塞之间的腔体连通的第三油口。

本发明提供的技术方案，使得限位活塞与主油缸共用一个缸体，且限位活 塞和主油缸活塞重叠一段行程，显著地降低了主油缸的结构长度，既节省了油 缸的安装空间，使其更适应相对狭小的空间，给整机的设计带来便利，又减少 了生产耗材，降低生产成本，还降低了油缸重量，为整机产品的重量降低带来 便利，可以有效降低整机产品的运营成本，这对于节能减排降耗具有非常积极 的意义。

进一步，所述限位活塞固定杆与所述活塞杆相配合的一端设置有限位块。 这样，可以保证限位活塞不会窜出限位活塞固定杆。

优选地，所述限位活塞固定杆的长度等于所述第一油口与所述第三油口之 间的中心距。

优选地，所述第三油口设于所述缸筒的筒壁上。这种结构加工方便，直接 在筒壁上开口即可完成，加工难度低，生产效率高。

优选地，所述第三油口为设于所述限位活塞固定杆内部沿其轴向的通孔。

这种结构设计巧妙，避免在端盖的径向开口，保证液压油缸外形的整齐， 合理地利用限位活塞固定杆的结构，同时降低了限位活塞固定杆及泵送系统的 重量。

另一方面，本发明还提供了一种液压油路，包括上述技术方案中的液压油 缸，所述第二油口和第三油口分别通过第三换向阀连接至油箱或第一液压泵， 所述第一油口通过第一换向阀连接至油箱或第二液压泵。

该液压油路可以驱动上述方案中的液压油缸正常泵送作业和砼活塞的检 维修操作，保证物料泵送系统的正常工作。

在该液压油路的一种具体实施方式中，所述第一油口设于所述第二端盖的 径向。这种结构可以降低第一油口的加工难度，便于加工，可以提高生产效率。

在上述任一种液压油路中，进一步，还包括第二换向阀和阻尼件，所述第 三油口通过第二换向阀连接至所述第三换向阀或所述阻尼件，所述阻尼件与油 箱连通。阻尼件可以在退砼活塞杆的过程中起到一定的阻尼作用，降低活塞杆 回程速度，减小活塞对限位活塞及第三油口附近密封件的冲击或磨损，延长物 料泵送系统的使用寿命。

再者，本发明还提供了一种物料泵送系统，包括输送缸、中间部件及设于 所述输送缸中的砼活塞，其还包括上述的液压油路，所述中间部件设于所述输 送缸和所述液压油缸之间，所述砼活塞通过连接杆与所述液压油缸的活塞杆连 接；在泵送状态，所述液压油缸用于驱动所述砼活塞，以便泵送物料；在维护 状态，所述液压油缸用于驱使所述砼活塞退出所述输送缸。

另外，本发明还提供了一种工程机械，包括上述的物料泵送系统。

本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：

使限位活塞与主油缸共用一个缸体，限位活塞和主油缸活塞重叠一段行 程，显著地降低了主油缸的结构长度，节省了油缸的安装空间，使其更适应相 对狭小的空间，给整机的设计带来便利，使得物料泵送可以做得更加紧凑；主 油缸的结构长度减小，也减少了生产耗材，降低生产成本；同时，还降低了油 缸重量，为物料泵送系统及泵车的重量降低带来便利，可以有效降低整机产品 的运营成本，对于节能减排降耗具有非常积极的意义；这种结构可以方便快捷 地完成砼活塞的清洗和更换，降低工人的劳动强度，显著提高砼活塞清洗和更 换的效率，提高生产率。

附图说明

图1是相关技术中一种液压油缸的示意图；

图2是图1所示结构中拆掉中间接杆后的示意图；

图3是图2所示结构中砼活塞退入水箱中的示意图；

图4是相关技术中另一种液压油缸的示意图；

图5是图4所示结构中砼活塞退入水箱中的示意图；

图6是根据本发明所述液压油缸一实施例的结构示意图；

图7是图6所示结构中砼活塞退入水箱中的示意图；

图8是根据本发明所述液压油缸又一实施例的结构示意图；

图9是本发明所述液压油缸一实施例与相关液压油缸的对比图。

其中，图1至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100中间接杆式液压油缸        200限位油缸式液压油缸

300液压油缸

1输送缸        2砼活塞       3水箱       4缸筒

5活塞杆        51盲孔        6活塞

71第一端盖     72第二端盖    8限位活塞

9限位活塞固定杆

91通孔           92限位块        16阻尼件

10第三油口       11第二油口      12第一油口

131第一换向阀    132第一单向阀

133第二换向阀    134第三换向阀   135第二单向阀

20中间接杆       30限位油        31限位活塞

32限位活塞杆     40卡套          50油箱

61第一液压泵     62第二液压泵

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和 具体实施例对本发明作进一步的详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下， 本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图6和图7所示，本发明实施例提供了一种液压油300，包括缸筒4、 安装于所述缸筒4内的活塞6和活塞杆5，缸筒4的两端分别通过第一端盖71 和第二端盖72密封，活塞杆5的一端安装于活塞6上，另一端穿过第一端盖 71，活塞6将缸筒4内部分为第一腔室和第二腔室，还包括位于第二腔室内的 限位活塞8和限位活塞固定杆9，所述活塞杆5与所述活塞6固定连接的一端 开有轴向盲孔51，所述限位活塞固定杆9的一端可插入所述轴向盲孔51，另 一端固定在所述第二端盖72上，所述限位活塞8套设于所述限位活塞固定杆 9上并可沿所述限位活塞固定杆9往复运动；

设于限位活塞8右侧的缸壁或第二端盖72上的第一油口12；

设于第一端盖71或靠近第一端盖71的缸壁上的第二油口11；

与所述限位活塞8和所述活塞6之间的腔体连通的第三油口10。

本发明提供的技术方案，相对于中间接杆式液压油缸100而言，省去了中 间接杆20，将砼活塞2通过卡套40直接与活塞杆5联接，这就省去了中间接 杆20的拆装程序，同时减少了活塞杆5与砼活塞2的反复拆装，操作方便， 节约拆装时间，提高更换和清洗的效率。

同时，在相同活塞行程的情况下，该油缸用限位活塞8限位，限位活塞8 与活塞6共用一个缸体，且重叠一段行程，这相对于图4所示的液压油缸，大 大缩短了长度尺寸，一方面，减少了液压油缸在泵送设备上所占据的空间，使 得液压油缸更加适应相对狭小的空间，给泵送系统及工程机械整机的设计带来 便利，减少了生产液压油缸和泵送系统所需的耗材，降低生产成本，同时还降 低了液压油缸的重量，使得物料泵送系统和工程机械整机可以设计的更加轻 便，有效降低物料泵送系统的运营成本，对于工程建设中的节能减排具有积极 的意义。

如图6所示，所述液压油缸正常工作时，所述限位活塞8位于所述限位活 塞固定杆9与所述活塞杆5配合的一端，所述限位活塞8与所述端盖7之间保 持设定的距离。

所述限位活塞固定杆9与所述活塞杆5配合的一端设置有限位块92。限位 块92可以防止限位活塞8窜出限位活塞固定杆9，避免因此导致的限位失效 发生，本技术方案保证了液压油缸的正常运行。

如图6、图7和图9所示，本发明的一种具体实施例中，所述第三油口10 设于所述缸筒4的筒壁上。这种结构加工方便，直接在筒壁上开口即可完成， 加工难度低，生产效率高。

在第一状态，第三油口10位于活塞6和限位活塞8之间，在第二状态， 第三油口10位于活塞6左侧。

在本发明的另一种具体实施方式中，如图8所示，所述第三油口10为设 于所述限位活塞固定杆9内部沿其轴向的通孔91。

该通孔可将液压油注入或导出限位活塞8和活塞6之间的腔室，实现液压 油缸的正常工作。

这样，可以利用限位活塞固定杆9的中空结构，作为缸筒4无杆腔的进油 口，减少了在缸筒4上开口的数量，进一步提高了缸筒4的结构强度。

另外，本发明还提供了一种液压油路，包括上述实施例中所述的液压油 缸，所述第二油口11和第三油口10分别通过第三换向阀134连接至油箱50 或第一液压泵61，所述第一油口12通过第一换向阀131连接至油箱或第二液 压泵62。

该液压油路可以驱动上述方案中的液压油缸正常泵送作业和砼活塞的检 维修操作，保证物料泵送系统的正常工作。

该液压油路的一种具体实施方式为，所述第一油口12设于所述第二端盖 72的径向。这种结构可以降低第一油口的加工难度，便于加工，可以提高生 产效率。

进一步，本实施例所述的液压油路还包括：

第二换向阀133与阻尼件16，所述第三油口10通过第二换向阀133连接 至所述第三换向阀134或所述阻尼件16，所述阻尼件16与油箱连通。

如图6、图7和图9所示，在退砼活塞时，所述第三油口10卸油，所述第 二换向阀133可使液压油经所述第三油口10和所述阻尼件16回油箱。阻尼件 可以在退砼活塞的过程中起到一定的阻尼作用，降低活塞杆退回的速度，减少 活塞对限位活塞及第三油口10附近密封件的冲击和磨损，延长物料泵送系统 的使用寿命。

再者，本发明还提供了一种物料泵送系统，包括输送缸1、中间部件及设 于所述输送缸中的砼活塞2，

该物料泵送系统还包括上述实施例中的液压油路，所述中间部件设于所述 输送缸1和所述液压油缸之间，所述砼活塞通过连接杆与所述液压油缸的活塞 杆连接；

在泵送状态，所述液压油缸用于驱动所述砼活塞，以便泵送物料；

在维护状态，所述液压油缸用于驱使所述砼活塞退出所述输送缸。

在本实施例中，优选地，所述中间部件为水箱3。

图6所示的状态为该物料泵送系统进行泵送作业的结构示意图，此时，限 位活塞8位于限位活塞固定杆9的最左端，并顶持于限位块92，限位活塞8 与所述第二端盖72之间的腔体内的液压油进行保压，限位活塞8保持图示位 置；活塞6在第三油口10和第二油口11的作用下进行泵送作业。

泵送原理，即第一状态：第三换向阀134控制第一液压泵61通过第二单 向阀135接至第三油口10，活塞6与限位活塞8之间的腔体（第二腔室）注 油，活塞6带动活塞杆5向左移动进行泵送作业，同时第二油口11接通至油 箱50；泵送完成后，第三换向阀134换向，第一液压泵61通过第二单向阀135 与第二油口11接通，第二油口11与活塞6之间的腔体（第一腔室）注油，活 塞6和限位活塞8之间的液压油经过第三油口10、第三换向阀134后回油箱。

进一步，所述第二端盖72上设置有第一油口12，第一油口12通过第一换 向阀131连接至油箱或第二液压泵62。

如图7所示，第二状态：当砼活塞2需要更换或清洗时，第一油口12在 第一换向阀131的作用下接通至油箱50，限位活塞8与第二端盖72之间的腔 体中的液压油经第一油口12回油箱50，活塞6继续后退，限位活塞8在活塞 杆5的顶持下向第二端盖72处移动，限位活塞固定杆9插入活塞杆5的盲孔 51内，直至砼活塞2退入水箱3中，可以轻松地将砼活塞2与活塞杆5拆卸 开，完成清洗或更换砼活塞的作业。

第二换向阀133和阻尼件16可以在退活塞的过程中起到阻尼、缓冲作用， 减轻活塞对限位活塞及第三油口附近密封件的冲击和磨损，提高物料泵送系统 的使用寿命。

所述限位活塞固定杆9可没入所述活塞杆5上的所述盲孔51的长度不小 于所述活塞杆5带动所述砼活塞2完全退入所述水箱3内时的行程。

本发明所述物料泵系统的工作原理如下：

本技术方案中，去掉了常规的砼活塞泵送机构中的中间接杆20，将砼活塞 2直接与活塞杆5联接，将缸筒4的行程加长，用限位活塞8限位。

限位活塞8与缸筒4共用一个缸体，且重叠一段行程。其中限位活塞8利 用缸筒4尾部安装的限位活塞固定杆9限制行程。其中行程长度为砼活塞2 退入水箱3需要的行程。

当泵送机构正常工作时，压力油通过第一单向阀132和第一换向阀131进 入到限位活塞8右侧与缸筒4尾端之间的封闭腔中，将限位活塞8推到限位活 塞固定杆9左端（见图7）。此时限位活塞8对活塞杆5的行程限位，无法将 砼活塞2退入水箱3中。此时缸筒4工作的压力油通过第三换向阀134和第二 换向阀133提供。

当泵送机构需要更换和清洗砼活塞，操作第一换向阀131将限位活塞8右 侧与缸筒4尾端之间封闭腔中的压力油泄入油箱50中，此时限位活塞8右侧 缺少压力油，无法进行限位。操作第三换向阀134，将压力油通入缸筒4的有 杆腔，推动活塞杆5缩回，其中缸筒4无杆腔的压力油通过第二换向阀133 和节流阀（阻尼件16）泄入油箱中。活塞杆5缩回过程中可将限位活塞8推 到缸筒4尾部和限位活塞固定杆9右端，其中限位活塞固定杆9此时内藏于活 塞杆5的空腔（即盲孔51）中（见图7）。此刻砼活塞2完全退入水箱3中， 便于更换和清洗。

图9示出了本发明所述液压油缸一实施例与相关液压油缸的对比效果，如 图9所示，本发明提供的液压油缸300相对与限位油缸式液压油缸200，在长 度上缩短了L，省去了限位油缸的长度，大大缩短了新型泵送系统所占的空间。

再者，本发明还提供了一种工程机械，包括上述实施例中所述的物料泵送 系统。

本发明提供的技术方案，缩短了泵送系统中主油缸的长度，减少了泵送系 统安装时所需的空间，同时主油缸的结构更加简单，降低了物料泵送系统的整 体重量，进一步降低泵送系统整体的运输能耗，加工制作及油管的连接都较为 方便，可以有效降低主油缸的加工成本，提高企业的效益。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解 为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领 域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。