CN103867524A - 一种双作用二级液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压缸，特别是一种双作用二级液压缸。该双作用二级液压缸，包括缸筒、一级活塞杆、二级活塞杆、第一油口和第二油口，其特征在于：还包括行程终端导杆、阀芯、第一弹簧、第二弹簧和顶杆。本发明所述的双作用二级液压缸实现其动作顺序确定且唯一，并且能够保证双向承受载荷，无需再加装液压阀；同时，将进、出油口设置在一级活塞杆的同一端部，有利于进一步减小双作用二级液压缸的结构尺寸和重量，可以在安装空间较小的地方安装使用。并且，在液压缸内形成二级控制启闭油路，自动控制动作顺序，而且无需在外部附加油路，未更改外部液压系统，既适用于新产品设计，又适用于对已有产品改造。

Description

一种双作用二级液压缸

技术领域

本发明涉及一种液压缸，特别是一种双作用二级液压缸。

背景技术

随着船舶、桥梁以及工程机械等领域的飞速发展，液压缸作为能够将油液的压力能转换成机械能以驱动工作机构作直线运动或摆线运动的一种能量转换装置，被广泛地采用。虽然普通液压缸具有结构简单、传力大和寿命长等优点，但同时也存在轴向尺寸大的缺点，为解决这个问题，现有技术中出现了多级液压缸。多级液压缸可以满足安装空间小而行程大的应用场合，现有的多级液压缸可分为单作用多级缸和双作用多级缸，而双作用多级缸中大多数情况下采用的是双作用二级液压缸，双作用二级液压缸具有结构紧凑、外形尺寸小、行程比较长和推力大等优点。

通常，双作用二级液压缸均包括缸筒、一级活塞杆和二级活塞杆。在一些特殊场合，例如用在汽车起重机伸缩臂里，要求二级液压缸结构尺寸小、重量轻、进出油口均设置在一级伸出活塞杆端部、双向承受载荷、动作顺序确定且唯一等，此时，普通的二级液压缸难以满足以上要求；并且由于要双向承受载荷，因此在活塞杆和缸筒上均需要加工油孔，进而导致二级液压缸结构尺寸大、重量大。

另外，普通的二级液压缸的动作顺序是由一级活塞杆和二级活塞杆受力确定的，为了保证动作顺序，一般在设计时，要求一级活塞杆伸出时油液作用面积是二级活塞杆油液作用面积的1.5倍，二级活塞杆收回时油液作用面积是一级活塞杆油液作用面积的1.5倍。以往设计时，通常采用活塞打孔加装液压阀等措施，但无疑加大了二级液压缸的结构尺寸和重量，这样就使得要加大伸缩结构的尺寸以容纳二级液压缸，降低起重量等工作参数以适应增加的结构重量。这种以面积比实现顺序伸缩的二级液压缸因外形尺寸大，在安装空间小的地方无法安装使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的液压缸不能满足在安装空间小的地方使用、双向承受载荷、动作顺序确定且唯一等要求的缺点，提供一种双作用二级液压缸。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种双作用二级液压缸，包括缸筒、一级活塞杆、二级活塞杆、第一油口和第二油口，二级活塞杆与缸筒的侧面之间形成第一油腔，二级活塞杆与缸筒的底面之间形成第二油腔，一级活塞杆的侧面与二级活塞杆之间形成第三油腔，一级活塞杆的底面与二级活塞杆之间形成第四油腔，其特征在于：还包括行程终端导杆、阀芯、第一弹簧、第二弹簧和顶杆；行程终端导杆的上部设置有中心导油腔，并将一级活塞杆的内部分隔成彼此独立的第一导油腔和第二导油腔，中心导油腔与第一导油腔连通，第一油口与第一导油腔连通，第二油口与第二导油腔连通，行程终端导杆的下部设置有第一内油孔；第三油腔通过一级活塞杆上的第二内油孔与第二导油腔连通；二级活塞杆包括滑动导向槽和第三内油孔，第三内油孔连通第一油腔和第二导油腔，滑动导向槽的底面开设有连通第二油腔的底油口，滑动导向槽的侧面开设有连通第四油腔的侧油道，行程终端导杆的下部滑动配合在二级活塞杆的滑动导向槽内，第一内油孔连通中心导油腔和滑动导向槽，阀芯设置在侧油道内，顶杆安装在二级活塞杆的底部；第一弹簧位于滑动导向槽内且设置在行程终端导杆的下部与滑动导向槽顶面之间，第二弹簧位于在侧油道内且设置在阀芯和第四油腔之间，行程终端导杆的下部的底端能够在第一弹簧的作用下关闭底油口，第二弹簧能够推动阀芯以关闭侧油道，顶杆能够推动阀芯以开启侧油道。

进一步地，第一油口和第二油口设置在一级活塞杆的杆头。

进一步地，当一级活塞杆全部伸出时，一级活塞杆带动行程终端导杆伸出，行程终端导杆的下部的底端开启底油口。

进一步地，当二级活塞杆开始回缩时，第二弹簧推动阀芯将侧油道关闭；当二级活塞杆全部回缩后，顶杆推动阀芯将侧油道开启。

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：

本发明所述的双作用二级液压缸，在伸出时，一级活塞杆先伸出，一级活塞杆全部伸出后二级活塞杆再伸出，回缩时，二级活塞杆先回缩，二级活塞杆全部回缩后一级活塞杆再回缩的动作顺序，从而实现其动作顺序确定且唯一，并且能够保证双向承受载荷，无需再加装液压阀；同时，将进、出油口设置在一级活塞杆的同一端部，有利于进一步减小双作用二级液压缸的结构尺寸和重量，可以在安装空间较小的地方安装使用；并且，在液压缸内形成二级控制启闭油路，自动控制动作顺序，而且无需在外部附加油路，未更改外部液压系统，既适用于新产品设计，又适用于对已有产品改造。

附图说明

图1为本发明所述的双作用二级液压缸的整体结构示意图；

图2为图1的局部示意图；

图中：1，缸筒；2，一级活塞杆；3，二级活塞杆；4，行程终端导杆；5，第一弹簧；6，阀芯；7，第二弹簧；8，顶杆；11，第一油口；12，第二油口；13，第一导油腔；14，第二导油腔；21，第二内油孔；31，滑动导向槽；32，底油口；33，侧油道；34，第三内油孔；41，行程终端导杆的上部；42，中心导油腔；43，行程终端导杆的下部；44，第一内油孔；101，第一油腔；102，第二油腔；103，第三油腔；104，第四油腔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明所述的一种双作用二级液压缸包括缸筒1、一级活塞杆2、二级活塞杆3、第一油口11和第二油口12，二级活塞杆3与缸筒1的侧面之间形成第一油腔101，二级活塞杆3与缸筒1的底面之间形成第二油腔102，一级活塞杆2的侧面与二级活塞杆3之间形成第三油腔103，一级活塞杆2的底面与二级活塞杆3之间形成第四油腔104。其中，第一油口11作为进油口时，第二油口12相应地作为出油口；第二油口12作为进油口时，第一油口11相应地作为出油口；并且，第一油口11和第二油口12设置在一级活塞杆2的杆头，所述一级活塞杆2的杆头即一级活塞杆2上位于缸筒1外的端部，第一油口11和第二油口12同时设置在一级活塞杆2的同一端部，也即进、出油口设置在一级活塞杆2的同一端部，这样有利于进一步减小双作用二级液压缸的结构尺寸和重量，可以在安装空间较小的地方安装使用。

本发明所述的双作用二级液压缸还包括行程终端导杆4、阀芯6、第一弹簧5、第二弹簧7和顶杆8；行程终端导杆4的上部41设置有中心导油腔42，并将一级活塞杆2的内部分隔成彼此独立的第一导油腔13和第二导油腔14，中心导油腔42与第一导油腔13连通，第一油口11与第一导油腔13连通，第二油口12与第二导油腔14连通，行程终端导杆4的下部43设置有第一内油孔44；第三油腔103通过一级活塞杆2上的第二内油孔21与第二导油腔14连通。

如图2所示，二级活塞杆3包括滑动导向槽31和第三内油孔34，第三内油孔34连通第一油腔101和第二导油腔14，滑动导向槽31的底面开设有连通第二油腔102的底油口32，滑动导向槽31的侧面开设有连通第四油腔104的侧油道33，行程终端导杆4的下部43滑动配合在二级活塞杆3的滑动导向槽31内，第一内油孔44连通中心导油腔42和滑动导向槽31，阀芯6设置在侧油道33内，顶杆8安装在二级活塞杆3的底部；第一弹簧5位于滑动导向槽31内且设置在行程终端导杆4的下部43与滑动导向槽31顶面之间，第二弹簧7位于在侧油道33内且设置在阀芯6和第四油腔104之间，行程终端导杆4的下部43的底端能够在第一弹簧5的作用下关闭底油口32，第二弹簧7能够推动阀芯6以关闭侧油道33，顶杆8能够推动阀芯6以开启侧油道33。这样就能够使双作用二级液压缸在伸出时，一级活塞杆先伸出，一级活塞杆全部伸出后二级活塞杆再伸出；回缩时，二级活塞杆先回缩，二级活塞杆全部回缩后一级活塞杆再回缩的动作顺序，从而实现其动作顺序确定且唯一，并且能够保证双向承受载荷，无需再加装液压阀；并且，在液压缸内形成二级控制启闭油路，自动控制动作顺序，而且无需在外部附加油路，未更改外部液压系统，既适用于新产品设计，又适用于对已有产品改造。

其中，当一级活塞杆2全部伸出时，行程终端导杆4的下部43的底端开启底油口32，即一级活塞杆2全部伸出时，能够带动行程终端导杆4伸出，从而使行程终端导杆4的下部43的底端从底油口32脱离，这样就将底油口32开启，此时第一弹簧5被压缩；当二级活塞杆3开始回缩时，第二弹簧7推动阀芯6将侧油道33关闭，这样能够使一级活塞杆2无法回缩；当二级活塞杆3全部回缩后，顶杆8推动阀芯6将侧油道33开启，这样又允许一级活塞杆2回缩。

其中，当一级活塞杆2全部伸出时，能够带动行程终端导杆4伸出，使得第一弹簧5被压缩，当一级活塞杆2回缩时，行程终端导杆4的下部43的底端能够在第一弹簧5的作用下关闭底油口32。

由于第一内油孔44连通导油腔42和滑动导向槽31，为了保证在双作用二级液压缸的工作过程中油液一直可以出入第一内油孔44而不被滑动导向槽31的侧面封闭，优选地，行程终端导杆4的下部43的侧面部分的尺寸小于滑动导向槽31的内径，该侧面部分设置有第一内油孔44的出口。

下面，针对上述双作用二级液压缸的工作过程进行简要介绍：

一级活塞杆2伸出：顶杆8推动阀芯6将侧油道33开启，油液依次通过第一油口11、第一导油腔13、行程终端导杆4的中心导油腔42、第一内油孔44、侧油道33和阀芯6进入第四油腔104，从而作用于一级活塞杆2上，推动一级活塞杆2向缸筒1外运动，此时行程终端导杆4的下部43的底端将底油口32封闭；同时，第三油腔103内的油液依次通过第二内油孔21、第二导油腔14和第二油口12流出所述双作用二级液压缸，从而实现一级活塞杆2伸出。

二级活塞杆3伸出：当一级活塞杆2全部伸出时，带动行程终端导杆4伸出，从而使行程终端导杆4的下部43的底端从底油口32脱离而将底油口32开启，并且第一弹簧5被压缩；油液依次通过第一油口11、第一导油腔13、行程终端导杆4的中心导油腔42、第一内油孔44和底油口32进入第二油腔102，从而作用于二级活塞杆3上，推动二级活塞杆3向缸筒1外运动；同时，第一油腔101内的油液依次通过第三内油孔34、第二导油腔14和第二油口12流出所述双作用二级液压缸，从而实现二级活塞杆3伸出。

二级活塞杆3回缩：第二弹簧7推动阀芯6将侧油道33关闭，这样能够使一级活塞杆2无法回缩；油液依次通过第二油口12、第二导油腔14和第三内油孔34进入第一油腔101，从而作用于二级活塞杆3上，推动二级活塞杆3向缸筒1内运动；同时，第二油腔102内的油液依次通过底油口32、第一内油孔44、行程终端导杆4的导油腔42、第一导油腔13和第一油口11流出所述双作用二级液压缸，从而实现二级活塞杆3回缩。

一级活塞杆2回缩：当二级活塞杆3全部回缩时，顶杆8推动阀芯6将侧油道33开启；油液依次通过第二油口12、第二导油腔14和第二内油孔21进入第三油腔103，从而作用于一级活塞杆2上，推动一级活塞杆2向缸筒1内运动；同时，行程终端导杆4的下部43的底端能够在第一弹簧5的作用下关闭底油口32，第四油腔104内的油液依次通过阀芯6、侧油道33、第一内油孔44、行程终端导杆4的中心导油腔42、第一导油腔13和第一油口11流出所述双作用二级液压缸，从而实现一级活塞杆2回缩。

本发明所述的双作用二级液压缸通过上述一级活塞杆2伸出、二级活塞杆3伸出、二级活塞杆3回缩和一级活塞杆2回缩的动作顺序完成工作过程，满足动作顺序确定且唯一的要求，利用液压缸内形成的二级控制启闭油路，自动控制动作顺序，而且无需在外部附加油路，未更改外部液压系统，既适用于新产品设计，又适用于对已有产品改造。

以上内容对本发明所述的双作用二级液压缸进行了具体描述，并且结合附图进行说明，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种双作用二级液压缸，包括缸筒(1)、一级活塞杆(2)、二级活塞杆(3)、第一油口(11)和第二油口(12)，二级活塞杆(3)与缸筒(1)的侧面之间形成第一油腔(101)，二级活塞杆(3)与缸筒(1)的底面之间形成第二油腔(102)，一级活塞杆(2)的侧面与二级活塞杆(3)之间形成第三油腔(103)，一级活塞杆(2)的底面与二级活塞杆(3)之间形成第四油腔(104)，其特征在于：还包括行程终端导杆(4)、阀芯(6)、第一弹簧(5)、第二弹簧(7)和顶杆(8)；行程终端导杆(4)的上部(41)设置有中心导油腔(42)，并将一级活塞杆(2)的内部分隔成彼此独立的第一导油腔(13)和第二导油腔(14)，中心导油腔(42)与第一导油腔(13)连通，第一油口(11)与第一导油腔(13)连通，第二油口(12)与第二导油腔(14)连通，行程终端导杆(4)的下部(43)设置有第一内油孔(44)；第三油腔(103)通过一级活塞杆(2)上的第二内油孔(21)与第二导油腔(14)连通；二级活塞杆(3)包括滑动导向槽(31)和第三内油孔(34)，第三内油孔(34)连通第一油腔(101)和第二导油腔(14)，滑动导向槽(31)的底面开设有连通第二油腔(102)的底油口(32)，滑动导向槽(31)的侧面开设有连通第四油腔(104)的侧油道(33)，行程终端导杆(4)的下部(43)滑动配合在二级活塞杆(3)的滑动导向槽(31)内，第一内油孔(44)连通中心导油腔(42)和滑动导向槽(31)，阀芯(6)设置在侧油道(33)内，顶杆(8)安装在二级活塞杆(3)的底部；第一弹簧(5)位于滑动导向槽(31)内且设置在行程终端导杆(4)的下部(43)与滑动导向槽(31)顶面之间，第二弹簧(7)位于在侧油道(33)内且设置在阀芯(6)和第四油腔(104)之间，行程终端导杆(4)的下部(43)的底端能够在第一弹簧(5)的作用下关闭底油口(32)，第二弹簧(7)能够推动阀芯(6)以关闭侧油道(33)，顶杆(8)能够推动阀芯(6)以开启侧油道(33)。

2.根据权利要求1所述的双作用二级液压缸，其特征在于：第一油口(11)和第二油口(12)设置在一级活塞杆(2)的杆头。

3.根据权利要求1所述的双作用二级液压缸，其特征在于：当一级活塞杆(2)全部伸出时，一级活塞杆(2)带动行程终端导杆(4)伸出，行程终端导杆(4)的下部(43)的底端开启底油口(32)。

4.根据权利要求1所述的双作用二级液压缸，其特征在于：当二级活塞杆(3)开始回缩时，第二弹簧(7)推动阀芯(6)将侧油道(33)关闭；当二级活塞杆(3)全部回缩后，顶杆(8)推动阀芯(6)将侧油道(33)开启。

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