[发明专利]液压缸、液压系统和起重机

说明书

本发明涉及液压缸、液压系统和起重机。液压缸包括：筒体；第一活塞，设置在筒体内并能够沿筒体的轴向移动；活塞杆，一端连接在第一活塞上并沿筒体的轴向延伸，筒体具有位于第一活塞的背对活塞杆的一侧的第一腔体，第一腔体能够引入和排出液压流体，活塞杆具有沿筒体的轴向延伸的第二腔体，液压缸还包括能够沿第二腔体移动的第二活塞，第二活塞相对于筒体固定，第二腔体包括位于第二活塞的朝向第一活塞一侧的容纳腔，在第一腔体引入液压流体时，容纳腔能够排出液压流体，在第一腔体排出液压流体时，容纳腔能够引入液压流体。本申请的技术方案改善了现有技术中存在的活塞杆移动的过程中液压缸内的液压流体的变化量大的问题。

技术领域

本发明涉及工程设备领域，具体而言，涉及一种液压缸、液压系统和起重机。

背景技术

图1示出了现有技术的液压缸的结构示意图。参见图1所示，液压缸包筒体1’、设置在筒体1’内并能够沿筒体1’的轴向移动的活塞2’和连接在活塞2’上活塞杆3’。筒体1’具有位于活塞2’的背对活塞杆3’的一侧的第一腔体4’和位于活塞2’的朝向活塞杆3’的一侧的第二腔体5’。第一腔体4’和第二腔体5’均能够引入和排出液压流体。

现有技术中，液压系统包括液压缸、用于容纳液压流体的箱体和用于为箱体内的液压流体加压的泵。第一腔体4’和第二腔体5’均能够与泵连通，第一腔体4’和第二腔体5’也均能够与箱体连通。

在第一腔体4’与泵连通以引入泵加压后的液压流体时，第二腔体5’将其内部的液压流体排向箱体，活塞杆3’向筒体1’外部伸出；在第二腔体5’与泵连通以引入泵加压后的液压流体时，第一腔体4’将其内部的液压流体排向箱体，活塞杆3’向筒体1’内部回缩。

如图1所述，第一腔体4’的内径与筒体1’的内径均为D，第一腔体4’的垂直于筒体1’的轴向的截面的面积S₁＝πD²/4，活塞2’沿筒体1’的轴向移动单位距离l的过程中，第一腔体4’引入或排出的液压流体的体积v₁＝l S₁＝lπD²/4。

活塞杆3’的外径为d，第二腔体5’的垂直于筒体1’的截面的面积S₂＝π(D²-d²)/4，活塞2’沿筒体1’的轴向移动单位距离l的过程中，第二腔体5’引入或排出的液压流体的体积v₂＝l S₂＝lπ(D²-d²)/4。优选地，活塞杆3’为管状，活塞杆3’的内径为d₁。

在活塞3’沿筒体1’的轴向移动单位距离l的过程中，液压缸内的液压流体(包含第一腔体4’内的液压流体和第二腔体5’内的液压流体)的变化量v₃＝v₁-v₂＝lπd²/4。

活塞2’沿筒体1’的轴向移动的最大距离为L。活塞杆3’移动距离L时，液压缸内流体的变化量V₃＝v₃L＝Lπd²/4，相应的箱体内增加或减少的液压流体的量等于V₃，因此箱体的最小容积为V₃。

因此，活塞杆3’的外径越大，活塞3’在筒体1’内移动的过程中，液压缸内的液压流体的变化量越大，相应的液压缸需要配备的箱体的容积也越大。

随着各种工程设备对液压缸的驱动能力需要的增加，液压缸的尺寸不断增大，相应的液压缸的活塞杆3’的外径d也需要增大，因此需要为液压缸配备的更大的箱体以容纳液压流体。

发明内容

本发明旨在提供一种液压缸、液压系统和起重机，以改善现有技术中存在的活塞移动的过程中液压缸内的液压流体的变化量大的问题。

根据本发明实施例的一个方面，本发明提供了一种液压缸，包括：