CN104358743B

CN104358743B - 一种旋转式自锁紧液压油缸

Info

Publication number: CN104358743B
Application number: CN201410597854.2A
Authority: CN
Inventors: 许卫; 许一卫
Original assignee: Jiangsu Heng Tian Hydraulic Technology Co Ltd
Current assignee: LOUDI GUANGHUA MACHINERY MANUFACTURING Co.,Ltd.
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2017-10-31
Anticipated expiration: 2034-10-31
Also published as: CN104358743A

Abstract

本发明属于液压技术领域，具体公开了一种旋转式自锁紧液压油缸，其包括依次密封连接的换能部、锁紧部、施旋部，换能部内置有第一活塞、第一活塞杆、第一缸筒及第一油口，锁紧部内置有锁紧装置、第二活塞杆、第二缸筒及第二油口和第三油口，施旋部内置有施旋装置、第三活塞杆和第三缸筒。本发明第一油口进油，驱动活塞杆伸出油缸，施旋装置迫使活塞杆在移动过程中旋转，在油缸行程终点，第三油口进油，驱动锁紧装置锁紧活塞杆，第二油口进油，驱动锁紧装置进行解锁紧操作。本发明的结构简单、易加工，成本低。

Description

一种旋转式自锁紧液压油缸

技术领域

本发明涉及一种液压装置，尤其涉及一种活塞在伸缩过程中可以旋转的在行程终自动锁紧保持其行程状态的一种旋转式自锁紧液压油缸，属于液压技术领域。

背景技术

液压油缸是液压装置中将液压能转换为机械能，实现直线往复运动的执行机构。在设备应用中，常常要求油缺在任意输出工作位置可靠锁紧，并长时间固定位置，而现行的锁紧方式是用各种液压锁紧回路来保证。液压锁紧回路的锁紧方式难免存在着泄漏，这样不能保证锁紧的可靠性；而在一些特殊应用中，常常要求油缸活塞在伸缩过程进行小角度旋转执行特定的操作，而现行的梯形槽旋转机构部件多、结构过于复杂、难以加工，应用成本高。为解决这一问题，本发明设计一种活塞在伸缩过程中可以进行小角度旋转的在行程终自动锁紧保持其行程状态的一种旋转式自锁紧液压油缸。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种活塞在伸缩过程中可以进行小角度旋转的在行程终自动锁紧保持其行程状态的结构简单的成本低的旋转式自锁紧液压油缸。

本发明的技术方案是提供一种旋转式自锁紧液压油缸，其设计要点在于，包括：一种旋转式自锁紧液压油缸，其特征在于，包括：换能部1，用于将液压能转换成往复运动输出，包括第一油缸本体，第一油缸本体内置有第一活塞12和第一活塞杆13，所述第一活塞杆13和第一活塞12固定并置于第一油缸本体内，第一活塞杆13的一端伸出第一油缸本体外部，第一活塞杆13的另一端穿过第一端盖14中部通孔并和和第一端盖14滑动密封连接，采用多级密封环密封；锁紧部2，其和换能部密封连接用于锁紧油缸保持其行程状态，包括第二油缸本体，第二油缸本体内置有锁紧装置22、第二活塞杆23，锁紧装置22装配在第二活塞杆23上并位于第二油缸本体内，第二活塞杆23的一端和第一活塞杆13的另一端固定连接；施旋部3，其和锁紧部2连接用于驱动活塞杆旋转，包括施旋机构本体，施旋机构本体内置有施旋装置、第三活塞杆33，施旋装置装配在第三活塞杆33上，第三活塞杆33的一端和第二活塞杆23的另一端相固定；所述第一活塞杆13、第二活塞杆23和第三活塞杆33同轴固定；所述第一油缸本体还包括第一缸筒11和第一端盖14，第一端盖14设置在第一缸筒11的一端；所述第一活塞杆13和第一活塞12固定并置于第一缸筒11内部，第一活塞杆13的另一端穿过第一端盖14中部通孔并和第一端盖14滑动密封连接；所述第一缸筒11和第一端盖14一体成型，第一端盖14上设有第一油口41；所述第二油缸本体还包括第二缸筒21和第二端盖24、第二缸筒21的一端的内壁上设有和第二活塞杆23相配合的环型台阶211；所述第一缸筒11的另一端和第二缸筒21的一端采用螺栓固定，第二缸筒21的另一端固定第二端盖24；第二活塞杆23的一端和第一活塞杆13的另一端固定连接，第二活塞杆23的另一端穿过第二端盖24中部通孔并和第二端盖24滑动密封连接；锁紧装置22套在第二活塞杆23上并置于第二缸筒21内，第二缸筒21的两端分别设有第二油口42和第三油口43；所述锁紧装置22包括限位筒套221、瓣状锁紧块222和锁紧活塞223，所述限位筒套221的一端和第二缸筒21的环型台阶211采用螺栓固定，瓣状锁紧块222的一端嵌装在限位筒套221另一端的定位凹槽内，锁紧活塞223套在第二活塞杆23上并位于第二缸筒21内；锁紧活塞223的一端与第二缸筒21和第二活塞杆23分别滑动密封配合，锁紧活塞223的另一端设有内径大于第二活塞杆23外径的可以容纳瓣状锁紧块222的锁紧柱孔2231，所述锁紧柱孔的端部内侧设有由倒角构成的锁紧楔面2232；第二活塞杆23上设有环型锁紧槽231，环型锁紧槽231的一端设有由倒角构成的锁紧槽楔面232；瓣状锁紧块222的另一端设有由端面外侧倒角构成的锁紧外楔面2221和内侧倒角构成的锁紧内楔面2222，锁紧外楔面2221和锁紧活塞223的锁紧楔面2232滑动配合，锁紧内楔面2222和环型锁紧槽231的锁紧槽楔面232滑动配合；所述施旋机构本体还包括第三缸筒31和第三端盖34，第三缸筒31的一端采用螺栓和第二缸筒21的另一端固定，第三端盖34和第三缸筒31的一端固定；施旋装置包括设置在第三活塞杆33表面上的螺旋槽35和通过第三端盖34固定在第三缸筒31内的和螺旋槽35相配合的施旋凸销36；两个所述螺旋槽35对称分布在第三活塞杆33的表面上，两个所述施旋凸销36对称分布在第三缸筒31内，对称角为180度。

进一步地，所述螺旋槽35的螺距为110mm,螺旋角度为90度。

进一步地，述施旋凸销36固定在半圆环37的中部。

进一步地，所述第一活塞杆13、第二活塞杆23和第三活塞杆33一体成型。

本发明的有益效果：油缸行程中旋转，通过由设置在活塞杆上的螺旋凹槽及缸筒内的施旋凸销的施旋机构，使活塞在移动过程中自动旋转，本施旋机构的结构简单，易加工，成本低。自动锁紧，通过设置的套装在活塞杆上的由位筒套、瓣状锁紧块和锁紧活塞构成的锁紧装置，在油缸行程终点自动锁紧油缸，保持油缸行程。

附图说明

图1本发明的剖视示意图。

图2为图1中的油缸行程旋转示意图。

图3为图1中瓣状锁紧块右视示意图。

图4为图2中A-A向剖视示意图。

图中，1-换能部，12-第一活塞，13-第一活塞杆，14-第一端盖，2-锁紧部，22-锁紧装置，23-第二活塞杆，24-第二端盖，3-施旋部，33-第三活塞杆，34-第三端盖，35-螺旋槽，36-施旋凸销，37-半回环，41-第一油口，221-位筒套，222-瓣状锁紧块，223-锁紧活塞，2231-锁紧柱孔、2232-锁紧楔面，2221-锁紧外楔面，2222-锁紧内楔面。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。

如图1-图3所示，本发明的一种旋转式自锁紧液压油缸，其特征在于，包括依次密封连接的换能部1、锁紧部2、施旋部3。

换能部1，用于将液压能转换成往复运动输出，换能部1包括第一油缸本体，第一油缸本体内置有第一活塞12、第一活塞杆13、第一缸筒11和第一端盖14。所述第一活塞杆13和第一活塞12密封固定并置于第一缸筒11内部，第一活塞杆13的另一端穿过第一端盖14中部通孔并和第一端盖14滑动密封连接，采用多级密封环密封，第一活塞杆13的一端伸出第一油缸本体外部。第一缸筒11和第一端盖14一体成型，第一端盖14上设有第一油口41。

锁紧部2，其和换能部1密封连接用于锁紧油缸保持其行程状态，包括第二油缸本体，第二油缸本体内置有锁紧装置22、第二活塞杆23、第二缸筒21和第二端盖24，第二缸筒21的在和第一缸筒相连接的一端的内壁上设有和第二活塞杆23相配合的环型台阶211，配合方式为间隙配合。所述第一缸筒11的另一端和第二缸筒21的一端采用螺栓固定，第二缸筒21的另一端采用螺栓固定第二端盖24；第二活塞杆23的一端和第一活塞杆13的另一端固定连接，第二活塞杆23的另一端穿过第二端盖24中部通孔并和第二端盖24滑动密封连接，采用多级密封环密封；锁紧装置22套在第二活塞杆23上并置于第二缸筒21内。第二缸筒21分别设有用于对锁紧装置22进行解锁和锁紧的第二油口42和第三油口43。

施旋部3，其和锁紧部2连接用于驱动活塞杆旋转，包括施旋机构本体，施旋机构本体内置有施旋装置、第三活塞杆33、第三缸筒31和第三端盖34。第三缸筒31的一端采用螺栓和第二缸筒21的另一端固定，第三端盖34和第三缸筒31的一端采用螺栓固定。施旋装置包括设置在第三活塞杆33表面上的螺旋槽35和通过第三端盖34固定在第三缸筒31内的和螺旋槽35相配合的施旋凸销36，进一步地，两个螺旋槽35对称地分布在第三活塞杆33的外表面上，对称方式为旋转对称，对称角为180度；本例中优先地，螺旋槽35的螺距为110mm,螺旋角度为90度。施旋凸销36固定在半圆环的中部，凸销凸向半圆环的轴心线，两个固定在半圆环的中部的施旋凸销36对称分布在第三缸筒31内，并通过第三端盖34压紧固定。

所述第一活塞杆13、第二活塞杆23和第三活塞杆33同轴固定，第一活塞杆13、第二活塞杆23和第三活塞杆33为一体成型，也可是以分离的。

其中，所述锁紧装置22包限位筒套221、瓣状锁紧块222和锁紧活塞223，所述限位筒套221的一端和第二缸筒21的环型台阶211采用螺栓固定，瓣状锁紧块222由四个(也可两个、三个、五个以上)形状相同的分离的锁紧块构成，瓣状锁紧块222的一端嵌装在限位筒套221另一端的定位凹槽内，锁紧活塞223套装在第二活塞杆23上并位于第二缸筒21内；锁紧活塞223的一端和第二缸筒21和第二活塞杆23分别滑动密封配合，采用多级密封环密封，锁紧活塞223的另一端设有内径大于第二活塞杆23外径的可以容纳(锁紧状态时)瓣状锁紧块222的锁紧柱孔2231，所述锁紧柱孔2231的端部内侧设有由倒角构成的锁紧楔面2232；第二活塞杆23上设有环型锁紧槽231，环型锁紧槽231的端设有由倒角构成的锁紧槽楔面232。瓣状锁紧块222的另一端设有由端面外侧倒角构成的锁紧外楔面2221和端面内侧倒角构成的锁紧内楔面2222，锁紧外楔面2221和锁紧活塞223的锁紧楔面2232滑动配合，锁紧内楔面2222和环型锁紧槽231的锁紧槽楔面232滑动配合。

本发明，在使用时，第一油口进油，油缸活塞进行行程操作，其活塞杆伸出油缸，固定在第三缸筒内的施旋凸销和设置在活塞杆上的螺旋槽相作用，形成作用于活塞杆上的扭力矩，迫使活塞杆旋转。在油缸行程终点，第三油口进油，压迫锁紧活塞运动，锁紧活塞通过楔面挤压把瓣状锁紧块压入至活塞杆上的环型锁紧槽内，此时第三进油口停止注油，对油缸进行锁紧。第二油口进油，锁紧活塞反向运动，活塞杆反向运动，活塞杆上的锁紧槽楔面挤压瓣状锁紧块，进行解锁紧操作。

相对于现有技术，有本明具有如下进步性：油缸行程中旋转，通过由设置在活塞杆上的螺旋凹槽及缸筒内的施旋凸销的施旋机构，使活塞在移动过程中自动旋转，本施旋机构的结构简单，易加工，成本低。

自动锁紧，通过设置的套装在活塞杆上的由位筒套、瓣状锁紧块和锁紧活塞构成的锁紧装置，在油缸行程终点自动锁紧油缸，保持油缸行程。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims

1.一种旋转式自锁紧液压油缸，其特征在于，包括：换能部（1），用于将液压能转换成往复运动输出，包括第一油缸本体，第一油缸本体内置有第一活塞（12）和第一活塞杆（13），所述第一活塞杆（13）和第一活塞（12）固定并置于第一油缸本体内，第一活塞杆（13 ）的一端伸出第一油缸本体外部，第一活塞杆（13）的另一端穿过第一端盖（14）中部通孔并和第一端盖（14）滑动密封连接，采用多级密封环密封；锁紧部（2），其和换能部密封连接用于锁紧油缸保持其行程状态，包括第二油缸本体，第二油缸本体内置有锁紧装置（22）、第二活塞杆（23），锁紧装置（22）装配在第二活塞杆（23）上并位于第二油缸本体内，第二活塞杆（23）的一端和第一活塞杆（13）的另一端固定连接；施旋部（3），其和锁紧部（2）连接用于驱动活塞杆旋转，包括施旋机构本体，施旋机构本体内置有施旋装置、第三活塞杆（33），施旋装置装配在第三活塞杆（33）上，第三活塞杆（33）的一端和第二活塞杆（23）的另一端相固定；所述第一活塞杆（13）、第二活塞杆（23）和第三活塞杆（33）同轴固定；所述第一油缸本体还包括第一缸筒（11）和第一端盖（14），第一端盖（14）设置在第一缸筒（11）的一端；所述第一活塞杆（13）和第一活塞（12）固定并置于第一缸筒（11）内部，第一活塞杆（13）的另一端穿过第一端盖（14）中部通孔并和第一端盖（14）滑动密封连接；所述第一缸筒（11）和第一端盖（14）一体成型，第一端盖（14）上设有第一油口（41）；所述第二油缸本体还包括第二缸筒（21）和第二端盖（24）、第二缸筒（21）的一端的内壁上设有和第二活塞杆（23）相配合的环型台阶（211）；所述第一缸筒（11）的另一端和第二缸筒（21）的一端采用螺栓固定，第二缸筒（21）的另一端固定第二端盖（24）；第二活塞杆（23）的一端和第一活塞杆（13）的另一端固定连接，第二活塞杆（23）的另一端穿过第二端盖（24）中部通孔并和第二端盖（24）滑动密封连接；锁紧装置（22）套在第二活塞杆（23）上并置于第二缸筒（21）内，第二缸筒（21）的两端分别设有第二油口（42）和第三油口（43）；所述锁紧装置（22）包括限位筒套（221）、瓣状锁紧块（222）和锁紧活塞（223），所述限位筒套（221）的一端和第二缸筒（21）的环型台阶（211）采用螺栓固定，瓣状锁紧块（222）的一端嵌装在限位筒套（221）另一端的定位凹槽内，锁紧活塞（223）套在第二活塞杆（23）上并位于第二缸筒（21）内；锁紧活塞（223）的一端与第二缸筒（21）和第二活塞杆（23）分别滑动密封配合，锁紧活塞（223）的另一端设有内径大于第二活塞杆（23）外径的可以容纳瓣状锁紧块（222）的锁紧柱孔（2231），所述锁紧柱孔的端部内侧设有由倒角构成的锁紧楔面（2232）；第二活塞杆（23）上设有环型锁紧槽（231），环型锁紧槽（231）的一端设有由倒角构成的锁紧槽楔面（232）；瓣状锁紧块（222）的另一端设有由端面外侧倒角构成的锁紧外楔面（2221）和内侧倒角构成的锁紧内楔面（2222），锁紧外楔面（2221）和锁紧活塞（223）的锁紧楔面（2232）滑动配合，锁紧内楔面（2222）和环型锁紧槽（231）的锁紧槽楔面（232）滑动配合；所述施旋机构本体还包括第三缸筒（31）和第三端盖（34），第三缸筒（31）的一端采用螺栓和第二缸筒（21）的另一端固定，第三端盖（34）和第三缸筒（31）的一端固定；施旋装置包括设置在第三活塞杆（33）表面上的螺旋槽（35）和通过第三端盖（34）固定在第三缸筒（31）内的和螺旋槽（35）相配合的施旋凸销（36）；两个所述螺旋槽（35）对称分布在第三活塞杆（33）的表面上，两个所述施旋凸销（36）对称分布在第三缸筒（31）内，对称角为 180 度。

2.根据权利要求 1 所述的一种旋转式自锁紧液压油缸，其特征在于：所述螺旋槽（35）的螺距为 110mm, 螺旋角度为 90 度。

3.根据权利要求 1 所述的一种旋转式自锁紧液压油缸，其特征在于：所述施旋凸销（36）固定在半圆环（37）的中部。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种旋转式自锁紧液压油缸，其特征在于：所述第一活塞杆（13）、第二活塞杆（23）和第三活塞杆（33）一体成型。