CN103899595B - 一种可任意位置锁紧式液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种可任意位置锁紧式液压缸，包括缸体、锁紧箱箱体、活塞杆、锁紧杆、转动块、锁爪，缸体的前端固定前盖，缸体的后端固定后盖，锁紧箱箱体固定在后盖上，锁紧箱箱体的端部固定箱盖，缸体里设置活塞，缸体的前端和后端上分别开设第一油口和第二油口，活塞杆端部安装在活塞里，锁紧杆的左部位于锁紧箱箱体里，锁紧杆的右端部穿过后盖并安装在活塞里，锁紧杆的左部上安装具有空腔的转动块，转动块的空腔处设置转动块多头梯形螺纹，转动块多头梯形螺纹与锁紧杆多头梯形螺纹啮合，本发明结构简单、可靠，特别适合于应用在活塞杆需要长时间停留在一定位置并且承受较大推、拉力的场合。

Description

一种可任意位置锁紧式液压缸

技术领域

本发明涉及的是一种液压装置。

背景技术

液压缸在工业领域应用广泛，在很多应用场合，液压缸中活塞杆需要长时间停在一定位置不动并且承受一定推、拉力，一般的技术方案是在液压系统增设保压回路，但是这种方案存在弊端：首先，液压缸的液压控制系统变得复杂，液压系统体积增大；二是，液压缸的一侧及液压油路中存在的持续高压，对活塞密封及液压系统伤害很大，因此系统可靠性降低。液压缸在任意位置锁紧也有其他的技术方案，但锁紧之后一般不能承受较大的力。

发明内容

本发明的目的在于提供可在任意位置可靠锁紧，且锁紧之后能承受较大推、拉力的一种可任意位置锁紧式液压缸。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种可任意位置锁紧式液压缸，其特征是：包括缸体、锁紧箱箱体、活塞杆、锁紧杆、转动块、锁爪，缸体的前端固定前盖，缸体的后端固定后盖，锁紧箱箱体固定在后盖上，锁紧箱箱体的端部固定箱盖，缸体里设置活塞，活塞可在缸体里移动且活塞与缸体内壁之间通过密封圈实现密封，缸体的前端和后端上分别开设第一油口和第二油口，活塞杆伸入至缸体里且其端部安装在活塞里，锁紧杆的左部为锁紧杆多头梯形螺纹，锁紧杆的右部为圆柱体，锁紧杆的左部位于锁紧箱箱体里，锁紧杆的右端部穿过后盖并安装在活塞里，锁紧杆的左部上安装具有空腔的转动块，转动块的空腔处设置转动块多头梯形螺纹，转动块多头梯形螺纹与锁紧杆多头梯形螺纹啮合，当锁紧杆沿自身轴向移动时，转动块沿自身轴向转动，锁紧箱箱体上固定压力阀，锁紧箱箱体开有锁紧孔，锁紧孔上安装锁爪盖，锁爪为三层阶梯结构，第一层阶梯端部穿过锁爪盖伸出至锁紧箱箱体外，第一层阶梯端部与压力阀的杠杆相连，第二层阶梯与锁爪盖之间设置第一弹簧，第三层阶梯包括与转动块外壁相配合的圆弧面，当第三层阶梯的圆弧面贴在转动块外壁上时，转动块被锁死。

本发明还可以包括：

1、所述的压力阀还包括阀体、阀芯、阀端盖，阀端盖固定在阀体上端，阀芯设置在阀体里，阀芯的剖面为由其横板和竖板组成的T形结构，竖板的下端部穿过阀体的下端面，在竖板的下端部上设置圆柱销，杠杆上设置滑槽，圆柱销设置在滑槽里，当阀芯上下移动时，杠杆通过滑槽与圆柱销的作用，一端向下运动、另一端向上运动，在横板和阀体的下端面之间设置有第二弹簧，阀端盖上设置进油口，阀体上开有出油口，进油口和出油口均位于阀芯向上最大位移处的上方，当阀芯位于向上最大位移处时，进油口与出油口不连通。

2、转动块的轴向两侧均设置圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承固定在锁紧箱箱体内壁上，通过圆锥滚子轴承对转动块进行轴向限定。

3、锁紧杆多头梯形螺纹、转动块多头梯形螺纹为4头梯形螺纹，螺纹升角为50±5°。

本发明的优势在于：

1、因为锁紧杆左端的多头螺纹的巧妙应用，所以液压缸可以在任意位置可靠锁紧。

2、因为本发明避开了常规的直接锁紧活塞杆的方案，而将锁紧活塞杆的力转换为阻止转动块转动的力，所需锁紧力很小，可以更方便、可靠的实现液压缸的锁紧。

3、锁紧动作采用压力阀实现，摆脱了对人力的依赖，智能化高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的压力阀示意图；

图3a为本发明的锁爪结构图a，图3b为本发明的锁爪结构图b，图3c为本发明的锁爪结构图c。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～3，本发明主要包括液压缸部分10～21、锁紧部分2～9等、锁紧控制部分1、22～25等。

活塞杆15半穿入活塞11的圆柱空腔内，并与其过渡配合。第一圆锥销18的靠近小端面处设有螺纹，第一圆锥销18穿过活塞11上的孔和活塞杆15上的孔，通过第二扭紧螺母12实现活塞11与活塞杆15的固定。

活塞杆15由前盖14的圆孔中穿出，前盖14通过6个第三螺栓16固定在缸体13上，缸体13上开有第一油口17和第二油口20。

锁紧箱体6外形轮廓为阶梯形圆柱体，内部为阶梯圆柱空腔。

缸体13、后盖21及锁紧箱体6通过六个第二螺栓8固定在一起。

锁紧杆9分为左半部和右半部两部分。右半部为细圆柱体，并且开有与第二圆锥销19配合的圆锥孔及安装密封圈的环形凹槽；左半部为粗圆柱体，并且加工有多头梯形螺纹，推荐为4头，螺纹升角为50°左右，远大于螺旋副的当量摩擦角，所以该螺旋副不能自锁。

锁紧杆9半穿入活塞11的圆柱空腔内，并与其过渡配合。第二圆锥销19的靠近小端面处设有螺纹，第二圆锥销19穿过活塞11上的孔和锁紧杆9上的孔，通过第一扭紧螺母10实现活塞11与锁紧杆9的固定。

转动块4为空心圆柱体，在空心圆柱空腔处加工多头梯形螺纹，此多头梯形螺纹与锁紧杆9左半部的多头梯形螺纹相配合。

锁紧杆9的轴向直线运动通过多头螺纹配合可以使转动块4转动。

转动块4右边为第二圆锥滚子轴承7，左边为第一圆锥滚子轴承3。三者共同半封闭在锁紧箱体6的阶梯圆柱空腔内，并通过扭转六个第一螺栓2压紧箱盖5实现三者的固定。

锁爪1可以分为上中下三部分，锁爪1上面部分为长方体，长方体上侧中间处开有凹槽，凹槽左右开有同轴通孔，用来与连杆23连接并形成转动副；锁爪1中间部分为长方体，其与锁紧箱箱体6上的方孔过渡配合形成滑动副；锁爪1下面部分为一面是圆弧面的长方体，此圆弧面的弧度与转动块4的外侧圆弧面弧度相同。

锁爪1穿过锁紧箱体6上的方孔，其向下运动可以抵触在转动块4上，防止转动块4转动。锁爪1上面部分与中间部分形成的阶梯面部分与第一弹簧25的下端接触，第一弹簧25的上端与锁爪盖24接触。锁爪1的上端与杠杆23形成转动副。

压力阀22的阀体22-3通过四个第五螺栓22-5固定连接在锁紧箱体6上。阀体22-3上部有圆柱形空腔，第二弹簧22-7下方顶在此空腔的下表，第二弹簧22-7上面顶在阀芯22-4上。阀芯22-4下半部设有圆柱销22-6，阀芯22-4通过圆柱销22-6与杠杆23作用。阀端盖22-9通过管螺纹扭在锁紧阀体6上，并且通过四个第四螺栓22-2固定。阀端盖22-9设有进油口22-1，阀体22-3上设有出油口22-8。

如图1、图2，当液压缸需要动作时，先向压力阀22的进油口22-1注入液压油，压力油达到一定压力时推动阀芯22-4向下运动，因此带动杠杆23的右端向下运动。杠杆右端向下运动，通过杠杆原理克服第一弹簧25的弹力，使锁爪1向上运动脱离转动块4。

当锁爪1向上运动脱离转动块4后，第一油口17进油或排油，第二油口20排油或进油，从而使活塞杆15、活塞11及锁紧杆9向左或右运动。由于锁紧杆9左半部分的非自锁多头螺纹与转动块4上螺纹的相互作用，使转动块4旋转。因此活塞杆可以自由的左右运动。

当液压缸停止动作并且需要锁紧时，停止向压力阀22的进油口22-1注入液压油，阀芯22-4在第二弹簧22-7的作用下向上运动。锁爪1在第一弹簧25的弹力及杠杆23左端向下的力的共同作用下锁紧转动块4。转动块4不能转动，因此活塞杆15不能左右移动，实现了活塞杆15的锁紧。

Claims (5)

1.一种可任意位置锁紧式液压缸，其特征是：包括缸体、锁紧箱箱体、活塞杆、锁紧杆、转动块、锁爪，缸体的前端固定前盖，缸体的后端固定后盖，锁紧箱箱体固定在后盖上，锁紧箱箱体的端部固定箱盖，缸体里设置活塞，活塞可在缸体里移动且活塞与缸体内壁之间通过密封圈实现密封，缸体的前端开设第一油口，缸体的后端开设第二油口，活塞杆伸入至缸体里且其端部安装在活塞里，锁紧杆的左部为锁紧杆多头梯形螺纹，锁紧杆的右部为圆柱体，锁紧杆的左部位于锁紧箱箱体里，锁紧杆的右端部穿过后盖并安装在活塞里，锁紧杆的左部上安装具有空腔的转动块，转动块的空腔处设置转动块多头梯形螺纹，转动块多头梯形螺纹与锁紧杆多头梯形螺纹啮合，当锁紧杆沿自身轴向移动时，转动块沿自身轴向转动，锁紧箱箱体上固定压力阀，锁紧箱箱体开有锁紧孔，锁紧孔上安装锁爪盖，锁爪为三层阶梯结构，第一层阶梯端部穿过锁爪盖伸出至锁紧箱箱体外，第一层阶梯端部与压力阀的杠杆相连，第二层阶梯与锁爪盖之间设置第一弹簧，第三层阶梯包括与转动块外壁相配合的圆弧面，当第三层阶梯的圆弧面贴在转动块外壁上时，转动块被锁死。

2.根据权利要求1所述的一种可任意位置锁紧式液压缸，其特征是：所述的压力阀还包括阀体、阀芯、阀端盖，阀端盖固定在阀体上端，阀芯设置在阀体里，阀芯的剖面为由其横板和竖板组成的T形结构，竖板的下端部穿过阀体的下端面，在竖板的下端部上设置圆柱销，杠杆上设置滑槽，圆柱销设置在滑槽里，当阀芯上下移动时，杠杆通过滑槽与圆柱销的作用，一端向下运动、另一端向上运动，在横板和阀体的下端面之间设置有第二弹簧，阀端盖上设置进油口，阀体上开有出油口，进油口和出油口均位于阀芯向上最大位移处的上方，当阀芯位于向上最大位移处时，进油口与出油口不连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种可任意位置锁紧式液压缸，其特征是：转动块的轴向两侧均设置圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承固定在锁紧箱箱体内壁上，通过圆锥滚子轴承对转动块进行轴向限定。

4.根据权利要求1或2所述的一种可任意位置锁紧式液压缸，其特征是：锁紧杆多头梯形螺纹、转动块多头梯形螺纹为4头梯形螺纹，螺纹升角为50±5°。

5.根据权利要求3所述的一种可任意位置锁紧式液压缸，其特征是：锁紧杆多头梯形螺纹、转动块多头梯形螺纹为4头梯形螺纹，螺纹升角为50±5°。