CN102493969A - 双活塞杆液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双活塞杆液压缸，包括缸体、活塞和活塞杆，活塞将缸体的内腔分隔成彼此独立的左腔和右腔，其特征在于：活塞上设有左流道、右流道，活塞的中心通孔内设有柱塞体，柱塞体的外周面中部设有周向槽，在柱塞体移动至左端状态下，左流道和右流道通过周向槽连通，在柱塞体移动至右端状态下，所述柱塞体将左流道和右流道阻断；活塞杆上固定有左侧板和右侧板，柱塞体左侧与左侧板之间形成有左封闭腔，柱塞体右侧与右侧板之间形成有右封闭腔，活塞杆的左端加工有与左封闭腔相通的左高压油道，活塞杆的右端加工有与右封闭腔相通的右高压油道。本发明为内回式结构，当油缸充满油液后，基本不需再进行补油，简化了外置管道，且能实现快速运动。

Description

双活塞杆液压缸

技术领域

本发明属于流体控制系统执行元件，尤其涉及一种双活塞杆式的液压缸。

背景技术

传统的双活塞杆式液压缸，包括缸体、活塞和活塞杆，缸体左右两端的开口处设有缸盖封闭，活塞设于缸体内并能轴向滑移，活塞将缸体的内腔分隔成彼此独立的左腔和右腔，活塞、缸盖与缸体的内周壁之间设有密封结构而形成液密封，活塞杆穿过活塞并与活塞固定在一起，活塞杆的左右两端分别穿出位于缸体左右两端的缸盖并与缸盖之间形成液密封，缸体上还开有与左腔相通的左油口、及与右腔相通的右油口。

如一专利号为ZL201120012976.2(公告号为CN201982408U)的中国实用新型专利《一种双活塞杆液压缸》披露了这样一种双活塞杆液压缸。

这种液压缸缸体中的左腔和右腔彼此独立而不连通，当左油口进油，油压推动活塞并带动活塞杆一起相对缸体向右移动，右腔的液压油从右油口排出；当右油口进油，油压推动活塞并带动活塞杆一起相对缸体向左移动，左腔的液压油从左油口排出。也就是说目前这种液压缸必须通过外置管道实现液压缸的运动，因此必须及时对液压缸进行补油和排油，才能提高液压缸的运动速度，进而提升整个系统的响应，但这在大液压缸上一直不容易实现，并且铺设外置管路还会增加液压系统的制造成本。

综上所述，现有的双活塞杆式液压缸还可作进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种不需要进行补油的双活塞杆液压缸，该液压缸能简化外置管路，且能实现快速运动。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种双活塞杆液压缸，包括缸体、活塞和活塞杆，所述活塞设于缸体内并能与缸体相对轴向滑移，活塞将缸体的内腔分隔成彼此独立的左腔和右腔，缸体上还开有与左腔相通的左注油口、及与右腔相通的右注油口，活塞套设并固定在活塞杆上，活塞杆的左右两端分别穿出缸体的左右两端，其特征在于：活塞上设有连通活塞的中心通孔和左腔的左流道、及连通活塞的中心通孔和右腔的右流道，活塞的中心通孔内设有套在活塞杆上并能相对轴向滑移的柱塞体，该柱塞体的外周面中部设有周向槽，在柱塞体移动至左端状态下，所述左流道和右流道通过周向槽连通，在柱塞体移动至右端状态下，所述柱塞体将左流道和右流道阻断；活塞杆上固定有左侧板和右侧板，该左侧板和右侧板位于活塞两侧并将活塞的中心通孔遮蔽，柱塞体左侧与左侧板之间形成有左封闭腔，柱塞体右侧与右侧板之间形成有右封闭腔，所述活塞杆的左端加工有与左封闭腔相通的左高压油道，活塞杆的右端加工有与右封闭腔相通的右高压油道。

上述左封闭腔内设有使柱塞体保持右移趋势的弹簧。当柱塞体在右封闭腔内的压力油作用下左移后，弹簧被压缩，这样当右封闭腔内的压力油卸压后，无须经左高压油道给左封闭腔通油，柱塞体便可通过弹簧的回复力便可使柱塞体右移。

为防止弹簧被柱塞体过度压缩，上述左封闭腔内设有限位圈，该限位圈套设在活塞杆上。这样能确保柱塞体与左侧板之间始终存在一定距离，确保弹簧不会被过度压缩而损坏。

上述弹簧为整体式弹簧或多个沿周向均布的压缩弹簧。

上述左流道有多个且横截面呈弧形，多个左流道沿圆周间隔设置；所述右流道有多个且横截面呈弧形，多个右流道沿圆周间隔设置。流道的横截面呈弧形符合流体流动力学特性，压力油更易通过该流道，另外设置多个流道能增加活塞的过流面积，提高活塞的过流能力，提高液压缸的运动速度，进而提升整个液压系统的响应速度，在大流量时更具优势。

由于柱塞体外周与活塞的中心通孔内孔壁之间设有密封件，这样当通过流道与活塞的中心通孔的连通口时，密封件会向外膨胀，为保证密封件顺利通过该连通口，上述左流道接活塞的中心通孔的左连通口处呈喇叭口状；所述右流道接活塞的中心通孔的右连通口处呈喇叭口状。这样即使密封件膨胀，通过喇叭口的斜面配合，也能将密封件引导至初始位置。

上述左侧板加工有多个横截面呈弧形且沿圆周间隔设置的左过渡流道，所述活塞的左端面与左侧板右端面之间通过销孔定位的方式连接在一起；所述右侧板加工有多个横截面呈弧形且沿圆周间隔设置的右过渡流道，所述活塞的右端面与左侧板左端面之间通过销孔定位的方式连接在一起。设置过渡流道能使侧板外周与缸壁贴合，使左、右侧板与活塞之间构成的一体件整体性更好，销孔定位的连接方式可以保证侧板和活塞上的流道严格对应。

上述缸体包括具有轴向通孔的壳体及将壳体两端的开口封闭的左盖体和右盖体，所述左注油口设置在左盖体上，右注油口设置在右盖体上。该缸体结构便于将各部件组装到缸体内，另外该缸体结构便于加工。

上述左侧板、活塞和右侧板通过螺纹连接在活塞杆上的左锁紧螺母、右锁紧螺母而固定在活塞杆上，左锁紧螺母与左侧板贴合，左锁紧螺母的周面设有多个与活塞杆周面顶设的左紧定螺钉，右锁紧螺母与右侧板贴合，右锁紧螺母的周面设有多个与活塞杆周面顶设的右紧定螺钉。该结构能牢靠将左侧板、活塞和右侧板与活塞杆固定在一起，而且锁紧螺母与活塞杆之间为螺纹连接，能随意调整左侧板、活塞和右侧板之间连接的牢靠程度。

当然左侧板、活塞和右侧板与活塞杆之间也可以采用以下方式固定在一起，上述左侧板、活塞和右侧板通过卡设在活塞杆上的两个呈半圆状的左卡环、两个呈半圆状的右卡环而固定在活塞杆上，所述两个左卡环的外周还套设有左定位圈，该左定位圈通过多个左螺钉与左侧板固定，所述两个右卡环的外周还套设有右定位圈，该右定位圈通过多个右螺钉与右侧板固定。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过控制油对柱塞体的作用，进而控制柱塞体相对活塞左右往复移动，实现活塞两侧的左腔和右腔连通与否，其为液压缸的内回式结构，当油缸内腔充满油液后，基本不需再进行补油，一方面简化了外置管道，另一方面实现了快速响应；另外该液压缸结构简单紧凑、运行可靠，而且活塞的过流量大，能实现液压缸快速运动。

附图说明

图1为本发明第一个实施例的结构示意图(左腔和右腔阻断)；

图2为本发明第一个实施例的结构示意图(左腔和右腔连通)；

图3为本发明第二个实施例的结构示意图(左腔和右腔阻断)；

图4为本发明第二个实施例的结构示意图(左腔和右腔连通)；

图5为本发明第二个实施例中左、右侧板和活塞之间的装配示意图；

图6为图5的C-C向剖视图；

图7为图5的D-D向剖视图；

图8为图5的E-E向剖视图；

图9为图5的F-F向剖视图；

图10为图5的G-G向剖视图；

图11为图5的H-H向剖视图；

图12为本发明第三个实施例的结构示意图(左腔和右腔阻断)；

图13为图12的I-I向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～2所示，为本发明的第一个实施例

一种双活塞杆液压缸，包括缸体1、活塞2和活塞杆3，缸体1包括具有轴向通孔的壳体11及将壳体11两端的开口封闭的左盖体12和右盖体13，左盖体12和右盖体13分别与壳体11的通孔的内壁之间设有密封件形成液密封。

活塞2外周与壳体11的内壁之间设有密封件形成液密封，活塞2将缸体1的内腔分隔成彼此独立的左腔A和右腔B，缸体1上还开有与左腔A相通的左注油口121、及与右腔B相通的右注油口131，左注油口121设置在左盖体12上，右注油口131设置在右盖体13上。

活塞2套设并固定在活塞杆3上，活塞杆3的左右两端分别穿出缸体1的左盖体12和右盖体13上，活塞杆3左端的外周面与左盖体12的内孔壁之间设有密封件形成液密封，活塞杆3右端的外周面与右盖体13的内孔壁之间设有密封件形成液密封。

活塞2上设有连通活塞的中心通孔21和左腔A的左流道22、及连通活塞的中心通孔21和右腔B的右流道23，左流道22有多个且横截面呈弧形，多个左流道22沿圆周间隔设置；右流道23有多个且横截面呈弧形，多个右流道23沿圆周间隔设置，左流道22接活塞的中心通孔21的左连通口221处呈喇叭口状，右流道23接活塞的中心通孔21的右连通口231处呈喇叭口状。

活塞的中心通孔21内设有套在活塞杆3上并能相对轴向滑移的柱塞体4，该柱塞体4外周面的中部设有周向槽41，柱塞体4位于周向槽41的左右两端外周与中心通孔21的内孔壁之间设有密封件密封，在柱塞体4移动至最左端状态下，左流道22和右流道23通过周向槽41连通，柱塞体4外周的密封件位于左连通口221的左侧和右连通口231的右侧，且位于左连通口221左侧的密封件有两个；在柱塞体4移动至最右端状态下，柱塞体4将左流道22和右流道23阻断，设置于周向槽41左侧的两个密封件位于左连通口221的左右两侧。

活塞杆3上固定有左侧板5a和右侧板5b，该左侧板5a和右侧板5b分别位于活塞2左右外侧并将活塞的中心通孔21遮蔽，柱塞体4左侧与左侧板5a之间形成有左封闭腔6a，柱塞体4右侧与右侧板5b之间形成有右封闭腔6b，活塞杆3的左端加工有与左封闭腔6a相通的左高压油道31，活塞杆3的右端加工有与右封闭腔6b相通的右高压油道32。

左侧板5a加工有多个横截面呈弧形且沿圆周间隔设置的左过渡流道51a，右侧板5b加工有多个横截面呈弧形且沿圆周间隔设置的右过渡流道51b，活塞2的左端面与左侧板5a右端面之间通过销孔定位的方式连接在一起，活塞2的右端面与右侧板5b左端面之间通过销孔定位的方式连接在一起，其中两个定位销20设置在活塞2的左右端面上，两个定位孔分别设置在左侧板5a和右侧板5b的相对位置上。

左侧板5a、活塞2和右侧板5b通过螺纹连接在活塞杆3上的左锁紧螺母8a、右锁紧螺母8b而固定在活塞杆3上，左锁紧螺母8a与左侧板5a贴合，左锁紧螺母8a的周面设有多个与活塞杆3周面顶设的左紧定螺钉81a，右锁紧螺母8b与右侧板5b贴合，右锁紧螺母8b的周面设有多个与活塞杆3周面顶设的右紧定螺钉81b。

使用时，通过左注油口121和右注油口131往左腔A和右腔B内注油，直至左腔A和右腔B充满液压油，便可将左注油口121和右注油口131封闭。

本发明实施例的工作原理及过程如下：

如图2所示，工作时，右高压油道32通压力油，左高压油道31通油箱，压力油经右高压油道32进入右封闭腔6b，柱塞体4受力左移，在柱塞体4移动至最左端状态下，柱塞体4外周的密封件位于左连通口221的左侧和右连通口231的右侧，左流道22和右流道23通过周向槽41连通，右腔B和左腔A依次通过右流道23、周向槽41和左流道22贯通，当缸体1在外力作用下相对活塞2右移时，液压油从左腔A通过左流道22、周向槽41和右流道23流向右腔B，当缸体1在外力作用下相对活塞2左移时，液压油从右腔B通过右流道23、周向槽41和左流道22流向左腔A，因活塞2的过流量大，能实现缸体1相对活塞2的快速运动。

如图1所示，停止工作时，左高压油道31通压力油，右高压油道32通油箱，压力油经左高压油道31进入左封闭腔6a，柱塞体4受力右移，在柱塞体4移动至最右端状态下，设置于周向槽41左侧的两个密封件位于左连通口221的左右两侧，柱塞体4将左流道22和右流道23阻断。

本液压缸当油缸充满油液后，基本不需再进行补油，一方面简化了外置管道，另一方面实现了快速响应。

如图3～11所示，为本发明的第二个实施例。

本实施例和第一个实施例的不同点在于：左封闭腔6a内设有使柱塞体4保持右移趋势的弹簧10。左封闭腔6a内设有限位圈7，该限位圈7套设在活塞杆3上。

弹簧10可以为整体式弹簧，也可以是多个沿周向均布的压缩弹簧。

如图4所示，工作时，右高压油道32通压力油，左高压油道31通油箱，压力油经右高压油道32进入右封闭腔6b，柱塞体4受力并克服弹簧10的弹力左移，在柱塞体4移动至最左端状态下，柱塞体4的左端面与限位圈7相抵，柱塞体4外周的密封件位于左连通口221的左侧和右连通口231的右侧，左流道22和右流道23通过周向槽41连通，右腔B和左腔A依次通过右流道23、周向槽41和左流道22贯通，当缸体1相对活塞2右移时，液压油从左腔A通过左流道22、周向槽41和右流道23流向右腔B，当缸体1相对活塞2左移时，液压油从右腔B通过右流道23、周向槽41和左流道22流向左腔A，因活塞2的过流量大，能实现缸体1相对活塞2快速运动。

如图3所示，停止工作时，左高压油道31和右高压油道32均通油箱，柱塞体4在弹簧10的作用下右移，在柱塞体4移动至最右端状态下，设置于周向槽41左侧的两个密封件位于左连通口221的左右两侧，柱塞体4将左流道22和右流道23阻断。

当然同时也可往左高压油道31通压力油，确保柱塞体能更加快速地右移。

左高压油道31也可直接与外界连通，仅起到排气孔的作用，此时柱塞体4仅在弹簧10的作用下右移。

如图12～13所示，为本发明的第三个实施例。

本实施例和第一个实施例的不同点在于：左侧板5a、活塞2和右侧板5b通过卡设在活塞杆3上的两个呈半圆状的左卡环9a、两个呈半圆状的右卡环9b而固定在活塞杆3上，两个左卡环9a的外周还套设有左定位圈91a，该左定位圈91a通过多个左螺钉92a与左侧板5a固定，两个右卡环9b的外周还套设有右定位圈91b，该右定位圈91b通过多个右螺钉92b与右侧板5b固定。

本发明实施例的工作原理及过程和第一个实施例相同。

Claims (10)

1.一种双活塞杆液压缸，包括缸体(1)、活塞(2)和活塞杆(3)，所述活塞(2)设于缸体(1)内并能与缸体(1)相对轴向滑移，活塞(2)将缸体(1)的内腔分隔成彼此独立的左腔(A)和右腔(B)，缸体(1)上还开有与左腔(A)相通的左注油口(121)、及与右腔(B)相通的右注油口(131)，所述活塞(2)套设并固定在活塞杆(3)上，活塞杆(3)的左右两端分别穿出缸体(1)的左右两端，其特征在于：

所述活塞(2)上设有连通活塞的中心通孔(21)和左腔(A)的左流道(22)、及连通活塞的中心通孔(21)和右腔(B)的右流道(23)，活塞的中心通孔(21)内设有套在活塞杆(3)上并能相对轴向滑移的柱塞体(4)，该柱塞体(4)的外周面中部设有周向槽(41)，在柱塞体(4)移动至左端状态下，所述左流道(22)和右流道(23)通过周向槽(41)连通，在柱塞体(4)移动至右端状态下，所述柱塞体(4)将左流道(22)和右流道(23)阻断；

活塞杆(3)上固定有左侧板(5a)和右侧板(5b)，该左侧板(5a)和右侧板(5b)位于活塞(2)两侧并将活塞的中心通孔(21)遮蔽，柱塞体(4)左侧与左侧板(5a)之间形成有左封闭腔(6a)，柱塞体(4)右侧与右侧板(5b)之间形成有右封闭腔(6b)，所述活塞杆(3)的左端加工有与左封闭腔(6a)相通的左高压油道(31)，活塞杆(3)的右端加工有与右封闭腔(6b)相通的右高压油道(32)。

2.根据权利要求1所述的双活塞杆液压缸，其特征在于：所述左封闭腔(6a)内设有使柱塞体(4)保持右移趋势的弹簧(10)。

3.根据权利要求2所述的双活塞杆液压缸，其特征在于：所述左封闭腔(6a)内设有限位圈(7)，该限位圈(7)套设在活塞杆(3)上。

4.根据权利要求2所述的双活塞杆液压缸，其特征在于：所述弹簧(10)为整体式弹簧或多个沿周向均布的压缩弹簧。

5.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：所述左流道(22)有多个且横截面呈弧形，多个左流道(22)沿圆周间隔设置；所述右流道(23)有多个且横截面呈弧形，多个右流道(23)沿圆周间隔设置。

6.根据权利要求5所述的液压缸，其特征在于：所述左流道(22)接活塞的中心通孔(21)的左连通口(221)处呈喇叭口状；所述右流道(23)接活塞的中心通孔(21)的右连通口(231)处呈喇叭口状。

7.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：所述左侧板(5a)加工有多个横截面呈弧形且沿圆周间隔设置的左过渡流道(51a)，所述活塞(2)的左端面与左侧板(5b)右端面之间通过销孔定位的方式连接在一起；所述右侧板(5b)加工有多个横截面呈弧形且沿圆周间隔设置的右过渡流道(5b1)，所述活塞(2)的右端面与左侧板(5a)左端面之间通过销孔定位的方式连接在一起。

8.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：所述缸体(1)包括具有轴向通孔的壳体(11)及将壳体(11)两端的开口封闭的左盖体(12)和右盖体(13)，所述左注油口(121)设置在左盖体(12)上，右注油口(131)设置在右盖体(13)上。

9.根据权利要求1～8中任一权利要求所述的液压缸，其特征在于：所述左侧板(5a)、活塞(2)和右侧板(5b)通过螺纹连接在活塞杆(3)上的左锁紧螺母(8a)、右锁紧螺母(8b)而固定在活塞杆(3)上，左锁紧螺母(8a)与左侧板(5a)贴合，左锁紧螺母(8a)的周面设有多个与活塞杆(3)周面顶设的左紧定螺钉(81a)，右锁紧螺母(8b)与右侧板(5b)贴合，右锁紧螺母(8b)的周面设有多个与活塞杆(3)周面顶设的右紧定螺钉(81b)。

10.根据权利要求1～8中任一权利要求所述的液压缸，其特征在于：所述左侧板(5a)、活塞(2)和右侧板(5b)通过卡设在活塞杆(3)上的两个呈半圆状的左卡环(9a)、两个呈半圆状的右卡环(9b)而固定在活塞杆(3)上，所述两个左卡环(9a)的外周还套设有左定位圈(91a)，该左定位圈(91a)通过多个左螺钉(92a)与左侧板(5a)固定，所述两个右卡环(9b)的外周还套设有右定位圈(91b)，该右定位圈(91b)通过多个右螺钉(92b)与右侧板(5b)固定。

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