CN104373413A - 一种机械自锁式油缸 - Google Patents

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    • F15B15/26—Locking mechanisms
    • F15B15/261—Locking mechanisms using positive interengagement, e.g. balls and grooves, for locking in the end positions

Abstract

本发明公开了一种机械自锁式油缸，包括缸体，缸体的内侧安装活塞杆，缸体的下部安装自锁缸筒，自锁缸筒的下端安装盖板，盖板的内侧安装自锁弹簧，自锁弹簧的下端与盖板连接，自锁缸筒的内侧下部安装自锁活塞，自锁活塞的下端连接自锁弹簧，缸体的下部安装固定座，固定座位于自锁缸筒的上侧，固定座的下侧端部与自锁缸筒配合，自锁缸筒内侧安装数个自锁片，自锁片位于固定座与自锁缸筒之间，活塞杆的上部与缸体配合，活塞杆的中部与固定座配合，活塞杆的下端与自锁活塞配合。本发明是在不改变油缸油路的前提下实现油缸自动的机械自锁，并对工件产生压紧力，且结构紧凑，体积小，自锁功能可靠、稳定。

Description

一种机械自锁式油缸
技术领域
本发明涉及一种油缸,更确切的说是一种机械自锁式油缸。
背景技术
现有的油缸采用保压式自锁油缸，这种方式严格上不是机械自锁，它是在油缸的压紧腔内实行保压，以固定活塞杆的压紧位置。这种保压式自锁油缸不可靠，因为压紧腔内油压受环境温度的变化而变化，压紧腔内可能存在泄露，油是可压缩性的，油缸产生的压紧力不能抵制工件的震动；现有的螺纹式自锁油缸是在活塞杆的一端增加一段螺纹和一个螺母，当油缸压紧工件时，旋紧螺母，以固定油缸压紧位置，这种方式不能实现自动，需人工操作，效率低，人为因素比较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种机械自锁式油缸。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种机械自锁式油缸，包括缸体，缸体的内侧安装活塞杆，缸体的下部安装自锁缸筒，自锁缸筒的下端安装盖板，盖板的内侧安装自锁弹簧，自锁弹簧的下端与盖板连接，自锁缸筒的内侧下部安装自锁活塞，自锁活塞的下端连接自锁弹簧，缸体的下部安装固定座，固定座位于自锁缸筒的上侧，固定座的下侧端部与自锁缸筒配合，自锁缸筒内侧安装数个自锁片，自锁片位于固定座与自锁缸筒之间，自锁片与自锁活塞连接，自锁活塞带动自锁片上下移动，活塞杆的上部与缸体配合，活塞杆的中部与固定座配合，活塞杆的下端与自锁活塞配合，活塞杆的侧周设置数个自锁钢球，自锁钢球位于自锁片一侧，自锁钢球与自锁片配合。
为了进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案：所述自锁活塞与自锁缸筒之间安装第一密封圈，第一密封圈安装在自锁活塞上。所述固定座与缸体之间安装第二密封圈，第二密封圈安装在固定座上。所述自锁片的内锥角α为0-10度。活塞杆的外锥角β为0-30度。所述自锁片的数量为2-12个。
本发明的优点在于：
本发明是在不改变油缸油路的前提下实现油缸自动的机械自锁，并对工件产生压紧力，且结构紧凑，体积小，自锁功能可靠、稳定。
本发明的自锁钢球围绕在活塞杆锥面一圈，它直接抱紧活塞杆自锁锥面，同时对活塞杆和自锁片产生作用力；本发明的活塞杆在进回油压的作用下压紧和松开工件；本发明的自锁片是一个内锥面的圆环割成几瓣，内锥面的角度α小于自锁摩擦角，自锁片与自锁活塞连接，在弹簧力的作用下随自锁活塞向上移动，推动钢球抱紧活塞杆锥面，在钢球的反作用力下，产生微量的径向移动，从而楔紧在钢球和自锁缸筒筒壁之间，由于内锥面的角度小于自锁摩擦角，因此产生自锁；在回油压力作用下自锁片随自锁活塞向下移动，松开钢球，实现解除自锁；本发明的自锁活塞在自锁弹簧力的作用下推动自锁片向上移动，产生自锁；自锁活塞在回油压力的作用下，压缩自锁弹簧，拉动自锁片向下移动，实现解除自锁；本发明的自锁弹簧是产生自锁的动力，自锁弹簧是自锁钢球对活塞杆产生向下作用力的动力。
本发明的活塞杆在进油压力作用下向下移动，自锁片在弹簧力的作用下推动自锁钢球在活塞杆圆柱面上滚动；当活塞杆处于油缸压紧工件位置后，自锁片在弹簧力的作用下推动自锁钢球抱紧活塞杆锥面，自锁片在自锁钢球反作用力下产生微量径向移动，贴紧自锁缸筒内壁，从而自锁片楔紧在自锁缸筒内壁和自锁钢球之间，由于自锁片的内锥面的角度α小于自锁摩擦角，无论活塞杆对自锁钢球产生多大的作用力，自锁钢球对自锁片产生多大的作用力，自锁片不会向下移动，从而达到机械自锁的效果。
本发明在油缸产生机械自锁的同时，自锁钢球对活塞杆产生向下的作用力。
本发明还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图之一；
图2为本发明的结构示意图之二；
图3为本发明的结构示意图之三；
图4为本发明的结构示意图之四；
图5为本发明的结构示意图之五；
图6为本发明的结构示意图之六。
标注部件：1缸体， 2固定座， 3自锁缸筒， 4自锁活塞， 5盖板， 6活塞杆， 7自锁钢球， 8自锁片， 9自锁弹簧， 10第一密封圈， 11第二密封圈。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图6所示，一种机械自锁式油缸，包括缸体1，缸体1的内侧安装活塞杆6，缸体1的下部安装自锁缸筒3，自锁缸筒3的下端安装盖板5，盖板5的内侧安装自锁弹簧9，自锁弹簧9的下端与盖板5连接，自锁缸筒3的内侧下部安装自锁活塞4，自锁活塞4的下端连接自锁弹簧9，缸体1的下部安装固定座2，固定座2位于自锁缸筒3的上侧，固定座2的下侧端部与自锁缸筒3配合，自锁缸筒3内侧安装数个自锁片8，自锁片8位于固定座2与自锁缸筒3之间，并与自锁活塞4连接，活塞杆6的上部与缸体1配合，活塞杆6的中部与固定座2配合，活塞杆6的下端与自锁活塞4配合，活塞杆6的侧周设置数个自锁钢球7，自锁钢球7位于自锁片8一侧，自锁钢球7与自锁片8配合。本发明是在不改变油缸油路的前提下实现油缸自动的机械自锁，并对工件产生压紧力，且结构紧凑，体积小，自锁功能可靠、稳定。本发明的自锁钢球7围绕在活塞杆6锥面一圈，它直接抱紧活塞杆6自锁锥面，同时对活塞杆6和自锁片8产生作用力；本发明的活塞杆6在进回油压的作用下压紧和松开工件；本发明的自锁片8是一个内锥面的圆环割成几瓣，内锥面的角度α小于自锁摩擦角，自锁片8与自锁活塞4连接，在弹簧力的作用下随自锁活塞4向上移动，推动钢球抱紧活塞杆6锥面，在钢球的反作用力下，产生微量的径向移动，从而楔紧在自锁钢球7和自锁缸筒3筒壁之间，由于内锥面的角度小于自锁摩擦角，因此产生自锁；在回油压力作用下自锁片8随自锁活塞4向下移动，松开钢球，实现解除自锁；本发明的自锁活塞4在自锁弹簧9的作用下推动自锁片8向上移动，产生自锁；自锁活塞4在回油压力的作用下，压缩自锁弹簧9，拉动自锁片8向下移动，实现解除自锁；本发明的自锁弹簧9是产生自锁的动力和自锁钢球7对活塞杆6产生向下作用力的动力。
本发明的活塞杆6在进油压力作用下向下移动，自锁片8在弹簧力的作用下推动自锁钢球7在活塞杆6圆柱面上滚动；当活塞杆6处于油缸压紧工件位置后，自锁片8在弹簧力的作用下推动自锁钢球7抱紧活塞杆6锥面，自锁片8在自锁钢球7反作用力下产生微量径向移动，贴紧自锁缸筒3内壁，从而自锁片8楔紧在自锁缸筒3内壁和自锁钢球7之间，由于自锁片8的内锥面的角度α小于自锁摩擦角，无论活塞杆6对自锁钢球7产生多大的作用力，自锁钢球7对自锁片8产生多大的作用力，自锁片8不会向下移动，从而达到机械自锁的效果。本发明在油缸产生机械自锁的同时，自锁钢球7对活塞杆6产生向下的作用力。
所述自锁活塞4与自锁缸筒3之间安装第一密封圈10，第一密封圈10安装在自锁活塞4上。本发明的第一密封圈10可以增加自锁活塞4与自锁缸筒3之间的密封性，当自锁缸筒3内的压力过大时，第一密封圈10可以防止自锁活塞4与自锁缸筒3之间漏油或漏气。
所述固定座2与缸体1之间安装第二密封圈11，第二密封圈11安装在固定座2上。本发明的第二密封圈11可以增加固定座2与缸体1之间的密封性，当缸体1内压力过大时，第二密封圈11可以防止固定座2与缸体1之间漏油或漏气。
所述自锁片8的内锥角α为0-10度。本发明经过实际测试，当自锁片8的内锥角α为0-10度时，效果最好。
所述活塞杆6的外锥角β为0-30度。本发明经过实际测试，当活塞杆6的外锥角β为0-30度时，效果最好。
所述自锁片8的数量为2-12个。本发明经过实际测试，当自锁片8的数量为2-12个时，效果最好。
图2所示，机械自锁式油缸回到松开状态；
图3所示，机械自锁式油缸进油，活塞杆6在油压的作用下向下移动，自锁片8在弹簧力的作用下保持自锁钢球7在活塞杆6圆柱面上滚动；
图4所示，活塞杆6到达压紧工件位置，自锁片8在弹簧力的作用下推动自锁钢球7锁紧在活塞杆6的锥面上，自锁片8在钢球的反作用力和弹簧力的作用下楔紧在自锁钢球7和自锁缸筒3壁之间，由于自锁片8的内锥角小于自锁摩擦角，从而产生机械自锁。同时自锁钢球7对活塞杆6产生向下的作用力；卸去油压，机械自锁式油缸处于自锁状态，并且对工件产生压紧力；
图5所示，工件加工完毕，自锁活塞4在油压的作用下压缩自锁弹簧9，拉动自锁片8向下移动，解除自锁，活塞杆6在油压的作用下向上移动，松开工件；
图6所示，机械自锁式油缸回到松开状态。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机械自锁式油缸，其特征在于：包括缸体(1)，缸体(1)的内侧安装活塞杆(6)，缸体(1)的下部安装自锁缸筒(3)，自锁缸筒(3)的下端安装盖板(5)，盖板(5)的内侧安装自锁弹簧(9)，自锁弹簧(9)的下端与盖板(5)连接，自锁缸筒(3)的内侧下部安装自锁活塞(4)，自锁活塞(4)的下端连接自锁弹簧(9)，缸体(1)的下部安装固定座(2)，固定座(2)位于自锁缸筒(3)的上侧，固定座(2)的下侧端部与自锁缸筒(3)配合，自锁缸筒(3)内侧安装数个自锁片(8)，自锁片(8)位于固定座(2)与自锁缸筒(3)之间，自锁片(8)与自锁活塞(4)连接，自锁活塞(4)带动自锁片(8)上下移动，活塞杆(6)的上部与缸体(1)配合，活塞杆(6)的中部与固定座(2)配合，活塞杆(6)的下端与自锁活塞(4)配合，活塞杆(6)的侧周设置数个自锁钢球(7)，自锁钢球(7)位于自锁片(8)一侧，自锁钢球(7)与自锁片(8)配合。
2.根据权利要求1所述的机械自锁式油缸，其特征在于：所述自锁活塞(4)与自锁缸筒(3)之间安装第一密封圈(10)，第一密封圈(10)安装在自锁活塞(4)上。
3.根据权利要求1所述的机械自锁式油缸，其特征在于：所述固定座(2)与缸体(1)之间安装第二密封圈(11)，第二密封圈(11)安装在固定座(2)上。
4.根据权利要求1所述的机械自锁式油缸，其特征在于：所述自锁片(8)的内锥角α为0-10度。
5.根据权利要求1所述的机械自锁式油缸，其特征在于：活塞杆(6)的外锥角β为0-30度。
6.根据权利要求1所述的机械自锁式油缸，其特征在于：所述自锁片(8)的数量为2-12个。
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