CN104108670B - 双油缸集成平移装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种双油缸集成平移装置，解决了现有平移装置存在外形大、结构笨、重量重、不便于携带、平移行程小的问题。本发明平移装置是推拉油缸与卡销油缸为一体的集成结构，其中推拉油缸为双作用油缸，可实现机车的左右平移；卡销油缸为单作用油缸，可实现卡销的下移锁定和自动复位。使用时，本发明装置要与起升油缸组件、带孔支座配合使用。本发明装置设计合理、结构简单、重量轻、体积小、便于运输，同时极大地增大了机车的平移距离。

Description

双油缸集成平移装置

技术领域

本发明属于机械、液压技术领域，涉及液压传动平移装置的结构设计，具体是一种双油缸集成平移装置。

背景技术

当轨道机车（如铁路、矿山运输机车等）发生机车脱轨事故时，需要救援设备的协助救援，而大型救援设备可能会无法进入或无法及时到达。平移装置是救援设备的关键部分，但是现有平移装置均存在外形大、结构笨、重量重、不便于携带、平移行程小等缺点，那么要想迅速地实现机车复轨，我们就必须设计一种全新的平移装置，以解决现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有平移装置存在外形大、结构笨、重量重、不便于携带、平移行程小的问题，而提供一种双油缸集成平移装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种双油缸集成平移装置，包括推拉油缸和卡销油缸；

所述的推拉油缸包括推拉缸体、活塞杆、活塞和导向套，导向套螺纹连接于推拉缸体的前端腔口内，活塞杆穿过导向套后插至推拉缸体的腔体内，活塞滑动卡置在推拉缸体的腔体内，并且活塞与活塞杆的末端螺纹连接；推拉缸体前部开设有第一进油口，第一进油口与推拉缸体内位于导向套与活塞之间的腔体相通；导向套外壁与推拉缸体的腔壁之间设有O型圈和挡圈（形成静密封），导向套内壁与活塞杆外壁之间依次设有防尘圈、活塞杆组合密封圈和导向环（形成动密封）；活塞外壁与推拉缸体的腔壁之间设有活塞组合密封圈（形成动密封），活塞内孔壁与活塞杆外壁之间设有O型圈和挡圈（形成静密封）；

所述的卡销油缸包括卡销缸体、卡销、螺盖和起销显示杆，卡销安装于卡销缸体的腔体内，卡销缸体的腔体被卡阶分为上腔体和下腔体，上腔体直径大于下腔体直径；卡销的侧壁顶部由上而下依次向外延设有第一凸缘和第二凸缘，第一凸缘直径大于第二凸缘直径；卡销滑动卡置在卡销缸体的下腔体内且卡销侧壁与下腔体腔壁之间设有轴用格莱圈，第一凸缘滑动卡置在卡销缸体的上腔体内且第一凸缘侧壁与上腔体腔壁之间设有孔用格莱圈，第二凸缘顶置在卡销缸体的腔体内的卡阶上，卡销下端露于卡销缸体的下腔体腔口外；卡销上第一凸缘的顶部开设有安装槽，起销显示杆垂直固定于安装槽的槽底上；螺盖螺纹连接于卡销缸体上腔体的腔口内，螺盖上开设有供起销显示杆穿过的通孔，起销显示杆与螺盖为间隙配合；起销显示杆上套设有第一弹簧，第一弹簧外套设有第二弹簧，第一、二弹簧的两端分别顶置在安装槽槽底和螺盖底面；卡销缸体缸壁顶部的端面上设有第二进油口和第三进油口，第二进油口与上腔体内位于第一凸缘与卡阶之间的部分相通，当第二进油口进液，卡销克服第一、二弹簧的预紧合力上移，当第二进油口不进液，第一、二弹簧的预紧合力使卡销下移；

卡销缸体的侧壁上设有固定块，固定块螺纹连接于推拉缸体的后端腔口内，固定块外壁与推拉缸体的腔壁之间设有O型圈和挡圈，固定块的端面上开设有与第三进油口相通的供油通孔，当第三进油口进液时，液压力推动活塞杆与活塞相对推拉缸体左移，当第一进油口进液时，液压力推动活塞杆与活塞相对推拉缸体右移。

进一步地，活塞与活塞杆之间设有第一紧定螺钉，以防止活塞相对活塞杆转动而松脱；固定块与推拉缸体之间设有第二紧定螺钉，以防止推拉缸体与固定块之间的相对转动。

推拉缸体上设有提手，以方便本发明装置的提拿。

本发明装置整体采用TC4钛合金材料制作而成。该材料经强化处理屈服强度可达900-950MPa，而材料密度仅为4.51g/cm³。

卡销露出下腔体的一端端部采用30度倒锥角结构，这样就能使卡销可靠自锁在支座孔内。

本发明平移装置是推拉油缸与卡销油缸为一体的集成结构，其中推拉油缸为双作用油缸，可实现机车的左右平移；卡销油缸为单作用油缸，可实现卡销的下移锁定和自动复位。使用时，本发明装置要与起升油缸组件、带孔支座配合使用，如图5所示。

卡销靠第一、二弹簧预紧力卡在与其配合使用的支座的孔内，顶升油缸组件将机车顶起，第三进油口进液使活塞杆推出并推移机车移动一个步距。第二进油口进液，卡销上移收回。由于活塞杆一端与顶着机车的顶升油缸组件相连，顶升油缸组件端重量远远大于本发明装置重量，故第一进油口进液，使得本发明装置移动，直至在第一、二弹簧预紧力作用下卡销卡进支座的下一孔内，完成一个工作循环。

本发明装置经过多个工作循环，可在救援现场利用较小设备实现增大机车移动距离的目的。

本发明装置的有益效果为：

1）本发明装置设计合理、结构简单、重量轻、体积小、便于运输，同时极大地增大了机车的平移距离；

2）本发明装置为推拉油缸与卡销油缸一体集成结构，其中卡销油缸为单作用油缸弹簧复位；平移油缸为50MPa超高压双作用油缸，推力140KN，拉力80KN；

3）本发明装置卡销油缸复位弹簧为双弹簧结构，弹簧总弹力达1.65KN；

4）本发明装置卡销油缸密封件采用进口格莱圈密封，格莱圈与常规密封圈比较，摩擦阻力非常小，这就大大降低了卡销伸出时所受摩擦阻力，有效的保证了纯靠弹簧力弹出的卡销可靠、灵活、迅速；

5）本发明装置整体采用TC4钛合金设计，总重量不到25Kg；

6）本发明装置卡销油缸的卡销采用30度倒锥角结构，保证卡销可靠自锁在支座孔内。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图2中A-A剖视图。

图4为本发明装置中卡销油缸的结构示意图。

图5为本发明装置使用示意图。

图中：1-推拉缸体、2-活塞杆、3-活塞、4-导向套、5-第一进油口、6-O型圈、7-挡圈、8-防尘圈、9-活塞杆组合密封圈、10-导向环、11-活塞组合密封圈、12-卡销缸体、13-卡销、14-螺盖、15-起销显示杆、16-卡阶、17-第一凸缘、18-第二凸缘、19-轴用格莱圈、20-孔用格莱圈、21-安装槽、22-第一弹簧、23-第二弹簧、24-第二进油口、25-第三进油口、26-固定块、27-供油通孔、28-第一紧定螺钉、29-第二紧定螺钉、30-提手、31-起升油缸组件、32-支座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的描述：

如图1至3所示，一种双油缸集成平移装置，包括推拉油缸和卡销油缸；

所述的推拉油缸包括推拉缸体1、活塞杆2、活塞3和导向套4，导向套4螺纹连接于推拉缸体1的前端腔口内，活塞杆2穿过导向套4后插至推拉缸体1的腔体内，活塞3滑动卡置在推拉缸体1的腔体内，并且活塞3与活塞杆2的末端螺纹连接；推拉缸体1前部开设有第一进油口5，第一进油口5与推拉缸体1内位于导向套4与活塞3之间的腔体相通；导向套4外壁与推拉缸体1的腔壁之间设有O型圈6和挡圈7，导向套4内壁与活塞杆2外壁之间依次设有防尘圈8、活塞杆组合密封圈9和导向环10；活塞3侧壁与推拉缸体1的腔壁之间设有活塞组合密封圈11，活塞3内孔壁与活塞杆2外壁之间设有O型圈6和挡圈7；

所述的卡销油缸包括卡销缸体12、卡销13、螺盖14和起销显示杆15，卡销13安装于卡销缸体12的腔体内，卡销缸体12的腔体被卡阶16分为上腔体和下腔体，上腔体直径大于下腔体直径；卡销13的侧壁顶部由上而下依次向外延设有第一凸缘17和第二凸缘18，第一凸缘17直径大于第二凸缘18直径；卡销13滑动卡置在卡销缸体12的下腔体内且卡销13侧壁与下腔体腔壁之间设有轴用格莱圈19，第一凸缘17滑动卡置在卡销缸体12的上腔体内且第一凸缘17侧壁与上腔体腔壁之间设有孔用格莱圈20，第二凸缘18顶置在卡销缸体12的腔体内的卡阶16上，卡销13下端露于卡销缸体12的下腔体腔口外；卡销13上第一凸缘17的顶部开设有安装槽21，起销显示杆15垂直固定于安装槽21的槽底上；螺盖14螺纹连接于卡销缸体12上腔体的腔口内，螺盖14上开设有供起销显示杆15穿过的通孔；起销显示杆15上套设有第一弹簧22，第一弹簧22外套设有第二弹簧23，第一、二弹簧22、23的两端分别顶置在安装槽21槽底和螺盖14底面；卡销缸体12缸壁顶部的端面上设有第二进油口24和第三进油口25，第二进油口24与上腔体内位于第一凸缘17与卡阶16之间的部分相通；

卡销缸体12的侧壁上设有固定块26，固定块26螺纹连接于推拉缸体1的后端腔口内，固定块26外壁与推拉缸体1的腔壁之间设有O型圈6和挡圈7，固定块26的端面上开设有与第三进油口25相通的供油通孔27。

活塞3与活塞杆2之间设有第一紧定螺钉28，固定块26与推拉缸体1之间设有第二紧定螺钉29。

推拉缸体1上设有提手30。

卡销13露出下腔体的一端端部采用30度倒锥角结构。

具体实施时，本装置整体采用TC4钛合金材料制作而成，设计总重量仅为24.6Kg。其中推拉缸体1缸径为φ60mm，壁厚为12mm，活塞杆杆径为φ40mm，行程为300mm，与之配套使用的支座32上相邻两孔间距为240mm，推拉油缸的推拉行程大于支座32上相邻两孔间距；卡销缸体12缸径为φ75mm，行程为21mm。

本发明装置工作液压油压50Mpa，推拉油缸的推力为140KN，拉力为80KN，活塞杆属于细长杆类型，对其进行弯曲稳定性验算，推拉油缸的推、拉力小于或等于11KN时，推拉油缸属于安全、稳定状态。按照钢与软钢之间的摩擦系数0.2进行计算，一个推拉油缸能实现55KN即5.5T重物的平移。卡销油缸起销力为50KN，第一弹簧22与第二弹簧23簧丝直径分别为φ3mm、φ5mm，材料为碳素弹簧钢丝-Ⅱ组，中径分别为φ21mm、φ35mm，当卡销13处于伸出状态时，第一弹簧22与第二弹簧23的最小预紧力分别为0.17KN、0.55KN，预紧合力为0.72KN。当卡销13处于收回状态时，第一弹簧22与第二弹簧23预紧力分别为0.37KN、1.37KN，预紧合力为1.74KN。卡销油缸起销液压力远远大于弹簧的预紧弹力，卡销13能可靠的收回。同时经计算孔用格莱圈20与轴用格莱圈19对卡销13的摩擦阻力小于0.001KN，远远小于第一弹簧22与第二弹簧23的预紧弹力，卡销13能可靠的弹出。卡销油缸的卡销13完全伸出时，裸露在卡销缸体12外面的卡销13长度为20mm，而卡销油缸的卡销13的伸缩行程为21mm，卡销13收回时能完全收回到卡销缸体12内部，本发明装置自身平移不憋卡。

Claims (5)

1.一种双油缸集成平移装置，其特征在于：包括推拉油缸和卡销油缸；

所述的推拉油缸包括推拉缸体（1）、活塞杆（2）、活塞（3）和导向套（4），导向套（4）螺纹连接于推拉缸体（1）的前端腔口内，活塞杆（2）穿过导向套（4）后插至推拉缸体（1）的腔体内，活塞（3）滑动卡置在推拉缸体（1）的腔体内，并且活塞（3）与活塞杆（2）的末端螺纹连接；推拉缸体（1）前部开设有第一进油口（5），第一进油口（5）与推拉缸体（1）内位于导向套（4）与活塞（3）之间的腔体相通；导向套（4）外壁与推拉缸体（1）的腔壁之间设有O型圈（6）和挡圈（7），导向套（4）内壁与活塞杆（2）外壁之间依次设有防尘圈（8）、活塞杆组合密封圈（9）和导向环（10）；活塞（3）侧壁与推拉缸体（1）的腔壁之间设有活塞组合密封圈（11），活塞（3）内孔壁与活塞杆（2）外壁之间设有O型圈（6）和挡圈（7）；

所述的卡销油缸包括卡销缸体（12）、卡销（13）、螺盖（14）和起销显示杆（15），卡销（13）安装于卡销缸体（12）的腔体内，卡销缸体（12）的腔体被卡阶（16）分为上腔体和下腔体，上腔体直径大于下腔体直径；卡销（13）的侧壁顶部由上而下依次向外延设有第一凸缘（17）和第二凸缘（18），第一凸缘（17）直径大于第二凸缘（18）直径；卡销（13）滑动卡置在卡销缸体（12）的腔体内且卡销（13）侧壁与下腔体腔壁之间设有轴用格莱圈（19），第一凸缘（17）滑动卡置在卡销缸体（12）的上腔体内且第一凸缘（17）侧壁与上腔体腔壁之间设有孔用格莱圈（20），第二凸缘（18）顶置在卡销缸体（12）的腔体内的卡阶（16）上，卡销（13）下端露于卡销缸体（12）的下腔体腔口外；卡销（13）上第一凸缘（17）的顶部开设有安装槽（21），起销显示杆（15）垂直固定于安装槽（21）的槽底上；螺盖（14）螺纹连接于卡销缸体（12）上腔体的腔口内，螺盖（14）上开设有供起销显示杆（15）穿过的通孔；起销显示杆（15）上套设有第一弹簧（22），第一弹簧（22）外套设有第二弹簧（23），第一、二弹簧（22、23）的两端分别顶置在安装槽（21）槽底和螺盖（14）底面；卡销缸体（12）缸壁顶部的端面上设有第二进油口（24）和第三进油口（25），第二进油口（24）与上腔体内位于第一凸缘（17）与卡阶（16）之间的部分相通；

卡销缸体（12）的侧壁上设有固定块（26），固定块（26）螺纹连接于推拉缸体（1）的后端腔口内，固定块（26）外壁与推拉缸体（1）的腔壁之间设有O型圈（6）和挡圈（7），固定块（26）的端面上开设有与第三进油口（25）相通的供油通孔（27）。

2.根据权利要求1所述的双油缸集成平移装置，其特征在于：活塞（3）与活塞杆（2）之间设有第一紧定螺钉（28），固定块（26）与推拉缸体（1）之间设有第二紧定螺钉（29）。

3.根据权利要求1或2所述的双油缸集成平移装置，其特征在于：推拉缸体（1）上设有提手（30）。

4.根据权利要求1或2所述的双油缸集成平移装置，其特征在于：本装置整体采用TC4钛合金材料制作而成。

5.根据权利要求1或2所述的双油缸集成平移装置，其特征在于：卡销（13）露出下腔体的一端端部采用30度倒锥角结构。