CN103775431A

CN103775431A - 一种利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸

Info

Publication number: CN103775431A
Application number: CN201410071658.1A
Authority: CN
Inventors: 梁全; 苏齐莹
Original assignee: Shenyang University of Technology
Current assignee: Shenyang University of Technology
Priority date: 2014-03-03
Filing date: 2014-03-03
Publication date: 2014-05-07

Abstract

本发明主要是涉及一种利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸，包括液压缸体和锁紧机构，液压缸体连接锁紧机构，液压缸体由活塞杆、导向套、缸头、回油口、回油腔、缸体、缓冲套、活塞和缸底组成；锁紧机构由由弹性套、解锁腔、解锁油口、锁紧活塞、锁紧缸体、弹簧、锁紧腔端盖、锁紧活塞杆组成。本发明结构简单紧凑，拆装方便操作简便，采用双层密封结构，无泄漏，实用性强，适于推广应用。

Description

一种利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸

技术领域

本发明主要涉及一种液压缸，特别是一种利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸，属于建筑结构加固领域。

背景技术

液压缸是机械设备中常见的执行器，它将压力油的压力能转换成直线形式或旋转形式的机械能，其典型应用场所是在工程机械、压力机、冶金机械等大功率、高负载的场合。在这些设备的工作过程中，在传动系统结束工作后，经常会遇到要求执行器在某一位置长时间地可靠地停留。在这段时间里，一般从安全角度考虑，都要求液压缸所驱动的执行机构能够保持在原有位置不能有任何移动。业内通常称之为锁紧。

为了能将液压缸在某一位置进行锁紧，以往的做法通常可以分为两种：一种是利用液压回路来实现锁紧；一种是利用液压缸的机械结构来进行锁紧。其中第一种方法是在液压缸的回油管路中串接一个液控单向阀（也称液压锁），当液控单向阀的控制油路中无压力油时，封闭液压缸的回油路，来阻止液压缸活塞杆的位移，以达到使机构保持在原有位置的目的。但这种锁紧方式存在明显不足：因为液控单向阀在使用一段时间后实际上不可能做到完全密封，都会或多或少有一些泄漏，所以随着时间的推移，执行机构多少会有一些位移量，并且系统停留状态的持续时间越长，偏移量就越大。因此，对于对设备在锁紧状态下的位移有严格要求的工作场合，仅仅依靠液控单向阀实现系统的锁紧和定位，是不能满足要求的。而对第二种方法，可以通过设计精巧的机构，靠机械方式将液压缸的活塞杆锁紧，从而实现精确的定位，相比第一种方法，这是一种可行、可靠的方案，本申请即采用上述第二种方法。

另外，也有用液压缸的机械结构进行锁紧的方案，其基本方法大多是采用钢球定位的方式来完成锁紧，但采用钢球定位的方案一方面会使液压缸锁紧机构的径向尺寸加大，占用空间、增加重量；另外一方面，钢球定位的方式只能在预定位置上进行锁紧，而不能在液压缸全行程的任何位置进行锁紧。

发明内容

发明目的：

本发明提出了一种利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸，其目的是解决上述现有技术存在的缺陷。

技术方案：

一种利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸，包括液压缸体和锁紧机构，液压缸体连接锁紧机构，其特征在于：液压缸体由活塞杆、导向套、缸头、回油口、回油腔、缸体、缓冲套、活塞和缸底组成，活塞杆的一端通过缓冲套与锁紧活塞杆连接，活塞杆的另一端伸出缸体外；活塞安装在缸体中，活塞将缸体分为回油腔和进油腔，其中回油腔与回油口相通，进油腔与缸底上的进油口相通；缸头通过螺纹与缸体相连接，同时将导向套固定，缸头、导向套与活塞共同组成回油腔；锁紧机构由由弹性套、解锁腔、解锁油口、锁紧活塞、锁紧缸体、弹簧、锁紧腔端盖、锁紧活塞杆组成，弹性套固定在解锁腔的左侧，弹性套、锁紧缸体与锁紧活塞共同包围形成解锁腔，解锁腔同解锁油口相连通，锁紧活塞、锁紧缸体与锁紧腔端盖共同组成锁紧腔；锁紧活塞杆另一端伸出锁紧缸体外，锁紧端盖通过螺纹与锁紧缸体相连；锁紧腔内的锁紧活塞杆上套设有锁紧弹簧，锁紧弹簧右侧为锁紧端盖，左侧为锁紧活塞，锁紧活塞左侧为弹性套。

活塞杆和锁紧活塞杆之间通过螺纹连接，活塞杆能够通过导向套与活塞相连。

导向套的材质采用青铜制造。

回油腔和进油腔通过两层特康斯特封进行密封，回油腔同时安装了两层耐磨环斯来圈，并最终通过防尘圈与外界隔离。

弹性套与缸底之间通过凸台定位，锁紧活塞通过锁紧弹簧作用在弹性套的锥面上。

优点及效果：

本发明提出了一种利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸，与现有技术相比，具有如下优点：

一、本发明锁紧机构简单、结构紧凑、质量轻，在默认的情况下处于锁紧状态，保证了锁紧的安全可靠；

二、锁紧操作利用了弹性套的变形来实现锁紧操作，撤去外力后，弹性套可恢复原来形状，保证了锁紧机构的寿命；

三、锁紧活塞杆和活塞杆之间通过螺纹连接，结构紧凑，拆装方便；

四、活塞杆和活塞的密封采用了双重密封结构，无泄漏，保证了密封的安全可靠；同时使用了双重耐磨环的方式，提高了活塞杆作用运动的平稳性和寿命。

附图说明：

图1为本发明一种利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸的结构示意图；

图2为本发明一种利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸的弹性套的结构示意图；

图3为图2剖视图。

附图标记说明：

活塞杆1、导向套2、缸头3、回油孔4、回油腔5、缸体6、缓冲套7、活塞8、缸底9、弹性套10、解锁腔11、解锁油口12、锁紧活塞13、锁紧缸体14、锁紧弹簧15、锁紧腔端盖16、锁紧活塞杆17、进油腔18、进油口19、特康斯特封20、环斯来圈21、防尘圈22、凸台23。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

本发明提供了一种利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸，如图1中所示，包括液压缸体和锁紧机构，液压缸体连接锁紧机构，其特征在于：液压缸体由活塞杆1、导向套2、缸头3、回油口4、回油腔5、缸体6、缓冲套7、活塞8和缸底9组成，活塞杆1的一端通过缓冲套7与锁紧活塞杆17连接，活塞杆1的另一端伸出缸体6外；活塞8安装在缸体6中，活塞8将缸体6分为回油腔5和进油腔18，其中回油腔5与回油口4相通，进油腔18与缸底9上的进油口19相通；缸头3通过螺纹与缸体6相连接，同时将导向套2固定，缸头3、导向套2与活塞8共同组成回油腔5；锁紧机构由由弹性套10、解锁腔11、解锁油口12、锁紧活塞13、锁紧缸体14、弹簧15、锁紧腔端盖16、锁紧活塞杆17组成，弹性套10固定在解锁腔11的左侧，弹性套10、锁紧缸体14与锁紧活塞13共同包围形成解锁腔11，解锁腔11同解锁油口12相连通，锁紧活塞13、锁紧缸体14与锁紧腔端盖16共同组成锁紧腔；锁紧活塞杆17另一端伸出锁紧缸体14外，锁紧端盖16通过螺纹与锁紧缸体14相连；锁紧腔内的锁紧活塞杆17上套设有锁紧弹簧15，锁紧弹簧15右侧为锁紧端盖16，左侧为锁紧活塞13，锁紧活塞13左侧为弹性套10。

活塞杆1和锁紧活塞杆17之间通过螺纹连接，活塞杆1能够通过导向套2与活塞8相连。

导向套2的材质采用耐磨材料青铜制造，有效延长使用寿命。

回油腔5和进油腔18通过两层特康斯特封20进行密封，回油腔5同时安装了两层耐磨环斯来圈21，并最终通过防尘圈22与外界隔离，有效保证密封的安全可靠。

弹性套10与缸底9之间通过凸台23定位，锁紧活塞13通过锁紧弹簧15作用在弹性套10的锥面上。

该液压缸可以工作在16MPa以下。

本发明不仅结构紧凑，质量轻，同时还实现在任何位置的锁紧。

本发明的工作原理如下：

锁定操作：当解锁油口12不通压力油时，锁紧活塞13在锁紧弹簧15的弹性力作用下，紧压在弹性套10的锥面上，在合理选择弹性套10的材料和合理设计锥面的角度的情况下，锁紧活塞13的内锥面将迫使弹性套10发生变形，紧压在锁紧活塞杆17上，是锁紧活塞杆17和弹性套10之间不发生相对滑动，从而将液压缸锁紧，此时从缸底9的进油孔通入液压油，活塞杆1将不能运动，实现锁定操作。可见，不用借助任何外力（没有通入液压油），就可实现液压缸的锁紧，并且在默认状态下，液压缸也是保证锁紧的，从而保证了安全。

解锁操作：当锁紧缸体14上的解锁油口12通入压力油时，压力油作用在锁紧活塞13的左侧端面上，随着压力油压力的逐渐增高，当压力油作用则锁紧活塞13的左端面上的压力大于锁紧弹簧15作用在锁紧活塞13右端面上的弹性力时，将迫使锁紧活塞13向右移动，弹性套10的右端面在弹性力的作用下，将恢复原来的形状，从而失去对锁紧活塞杆17的夹紧力，此时锁紧活塞杆将可以自由左右运动。此时在缸底9的进油口通入压力油，回油通过回油口4和油箱相连接，活塞8及活塞杆1在压力油的作用下可自由往复运动。只要解锁腔11中保持通入压力油，活塞杆1便可自由左右运动。

实施例：

本发明是可在任意位置锁紧的液压缸，其主要结构包括液压缸体和锁紧机构。其中液压缸体由活塞杆1、导向套2、缸头3、回油口4、回油腔5、缸体6、缓冲套7、活塞8和缸底9组成。缸头3有内螺纹，缸体6端部有外螺纹，二者可以通过螺纹旋合，同时在凸台的作用下，将导向套2紧紧固定在缸体6上。导向套2、缸体6、缓冲套7和活塞8共同组成封闭腔回油腔5，回油腔5的油液通过回油口4排回油箱。缓冲套7的凸台可嵌入导向套的凹陷处，从而起到缓冲作用。缸底9、缓冲套7、活塞8组成进油腔，压力油可通过进油腔上的油口进入，推动活塞杆1左移。锁紧机构由弹性套10、解锁腔11、解锁油口12、锁紧活塞13、锁紧缸体14、弹簧15、锁紧腔端盖16、锁紧活塞杆17组成。弹性套10在锁紧缸体14及缸底9的凸台的作用下，固定在解锁腔11的左侧，弹性套10、锁紧缸体14、锁紧活塞13共同组成封闭腔体解锁腔11。锁紧缸体14、锁紧活塞13、锁紧腔端盖16共同组成锁紧腔体。在锁紧弹簧15的作用下，锁紧活塞13紧压在弹性套10的锥面上，迫使弹性套10发生变形，进压在锁紧活塞杆17上，从而限制了锁紧活塞杆的运动，进而限制了活塞杆1的运动，起到了锁紧的效果。当解锁腔11通过解锁油口12通入压力油后，当作用在锁紧活塞13左侧端面上的压力油所产生的压力大于锁紧弹簧15的弹性力时，锁紧活塞13右移，弹性套10在弹性力的作用下恢复原来形状，从而解除对锁紧活塞杆的夹紧力，从而实现解锁操作。

Claims

1.一种利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸，包括液压缸体和锁紧机构，液压缸体连接锁紧机构，其特征在于：液压缸体由活塞杆（1）、导向套（2）、缸头（3）、回油口（4）、回油腔（5）、缸体（6）、缓冲套（7）、活塞（8）和缸底（9）组成，活塞杆（1）的一端通过缓冲套（7）与锁紧活塞杆（17）连接，活塞杆（1）的另一端伸出缸体（6）外；活塞（8）安装在缸体（6）中，活塞（8）将缸体（6）分为回油腔（5）和进油腔（18），其中回油腔（5）与回油口（4）相通，进油腔（18）与缸底（9）上的进油口（19）相通；缸头（3）通过螺纹与缸体（6）相连接，同时将导向套（2）固定，缸头（3）、导向套（2）与活塞（8）共同组成回油腔（5）；锁紧机构由由弹性套（10）、解锁腔（11）、解锁油口（12）、锁紧活塞（13）、锁紧缸体（14）、弹簧（15）、锁紧腔端盖（16）、锁紧活塞杆（17）组成，弹性套（10）固定在解锁腔（11）的左侧，弹性套（10）、锁紧缸体（14）与锁紧活塞（13）共同包围形成解锁腔（11），解锁腔（11）同解锁油口（12）相连通，锁紧活塞（13）、锁紧缸体（14）与锁紧腔端盖（16）共同组成锁紧腔；锁紧活塞杆（17）另一端伸出锁紧缸体（14）外，锁紧端盖（16）通过螺纹与锁紧缸体（14）相连；锁紧腔内的锁紧活塞杆（17）上套设有锁紧弹簧（15），锁紧弹簧（15）右侧为锁紧端盖（16），左侧为锁紧活塞（13），锁紧活塞（13）左侧为弹性套（10）。

2.根据权利要求1所述的利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸，其特征在于：活塞杆（1）和锁紧活塞杆（17）之间通过螺纹连接，活塞杆（1）能够通过导向套（2）与活塞（8）相连。

3.根据权利要求1所述的利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸，其特征在于：导向套（2）的材质采用青铜制造。

4.根据权利要求1所述的利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸，其特征在于：回油腔（5）和进油腔（18）通过两层特康斯特封（20）进行密封，回油腔（5）同时安装了两层耐磨环斯来圈（21），并最终通过防尘圈（22）与外界隔离。

5.根据权利要求1所述的利用弹性套的可在任意位置锁紧的液压缸，其特征在于：弹性套（10）与缸底（9）之间通过凸台（23）定位，锁紧活塞（13）通过锁紧弹簧（15）作用在弹性套（10）的锥面上。