CN103511538B - 扭力油缸 - Google Patents

Abstract

本发明属于训练设备配件技术领域，尤其是涉及一种扭力油缸。它解决了现有设计不合理等技术问题。本扭力油缸包括具有活塞腔的缸体，在缸体内设有能将该活塞腔分隔成第一子空腔和第二子空腔的活塞，该活塞与回转轴相连，在活塞上设有能将所述的第一子空腔和第二子空腔连通的出油通道，在出油通道内设有当活塞来回移动时能封闭或导通该出油通道的单向控制机构，在缸体上开设有能将所述的第一子空腔和第二子空腔连通的回油通道，在回油通道内设有当回转轴驱动活塞向第二子空腔侧移动且出油通道被封闭时能向回转轴施加阻尼力的阻尼节流调压机构。本发明具有以下优点：结构简单，可防止训练时受伤，保证了训练者的人身安全。

Description

扭力油缸

技术领域

本发明属于训练设备配件技术领域，尤其是涉及一种扭力油缸。

背景技术

健身大致分为器械锻炼和非器械锻炼，器械锻炼包括体育训练设备和健身训练设备在内的各种器械，目前，很多的体育训练设备上多会安装一些油缸，例如：阻尼油缸和回转油缸等等，为了体育简化训练设备的结构和防止运动员训练时受伤，为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。

例如，中国专利文献公开了一种健身机油缸装置[申请号：94224893.7]，在缸体的上部设有连接环,连接环上做有连接孔,连接孔与通油管道相配,并可相对转动,连接孔里的环状凹槽把油缸与通油管道连通,通油管道的另一端与控制开关的一端相通,控制开关的另一端与另一个通油管道及油缸相连,两油缸的活塞杆分别与左右脚踏板相连,调节控制开关可调整锻炼身体的力量大小。

上述的方案在一定程度上改进了现有技术，特别是通过调节控制开关可调整锻炼身体的力量大小，但是，该方案还至少存在以下缺陷：结构复杂且整机的体积庞大，另外，虽然增设了调节控制开关，但是还是存在在训练时容易受伤的事故，使用存在很大的安全隐患，其次，油缸设计不合理，实用性差且使用寿命短。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构简单且能防止训练时受伤的扭力油缸。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本扭力油缸包括具有活塞腔的缸体，在缸体内设有能将该活塞腔分隔成第一子空腔和第二子空腔的活塞，所述的活塞与能驱动其在活塞腔内来回往复移动的回转轴相连，其特征在于，所述的活塞上设有能将所述的第一子空腔和第二子空腔连通的出油通道，在出油通道内设有当活塞来回移动时能封闭或导通该出油通道的单向控制机构，在缸体上开设有能将所述的第一子空腔和第二子空腔连通且当出油通道被封闭时能使第二子空腔内的液压油返回第一子空腔的回油通道，在回油通道内设有当回转轴驱动活塞向第二子空腔侧移动且出油通道被封闭时能向回转轴施加阻尼力的阻尼节流调压机构。出油通道设置在活塞的轴向中心，该阻尼节流调压机构可使第二子空腔内产生高压，从而产生阻尼力并反作用于回转轴，即该阻尼力对回转轴旋转从而带动活塞向第二子空腔侧移动时的回转轴起反作用，从而保证使用安全。

本发明的主要原理如下：当回转轴驱动活塞向第二子空腔侧移动且出油通道被封闭时，第二子腔室内的液压油通过阻尼节流调压机构的作用，使第二子腔室内产生高压，该高压通过活塞传递给回转轴，从而对回转轴施加一个阻尼力，不仅保证使用安全，也进一步简化了整机的结构；当回转轴驱动活塞向第一子空腔侧移动且出油通道被导通时，第一子空腔液压油回流至第二子腔室，从而油缸完成一次伸缩作业，符合当前社会技术的发展趋势。

在上述的扭力油缸中，所述的阻尼节流调压机构包括阻尼孔，阻尼孔的进油端与第二子空腔连通，阻尼孔的出油端与回油通道连通，所述的阻尼孔内径小于或等于回油通道的内径，在缸体上设有用于控制阻尼孔出油量的节流调压阀。该结构可调节回转轴的阻尼力的大小，保证回转轴的稳定转动。

在上述的扭力油缸中，所述的节流调压阀包括轴向固定且周向可转动的调节杆，在调节杆上设有节流孔，该节流孔的进油端与阻尼孔进油端连通，节流孔的出油端与阻尼孔出油端连通。该结构调节方便且简单，易于操控和把握。

在上述的扭力油缸中，所述的缸体上设有与阻尼孔连通的定位孔，在缸体上还设有位于定位孔孔口处的环形台阶，所述的调节杆一端插于定位孔内，在环形台阶上固设有套在调节杆外侧的压板，在调节杆上套设有若干分别位于调节杆和定位孔之间的O型密封圈，在压板和调节杆之间设有能防止该调节杆轴向脱离压板的防脱结构。

防脱结构包括设置在压板上的环形抵靠部，在调节杆上设有贴靠在环形抵靠部上端面的环形防脱面，这样可保证调节杆不易脱离压板，从而保证结构强度和使用寿命。

在上述的扭力油缸中，所述的单向控制机构包括设置在出油通道进油端的单向阀座，在单向阀座轴向中心开有与出油通道连通的中心孔，在出油通道内设有弹簧，该弹簧靠近第二子空腔的一端抵靠在出油通道内的环形阻挡面上，弹簧的另一端与单向阀座之间设有球形封堵体，所述的中心孔内径小于球形封堵体的直径。当回转轴驱动活塞向第一子空腔侧移动时，第一子空腔内的液压油将冲开球形封堵体使液压油进入至第二子腔室内。

在上述的扭力油缸中，所述单向阀座的中心孔靠近球形封堵体的一端具有环形锥面或与所述的球形封堵体外形相匹配的弧形面。该结构可保证第一子空腔和第二子空腔内的压力稳定和工作效率。进一步的，该球形封堵体由金属材料制成。

在上述的扭力油缸中，所述的活塞两端侧部分别套设有位于活塞和缸体内壁之间的活塞油封，所述的活塞油封分别通过油封固定板固定在活塞上，在活塞上还套设有若干分别位于活塞和缸体内壁之间的环形密封圈。该结构可保证第一子空腔和第二子空腔内的压力稳定和工作效率。

在上述的扭力油缸中，所述的回转轴轴向固定且周向可相对缸体转动，且该回转轴的动力输入端延伸至缸体外，在缸体内设有套在回转轴动力输入端的转轴油封，在回转轴上设有位于缸体内的齿轮，在活塞上设有与所述的齿轮相啮合的齿条。该结构具有动力输出稳定和传动比高等优点，保证训练器材的实用性。

在上述的扭力油缸中，所述的缸体上设有分别与活塞腔连通的蓄能油杯和补油孔。在使用过程中，当油缸处于空程时，通过补油孔进行补油，保证油缸的正常运行。

在上述的扭力油缸中，所述的调节杆远离缸体的一端设有调节旋钮。从该结构可以看出，通过调节旋钮可带动调节杆转动，从而调整阻尼力的大小。

与现有的技术相比，本扭力油缸的优点在于：1、设计更合理，结构更简单，不仅缩小了整机的体积，而且还降低了成本；2、可防止训练时受伤，将安全隐患降到了最低，保证了训练者的人身安全；3、油缸的工作稳定性好，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明提供的结构示意图。

图2是图1中A-A向的结构示意图。

图3是本发明提供的原理图。

图4是图1中B处的结构放大示意图。

图5是本发明提供的局部结构放大示意图。

图中，缸体1、回油通道11、阻尼孔12、节流调压阀13、调节杆13a、节流孔13b、O型密封圈13c、调节旋钮13d、定位孔14、环形台阶14a、压板15、环形抵靠部15a、补油孔16、转轴油封17、活塞2、活塞油封2a、油封固定板2b、环形密封圈2c、齿条2d、出油通道21、环形阻挡面21a、回转轴3、齿轮3a、单向控制机构4、单向阀座41、中心孔41a、弹簧42、球形封堵体43、蓄能油杯6、第一子空腔a、第二子空腔b、环形锥面c、环形防脱面d。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1-4所示，本扭力油缸包括具有活塞腔的缸体1，在缸体1内设有能将该活塞腔分隔成第一子空腔a和第二子空腔b的活塞2，缸体1上设有分别与活塞腔连通的蓄能油杯6和补油孔16，当当蓄能油杯6内的油位低于最低油位时，通过补油孔16进行补油，保证油缸的正常运行，其次，在活塞2两端侧部分别套设有位于活塞2和缸体1内壁之间的活塞油封2a，所述的活塞油封2a分别通过油封固定板2b固定在活塞2上，在活塞2上还套设有若干分别位于活塞2和缸体1内壁之间的环形密封圈2c；该结构可保证第一子空腔a和第二子空腔b之间的密封。

本实施例的活塞2与能驱动其在活塞腔内来回往复移动的回转轴3相连，该回转轴3轴向固定且周向可相对缸体1转动，且该回转轴3的动力输入端延伸至缸体1外，在缸体1内设有套在回转轴3动力输入端的转轴油封17，在回转轴3上设有位于缸体1内的齿轮3a，在活塞2上设有与所述的齿轮3a相啮合的齿条2d。齿条2d和齿轮3a的配合使用使动力输出更加稳定，有效地提高了传动效率，同时也进一步增强了本实施例的实用性。

在活塞2上设有能将所述的第一子空腔a和第二子空腔b连通的出油通道21，在出油通道21内设有当活塞2来回移动时能封闭或导通该出油通道21的单向控制机构4，在缸体1上开设有能将所述的第一子空腔a和第二子空腔b连通且当出油通道21被封闭时能使第二子空腔b内的液压油返回第一子空腔a的回油通道11，在回油通道11内设有当回转轴3驱动活塞2向第二子空腔b侧移动且出油通道21被封闭时能向回转轴3施加阻尼力的阻尼节流调压机构。该阻尼节流调压机构可使第二子空腔b内产生高压，从而产生阻尼力并反作用于回转轴3，即该阻尼力对回转轴3旋转从而带动活塞2向第二子空腔b侧移动时的回转轴3起反作用，从而保证使用安全。

具体的，本实施例的阻尼节流调压机构包括阻尼孔12，阻尼孔12的进油端与第二子空腔b连通，阻尼孔12的出油端与回油通道11连通，所述的阻尼孔12内径小于或等于回油通道11的内径，在缸体1上设有用于控制阻尼孔12出油量的节流调压阀13。进一步的，该节流调压阀13包括轴向固定且周向可转动的调节杆13a，在调节杆13a上设有节流孔13b，该节流孔13b的进油端与阻尼孔12进油端连通，节流孔13b的出油端与阻尼孔12出油端连通。

另外，在本实施例的缸体1上设有与阻尼孔12连通的定位孔14，在缸体1上还设有位于定位孔14孔口处的环形台阶14a，所述的调节杆13a一端插于定位孔14内，在调节杆13a远离缸体1的一端设有调节旋钮13d，在环形台阶14a上固设有套在调节杆13a外侧的压板15，在调节杆13a上套设有若干分别位于调节杆13a和定位孔14之间的O型密封圈13c，在压板15和调节杆13a之间设有能防止该调节杆13a轴向脱离压板15的防脱结构。

该防脱结构包括设置在压板15上的环形抵靠部15a，在调节杆13a上设有贴靠在环形抵靠部上端面的环形防脱面d，这样可保证调节杆13a脱离压板15，从而保证结构强度和使用寿命。

进一步的，上述的单向控制机构4包括设置在出油通道21进油端的单向阀座41，在单向阀座41轴向中心开有与出油通道21连通的中心孔41a，在出油通道21内设有弹簧42，该弹簧42靠近第二子空腔b的一端抵靠在出油通道21内的环形阻挡面21a上，弹簧42的另一端与单向阀座41之间设有球形封堵体43，所述的中心孔41a内径小于球形封堵体43的直径。进一步的，该球形封堵体43由金属材料制成。

如图5所示，在单向阀座41的中心孔41a靠近球形封堵体43的一端具有环形锥面c或与所述的球形封堵体43外形相匹配的弧形面。该结构可进一步增强密封，可防止液压油回流。

本实施例的工作原理如下：当回转轴3驱动活塞2向第二子空腔b侧移动且出油通道21被封闭时，第二子腔室b内的液压油通过阻尼节流调压机构的作用，使第二子腔室b内产生高压，该高压通过活塞2传递给回转轴3，从而对回转轴3施加一个阻尼力，不仅保证使用安全，也进一步简化了整机的结构；当回转轴3驱动活塞2向第一子空腔a侧移动且出油通道21被导通时，第一子空腔a液压油回流至第二子腔室b，从而油缸完成一次循环作业。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了缸体1、回油通道11、阻尼孔12、节流调压阀13、调节杆13a、节流孔13b、O型密封圈13c、调节旋钮13d、定位孔14、环形台阶14a、压板15、环形抵靠部15a、补油孔16、转轴油封17、活塞2、活塞油封2a、油封固定板2b、环形密封圈2c、齿条2d、出油通道21、环形阻挡面21a、回转轴3、齿轮3a、单向控制机构4、单向阀座41、中心孔41a、弹簧42、球形封堵体43、蓄能油杯6、第一子空腔a、第二子空腔b、环形锥面c、环形防脱面d等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (5)

1.一种扭力油缸，包括具有活塞腔的缸体(1)，在缸体(1)内设有能将该活塞腔分隔成第一子空腔(a)和第二子空腔(b)的活塞(2)，所述的活塞(2)与能驱动其在活塞腔内来回往复移动的回转轴(3)相连，其特征在于，所述的活塞(2)上设有能将所述的第一子空腔(a)和第二子空腔(b)连通的出油通道(21)，在出油通道(21)内设有当活塞(2)来回移动时能封闭或导通该出油通道(21)的单向控制机构(4)，在缸体(1)上开设有能将所述的第一子空腔(a)和第二子空腔(b)连通且当出油通道(21)被封闭时能使第二子空腔(b)内的液压油返回第一子空腔(a)的回油通道(11)，在回油通道(11)内设有当回转轴(3)驱动活塞(2)向第二子空腔(b)侧移动且出油通道(21)被封闭时能向回转轴(3)施加阻尼力的阻尼节流调压机构，所述的阻尼节流调压机构包括阻尼孔(12)，阻尼孔(12)的进油端与第二子空腔(b)连通，阻尼孔(12)的出油端与回油通道(11)连通，所述的阻尼孔(12)内径小于或等于回油通道(11)的内径，在缸体(1)上设有用于控制阻尼孔(12)出油量的节流调压阀(13)，所述的节流调压阀(13)包括轴向固定且周向可转动的调节杆(13a)，在调节杆(13a)上设有节流孔(13b)，该节流孔(13b)的进油端与阻尼孔(12)进油端连通，节流孔(13b)的出油端与阻尼孔(12)出油端连通，所述的缸体(1)上设有与阻尼孔(12)连通的定位孔(14)，在缸体(1)上还设有位于定位孔(14)孔口处的环形台阶(14a)，所述的调节杆(13a)一端插于定位孔(14)内，在环形台阶(14a)上固设有套在调节杆(13a)外侧的压板(15)，在调节杆(13a)上套设有若干分别位于调节杆(13a)和定位孔(14)之间的O型密封圈(13c)，在压板(15)和调节杆(13a)之间设有能防止该调节杆(13a)轴向脱离压板(15)的防脱结构，所述的单向控制机构(4)包括设置在出油通道(21)进油端的单向阀座(41)，在单向阀座(41)轴向中心开有与出油通道(21)连通的中心孔(41a)，在出油通道(21)内设有弹簧(42)，该弹簧(42)靠近第二子空腔(b)的一端抵靠在出油通道(21)内的环形阻挡面(21a)上，弹簧(42)的另一端与单向阀座(41)之间设有球形封堵体(43)，所述的中心孔(41a)内径小于球形封堵体(43)的直径，所述单向阀座(41)的中心孔(41a)靠近球形封堵体(43)的一端具有环形锥面(c)或与所述的球形封堵体(43)外形相匹配的弧形面。

2.根据权利要求1所述的扭力油缸，其特征在于，所述的活塞(2)两端侧部分别套设有位于活塞(2)和缸体(1)内壁之间的活塞油封(2a)，所述的活塞油封(2a)分别通过油封固定板(2b)固定在活塞(2)上，在活塞(2)上还套设有若干分别位于活塞(2)和缸体(1)内壁之间的环形密封圈(2c)。

3.根据权利要求2所述的扭力油缸，其特征在于，所述的回转轴(3)轴向固定且周向可相对缸体(1)转动，且该回转轴(3)的动力输入端延伸至缸体(1)外，在缸体(1)内设有套在回转轴(3)动力输入端的转轴油封(17)，在回转轴(3)上设有位于缸体(1)内的齿轮(3a)，在活塞(2)上设有与所述的齿轮(3a)相啮合的齿条(2d)。

4.根据权利要求3所述的扭力油缸，其特征在于，所述的缸体(1)上设有分别与活塞腔连通的蓄能油杯(6)和补油孔(16)。

5.根据权利要求1所述的扭力油缸，其特征在于，所述的调节杆(13a)远离缸体(1)的一端设有调节旋钮(13d)。