CN103644169A - 机械自锁液压缸 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械自锁液压缸，使得液压缸承载能力大，运行安全可靠。它包括缸体、活塞以及活塞杆，所述的活塞滑动配合在缸体内，所述的活塞杆与活塞固定配合，且活塞杆的前端伸出活塞上表面并伸出缸体前端，活塞杆的后端伸出活塞下表面；在缸体后端设置有与活塞杆后端配合的可伸缩螺旋自锁机构。本发明提供的机械自锁液压缸，由于设置有与活塞杆后端配合的可伸缩螺旋自锁机构，当活塞杆运动到位后，可伸缩螺旋自锁机构伸出与活塞杆后端面配合，锁住活塞杆；当活塞杆要收回时，可伸缩螺旋自锁机构先收缩，活塞杆再收缩使活塞杆后端面与可伸缩螺旋自锁机构配合，实现机械自锁，使得整个液压缸承载能力大，运行安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及液压缸，尤其是一种承载能力大、运行安全可靠的机械自锁液压缸。
背景技术
目前，对液压缸活塞杆锁紧的方法主要有几种：一是在液压系统中使用液压锁，以阻止液压油的流动来锁止液压缸活塞杆；这种锁紧方法存在明显缺点：液压缸体和液压锁的内泄，使液压缸活塞杆不容易被锁定；并且，锁定的可靠性受液压锁元件质量、油缸密封件质量、液压油清洁度等的影响。二是使用锁紧套，通过过盈配合抱紧活塞杆达到锁紧，这种锁紧方法能锁定的负荷力不大，需高压油解锁；三是采用插销机构或垫块固定活塞杆，这种锁紧方法需人工搬动插销或垫块。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种可机械自锁的机械自锁液压缸。
本发明解决其技术问题所采用技术方案是：机械自锁液压缸，包括缸体、活塞以及活塞杆，所述的活塞滑动配合在缸体内，所述的活塞杆与活塞固定配合，且活塞杆的前端伸出活塞上表面并伸出缸体前端，活塞杆的后端伸出活塞下表面；在缸体后端设置有与活塞杆后端配合的可伸缩螺旋自锁机构；所述的可伸缩螺旋自锁机构包括螺母导向座、锁紧螺母、丝杆、丝杆支座、丝杆驱动装置以及凹槽；所述的螺母导向座前端与缸体后端固定连接，螺母导向座的后端与丝杆支座前端固定连接；所述的丝杆前端穿过丝杆支座内腔与锁紧螺母螺纹配合，后端与丝杆驱动装置传动连接；所述的锁紧螺母与螺母导向座内腔滑动配合，所述的凹槽从活塞杆的后端端面沿活塞杆轴向延伸设置,所述的丝杆的前端与凹槽配合。
作为优选的，所述的活塞杆后端伸出缸体后端并伸入螺母导向座的内腔。
机械自锁液压缸还包括有电气同步控制系统，所述的活塞和丝杆驱动装置均接入该电气同步控制系统。
本发明的有益效果是：本发明提供的机械自锁液压缸，由于设置有与活塞杆后端配合的可伸缩螺旋自锁机构，当活塞杆运动到位后，可伸缩螺旋自锁机构伸出与活塞杆后端面配合，锁住活塞杆；当活塞杆要收回时，可伸缩螺旋自锁机构先收缩，活塞杆收缩使活塞杆后端面与可伸缩螺旋自锁机构配合，实现机械自锁，使得整个液压缸承载能力大，运行安全可靠；由于所述的自锁机构通过螺母导向座、锁紧螺母、丝杆、丝杆支座、丝杆驱动装置以及凹槽的相互配合，当活塞杆运动到位后，丝杆驱动装置正向旋转，推动锁紧螺母伸出，与活塞杆后端面配合，锁住活塞杆；当活塞杆要收回时，丝杆驱动装置先反向旋转，拉回锁紧螺母，活塞杆再收缩使活塞杆后端面与锁紧螺母配合，实现机械自锁，提高了整个液压缸承载能力，运行的安全可靠性；由于机械自锁液压缸还包括有电气同步控制系统，所述的活塞和丝杆驱动装置均接入电气同步控制系统，当活塞杆运动时，丝杆也同步旋转，使锁紧螺母跟随活塞杆后端面配合，起到了跟随保护的作用。
附图说明
图1为本发明的机械自锁液压缸的结构示意图；
图2为本发明的机械自锁液压缸的活塞、丝杆驱动装置以及电气同步控制系统的结构框图；
图中，2—缸体，3—活塞杆，4—活塞，6—螺母导向座，7—丝杆，8—锁紧螺母，9—丝杆支座，10—丝杆驱动装置，11—凹槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围不限于以下所述。
如图1、图2所示，本发明的机械自锁液压缸，包括缸体2、活塞4以及活塞杆3，所述的活塞4滑动配合在缸体2内，所述的活塞杆3与活塞4固定配合，且活塞杆3的前端伸出活塞4上表面并伸出缸体2前端，活塞杆3的后端伸出活塞4下表面；在缸体2后端设置有与活塞杆3后端配合的可伸缩螺旋自锁机构；所述的可伸缩螺旋自锁机构包括螺母导向座6、锁紧螺母8、丝杆7、丝杆支座9、丝杆驱动装置10以及凹槽11；所述的螺母导向座6前端与缸体2后端固定连接，螺母导向座6的后端与丝杆支座9前端固定连接；所述的丝杆7前端穿过丝杆支座9内腔与锁紧螺母8螺纹配合，后端与丝杆驱动装置10传动连接；所述的锁紧螺母8与螺母导向座6内腔滑动配合，所述的凹槽11从活塞杆3的后端端面沿活塞杆3轴向延伸设置,所述的丝杆7的前端与凹槽11配合。本发明提供的机械自锁液压缸，由于设置有与活塞杆3后端配合的可伸缩螺旋自锁机构，当活塞杆3运动到位后，可伸缩螺旋自锁机构伸出与活塞杆3后端面配合，锁住活塞杆3；当活塞杆3要收回时，可伸缩螺旋自锁机构先收缩，活塞杆3再收缩使活塞杆3后端面与可伸缩螺旋自锁机构配合，实现机械自锁，使得整个液压缸承载能力大，运行安全可靠。所述的可伸缩螺旋自锁机构可以采用直接旋转前进和旋转后退的螺纹杆，即当活塞杆3运动到位后，螺纹杆旋转抵靠住活塞杆3后端端面，锁住活塞杆3，但是这种方式空间占用大，使整个机械自锁液压缸体积大，成本较高，因此作为优选的方式是所述的可伸缩螺旋自锁机构包括螺母导向座6、锁紧螺母8、丝杆7、丝杆支座9、丝杆驱动装置10以及凹槽11；所述的螺母导向座6前端与缸体2后端固定连接，螺母导向座6的后端与丝杆支座9前端固定连接；所述的丝杆7前端穿过丝杆支座9内腔与锁紧螺母8螺纹配合，后端与丝杆驱动装置10传动连接；所述的锁紧螺母8与螺母导向座6内腔滑动配合，所述的凹槽11从活塞杆3的后端端面沿活塞杆3轴向延伸设置,所述的丝杆7的前端与凹槽11配合，节约了大量空间，使整个机械自锁液压缸结构紧凑。由于通过母导向座6、锁紧螺母8、丝杆7、丝杆支座9、丝杆驱动装置10以及凹槽11的相互配合，当活塞杆3运动到位后，丝杆驱动装置10正向旋转，推动锁紧螺母8伸出，与活塞杆3后端面配合，锁住活塞杆3，作用力从活塞杆3依次作用于锁紧螺母8、丝杆7、丝杆驱动装置10、丝杆支座9、螺母导向座6，最后作用于缸体2，实现自锁；当活塞杆3要收回时，丝杆驱动装置10先反向旋转，拉回锁紧螺母8，活塞杆3再收缩使活塞杆3后端面与锁紧螺母8配合，实现机械自锁，使得整个液压缸承载能力大，运行安全可靠。
活塞杆3后端可以伸出缸体2后端，也可不伸出，当不伸出时锁紧螺母8需要做成长柱状才能实现锁紧活塞杆3的功能，而且要穿过缸体2后端进入缸体2才能实现，缸体2与螺母导向座6之间不好进行密封，即便做了密封，密封性能也不好，因此作为优选的方式是所述的活塞杆3后端伸出缸体2后端并伸入螺母导向座6的内腔。
机械自锁液压缸还包括有电气同步控制系统，所述的活塞4和丝杆驱动装置10均接入该电气同步控制系统。由于机械自锁液压缸还包括有电气同步控制系统，所述的活塞4和丝杆驱动装置10均接入该电气同步控制系统，活塞杆3运动前，调整锁紧螺母8，使锁紧螺母8与活塞杆3后端面保持一定间隙，当活塞杆3运动时，丝杆7也同步旋转，使锁紧螺母8跟随活塞杆3同步运动，起到了跟随保护的作用。当活塞杆3向外伸出前，调整锁紧螺母8，使锁紧螺母8与活塞杆3后端面保持一定间隙，当活塞杆3向外伸出时，丝杆驱动装置10驱动丝杆7正向旋转，将锁紧螺母8推出，锁紧螺母8跟随活塞杆3同步前进，活塞杆3停止运动后，锁紧螺母8继续运动，使锁紧螺母8跟随活塞杆3后端端面接触配合，对活塞杆3锁止；活塞杆3向内收回前，调整锁紧螺母8，使锁紧螺母8与活塞杆3后端面保持一定间隙，当活塞杆3向内收回时，丝杆驱动装置10驱动丝杆7反向旋转，将锁紧螺母8收回，活塞杆3与锁紧螺母8同步回收，活塞杆3停止运动后，锁紧螺母8前推，使锁紧螺母8跟随活塞杆3后端端面接触配合，对活塞杆3锁止，使得活塞杆3可以在任意运动位置机械自锁，从而使得整个液压缸承载能力大，运行安全可靠。值得注意的是，所述的丝杆7与凹槽11配合是指丝杆7伸入凹槽11中，凹槽11只是给丝杆7提供空间，以便螺纹配合在丝杆7上的锁紧螺母8能与活塞杆3后端端面接触配合，丝杆7和凹槽11之间没有螺纹配合关系。当活塞杆3向外伸出前，调整锁紧螺母8，使锁紧螺母8与活塞杆3后端面保持一定间隙，当活塞杆3向外伸出时，丝杆驱动装置10驱动丝杆7正向旋转，使锁紧螺母8向上运动跟随活塞杆3同步前进,活塞杆3停止运动后，锁紧螺母8继续运动，使锁紧螺母8跟随活塞杆3后端端面接触配合，对活塞杆3锁止；当活塞杆3向内收回时，丝杆驱动装置10驱动丝杆7反向旋转，使锁紧螺母8与活塞杆3同步回收，活塞杆3停止运动后，锁紧螺母8前推，使锁紧螺母8跟随活塞杆3后端端面接触配合，对活塞杆3锁止。值得注意的是，丝杆支座9对丝杆7起到支撑和限位作用，即限定丝杆7上下运动，不限定丝杆7自旋转运动，亦即丝杆7可以自转，但不能上下运动。所述的锁紧螺母8与螺母导向座6内腔滑动配合是指锁紧螺母8可以上下滑动，但不能自旋转运动。例如锁紧螺母8固定有导向键，而螺母导向座6上开导向槽，通过导向键与导向槽的配合使得六角螺母不能旋转。当丝杆7受到丝杆驱动装置10的驱动时，丝杆7旋转，丝杆7和锁紧螺母8相对旋转，由于锁紧螺母8与丝杆7螺纹配合，此时锁紧螺母8被迫做上滑或者下滑运动，配合电气同步控制系统，与活塞杆3运动同步，实现锁紧螺母8与活塞杆3后端端面配合，起到保护的作用。
Claims (3)
1.机械自锁液压缸，包括缸体（2）、活塞（4）以及活塞杆（3），所述的活塞（4）滑动配合在缸体（2）内，所述的活塞杆（3）与活塞（4）固定配合，且活塞杆（3）的前端伸出活塞（4）上表面并伸出缸体（2）前端，活塞杆（3）的后端伸出活塞（4）下表面；其特征在于：在缸体（2）后端设置有与活塞杆（3）后端配合的可伸缩螺旋自锁机构；所述的可伸缩螺旋自锁机构包括螺母导向座（6）、锁紧螺母（8）、丝杆（7）、丝杆支座（9）、丝杆驱动装置（10）以及凹槽（11）；所述的螺母导向座（6）前端与缸体（2）后端固定连接，螺母导向座（6）的后端与丝杆支座（9）前端固定连接；所述的丝杆（7）前端穿过丝杆支座（9）内腔与锁紧螺母（8）螺纹配合，后端与丝杆驱动装置（10）传动连接；所述的锁紧螺母（8）与螺母导向座（6）内腔滑动配合，所述的凹槽（11）从活塞杆（3）的后端端面沿活塞杆（3）轴向延伸设置,所述的丝杆（7）的前端与凹槽（11）配合。
2.根据权利要求1所述的机械自锁液压缸，其特征在于：所述的活塞杆（3）后端伸出缸体（2）后端并伸入螺母导向座（6）的内腔。
3.根据权利要求1或2所述的机械自锁液压缸，其特征在于：还包括有电气同步控制系统，所述的活塞（4）和丝杆驱动装置（10）均接入该电气同步控制系统。
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