技术领域
[0001] 本
发明涉及
液压缸或
气缸内进行往复运动的活塞。
背景技术
[0002] 液压缸或气缸在工作时，其缸体内的活塞在做功介质（液压油或压缩空气）的作用下，运行速度较高，从而活塞运行的惯性
力较大（这尤其以大
质量活塞最为显著），导致活塞在行程终点会形成较大的冲击
载荷，与缸体的缸底或端盖发生机械碰撞，这不仅引起冲击振动和噪声，而且容易损坏缸体（通常是击松、甚至击落缸体上的端盖或缸底）。因而，为液压缸或气缸设计缓冲结构是必不可少的。
[0003] 目前，液压缸或气缸的缓冲结构主要有两种设置方式。一种是设置在缸体外部的控制回路上，其存在结构复杂、体积大、制造麻烦、制造成本高等
缺陷。另一种是设置在缸体内部的活塞上，这种设置方式要么是利用缸体内的做功介质直接进行活塞运行的缓冲，例如中国
专利文献公开的“一种缓冲液压油缸”（公开号：CN 203161708，公开日：2013年8月28日）、“缓冲液压油缸”（公开号：CN 203374549，公开日：2014年1月1日）；要么是利用弹性部件进行活塞运行的缓冲，例如中国专利文献公开的“双向自动缓冲液压油缸” （公开号：CN 202768523，公开日：2013年3月6日）；它们虽然相较具有结构简单、体积小、制造方便、制造成本低的优点，但存在实用性和可靠性差的问题，这是因为：利用缸体内的做功介质直接进行活塞运行的缓冲，就必须要确保缸体内预留一定量的做功介质，做功介质预留过多会有效提高缓冲效果，反之则会影响缓冲效果，从而增大了该液压缸或气缸控制回路的设计难度，可操作性差，不够实用；利用弹性部件进行活塞运行的缓冲，虽避免了活塞与缸体的缸底或端盖的直接机械碰撞，但弹性部件始终在活塞的往复运动过程中与缸体的缸底或端盖反复
接触碰撞，这种接触碰撞在短期内不至于损坏缸体，但引起的冲击振动和噪音始终是无法消除的，可靠性差。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于：针对上述
现有技术的不足，提供一种结构简单、制造方便、制造成本低、操作性好、缓冲效果好、可靠性高、实用性强的液气压缸活塞。
[0005] 本发明采用的技术方案是：一种液气压缸活塞，包括活塞体，所述活塞体上设有至少一个卸压的缓冲机构；所述缓冲机构主要由布置在活塞体内的缓冲壳体、卸压
阀、第一螺堵和第二螺堵构成，所述缓冲壳体上设有轴向通孔状的卸压孔，且在缓冲壳体的左端面设有通至卸压孔内部的第一导流孔、右端面设有通至卸压孔内部的第二导流孔，卸压孔内的第一导流孔和第二导流孔相对应，所述卸压阀的中部圆周上设有环形的卸压槽、卸压阀装配在卸压孔内，卸压阀上的卸压槽宽度对应卸压孔内的导流孔直径，所述第一螺堵和第二螺堵上分别设有轴向通孔状的引压孔，第一螺堵和第二螺堵装配在卸压孔的两端、卸压孔内的导流孔和卸压阀处在第一螺堵和第二螺堵之间，第一螺堵和第二螺堵之间的卸压孔形成卸压阀的往复空间，卸压阀在往复空间内处于行程终点时，卸压阀上的卸压槽被卸压孔封堵。
[0006] 进一步的，所述缓冲机构的卸压阀两端端面分别设有弹性体。
[0007] 进一步的，所述缓冲机构的第一螺堵和第二螺堵分别为内端轴向凸起的凸锥结构。
[0008] 进一步的，所述缓冲机构的卸压阀两端圆周上分别填装有
密封圈。
[0009] 进一步的，所述缓冲机构的缓冲壳体上的导流孔直径为0.5～5mm。
[0010] 进一步的，所述缓冲机构的缓冲壳体与活塞体为一体结构或分体结构。
[0011] 进一步的，所述活塞体上的缓冲机构为三个或四个。
[0012] 进一步的，所述活塞体的圆周上设有至少一道填装密封圈的环形密封槽。
[0013] 进一步的，所述活塞体上连接有
活塞杆。
[0014] 本发明的有益效果是：通过在活塞体上设置卸压的缓冲机构，使该活塞应用于液压缸或气缸时、行至行程终点处即产生卸压缓冲，此时缸体的高压腔（活塞的充压侧）内压力下降、低压腔（活塞的排压侧）内压力增高，从而低压腔内的压力抵挡、消除活塞的
惯性力，直至使带有负荷的活塞到达行程终点时减速为零，杜绝活塞对缸体的缸底或端盖的冲击，整个液压缸或气缸的使用寿命被有效延长、工作可靠。本发明相较而言，具有结构简单、制造方便、制造成本低、操作性好、缓冲效果好、可靠性高和实用性强等特点。
附图说明
[0015] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0016] 图1是本发明的一种结构示意图。
[0017] 图2是图1的A-A视图。
[0018] 图3是图2的局部放大图。
[0019] 图中代号含义：1—活塞体；11—密封槽；12—活塞杆；2—缓冲机构；21—缓冲壳体；22—卸压孔；23—卸压阀；24—卸压槽；25—第一导流孔；26—第一螺堵；27—第二导流孔；28—第二螺堵；29—弹性体；210—第一引压孔；211—第二引压孔。
具体实施方式
[0020] 本发明应用于液压缸或气缸，在液压缸或气缸内根据做功介质（液压油或压缩空气）的进入、排出进行往复运动做功。现以液压缸为例结合下述
实施例详细说明本发明。
[0021] 实施例1
[0022] 参见图1、图2和图3：本发明包括活塞体1和布置在活塞体1上卸压的缓冲机构2。
[0023] 其中，活塞体1为一定厚度的圆柱结构，其厚度值、直径值根据所应用的液压缸性能合理确定。在活塞体1的圆周上设有四道填装密封圈的环形密封槽11，该密封槽11的数量同样根据液压缸的性能合理确定，例如两道、三道等等，主要是用于防止液压缸在工作过程中液压油从高压腔（即活塞的充压侧）向低压腔（即活塞的排压侧）随意
泄漏。在前述活塞体1上连接有活塞杆12，该活塞杆12从液压缸的缸底密封装配并延伸出。
[0024] 卸压的缓冲机构2为四个，它们以活塞杆12为中心环形均布在活塞体1上。至于活塞体1上的缓冲机构2数量，也是根据液压缸的性能高低合理确定的，在活塞体1上布置的缓冲机构2越多，活塞行至行程终点时卸压缓冲效果越好，优选的，在活塞体1上布置三个或四个就能充分实现本发明的发明目的，若仅在活塞体1上布置一个卸压的缓冲机构2，虽能对低性能的液压缸实现本发明的发明目的，但为了保持活塞运行平衡，要求该缓冲机构2处在活塞体1的中心处，此时为了导通做功介质，势必要求活塞杆12上开设引流孔与缓冲机构2相通。
[0025] 上述活塞体1上的四个卸压缓冲机构2的结构相同。每个缓冲机构2主要由布置在活塞体1内的缓冲壳体21、卸压阀23、第一螺堵26和第二螺堵28构成。
[0026] 上述缓冲壳体21与活塞体1为分体结构。缓冲壳体21的外壁轮廓为台阶的柱状结构（台阶结构的设置主要是为了便于在活塞体1上布置装配），缓冲壳体21的高度与活塞体1的厚度相等。在缓冲壳体21的中心设有轴向通孔状的卸压孔22（即卸压孔22的两端分别与缓冲壳体21的两个端面相通），在卸压孔22的两个端部孔壁段上设有连接
螺纹；且在缓冲壳体21的左端面设有通至卸压孔22中部的第一导流孔25、右端面设有通至卸压孔22中部的第二导流孔27，第一导流孔25和第二导流孔27分别呈L形，卸压孔22内的第一导流孔25和第二导流孔27的
位置相对应；前述第一导流孔25和第二导流孔27的直径范围值分别为0.5～5mm，例如0.8mm，或1.9mm，或3.2mm，亦或4.7mm等等，具体值的选择需要根据液压缸的性能高低确定。缓冲机构2在活塞体1上布置装配时，在活塞体1上预设有匹配缓冲机构2的缓冲壳体21外壁轮廓的通孔，该通孔与活塞体1的左端面和右端面分别相通，前述缓冲壳体21对应、密封嵌装在活塞体1的通孔内，并辅以螺钉紧固，装配在活塞体1上的缓冲壳体21左、右端面分别与活塞体1的左、右端面齐平。
[0027] 上述卸压阀23的长度小于缓冲壳体21上卸压孔22的长度，但卸压阀23的直径对应、匹配卸压孔22的直径。在卸压阀23两端端面分别设有弹性体29（例如
橡胶弹性材料或
金属弹片等），为了方便弹性体29在卸压阀23端面的固定，在卸压阀23的端面开设有凹槽，弹性体29嵌装在卸压阀23的端面凹槽内，通过弹性体29的设置可以有效提高卸压阀23在工作过程中的往复可靠性。在卸压阀23的中部圆周上设有环形的卸压槽24，该卸压槽24的宽度应对应卸压孔22内的导流孔（即第一导流孔25和第二导流孔27）直径，即卸压槽24的宽度范围值为0.5～5mm，例如0.8mm，或1.9mm，或3.2mm，亦或4.7mm等等；在卸压槽24两侧的卸压阀23圆周上分别以开槽方式填装有密封圈，即卸压阀23上的密封圈基本处在卸压阀的两端端部圆周上。卸压阀23装配在卸压孔22内，装配在卸压孔22内的卸压阀23通过密封圈与卸压孔22的孔壁接触密封。
[0028] 上述第一螺堵26和第二螺堵28的结构相同，只是它们装配处在缓冲壳体21的不同位置；第一螺堵26和第二螺堵28的外径分别与缓冲壳体21上的卸压孔22直径相匹配，且在第一螺堵26和第二螺堵28的圆周上分别设有对应卸压孔22上螺纹的连接螺纹。第一螺堵26和第二螺堵28上分别设有轴向通孔状的引压孔，即第一螺堵26上的为第一引压孔210，第二螺堵28上的为第二引压孔211。第一螺堵26和第二螺堵28以螺纹方式装配在卸压孔22的两端，使卸压孔22内的导流孔（即第一导流孔25和第二导流孔27）和卸压阀23处在第一螺堵26和第二螺堵28之间，第一螺堵26和第二螺堵28之间的卸压孔22形成卸压阀23的往复空间；同样，为了有效提高卸压阀23在工作过程中的往复可靠性，第一螺堵26和第二螺堵28分别为内端轴向凸起的凸锥结构，凸锥的内端外径小于卸压阀23上弹性体29的直径，这样才能确保往复运动中的卸压阀23上的弹性体29与第一螺堵26或第二螺堵28接触，储存弹性；卸压阀23在往复空间内处于行程终点时，即卸压阀23的端面与第一螺堵26或第二螺堵28接触贴附时，必须要确保卸压阀23上的卸压槽24被卸压孔22的孔壁封堵，这也就是第一螺堵26和第二螺堵28在缓冲壳体21的卸压孔22内的装配位置要求。
[0029] 本发明应用于液压缸的工作过程是：设定活塞左侧的腔室为充压的高压腔、右侧的腔室为排压的低压腔，活塞在液压油的作用下由左向右运行；在运行过程中，高压腔内的液压油通过第一螺堵26上的第一引压孔210进入缓冲壳体21的卸压孔22内，使卸压阀23右行、右端面与第二螺堵28贴附，此时卸压阀23上的卸压槽24被卸压孔22孔壁封堵、卸压孔22内的导流孔（即第一导流孔25和第二导流孔27）被卸压阀23的外壁封堵，缓冲壳体21上的第一导流孔25和第二导流孔27无法导通，高压腔的液压油也无法进入低压腔；当活塞行至行程终点时，即靠近缸体的端盖或缸底时，低压腔内残存的液压油通过第二螺堵
28上的第二引压孔211瞬间作用在卸压阀23的右端面，卸压阀23被迫瞬间向左运行，这一运行在右端面上的弹性体29辅助下更为可靠，就在瞬间运行的这一过程中，卸压阀23上的卸压槽24对应至第一导流孔25和第二导流孔27处，缓冲壳体21上的第一导流孔25和第二导流孔27导通，高压腔内的少许液压油在高压作用下瞬间排至低压腔，加之卸压阀23在高、低压腔压力及自身弹性的作用下，反复进行往复运动，这一过程使高压腔显著降压、低压腔显著
增压，低压腔内增高的压力抵挡、消除活塞的惯性力，直至使带有负荷的活塞到达行程终点时减速为零；设定活塞右侧的腔室为充压的高压腔、左侧的腔室为排压的低压腔，活塞在液压油的作用下由右向左运行，其运行、缓冲过程与上述由左向右的相反，在此不再赘述。
[0030] 实施例2
[0031] 本实施例的其它结构与实施例1相同，不同之处在于：构成缓冲机构的缓冲壳体与活塞体为一体结构，即活塞体自身也充当缓冲壳体，在活塞体的预
定位置（也就是实施例1中装配缓冲机构的位置）开设有轴向通孔状的卸压孔，在该卸压孔的两个端部孔壁段上设有连接螺纹，且在该卸压孔附近的活塞体左端面设有通至卸压孔中部的第一导流孔、右端面设有通至卸压孔中部的第二导流孔。这种在活塞体本身上设置的卸压孔和导流孔（即第一导流孔和第二导流孔）使活塞体本身形成了缓冲壳体，二者融为一体。
[0032] 本实施例相较而言，在一定程度上简化了部件结构及数量，但是，由于导流孔为几个毫米的小孔径，从而使活塞体上开设这种“L形”的非规则导流孔的操作难度在一定程度上增大。
