CN101900150B - 多级油缸及具有其的液压设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多级油缸及其有其的液压设备，多级油缸包括初级缸筒(1)、套设在初级缸筒(1)内部的末级缸筒(7)以及依次套设在初级缸筒(1)和末级缸筒(7)之间的一级或多级中间缸筒(6)，除初级缸筒(1)以外的各级缸筒(6，7)均包括缸筒部(61，71)以及设置在缸筒部(61，71)内侧端的活塞部(62，72)，初级缸筒(1)的无杆腔连通有与外部相通的无杆腔油道(15)；末级缸筒(7)的上一级中间缸筒(6)的有杆腔连通有与外部相通的有杆腔油道(13)；中间缸筒(6)的筒壁上形成侧油道(4)，连通该中间缸筒(6)的无杆腔和上级缸筒(1)的有杆腔。本发明结构简单、便于加工，并且可以承受更大的工作负荷。

Description

多级油缸及具有其的液压设备

技术领域

本发明涉及流体压力机构，更具体地，涉及一种多级油缸及具有其的液压设备。

背景技术

多级油缸有单作用多级油缸和双作用多级油缸两种形式，单作用多级油缸内部油道较简单，一般只有一个进油口，兼做回油口，进油时油缸逐级伸出，缩回时需要借助外力。双作用多级油缸内、每一级油缸上均有进、出油口，各油口均通过外油管与外部相通，外油管较多，结构复杂，一般运动时各级油缸上的油管随缸体运动而运动，外接油管运动频繁，且与其它机件容易发生挂擦，存在油管容易老化、开裂，液压油容易泄漏等缺陷。

为解决上述问题，中国实用新型专利公告号CN201281054Y披露了一种用于双作用多级缸各级伸缩的新型油路结构，其中采用在缸筒壁内钻油孔，在缸筒内壁上铣月牙槽，两者互通，直到了沟通油路的作用，并且避免了软管的使用。

但是，这种多级缸涉及到缸筒壁本身进行纵向油管的加工，结构较为复杂。并且，这种多级缸共用一个无杆腔，因此，在同样的液压下，各级缸筒的活塞对应的无杆腔面积较小，导致各级活塞所能分配到的液压推力相对较小。因此，这种多级液压缸难以承受大的工作负荷。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题在于提供一种多级油缸及具有其的液压设备，可以简化油缸上的油管布置，并且加工简单。

本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种多级油缸及其有其的液压设备，可以承受较大的工作负荷。

为实现上述至少一个技术问题，本发明提供了一种多级油缸，包括初级缸筒、套设在初级缸筒内部的末级缸筒以及依次套设在初级缸筒和末级缸筒之间的一级或多级中间缸筒，其特征在于：除初级缸筒以外的各级缸筒均包括缸筒部以及设置在缸筒部内侧端的活塞部，活塞部与上级缸筒的内壁相配合，将上级缸筒的内腔分为有杆腔和无杆腔；初级缸筒的无杆腔连通有与外部相通的无杆腔油道；末级缸筒的上一级中间缸筒的有杆腔连通有与外部相通的有杆腔油道；中间缸筒的筒壁上形成侧油道，侧油道连通位于筒壁内侧的该中间缸筒的无杆腔和位于筒壁外侧的上级缸筒的有杆腔。

进一步地，初级缸筒的无杆腔所连通的无杆腔油道为设置在该初级缸筒下一级的中间缸筒的活塞部上的油管；末级缸筒上一级的中间缸筒的有杆腔所连通的有杆腔油道为设置在末级缸筒的缸筒部上的油管。

进一步地，各级中间缸筒的无杆腔也都连通有与外部相通的无杆腔油道，该无杆腔油道为设置在下级缸筒的活塞部上并向下延伸到外部的油管。

进一步地，各个油管均延伸到末级缸筒的内部，并从末级缸筒的下端壁延伸到外部。

进一步地，多级油缸的各级缸筒同轴布置，初级缸筒的无杆腔所连通的油管沿多级油缸的中心轴线设置在第一级中间缸筒的活塞部的中部。

进一步地，末级缸筒的活塞部上设置有油管套管，初级缸筒的无杆腔所连通的油管从油管套管中穿过。

进一步地，初级缸筒的无杆腔所连通的油管与油管套管之间设置有密封组件。

进一步地，各级缸筒配置为使得任一上级缸筒的有杆腔的最大容积等于其下级缸筒的无杆腔的最大容积。

进一步地，除初级缸筒外的各级缸筒的活塞部与该级缸筒的上级缸筒的筒壁内表面之间设置有密封组件。

进一步地，末级缸筒的缸筒部配置为杆体。

根据本发明的另一方面，提供了一种液压设备，具有伸缩油缸，伸缩油缸为前述任一种多级油缸。

本发明具有以下技术效果：

1.在各级中间缸筒的侧壁上设置侧油道，减少了缸筒上的油管数量，同时也不再需要在缸筒内壁内部加工油道，因此，本发明简化了油缸上的油管布置，并且加工简单。

2.下级缸筒上的活塞部将各上级缸筒的内腔分为有杆腔和无杆腔，这样，各级活塞具有较大的工作面积，因此，多级油缸可以承受较大的工作负荷，并且工作更稳定。

3.各级中间缸筒的无杆腔也都连通有与外部相通的无杆腔油道，这些油道形成了油缸伸、缩时的辅助进、出油道，使得多级油缸的动作执行速度更快，效率更高。

4.各个油管均延伸到末级缸筒的内部，并从末级缸筒的下端壁延伸到外部，这样，各个油管的出口就配置在末级缸筒的同一端，结构简单，并且在实现同样动作的前提下避免了外如油管随油缸运动时的干涉现象及与周围机件的挂擦，提高了系统可靠性和安全性，延长了油管使用寿命，降低了制造成本。

5.各级缸筒同轴布置，并且初级缸筒的无杆腔所连通的油管沿中心轴线布置，这样各级缸筒之间即使发生相对旋转，也不会影响伸缩动作的执行，另外，中心油管的这种配置有利于在伸缩动作时油液可以更均衡、高效地进入和排出初级缸筒，并且有利于减少油液对缸筒的冲击。

6.油管套管的设置可以更好地保护中心油管，防止油液泄漏，密封组件的设置可以更好地防止工作过程中油液的泄漏。

7.各级缸筒配置为使得任一上级缸筒的有杆腔的最大容积等于其下级缸筒的无杆腔的最大容积，这样上级缸筒和下级缸筒之间的油液量相匹配，可以使各级缸筒同时达到伸缩极限位置，充分发挥各级缸筒的最大工作能力。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的剖面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的剖面结构示意图，如图1所示，本发明提供了一种多级油缸，包括初级缸筒1、套设在初级缸筒1内部的末级缸筒7以及套设在初级缸筒1和末级缸筒7之间的一级中间缸筒6。初级缸筒1由缸筒部和位于缸筒部端部的端盖部，中间缸筒6和末级缸筒7各自均包括缸筒部61，71以及设置在缸筒部61，71内侧端的活塞部62，72。

末级缸筒7的活塞部72与上级的中间缸筒6的内壁相配合，将中间缸筒6的内腔分为有杆腔14和无杆腔5。初级缸筒1的无杆腔2的中部设置有连通有与外部相通的无杆腔油管15。末级缸筒7的上一级中间缸筒6的有杆腔连通有与外部相通的有杆腔油管13。

中间缸筒6的筒壁上形成侧油道4，侧油道4是一个连通位于筒壁内侧的该中间缸筒6的无杆腔和位于筒壁外侧的初级缸筒1的有杆腔8。

由于在各级中间缸筒的侧壁上设置侧油道，减少了缸筒上的油管数量，同时也不再需要在缸筒内壁内部加工油道，因此，本发明简化了油缸上的油管布置，并且加工简单。下级缸筒上的活塞部将各上级缸筒的内腔分为有杆腔和无杆腔，这样，各级活塞具有较大的工作面积，因此，多级油缸可以承受较大的工作负荷，并且工作更稳定。

根据需要，中间缸筒6也可以配置为多级。在中间缸筒6为多级的情况下，下级的中间缸筒6的活塞同样将上级中间缸筒的内腔分为有杆腔和无杆腔。各级中间缸筒6的筒壁上都形成侧油道4，连通位于筒壁内侧的该中间缸筒6的无杆腔和位于筒壁外侧的上级中间缸筒1的有杆腔14。

多级油缸的各级缸筒同轴布置，初级缸筒1的无杆腔所连通的无杆腔油管15沿多级油缸的中心轴线设置在该初级缸筒1下一级的中间缸筒6的活塞部62上。

末级缸筒7上一级的中间缸筒6的有杆腔所连通的有杆腔油管13设置在末级缸筒7的缸筒部71上，本实施例中布置在缸筒部71内侧。这样各级缸筒之间即使发生相对旋转，也不会影响伸缩动作的执行，另外，中心油管的这种配置有利于在伸缩动作时油液可以更均衡、高效地进入和排出初级缸筒，并且有利于减少油液对缸筒的冲击。

在中间缸筒6配置为多级的情况下，各级中间缸筒6的无杆腔也都连通有与外部相通的无杆腔油道，该无杆腔油道为设置在下级缸筒7的活塞部72上并向下延伸到外部的油管。这些油道形成了油缸伸、缩时的辅助进、出油道，使得多级油缸的动作执行速度更快，效率更高。

从图1中可以看到，各个油管均延伸到末级缸筒7的内部，并从末级缸筒7的下端壁延伸到外部。这样，各个油管的出口就配置在末级缸筒的同一端，结构简单，并且在实现同样动作的前提下避免了外如油管随油缸运动时的干涉现象及与周围机件的挂擦，提高了系统可靠性和安全性，延长了油管使用寿命，降低了制造成本。

末级缸筒7的活塞部72上设置有油管套管10，初级缸筒1的无杆腔所连通的油管从油管套管中可滑动地穿过。油管套管10的设置可以更好地保护中心油管，防止油液泄漏。

初级缸筒1的无杆腔所连通的油管11设置在中间缸筒6的活塞部62上，并与活塞部62之间设置有密封组件3。油管11与油管套管10之间设置有密封组件12。除初级缸筒1外的各级缸筒6，7的活塞部62，72与该级缸筒6，7的上级缸筒1，6的筒壁内表面之间设置有密封组件。密封组件的设置可以更好地防止工作过程中油液的泄漏。

各级缸筒配置为使得任一上级缸筒的有杆腔的最大容积等于其下级缸筒的无杆腔的最大容积。这样上级缸筒和下级缸筒之间的油液量相匹配，可以使各级缸筒同时达到伸缩极限位置，充分发挥各级缸筒的最大工作能力。

作为一种未示出的实施例，末级缸筒7的缸筒部71也可以配置为实体的杆体。这样，比图1所示实施例相比，虽然减少了末级缸筒7的缸筒部71对各油管的保护，但与现有技术相比，同样可以实现缺少油管布置，增大负荷承受能力的效果。

本发明所述的多级油缸，使外部油管的接口均设置在多级油缸的同一侧(即下端)，简化外部油管的连接结构，有效防止外部油管之间的交结，防止外部油管的磨损。而且，由于各级缸筒的各个无杆腔是相对独立的油腔，可以使各级活塞部单独工作或同时工作。以图1所示的实施例来说，当两个活塞部同时工作时，初级缸筒1和中间缸筒6的无杆腔以及中间缸筒6的有杆腔可以分别通过三条油管15、9和13实现液压油的输入与输出。此时，可以两条油管输出或输入，另一条油路管备用或参与辅助输入或输出，在具有简化结构的情况下可以实现同样的功率。当只需要一个活塞工作时，可以只开通两条油路管，关闭另一条油路管，这样，无需对三个油腔同时进行输入或输出液压油，可以减少输送油量，提高输送效率，进而提高油缸的工作效率，并且可以适应多种工作环境。

本发明的多级油缸，可应用在各种需要伸缩油缸的液压设备上。举例来说，液压设备可以是起重机等，采用本发明的多级油缸的伸缩油缸设置在起重机的伸缩臂中。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多级油缸，包括初级缸筒(1)、套设在所述初级缸筒(1)内部的末级缸筒(7)以及依次套设在所述初级缸筒(1)和所述末级缸筒(7)之间的一级或多级中间缸筒(6)，其特征在于：

除所述初级缸筒(1)以外的各级缸筒(6，7)均包括缸筒部(61，71)以及设置在所述缸筒部(61，71)内侧端的活塞部(62，72)，所述活塞部(62，72)与上级缸筒的内壁相配合，将上级缸筒的内腔分为有杆腔和无杆腔；

所述初级缸筒(1)的无杆腔连通有与外部相通的无杆腔油道(15)；

所述末级缸筒(7)的上一级所述中间缸筒(6)的有杆腔连通有与外部相通的有杆腔油道(13)；

所述中间缸筒(6)的筒壁上形成侧油道(4)，所述侧油道(4)连通位于所述筒壁内侧的该中间缸筒(6)的无杆腔和位于所述筒壁外侧的上级缸筒(1)的有杆腔；

各级所述缸筒配置为使得任一上级缸筒的有杆腔的最大容积等于其下级缸筒的无杆腔的最大容积。

2.根据权利要求1所述的多级油缸，其特征在于：

所述初级缸筒(1)的无杆腔所连通的所述无杆腔油道(15)为设置在该初级缸筒(1)下一级的所述中间缸筒(6)的活塞部(62)上的油管；

所述末级缸筒(7)上一级的所述中间缸筒(6)的有杆腔所连通的所述有杆腔油道(13)为设置在所述末级缸筒(7)的缸筒部(71)上的油管。

3.根据权利要求2所述的多级油缸，其特征在于：各级所述中间缸筒(6)的无杆腔也都连通有与外部相通的无杆腔油道，该无杆腔油道为设置在下级缸筒(7)的活塞部(72)上并向下延伸到外部的油管。

4.根据权利要求2或3所述的多级油缸，其特征在于：各个所述油管均延伸到所述末级缸筒(7)的内部，并从所述末级缸筒(7)的下端壁延伸到外部。

5.根据权利要求2所述的多级油缸，其特征在于：所述多级油缸的各级缸筒(1，6，7)同轴布置，所述初级缸筒(1)的无杆腔所连通的油管沿所述多级油缸的中心轴线设置在第一级所述中间缸筒(6)的活塞部(62)的中部。

6.根据权利要求2或5所述的多级油缸，其特征在于：所述末级缸筒(7)的活塞部(72)上设置有油管套管，所述初级缸筒(1)的无杆腔所连通的油管从所述油管套管中穿过。

7.根据权利要求6所述的多级油缸，其特征在于：所述初级缸筒(1)的无杆腔所连通的油管与所述油管套管之间设置有密封组件(12)。

8.根据权利要求1到3中任一项所述的多级油缸，其特征在于，

除所述初级缸筒(1)外的各级缸筒(6，7)的活塞部(62，72)与该级缸筒(6，7)的上级缸筒(1，6)的筒壁内表面之间设置有密封组件。

9.根据权利要求1到3中任一项所述的多级油缸，其特征在于，

所述末级缸筒(7)的缸筒部(71)配置为杆体。

10.一种液压设备，具有伸缩油缸，其特征在于，所述伸缩油缸为权利要求1-9中任一项所述的多级油缸。

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