[发明专利]增加液压缸空心活塞杆弯曲稳定性的充压结构及判别方法

权利要求书

1.一种增加液压缸空心活塞杆弯曲稳定性的充压结构，包括油缸筒、空心活塞杆、活塞、导向套、活塞用密封及导向组件、活塞杆用密封及导向组件；所述空心活塞杆的活塞杆头固连运动活塞，活塞将油缸筒分隔成有杆腔和无杆腔；所述油缸筒设有进油口和回油口，压力油p_A和油缸筒无杆腔接通，回油p_B和有杆腔接通，其特征在于，将常规的两端焊接式杆头封闭的空心活塞杆容腔通过活塞安装端的活塞杆头上的通孔结构与油缸筒的无杆腔连通，形成充压活塞杆，增加液压缸空心活塞杆的受压抗弯曲稳定性。

2.根据权利要求1所述的一种增加液压缸空心活塞杆弯曲稳定性的充压结构，其特征在于，所述活塞杆头的通孔设置单向阀，该单向阀在压力油p_u的作用下打开，保持油缸无杆腔和空心活塞杆的容腔接通，由于压力油p_u随工作负载变化，当工作负载是变量，且负载随油缸行程变化，空心活塞杆空腔内压力油p_u为一段时间内油缸工作行程最大时的压力值p_uamix，当系统工作压力小于工作压力最大值p_uamix时，单向阀在已充空心活塞杆腔最大油压p_uamix作用下关闭阀口，直到更大的工作压力推开单向阀，连通空心活塞杆的容腔，单向阀记忆工作的最大压力p_uamix值，当伸缩行程最大或负载有震动载荷变化时，能够保证空心活塞杆获得最大的稳定性安全系数；该单向阀闭锁压力的时间仅存在于工作作业过程的有限时间内，装置不工作则阀的微小渗漏将导致压力归零，保证装置的安全性。

3.根据权利要求2所述的一种增加液压缸空心活塞杆弯曲稳定性的充压结构，其特征在于，所述单向阀包括阀体和锥阀芯，锥阀芯导向圆柱部分周向均布轴向油道，锥阀芯通过弹簧复位，并在杆腔压力油的作用下锥阀芯与阀座阀口形成密封，记忆单向阀部件与活塞杆头连接。

4.根据权利要求2所述的一种增加液压缸空心活塞杆弯曲稳定性的充压结构，其特征在于，所述空心活塞杆的外连接杆头处设置排气塞，用于充油开始阶段的排气，保证空心活塞杆充满油液。

5.根据权利要求1所述的一种增加液压缸空心活塞杆弯曲稳定性的充压结构，其特征在于，所述空心活塞杆的活塞杆头中心轴向开设油道，所述油道与空心活塞杆的腔体连接；所述空心活塞杆外焊接杆头上开设有进油口和回油口，进油口连通空心活塞杆的容腔以及油缸筒的无杆腔，形成压力油通道，使空心活塞杆成为充压活塞杆；所述活塞杆腔体内轴向设有空心通液管，空心通液管接近活塞的一端通过弯头与空心活塞杆上开设的孔焊接，并由该孔伸出，连通油缸筒有杆腔，另一端与回油口连接，形成回油通路；所述通液管的外部沿其轴向设有若干支承环，支承环上留有过油通孔；通液管的弯头处形成半圆形弯曲，具有弹性减震功能，保证焊缝受力安全。

6.判断权利要求1-5任意一项权利要求所述的充压结构是否需要充压的判别方法，其特征在于，在结构已经确定的条件下，内外径相同的空心活塞杆，其充压与否在承载能力上有何差别，运用塑性力学的屈服条件及材料力学弹性理论分析，推导给出定性的判别方法和定量的计算公式，并得出充压好否的条件，判别是否需要充压及在不同长度的情况下充压所获得的稳定性承载能力增加值，即：

按活塞杆的柔度系数，长度与外径之比λ进行判别，实际计算柔度为λ，λ₁、λ₂为充压安全条件，结论是，1)短粗空心活塞杆λ≤λ₂不存在稳定性问题，充压后其承载能力将降低，不应充压；2)细长空心活塞杆λ≥λ₁稳定性问题已上升为主要矛盾，则充压后可提高其承载能力，且承载能力有较大提高，充压性好；3)对中长空心活塞杆λ₂≤λ≤λ₁则需分析计算充压后提高承载能力的条件及增加对百分比，若增加比例不大，充压后好处不则不必充压。