用于液压缸的混合弹簧制造技术

一种活塞缸组件包括限定壳体腔室的壳体、由壳体可移动地支撑的活塞以及连接在壳体和活塞之间的弹簧回程组件。供应到壳体腔室的流体可操作以使活塞伸出壳体，并且弹簧回程组件可操作以使活塞缩回到壳体中。弹簧回程组件包括一端连接到壳体并具有相对端的第一弹簧构件。第一弹簧构件可操作以施加第一弹簧力。第二弹簧构件在一端连接到活塞并具有相反的端部。第二弹簧构件可操作以施加第二弹簧力。第一弹簧构件和第二弹簧构件中的每一个的相对端相互协作以串联地施加第一弹簧力和第二弹簧力。

Hybrid Spring for Hydraulic Cylinder

A piston cylinder assembly includes a shell that defines a housing chamber, a piston that is movably supported by the housing, and a spring return assembly connected between the housing and the piston. The fluid supplied to the housing chamber is operable to allow the piston to extend out of the housing, and the spring return assembly is operable to retract the piston back into the housing. The spring return assembly comprises a first spring member with one end connected to the housing and a relative end. The first spring member is operable to apply the first spring force. The second spring member is connected to the piston at one end and has the opposite end. The second spring member is operable to apply the second spring force. Each relative end of the first spring member and the second spring member cooperates with each other to apply the first spring force and the second spring force in series.

【技术实现步骤摘要】
用于液压缸的混合弹簧相关申请的交叉引用本申请要求于2017年9月1日提交的申请号为62/553,338的美国临时专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及一种液压缸组件，且更特别地，涉及一种用于单作用液压缸组件中的弹簧机构。
技术实现思路
在一个独立的方面中，活塞缸组件通常可包括：限定壳体腔室的壳体；由壳体可移动地支撑的活塞，供应到壳体腔室的流体施加流体力以使该活塞伸出壳体；以及弹簧回程组件，其连接在壳体和活塞之间，并且可进行操作以施加弹簧力来使活塞缩回到壳体中。弹簧回程组件可包括第一弹簧构件和第二弹簧构件，其中第一弹簧构件的一端连接到壳体并具有相对端，该第一弹簧构件可操作以施加第一弹簧力，并且第二弹簧构件的一端连接到活塞并具有相对端，该第二弹簧构件可操作以施加第二弹簧力，第一弹簧构件和第二弹簧构件中的每一个的相对端相互协作以串联地施加第一弹簧力和第二弹簧力。在另一个独立的方面中，可提供一种用于活塞缸组件的弹簧回程组件。该活塞缸组件可包括：限定壳体腔室的壳体和由壳体可移动地支撑的活塞，供应到壳体腔室的流体施加流体力以使活塞伸出壳体。弹簧回程组件通常可包括：一端可连接到壳体并具有相对端的拉伸弹簧，该拉伸弹簧可操作以施加第一弹簧力；以及一端可连接到活塞并具有相对端的压缩弹簧，该压缩弹簧可操作以施加第二弹簧力，拉伸弹簧和压缩弹簧中的每一个的相对端相互协作以串联地施加第一弹簧力和第二弹簧力，以使活塞缩回到壳体中。在另一个独立的方面中，可提供一种操作活塞缸组件的方法。活塞缸组件可包括限定壳体腔室的壳体、由壳体可移动地支撑的活塞以及弹簧回程组件，该弹簧回程组件包括拉伸弹簧和压缩弹簧，拉伸弹簧的一端连接到壳体，该拉伸弹簧可操作以施加第一弹簧力，并且压缩弹簧的一端连接到活塞，该压缩弹簧可操作以施加第二弹簧力。该方法通常可包括：向壳体腔室供应流体以向活塞施加流体力以使活塞伸出壳体；向活塞施加弹簧回程力，该弹簧回程力包括串联的第一弹簧力和第二弹簧力；并且当弹簧回程组件的弹簧回程力大于流体力时，将活塞缩回到壳体中。通过考虑详细描述、权利要求和附图，本专利技术其它独立的方面将变得显而易见。附图说明图1是活塞和缸组件的立体图。图2是大致沿图1中的线2-2截取的组件的横截面图，示出了处于缩回位置的组件。图3是组件的另一横截面图，示出了处于初始伸出位置的组件。图4是组件的另一横截面图，示出了处于进一步伸出位置的组件。图5是组件的另一横截面图，示出了处于完全伸出位置的组件。图6是将现有活塞和缸组件与图1的组件在柱塞行程上的弹簧力进行比较的曲线图。具体实施方式在详细说明本专利技术的任何独立的实施例之前，应当理解的是，本专利技术的应用不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的部件的构造和布置的细节。本专利技术能够具有其它独立的实施例并且能够被以各种方式实践或实施。而且，应当理解的是，本文所使用的措辞和术语是出于描述的目的，并且不应被视为限制。本文所使用的“包括”、“包含”及其变体表示包括其后的列出项及其等同物以及增列项。本文所使用的“由……组成”及其变体表示仅包括其后的列出项及其等同物。除非另有说明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变体在广义上使用，并且包括直接和间接安装、连接、支撑和联接。通常，本公开涉及一种活塞缸组件的弹簧回程。弹簧回程在一个周期内施加非恒定的弹簧刚度，以便提供更大的弹簧力。图1至图5示出了活塞和缸组件10，包括弹簧回程组件12、缸体或壳体14以及活塞或柱塞18。柱塞18可相对于壳体14移动。组件10是单作用液压缸，其中液压流体仅在第一方向上移动柱塞18。一旦柱塞18伸出，弹簧回程组件12就在与第一方向相反的第二方向上缩回柱塞18。所示的弹簧回程组件12通常在一个周期内施加非恒定的弹簧刚度，以便提供相对较大的弹簧力。在所示的实施例中，壳体14呈圆柱形。壳体14包括上端表面22、下端表面26和在表面22、26之间延伸的侧壁30。上表面22形成到壳体腔室38的开口34。壳体腔室38基本上沿平行于侧壁30的壳体轴线40延伸穿过壳体14的长度。壳体腔室38由侧壁30的内表面42限定。止动环46在开口34中固定至内壳体表面42，并且具有开口48。在所示的实施例中，第一或外环表面50与上壳体表面22齐平。在其它实施例(未示出)中，外环表面50可位于表面22之上或之下。第二或内环表面51与止动外环表面50相对。壳体限定流体或压力端口52(例如，穿过侧壁30)。压力端口52靠近下壳体表面26。压力端口52在存储不可压缩的液压流体(未示出)的贮存器与壳体腔室38之间提供流体连通。在所示的实施例中，柱塞18也呈圆柱形，并且被可移动地容纳在腔室38中，以伸出壳体14和缩回壳体14。在所示的实施例中，柱塞18的外径大约等于止动环46中的开口48的直径。柱塞18包括上柱塞表面54、下柱塞表面58和在表面54、58之间延伸的柱塞侧壁62。在所示的实施例中，下柱塞表面58限定进入柱塞腔室70的柱塞开口66。所示的柱塞腔室70基本上沿平行于壳体轴线40的柱塞轴线74延伸柱塞18的长度。柱塞18包括从柱塞侧壁62径向延伸的凸缘71。下凸缘表面提供下柱塞表面58，上凸缘表面73与下柱塞表面58相对。凸缘71的直径约等于壳体腔室38的内径。这使得柱塞18可在壳体腔室38内移动，但有助于防止壳体腔室38中的液压流体越过凸缘71。凸缘71的直径大于止动环46的内径，以限制壳体14中柱塞18的移动。支撑杆78连接到柱塞18，并且沿柱塞轴线74延伸，至少部分地穿过柱塞腔室70。支撑杆78的一端通过第一固定构件82(例如螺栓、螺钉或任何类似的紧固构件)连接到柱塞18。凸缘86通过第二固定构件90(例如螺栓、螺钉或任何类似的紧固构件)连接到支撑杆78的另一端。因此,支撑杆78和凸缘86相对于柱塞18固定在柱塞腔室70内。滑动构件94被可移动地支撑在支撑杆78上。滑动构件94具有约等于支撑杆78直径的内径，使得滑动构件94受到支撑以沿支撑杆78移动。支撑杆78的外径小于柱塞腔室70的内径。弹簧回程组件12连接在壳体14和活塞18之间，以对活塞18施加回程力。所示的组件12包括至少两个偏置构件：拉伸构件(例如，拉伸弹簧102)和压缩构件(例如，一个或多个压缩弹簧106、110)。所示的弹簧102、106、110串联连接在壳体14和活塞18之间。在其它结构(未示出)中，组件12可包括多于或少于所示数量的弹簧102、106、110。而且，弹簧102、106、110等可以不同的方式进行布置(未示出)。在所示的结构中，弹簧102、106、110是同心的，并且环绕在支撑杆78周围。拉伸弹簧102的一端固定到壳体14(例如，通过插入件114固定到壳体内表面46)。插入件114通过第三固定构件118(例如，螺栓、螺钉或任何类似的紧固构件)固定到壳体14，并且拉伸弹簧102螺纹连接到插入件114的外表面上。在另一端，拉伸弹簧102固定到滑动构件94(例如，螺纹连接到滑动构件94的外表面上)。拉伸弹簧的外径约等于柱塞腔室70的内径。压缩构件(压缩弹簧106、110)位于在一端的凸缘86与在另一端的滑动构件94之间，并且处于拉伸弹簧102内。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活塞缸组件，其包括：壳体，其限定壳体腔室；活塞，其由所述壳体可移动地支撑，提供给所述腔室的流体施加流体力以使所述活塞伸出所述壳体；以及弹簧回程组件，其连接在所述壳体和所述活塞之间，并且可操作以施加弹簧力以使所述活塞缩回到所述壳体中，所述弹簧回程组件包括：第一弹簧构件，其一端连接到所述壳体并具有相对端，所述第一弹簧构件可操作以施加第一弹簧力，以及第二弹簧构件，其一端连接到所述活塞并具有相对端，所述第二弹簧构件可操作以施加第二弹簧力，所述第一弹簧构件和所述第二弹簧构件中的每一个的相对端相互协作以串联地施加所述第一弹簧力和所述第二弹簧力。

【技术特征摘要】
2017.09.01 US 62/553,3381.一种活塞缸组件，其包括：壳体，其限定壳体腔室；活塞，其由所述壳体可移动地支撑，提供给所述腔室的流体施加流体力以使所述活塞伸出所述壳体；以及弹簧回程组件，其连接在所述壳体和所述活塞之间，并且可操作以施加弹簧力以使所述活塞缩回到所述壳体中，所述弹簧回程组件包括：第一弹簧构件，其一端连接到所述壳体并具有相对端，所述第一弹簧构件可操作以施加第一弹簧力，以及第二弹簧构件，其一端连接到所述活塞并具有相对端，所述第二弹簧构件可操作以施加第二弹簧力，所述第一弹簧构件和所述第二弹簧构件中的每一个的相对端相互协作以串联地施加所述第一弹簧力和所述第二弹簧力。2.根据权利要求1所述的活塞缸组件，其中所述第一弹簧构件包括拉伸弹簧。3.根据权利要求2所述的活塞缸组件，其中所述第二弹簧构件包括压缩弹簧。4.根据权利要求3所述的活塞缸组件，其中所述第二弹簧构件包括平行布置的一对压缩弹簧。5.根据权利要求4所述的活塞缸组件，其中所述压缩弹簧具有大于所述拉伸弹簧的弹簧常数的等效弹簧常数。6.根据权利要求1所述的活塞缸组件，其中所述第二弹簧构件的弹簧常数大于所述第一弹簧构件的弹簧常数。7.根据权利要求6所述的活塞缸组件，其中所述第一弹簧构件包括拉伸弹簧，并且所述第二弹簧构件包括压缩弹簧。8.根据权利要求1所述的活塞缸组件，其中所述活塞限定活塞腔室并且包括位于所述活塞腔室内的支撑组件，所述支撑组件包括一端连接到所述活塞并具有相对端的支撑杆、支撑在所述相对端上的凸缘以及可沿所述支撑杆移动的滑动构件。9.根据权利要求8所述的活塞缸组件，其中所述第一弹簧构件的相对端连接到所述滑动构件，并且其中所述第二弹簧构件位于所述凸缘和所述滑动构件之间。10.根据权利要求9所述的活塞缸组件，其中所述第一弹簧构件包括拉伸弹簧，并且其中所述第二弹簧构件包括压缩弹簧。11.一种用于活塞缸组件的弹簧回程组件，所述活塞缸组件包括限定壳体腔室的壳体和由所述壳体可移动地支撑的活塞，供应到所述壳体腔室的流体施加流体力以使所述活塞伸出所述壳体，所述弹簧回程组件包括：拉伸弹簧，其一端可连接到所述壳体并具有相对端，所述拉伸弹簧可操作以施加第一弹簧力；以及压缩弹簧，其一端可连接到所述活塞并具有相对端，所述压缩弹簧可操作以施加第二弹簧力，所述拉伸弹簧和所述压缩弹簧中的每一个的所述相对端相互协...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰茨·斯坦福，
申请(专利权)人：实用动力集团，
类型：发明
国别省市：美国,US