一种液压缸冷却结构及具有该结构的液压缸的制作方法

本实用新型涉及液压缸冷却领域，尤其涉及一种液压缸冷却结构及具有该结构的液压缸。

背景技术：

现有液压缸工作机理是将液压能转变为机械能，在各种液压系统中有广泛应用。但是液压缸在使用时经常需处于高温环境下，例如在高温钢坯环境下，热量沿着活塞杆会传导至液压缸油封处，这会加快油封老化，导致液压缸频繁出现漏油现象，若液压油落在钢坯上，还容易引起起火事故。若油缸的密封损坏，活塞杆将与缸体直接接触，会使活塞杆和前端盖被划伤损坏，致使液压缸的使用寿命降低，频繁更换液压缸会造成生产成本大大提高，并且更换液压缸需要大量人力和时间，还会造成生产效率的降低。并且液压油的温度会随之升高，高温的液压油不仅容易腐蚀液压缸器件，还会因粘度降低不能使液压缸准确地传递动力，影响机械设备的正常使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种液压缸冷却结构及具有该结构的液压缸，有效降低液压缸的运行温度，延长液压缸的使用寿命。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型的一个实施方式提供了一种液压缸冷却结构，包括水冷板，水冷板包括法兰和内套；法兰和内套沿厚度方向分别设有中间通孔ⅰ和中间通孔ⅱ，中间通孔ⅰ为台阶孔，包括轴向台阶面和径向台阶面；内套嵌于所述中间通孔ⅰ中，并与其相匹配；法兰包括至少一个进水口，内套包括至少一个出水口，出水口与中间通孔ⅱ相通；法兰和内套之间设有冷却水通道，冷却水通道与进水口和出水口相通。

可选地，内套包括与所述出水孔相通的外圆周凹槽，其与所述法兰相配合形成所述冷却水通道。

可选地，法兰包括与所述进水口相通的内圆周凹槽，其与所述内套相配合形成所述冷却水通道。

可选地，内套包括外圆周凹槽，所述法兰包括内圆周凹槽，所述外圆周凹槽与内圆周凹槽相配合形成所述冷却水通道。

优选地，内套的外周面包括台阶面，所述内套的台阶面与所述法兰的台阶面相配合形成至少部分所述冷却水通道。

优选地，内套和法兰接触处设有密封结构。

进一步地，密封结构包括橡胶垫片。

本实用新型还提供了一种液压缸，包括缸体组件和活塞组件，缸体组件包括前端盖，还包括上述液压缸冷却结构，水冷板固定在液压缸的前端盖上。

优选地，水冷板的法兰上设置有螺纹通孔，前端盖上设置有与螺纹通孔相配合的螺纹盲孔，水冷板通过螺栓固定在前端盖上。

本实用新型提供的一种液压缸冷却结构，通过水冷板对液压缸缸体进行降温，并通过水冷板出水口排出的冷却水对活塞杆进行浇水降温，可有效降低液压缸的运行温度，延长液压缸的使用寿命，提高生产效率，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一中冷却结构使用状态示意图；

图2是本实用新型实施例一中水冷板立体图；

图3是本实用新型实施例一中水冷板俯视图；

图4是本实用新型实施例一中水冷板a-a截面立体图；

图5是本实用新型实施例一中水冷板a-a截面侧视图；

图6是本实用新型实施例一中水冷板法兰俯视图；

图7是本实用新型实施例一中水冷板法兰b-b截面侧视图；

图8是本实用新型实施例一中水冷板内套俯视图；

图9是本实用新型实施例一中水冷板内套c-c截面侧视图；

图10是本实用新型实施例二中水冷板截面图；

图11是本实用新型实施例三中水冷板截面图。

图示说明：1、前耳环；2、水冷板；3、缸筒；4、后端盖；5、活塞；6、活塞杆；7、前端盖；8、固定螺杆；9、法兰；91、进水口；92、中间通孔ⅰ；93、螺纹通孔；94、轴向台阶面ⅰ；95、径向台阶面ⅱ；96、轴向台阶面ⅲ；97、径向台阶面ⅳ；98、轴向台阶面ⅴ；99、内周向凹槽；10、内套；101、中间通孔ⅱ；102环状主体；103、出水口；104、轴向台阶面a；105、径向台阶面b；106、轴向台阶面c；107、径向台阶面d；108、轴向台阶面e；109、外周向凹槽；11、冷却水通道；12、a腔；13、b腔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

图1为根据一实施例示出冷却结构使用状态示意图，如图所示，本实施例中液压缸包括缸体组件和活塞组件，缸体组件包括缸筒3、后端盖4和前端盖7，活塞组件包括前耳环1、活塞5和活塞杆6。如图所示，活塞杆6的一端穿过前端盖7向外伸出与前耳环1连接，另一端位于缸筒3内与活塞5连接，活塞5以及缸筒3限制活塞杆6做直线运动，活塞5用于分离a腔和b腔。活塞杆6与缸体油封密封，防止液压油漏出。液压缸工作时，液压油由a腔进入，推动活塞5进而带动活塞杆6伸出缸体，液压油由b腔进入，推动活塞5进而带动活塞杆6缩回，因而得以实现将液压能转变为机械能。

冷却结构包括水冷板2及固定装置，固定装置可以是固定螺杆8或固定卡具等，如图1所示，本实施例中水冷板2通过固定螺杆8固定在液压缸的前端盖7上，因此上述活塞杆6穿过前端盖7的一端随后穿过水冷板2向外伸出，在其他实施例中也可以采用焊接等方式直接将水冷板2固定在液压缸的前端盖7上。

图2-图5为实施例一中的水冷板2的结构示意图，水冷板2包括法兰9和内套10，两者互相结合组成了具有进水口91及出水口103的水冷板2。图6和图7为法兰9的结构示意图，本实施例中法兰9包括矩形板状主体和沿主体厚度方向设置的圆形中间通孔ⅰ92，在其他实施例中，中间通孔ⅰ可设计为其他合适形状。中间通孔ⅰ92设置为台阶孔，包括轴向台阶面ⅰ94、径向台阶面ⅱ95、轴向台阶面ⅲ96、径向台阶面ⅳ97和轴向台阶面ⅴ98，台阶面ⅰ-ⅴ依次相互连接并呈一定角度。法兰9还包括环绕中间通孔ⅰ92的4个螺纹通孔93，螺纹通孔93与固定螺杆8配合将水冷板2固定在液压缸的前端盖7上。本实施例中水冷板2的进水口91设置在法兰9上，如图5所示，进水口91设置于法兰9矩形板状主体的一侧，与中间通孔92ⅰ的轴向台阶面ⅲ96相通。优选地，进水口91的内壁设有螺纹，方便进水管与进水口91通过螺纹相互固定。在其他实施例中，法兰9的板状主体可以为圆形或其他形状，进水口91也可以设置多个。

内套10为与中间通孔ⅰ相互配合的环状结构，包括中间通孔ⅱ101、环状主体102和出水口103，环状主体102形状可设计为与中间通孔ⅰ相配合的圆形或其他合适形状。如图8和图9内套10结构示意图所示，本实施例中内套10的中间通孔ⅱ101为圆形，环状主体102结构也为圆形，且环状主体102为台阶结构，包括轴向台阶面a104、径向台阶面b105、轴向台阶面c106、径向台阶面d107以及轴向台阶面e108,台阶面a-e之间依次相互连接并呈一定角度。本实施例中内套10还包括12个出水口103，出水口103设置在轴向台阶面c106上并贯穿环状主体102与中间通孔ⅱ101相通。中间通孔ⅱ101的直径大于活塞杆6的直径。优选地，法兰9和内套10的棱角处设置有倒角。

如图2-图9所示，法兰9和内套10安装时，内套10嵌于法兰9的中间通孔ⅰ92中，轴向台阶面ⅰ94和径向台阶面ⅱ95分别与轴向台阶面a104和径向台阶面b105相接触，径向台阶面ⅳ97和轴向台阶面ⅴ98分别与径向台阶面d107和轴向台阶面e108相接触。优选地，上述两处径向台阶面抵接处设置有密封装置，例如橡胶垫片。轴向台阶面ⅲ96和轴向台阶面c106之间有间隙，与部分径向台阶面ⅱ95和径向台阶面d107形成环形空腔，环形空腔为冷却水通道11，冷却水通道11与所述进水口91和出水口103相通，从而可以实现冷却水从进水口91进入后，从多个出水口103流出。本实施例中轴向台阶面ⅴ98的宽度与轴向台阶面e108的宽度相同，在其他实施例中，轴向台阶面ⅴ98的宽度也可以大于轴向台阶面e108的宽度。

下面对本申请实施例一中液压缸冷却结构的工作原理进行详细阐述。

水冷板2安装在液压缸上时，内套10的环状主体102的背面与液压缸的前端盖7接触，环状主体102的台阶结构嵌于法兰9的中间通孔ⅰ92中，固定螺杆8穿过法兰9上的螺纹通孔93与前端盖7固定连接。前端盖7上设置有与螺纹通孔93相对应的多个螺纹盲孔。液压缸工作时，水冷板2进水口91通入冷却水，冷却水随后进入水冷板2内部的冷却水通道11中，并在冷却水通道11中流通，随后从与冷却水通道11贯通的多个出水口103流出。流出的冷却水能够喷淋在活塞杆6上，使活塞杆6降温。同时，由于水冷板2与前端盖7接触，水冷板2也可吸收前端盖7的热量使缸体内部降温，从而降低液压油的温度。通过降低活塞杆6以及缸体的温度，可以实现延长液压缸密封的使用寿命，进而节约生产成本的目的。此外冷却水喷淋活塞杆6还可防止灰尘等污染物粘连在活塞杆6上，损坏液压缸前端盖的密封。测试结果表明，未使用冷却结构的液压缸工作温度可达200℃，而使用了冷却结构之后的液压缸工作温度降低至55℃，并且液压缸本身的使用寿命从平均6个月延长到了平均12个月。

实施例二：

水冷板还可以设计为其他结构，如图10实施例二中水冷板2的侧视图所示，法兰9包括台阶孔、主体以及进水口91，内套10嵌于法兰9的台阶孔中，并被法兰9的台阶结构固定于法兰9和液压缸的前端盖7之间，同实施例一中一样，法兰9通过固定螺杆8固定在前端盖7上。内套10包括外周向凹槽109和多个出水口103，外周向凹槽109和法兰9上与进水口91相通的轴向台阶面之间形成冷却水通道，冷却水通道与进水口91以及出水口103相连。

实施例三：

图11为实施例三中水冷板2的侧视图，如实施例二中一样，法兰9包括台阶孔、主体以及进水口91，内套10包括多个出水口103，内套10嵌于法兰9的台阶孔中。法兰9还包括内周向凹槽99，内周向凹槽99和内套10上与出水口103相通的外周面之间形成冷却水通道，冷却水通道与进水口91以及出水口103相连。

此外，水冷板2的结构还可以是在法兰9上设置内周向凹槽的同时在内套10上设置外周向凹槽，内周向凹槽与外周向凹槽相互配合组合成冷却水通道。或者在实施例一的水冷板2结构的基础上，在法兰9和/或内套10上设置内周向凹槽和/或外周向凹槽。总之，水冷板2的结构可有多种类型，冷却水通道可有多个位置或形成方式，法兰9和内套10也可有多种组合方式，法兰9上的台阶孔可以是如图10和11所示的单级台阶孔，也可以是如图7所示的两级台阶孔及超过两级的台阶孔，内套10外周与之相适配，只要法兰9可以将内套10抵接于液压缸的前端面上，内套10以嵌入的方式与法兰9相互配合，并与其形成冷却水通道。需要注意的是，冷却水通道可同实施例一、二和三中为环形结构也可分为多段，进水口91也可以设置在法兰9背离前端盖的一侧，只要每一冷却水通道同时与进水口91以及出水口103相通，即可实现本申请的目的。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。