一种新型缓冲装置在大缸径 、长行程液压缸中的应用

　　0 前言

　　大型工业设备的现代化可以说是由现代化的基础部件所促成的。 随着中国现代工业时代的深入发展，越来越多的大型的、先进的、具有时代意义的重型设备随着市场的需求不断推出或不断升级换代。 中国某重型集团公司根据市场需求，建设了当今世界最大吨位的、较先进的 18 500t 自由锻油压机。 韶关液压件厂有限公司承担的部份大直径（直径大于 500mm）、长行程（行程大于 10 000mm） 的液压缸项目在设计上取得了重大进步。 该新型缓冲装置满足了该类型设备及类似工况设备的特定工艺设备要求。 譬如：5.5M 轧机换辊缸、平移工况用缸、大吨位油压机用缸等。 与传统思路设计的缓冲装置相比，该新型缓冲装置具有如下优点：

　　（1）有效降低了长行程液压缸的导向精度要求,减少了制造成本。

　　（2）克服了活塞杆自重 、机械加工 、及安装等的误差所产生的偏心而导致的负面作用， 降低了相关缓冲装置零件的同轴度要求。

　　（3）该结构对于相关零件的热处理及加工要求要求不高， 从根本上解决了缓冲装置高精度加工要求及热处理要求的需要。

　　1 缓冲原理及问题描述

　　缓冲装置的工作原理是当活塞到达行程终端之前的一段距离内， 设法把排油腔内油液的一部分或全部封闭起来，使其通过节流小孔（或缝隙）排出，从而使被封闭的油液产生适当的缓冲压力作用在活塞的排油侧上， 与活塞的惯性力相抵抗， 进而达到减速制动的目的。 一般的传统设计，缓冲装置虽然种类繁多，但其本质都是在活塞前后面增加一段配合面， 起缓冲行程的作用,如图 1 所示。 但对于水平安装的大缸径长行程液压缸，由于活塞杆和活塞的巨大自重、零件的机械加工误差及安装误差等原因， 液压缸在运行的过程中易引起导向部分靠近承重一侧的快速磨损，从而导向元件的偏心，体现导缓冲元件上，就是缓冲环和缓冲孔之间过大同轴度，导致引起运行困难或产生机械故障，如：缓冲配合面拉花致使缓冲失效， 拉花产生的金属碎屑致使密封件失效等。

　　2 新结构及解决办法

　　该新型缓冲装置满足了上述水平安装的液压缸的使用工况要求， 解决了这种由于导向元件磨损或机械误差而引发的偏心在缓冲过程所造成的负面影响。 该缓冲装置的应用结构图如图 2 所示，局部放大图如图 3所示，在液压缸进入缓冲行程后，弹簧座 6 在弹簧 5 的作用下被压在缸底 2 的缓冲台阶面上，形成配合面Ⅰ，配合面Ⅰ和配合面Ⅱ共同作用将机械能转换为液压能， 这些被封存的油液通过节流阀 7 的小孔缓慢流出排油腔，由于节流小孔的阻尼作用，封存的油液被缓慢释出，从而实现了液压能的缓慢释放，进而实现了对活塞及活塞杆减速制动的过程。 由于配合面Ⅰ和配合面Ⅱ不会受导向元件同轴度及机械误差的影响， 从而消除了偏心对缓冲过程的影响， 所以这种结构的优越性就实现了传统结构所不能满足的使用工况要求。