油缸和工程机械制造技术

本实用新型专利技术公开了一种油缸和工程机械，所述油缸包括缸筒(1)和能够相对于该缸筒(1)伸缩往复运动的活塞杆(2)，并且，在该油缸的行程范围(S)内，所述缸筒(1)的外径不等；所述工程机械包括上述油缸。本实用新型专利技术的油缸具有外径变化的缸筒，可以根据工作中缸筒承受载荷的不同，而适应性地改变缸筒的外径，与现有的缸筒外径均一的油缸相比，本实用新型专利技术的油缸在满足工作条件的同时可以具有较轻的重量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液压领域，具体地，涉及一种油缸和具有该油缸的工程机械。
技术介绍
在一些工程机械中，例如移动式起重机的臂架伸缩机构中，油缸作为执行元件用于带动臂架伸缩或保持静止，在中长臂尤其是全伸臂工况下，伸缩机构本身的重量，对起重机起重量的大小有着重要影响，因此，如果能够使伸缩油缸合理轻量化，对提升起重机的起重能力将有明显意义。现有油缸的缸筒的外径不变，即缸筒的壁厚基本是均匀一致，参见图1，在油缸的整个延伸方向上，油缸的缸筒1的外径始终为D，因此，在该油缸的行程范围S内，缸筒1各处壁厚均匀，缸筒1所能承受的压力是一致的，因此无论活塞杆2处于什么位置，油缸设计允许的最大推力不变(在缸筒稳定性许可的情况下)，对于起重机中的伸缩油缸，随着油缸的逐步伸长，缸筒1所需承受的载荷逐步减小，因此，现有的伸缩油缸的缸筒的壁厚与其所承受的载荷不匹配，而不必要的壁厚使得伸缩油缸的缸筒重量偏重，会降低起重机的起重性能。因此，需要提供一种能够克服上述缺陷的技术方案。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种油缸和具有该油缸的工程机械。为了实现上述目的，本技术提供一种油缸，该油缸包括缸筒和能够相对于该缸筒伸缩往复运动的活塞杆，在该油缸的行程范围内，所述缸筒的外径不等。优选地，沿所述缸筒的轴向，所述缸筒的外径逐渐变化。优选地，沿所述活塞杆的伸出方向，所述缸筒的外径逐渐减小。优选地，所述缸筒具有锥形的外表面。优选地，所述缸筒具有沿所述活塞杆的伸出方向呈阶梯形变化的外表面。优选地，在该油缸的行程范围内，所述缸筒分为外径不等的多个区段，在各个所述区段中，所述缸筒的外径一致。优选地，沿所述活塞杆的伸出方向，所述缸筒在前一所述区段中的外径大于后一所述区段中的外径。优选地，所述区段至少为三个。本技术还公开了一种工程机械，该工程机械包括根据本技术的油缸。优选地，所述工程机械为起重机。本技术提供了一种油缸，该油缸在行程范围内缸筒的外径不等，根据缸筒各处所需承受的载荷来相应设置缸筒的壁厚，使得缸筒各处壁厚在满足承受载荷的情况下尽可能薄，从而减轻油缸的重量。本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：图1是根据现有技术的油缸的沿轴向的剖视图；图2是根据本技术的油缸的沿轴向的剖视图。附图标记说明1  缸筒                 2  活塞杆3  活塞S  油缸的行程范围       D 现有技术中缸筒的外径S1、S2、S3    本实施方式中缸筒的区段D1、D2、D3    分别为区段 S1、S2、S3中缸筒的外径具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本技术中，在未作相反说明的情况下，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。本技术提供了一种油缸，该油缸包括缸筒1和能够相对于该缸筒1伸缩往复运动的活塞杆2，并且，在该油缸的行程范围S内，所述缸筒1的外径不等。对于本技术的油缸，包括缸筒1和位于该缸筒1内的活塞3，活塞杆2的一端连接于活塞3，该活塞3能够在缸筒1内往复运动，并且在活塞3往复运动的同时活塞杆2相对于缸筒1运动并从缸筒1内伸出或者缩回到缸筒1内，如图2所示，根据活塞杆2或者活塞3的可移动范围，限定出了该油缸的行程范围S，对于本技术的油缸，在其行程范围S内，缸筒1的外径不等，根据缸筒1各处所需承受的载荷的大小来相应设置缸筒1的壁厚，使得缸筒1各处壁厚在满足该处所需承受载荷的要求下尽可能薄，从而减轻油缸的整体重量。根据液压油缸缸筒壁厚的计算公式：其中，pmax为缸筒内的最高压力，D为缸筒的内径，[σ]为缸筒材料的许用应力。而式中Fmax为最大负载力，A为油缸的横截面积。当缸筒材料确定后，最大负载力Fmax与油缸内的最高压力pmax成正比，相应地，与缸筒的壁厚δ成正比，例如，如果油缸所需承受的最大负载力Fmax越小，则油缸内的最高压力pmax就越小，那么所需要的缸筒的壁厚δ就越小，即缸筒可以有较薄的壁厚δ。因此，可以根据油缸所需要承受的载荷的大小，来相应地设计油缸的缸筒1的壁厚，即保证缸筒1的内径不变的情况下，改变缸筒1的外径，从而使得缸筒1有适合的壁厚，既能够满足载荷需要，又利于减轻缸筒1的重量，节约材料。通常情况下，在油缸的行程范围S内，沿缸筒1的轴向，缸筒1各处所需承受的载荷是逐渐变化的，如上文所述，对于起重机的伸缩油缸，随着油缸的逐步伸长，缸筒1所需承受的载荷逐步减小，因此，对于本实施方式的油缸，沿所述缸筒1的轴向，所述缸筒1的外径逐渐变化。更具体地，本实施方式中，沿所述活塞杆2的伸出方向，所述缸筒1的外径逐渐减小。例如，缸筒1可以具有锥形的外表面，沿活塞杆2的伸出方向(即图2中的从右向左的方向)，缸筒1的外表面为外径逐渐减小的锥形形状。又例如，缸筒1还可以具有沿活塞杆2的伸出方向呈阶梯形变化的外表面，附图2中示出了这种实施方式，当然，本领域技术人员可以理解的是，所述阶梯形可以为图2中所示的规则的阶梯形，也可以为不规则变化的阶梯形，例如，各个阶梯段中，缸筒1的外表面可以为锥形的。当然，为了方便缸筒1的机械加工，缸筒1也可以形成为其他形状，优选地，在该油缸的行程范围S内，所述缸筒1分为外径不等的多个区段，在各个所述区段中，所述缸筒1的外径一致，即在每一个所述区段中，所述缸筒1的外周面为圆柱形形状。并且，一般情况下，所述区段至少为三个。进一步具体地，本实施方式中，沿所述活塞杆2的伸出方向，所述缸筒1在前一所述区段中的外径大于后一所述区段中的外径。例如，参见图2，沿活塞杆2的伸出方向，缸筒1可以依次具有三个区段S1、S2和S3，在其中每个区段中，缸筒1的外径不变，这三个区段中，缸筒1的外径分别为D1、D2和D3，而缸筒1在前一区段中的外径大于后一区段中的外径，即D1＞D2＞D3，在制造缸筒1时，缸筒1的原始外径为D1，然后根据实际需要，对缸筒1划分区段，在对除S1区段外的S2和S3区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油缸，该油缸包括缸筒(1)和能够相对于该缸筒(1)伸缩往复运动的活塞杆(2)，其特征在于，在该油缸的行程范围(S)内，所述缸筒(1)的外径不等。

【技术特征摘要】
1.一种油缸，该油缸包括缸筒(1)和能够相对于该缸筒(1)伸缩往
复运动的活塞杆(2)，其特征在于，在该油缸的行程范围(S)内，所述缸
筒(1)的外径不等。
2.根据权利要求1所述的油缸，其特征在于，沿所述缸筒(1)的轴向，
所述缸筒(1)的外径逐渐变化。
3.根据权利要求2所述的油缸，其特征在于，沿所述活塞杆(2)的伸
出方向，所述缸筒(1)的外径逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的油缸，其特征在于，所述缸筒(1)具有锥形
的外表面。
5.根据权利要求3所述的油缸，其特征在于，所述缸筒(1)具有沿所
述活塞杆(2)的伸出方向呈阶梯形变化的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄觅，谢强，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43