一种复合式增压油缸

摘要

本发明提供一种复合式增压油缸，其包含活塞杆组件，活塞杆组件包括内杆和套设于内杆上的外置活塞杆，一中压油口进中压油经由内杆轴心形成的中压油路通道进入中压油腔，进而推动所述外置活塞杆行进一第一预定行程。当第一预定行程完成后，高压油口进高压油至高压油腔，高压油直接作用于活塞上，推动活塞行进，使外置活塞杆继续行进一第二预定行程，同时中压油腔保持中压油持续输入，此合模压力为中压+高压。当合模完成后，切换为回油，中压、高压切断，背压油口提供背压油，用以实现所述第一预定行程和所述第二预定行程的复位，即油缸下行复位。该复合式增压油缸具有降低能耗、提升油缸的稳定性并减低油缸在高压状态时的压力等效果。

说明书

技术领域

本发明涉及液压缸技术领域，具体涉及一种双步增压油缸。

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。该元件广泛应用于各个领域中，举例来说，在包装机械设备领域中，在需要对容器封口时，通常需要用到制盖机类机械，而制盖机类机械的核心动力组件则是液压缸。

本申请的申请人在多年涉及该技术相关的生产研发过程中，发现现有技术至少存在如下技术问题：

其中，制盖机包括有旋转压塑制盖机，而在旋转压塑制盖机上会应用到油缸，虽然不同的制盖机的机型所使用到的油缸的数量不一样(如24腔机型则油缸有24个)。但当产量、机型和油缸行程都是一定时，液压系统的用油量主要取决于油缸的本身用油体积。而当压力一定时，用油量将直接决定液压系统功率的大小，也就是说，在此时油缸用油量与液压系统功率成正比关系。

另外：在整个设备运行时，液压系统中油缸的背压是一直存在，油缸上升需克服背压、油缸摩擦力和重力，而背压的来源本身就是中压的分支，所以背压压力不可能大于中压。我们调整设置成中压与背压相等，那么此时油缸上下面积比将会直接决定压差的大小。(此时其实压差只需克服油缸摩擦力和油缸重力上升即可，但油缸摩擦力和重力很小，我们忽略不计)。也就是说，在满足附加条件的情况下(附加条件S下：S上≥1.3:1)，油缸的上下面积比越小越稳定。

基于上述理论的推导，在现有技术中，普遍存在的缺点有：

1)油缸活塞面积设计过大，导致油缸用油量较大，能耗较高。

2)油缸的上下面积比过大，导致运行时油缸上下具备较大的压力差，从而间接导致了油缸整体稳定性较差。

3)油缸在高压状态时的压力过大，造成了此时的能耗较高的情况。

发明内容

本发明目的在于解决上述问题，提供了一种复合式增压油缸，可降低能耗、提升油缸的稳定性并减低油缸在高压状态时的压力。

一种复合式增压油缸，包括一缸筒以及连接于所述缸筒上、下两端的一油缸前盖和一油缸后盖，所述复合式增压油缸还包括装配在所述缸筒内一活塞杆组件；所述活塞杆组件包括一内杆和套设于所述内杆上的一外置活塞杆，所述内杆一端固定安装在所述缸筒底部，另一端向缸筒内延伸，所述内杆轴心开设有一中压油路通道，所述外置活塞杆贯穿过所述油缸前盖向外延伸，所述外置活塞杆与所述内杆配合形成有与所述中压油路通道连通的一中压油腔，该外置活塞杆外圆侧壁下端设有一活塞，该活塞远离所述油缸前盖的一侧与所述缸筒内壁形成一高压油腔，所述活塞靠近所述油缸前盖的一侧与所述油缸前盖之间形成有一背压油腔；所述缸筒外圆侧壁下端设有一中压油口，所述中压油口连通所述中压油路通道，用于输入中压油推动所述外置活塞杆伸出一第一预定行程；所述缸筒外圆侧壁靠近所述高压油腔的位置设有一高压油口，所述高压油口连通所述高压油腔，用于输入高压油，所述高压油进入所述高压油腔推动所述活塞行进，进而带动所述外置活塞杆伸出一第二预定行程，同时所述中压油腔保持中压油持续输入；所述缸筒外圆侧壁靠近所述油缸前盖处设有一背压油口，所述背压油连通所述背压油腔，用于输入背压油，用以实现所述第一预定行程和所述第二预定行程的复位。

优选的，所述活塞靠近所述背压油口一侧形成一背压油截面，所述中压油腔远离所述中压油口一侧形成一中压油截面，其中，所述中压油截面与所述背压油截面的面积比≥1.3:1。

优选的，所述复合式增压油缸还包括一导向套，所述导向套设在所述活塞与所述缸筒内侧壁之间，该导向套与所述外置活塞杆相配合以使所述外置活塞杆沿所述导向套的轴向可活动。

优选的，所述外置活塞杆沿所述导向套的轴向活动的最大行程小于所述内杆的长度。

优选的，所述复合式增压油缸还包括一密封圈组件，该密封圈组件包括套设在所述油缸前盖和所述油缸后盖外侧的油缸盖密封圈，套设在所述缸筒上的油缸缸筒密封圈，以及套设在所述活塞上的活塞密封圈和套设在所述活塞杆上的活塞杆密封圈。

优选的，所述油缸盖密封圈、所述油缸缸筒密封圈、所述活塞密封圈以及所述活塞杆密封圈均为OE型密封圈。

优选的，所述活塞与所述外置活塞杆通过螺纹固定相连。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：复合式增压油缸，其包含一活塞杆组件，所述活塞杆组件包括一内杆和套设于所述内杆上的一外置活塞杆，一中压油口推动中压油至所述内杆轴心开设的一中压油路通道内，中压油经由所述中压油路通道进入一中压油腔，进而推动所述外置活塞杆行进一第一预定行程，接着高压油口进高压油推动套设在所述外置活塞杆外圆侧壁下端设有一活塞行进，进而带动所述外置活塞杆行进一第二预定行程，同时所述中压油腔保持中压油持续输入，即合模压力为中压+高压，由于这两个压力同时存在，相当于是将两个部分的油缸集成为了一个油缸。基于该核心构思，本发明实施例所示的油缸所能得到的有益效果包括：

1)结构设计上，中压油截面15比原油缸小，所以油缸中压进油量减少，进而减小了整个油缸的能耗。

2)中压油截面15和背压油截面12之间的面积比减小，压差减小，油缸的稳定性得到了提高。

3)油缸的高压压力比原油缸小，油缸的整体能耗得到了有效的节省。

附图说明

图1是本发明实施例提供复合式增压油缸结构示意图。

图2是图1中D-D处的截面视图。

具体实施方式

下面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。

参阅图1，本实施例提供一种复合式增压油缸，包括一缸筒1以及连接于所述缸筒1上、下两端的一油缸前盖2和一油缸后盖3，所述复合式增压油缸还包括装配在所述缸筒1内一活塞杆组件4、一导向套13和一密封圈组件。

其中，所述活塞杆组件4包括一内杆41和一外置活塞杆42，所述外置活塞杆42套设于所述内杆41上。所述内杆41一端固定安装在所述缸筒1底部，另一端向缸筒1内延伸，所述内杆41轴心开设有一中压油路通道8，该中压油路通道8用以通过中压油。所述外置活塞杆42贯穿过所述油缸前盖2向外延伸，所述外置活塞杆42可行进。

所述外置活塞杆42与所述内杆41配合形成有与所述中压油路通道8连通的一中压油腔14。该外置活塞杆42外圆侧壁下端设有一活塞9，该活塞9远离所述油缸前盖2的一侧与所述缸筒1内壁形成一高压油腔10。所述活塞9靠近所述油缸前盖2的一侧与所述油缸前盖2之间形成有一背压油腔11。

所述缸筒1外圆侧壁下端设有一中压油口5，所述中压油口5连通所述中压油路通道8，用于输入中压油推动所述外置活塞杆42伸出一第一预定行程。即中压油经由中压油口5通过中压油路通道8，并到达中压油腔14，进而推动所述外置活塞杆42伸出一第一预定行程。结合图2，所述缸筒1外圆侧壁靠近所述高压油腔10的位置设有一高压油口6，所述高压油口6连通所述高压油腔10，用于输入高压油，所述高压油进入所述高压油腔10推动所述活塞9行进，进而带动所述外置活塞杆42伸出一第二预定行程，同时所述中压油腔14保持中压油持续输入。此时此合模压力为中压+高压。即中压油口5与高压油口6持续进油。所述缸筒1外圆侧壁靠近所述油缸前盖2处设有一背压油口7，所述背压油连通所述背压油腔11，用于输入背压油，用以实现所述第一预定行程和所述第二预定行程的复位。

所述活塞9靠近所述背压油口7一侧形成一背压油截面12，所述中压油腔14远离所述中压油口5一侧形成一中压油截面15，其中，所述中压油截面15与所述背压油截面12的面积比≥1.3:1。中压油截面15和背压油截面12之间的面积比小，压差减小，使得该油缸的稳定性得到了提高。

本实施例中，所述导向套13设在所述活塞9与所述缸筒1内侧壁之间，该导向套13与所述外置活塞杆42相配合以使所述外置活塞杆42沿所述导向套13的轴向可活动。其中，所述外置活塞杆42沿所述导向套13的轴向活动的最大行程小于所述内杆41的长度。

所述密封圈组件包括套设在所述油缸前盖2和所述油缸后盖3外侧的油缸盖密封圈，套设在所述缸筒1上的油缸缸筒密封圈，以及套设在所述活塞9上的活塞密封圈和套设在所述活塞杆4上的活塞杆密封圈。所述油缸盖密封圈、所述油缸缸筒密封圈、所述活塞密封圈以及所述活塞杆密封圈均为OE型密封圈。

优选的，所述活塞9与所述外置活塞杆42通过螺纹固定相连。

工作时，中压油口5进中压油经由所述中压油路通道8进入中压油腔14，进而推动所述外置活塞杆42行进一第一预定行程。当第一预定行程完成后，所述高压油口6进高压油至高压油腔10，高压油直接作用于活塞9上，推动活塞9行进，使外置活塞杆42继续行进一第二预定行程，同时所述中压油腔14保持中压油持续输入，此合模压力为中压+高压。当合模完成后，切换为回油，中压、高压切断，所述背压油口7提供背压油，用以实现所述第一预定行程和所述第二预定行程的复位，即油缸下行复位。

故该油缸包含以下优势：

1)结构设计上，中压油截面15比原油缸小，所以油缸中压进油量减少，进而减小了整个油缸的能耗。

2)中压油截面15和背压油截面12之间的面积比减小，压差减小，油缸的稳定性得到了提高。

3)油缸的高压压力比原油缸小，油缸的整体能耗得到了有效的节省。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。