CN104696306A - 一种机械式随动油缸总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械式随动油缸总成，包括有缸体，缸体一端与缸盖连接，活塞组件穿过缸盖与缸体并且安装在油缸总成内部，将油缸总成分为左右两个腔室，在活塞组件内部安装有控制阀组件，控制阀组件中的控制阀杆与从动件上的拨块连接，在缸体、活塞组件以及控制阀组件上分别设置有进油孔、控油孔、回油孔以及排油孔。一种具有功能完善，结构简单，安装和维护方便特点的机械式随动油缸总成，通过调整控制阀与执行油缸总成或气缸之间的布局，在液压或气动系统的设计中将执行油缸总成或气缸中的缸体或活塞和控制阀设计为一个集成体，设计上最大限度地减小布局上的空间开消。该油缸总成结构简单紧凑，控制准确，能迅速地给与辅助和撒除辅助。

Description

一种机械式随动油缸总成

 

技术领域

本发明涉及一种机械式随动油缸总成，属于油缸总成技术领域。

背景技术

目前，液压与气动技术在生产及生活的应用非常广泛，不管是液压超重机、液压机床的进给系统或其它的一些液压气动系统，都包括有液压或气动的控制阀和执行油缸总成或气缸。但是，这些系统的控制阀大多是单独的布置在执行油缸总成或气缸外的安装台上，用机械阀控制时，一般安装在操作台附近，通过油管或气管连接到油缸总成或气缸上，用电磁阀控制时，一般将电磁阀安装在油缸总成体或气缸体上，再通过导线连接到控制开关上。这些液压或气动系统布局分散，对于小设备来说，控制元件占的空间比较大，导致设备体积也较大，对于大设备来说，由于操作台与工作台存在一定的距离，受视线的影响，人工控制时动作的准确度会降低。另外，对一些用于辅助人工操作的系统来说，这些控制元件很难实现动作的跟随及稳定推力。很多有助力功能的设备都通过电磁阀控制油路或气路的形式来实现，结构比较复杂，而且还得增加供电的电源，使用及维护成本较高。

在现有油缸总成技术中，控制阀一般是独立在油缸总成以外的，油源提供的油液通过两个控制阀分别控制进油的腔体，如附图5中序号I左腔控制阀负责左腔体进油，序号II右腔控制阀控负责右腔体进油。其中的活塞的结构较简单，主要组成如附图所示。在该技术结构中，序号I和序号II的控制阀必须安装在一个操作台上，然后通过油管与油缸总成的两腔体连通，这样控制阀与油缸总成之间就会有距离，人工控制时，容易产生偏差。要实现随动控制，需要将操作台设置在从动部件上，再设计较复杂的机构控制才能实现跟随动作的控制，对于小结构的系统来说，控制阀所占用的空间很大，将严重影响设备对空间的利用。

 

发明内容

本发明的目的在于：提供一种机械式随动油缸总成，解决液压或气动系统中控制阀与执行油缸总成或气缸之间因为距离过远，人工控制时影响动作的准确度，跟随控制时系统结构及布局复杂等问题。

本发明的技术方案：一种机械式随动油缸总成，包括有缸体，缸体一端与缸盖连接，活塞组件穿过缸盖与缸体并且安装在油缸总成内部，将油缸总成分为左右两个腔室，在活塞组件内部安装有控制阀组件，控制阀组件中的控制阀杆与从动件上的拨块连接，在缸体、活塞组件以及控制阀组件上分别设置有进油孔、控油孔、回油孔以及排油孔。

上述的机械式随动油缸总成，所述活塞组件包括有贯穿缸体与缸盖的活塞杆，活塞杆上的第一活塞挡块、第二活塞挡块将活塞固定在活塞杆上，活塞将油缸总成分为左右两个腔室，两个活塞挡块分别被第一活塞卡簧、第二活塞卡簧固定住，在活塞上设置有第二进油孔，在活塞杆上间隔地设置有第一控油孔、第二控油孔、第一回油孔、第二回油孔以及2个第三进油孔。

上述的机械式随动油缸总成，所述缸体上设置有第一进油孔，第一进油孔末端正对活塞上设置有得第二进油孔头端的凹槽。

上述的机械式随动油缸总成，活塞与活塞杆之间通过卡入活塞接触面中的第一O形密封圈、第二O形密封圈进行密封。

上述的机械式随动油缸总成，所述控制阀组件包括有安装在活塞杆内部的控制阀杆，控制阀杆上套入有阀芯弹簧，阀芯弹簧两端安装有第一控制阀阀芯、第二控制阀阀芯，两个控制阀芯均为阶梯状圆柱，中间段圆柱体外圆直径小于两端柱体外圆直径，两个控制阀阀芯的另一端分别与卡入控制阀杆的第一阀芯卡簧、第二阀芯卡簧接触，在控制阀杆上和其内部设置有第一排油孔、第二排油孔、第三回油孔以及第四回油孔。

上述的机械式随动油缸总成，所述第二控制阀阀芯与卡在控制阀杆与活塞杆之间的阀芯挡块接触，阀芯挡板另外一端与卡入活塞杆中的挡块卡簧接触。

上述的机械式随动油缸总成，所述缸体与缸盖的接触面上设置有1个卡槽，卡槽中卡入第三O形密封圈对缸体与缸盖进行密封。

上述的机械式随动油缸总成，所述缸盖、缸体与活塞组件中的活塞杆的接触面上各设置有1个卡槽，卡槽中卡入的第一Y形密封圈将缸盖与活塞杆密封起来，卡槽中卡入的第四Y形密封圈将缸体与活塞杆密封起来。

上述的机械式随动油缸总成，所述活塞组件中的活塞与缸体的接触面通过卡入活塞上设置有的卡槽中的第二Y形密封圈以及第三Y形密封圈进行密封。 

本发明的有益效果：本发明提供一种具有功能完善，结构简单，安装和维护方便的机械式随动油缸总成，通过减小控制阀与执行油缸总成或气缸之间在布局上的空间浪费，在液压或气动系统的设计中将执行油缸总成或气缸中的缸体或活塞和控制阀设计为一个集成部件，这样在产品设计上可以最大限度地减小布局上的空间开消。特别是控制阀与活塞集成后，跟随控制更容易通过机械结构实现，可以减少电源等外围设备的投入。只需要一条进油的管路为油缸总成提供压力源，由集成于活塞中的控制阀根据人工对从动部件施加力量的方向自动为产生相应助力的腔体配油，从而实现跟随性助力控制。相对于现有技术的产品结构，油缸总成形成的助力大小不变，功效不变，但是通过集成于活塞中的控制阀省去的外部控制阀的安装空间，使外部油路更加简洁，对使用空间大小的要求更低，对小行程小空间助力系统的适用性更强。通过机械式随动油缸总成对从动件产生的辅助力，在操作从动件移动的过程中在极大的降低了操作人员的工作强度。由于该油缸总成结构简单紧凑，控制准确，工作时能迅速地给与辅助和撒除辅助。

附图说明

附图1为发明的结构示意图；

附图2为发明的各个油孔结构示意图；

附图3为活塞向右移动时阀芯位置及油路示意图；

附图4为活塞向左移动时阀芯位置及油路示意图；

附图5为现有油缸总成结构示意图；

附图标记：1－活塞杆，2－第一Y形密封圈，3－第三O形密封圈，4－第二Y形密封圈，5－活塞，6－缸体，7－第三Y形密封圈，8－第四Y形密封圈，9－控制阀杆，10－第一阀芯卡簧，11－第一活塞卡簧，12－第一活塞挡块，13－第一O形密封圈，14－第一控制阀阀芯，15—阀芯弹簧，16—第二控制阀阀芯，17—第二O形密封圈，18—第二活塞挡块，19—第二活塞卡簧，20—第二阀芯卡簧，21—阀芯挡块，22—挡块卡簧，23-缸盖，24-第四回油孔，25—第一进油孔，26—第二进油孔，27—第三进油孔，28—第一控油孔，29—第一排油孔，30—第一回油孔，31—第二控油孔，32—第二排油孔，33—第二回油孔，34—第三回油孔。

具体实施方式

本发明的实施例：一种机械式随动油缸总成，如附图1-2所示，包括有直通孔式或者阶梯孔式的缸体6，缸体6一端与缸盖23连接，活塞组件穿过缸盖23与缸体6并且安装在油缸总成内部，将油缸总成分为左右两个腔室，在活塞组件内部安装有控制阀组件，控制阀组件中的控制阀杆9与从动件上的拨块24连接，在缸体6、活塞组件以及控制阀组件上分别设置有进油孔、控油孔、回油孔以及排油孔。

活塞组件包括有贯穿缸体6与缸盖23的活塞杆1，在连接端设置一个截面形状为内接四边形的方形连接槽，并且在该连接槽的其中一个面内设置一个方槽通向轴心。该方形连接槽用于与工作部件的连接，其中的方槽用于工作部件上拨块与控制阀杆9连接的过孔。活塞杆1上的阶梯圆环形结构的第一活塞挡块12、第二活塞挡块18将活塞5固定在活塞杆1上，活塞5将油缸总成分为左右两个腔室，两个活塞挡块分别被第一活塞卡簧11、第二活塞卡簧19固定住，在活塞5上设置有第二进油孔26，在活塞杆1上间隔地设置有第一控油孔28、第二控油孔31、第一回油孔30、第二回油孔33以及2个第三进油孔27。第二进油孔26通过活塞上设置有的环形槽直接与活塞杆1上的两个第三进油孔27连通。工作时，两个活塞挡块主要作用是将活塞5在液压或气压环境下产生的动力传递给活塞杆1。

缸体6上设置有第一进油孔25，第一进油孔25末端正对活塞5上设置有得第二进油孔26头端的凹槽。

活塞5与活塞杆1之间通过卡入活塞5接触面中的第一O形密封圈13、第二O形密封圈17进行密封。

控制阀组件包括有安装在活塞杆1内部的控制阀杆9，控制阀杆9上套入有阀芯弹簧15，阀芯弹簧15两端安装有第一控制阀阀芯14、第二控制阀阀芯16，两个控制阀芯均为阶梯状圆柱，中间段圆柱体外圆直径小于两端柱体外圆直径，两个控制阀阀芯的中间段圆柱主要用于控制活塞杆1上的第三进油孔27与第一控油孔28的连通或控制第三进油孔27与第二控油孔31的连通，由两个控制阀阀芯分别控制左右两油缸总成的进油。两个控制阀阀芯的另一端分别与卡入控制阀杆9的第一阀芯卡簧10、第二阀芯卡簧20接触，在控制阀杆9上和其内部设置有第一排油孔29、第二排油孔32、第三回油孔34以及第四回油孔24。弹簧15位于中间位置，在推力作用下控制阀阀芯14、16可向中间滑动，撒去推力后弹簧15将控制阀阀芯14、16推回限定位置。

第二控制阀阀芯16与卡在控制阀杆9与活塞杆1之间的阀芯挡块21接触，阀芯挡板21另外一端与卡入活塞杆1中的挡块卡簧22接触。阀芯挡块21主要用于对左侧控制阀阀芯16和控制阀杆9左移的行程进行限制。

缸体6与缸盖23的接触面上设置有1个卡槽，卡槽中卡入第三O形密封圈3对缸体6与缸盖23进行密封。

缸盖23、缸体6与活塞组件中的活塞杆1的接触面上各设置有1个卡槽，卡槽中卡入的第一Y形密封圈2将缸盖23与活塞杆1密封起来，卡槽中卡入的第四Y形密封圈8将缸体6与活塞杆1密封起来。

活塞5与缸体6的接触面上设置有2个卡槽，卡槽中卡入的第二Y形密封圈4以及第三Y形密封圈7对活塞5和缸体6进行密封。

在我单位生产的某型助力传动机构中，使用该随动油缸总成作为辅助动力输出机构。该机构的从动件由人力推动，但是在加上负载后阻力增加，操作人员的工作强度加大，在频繁动作时容易导致疲劳，在机构中加入随动油缸总成，并设计一个拨块用于拨动控制阀杆9，使得从动件在受力时同时形成对控制阀杆9同方向的推力。因此，操作人员推压从动件时控制拨块就能使机构在相应方向上获得一个辅助推力，当推力撒除后能及时卸除活塞5的辅助力。另外，当油缸总成失去油源提供动力源后，它也不阻碍从动件的运动。

机构总成的从动件与随动油缸总成的活塞杆1连接，在从动件上设置一个拨块与随动油缸总成的控制阀杆9连接，该拨块在从动件的运动方向上能以摆动或滑动的方式来拨动控制阀杆9。当有一定力度的推力施加在拨块上时，该拨块沿受力方向拨动随动油缸总成的控制阀杆9，实现对油缸总成的供油控制。油缸总成体上的第一进油孔25通过管接头与油源联接，为油缸总成提供0.3MPa～1.2MPa的油压。

随动油缸总成以水平方向安装和工作时，拨块受到水平向右的推力，进而向右推压控制阀杆9，控制阀杆9通过第二阀芯卡簧20带动第二控制阀阀芯16向右压阀芯弹簧15。阀芯弹簧15被压缩后，控制阀杆9和第二控制阀阀芯16向右滑动，控制阀杆9上的第一阀芯卡簧10与活塞杆1形成限位，活塞杆1上的第三进油孔27和第一控油孔28通过第二控制阀阀芯16导通，第二回油孔33与控制阀杆9上的第二排油孔32同时也导通，位移状态如附图3。此时，油液经过第一进油孔25→第二进油孔26→第三进油孔27→第一控油孔28进入活塞左腔，油压在活塞5的左端面形成均匀的分布力，从而在活塞杆1上形成向右的推力。当进油使活塞5左腔体积膨胀时，活塞5向右移动，活塞5右腔的油液通过第二回油孔33→第二排油孔→第三回油孔34进行排油。当拨块受到水平向左的推力时，控制阀杆9通过第一阀芯卡簧10带动第一控制阀阀芯14向左压阀芯弹簧15。阀芯弹簧被15压缩后，控制阀杆9和第一控制阀阀芯14向左滑动，控制阀杆1上的第二阀芯卡簧20与阀芯挡块21形成限位，活塞杆1上的第三进油孔27和第二控油孔31通过第二控制阀阀芯16导通，第一回油孔30与控制阀杆9上的第一排油孔29同时也导通，位移状态如附图4。此时油液经过第一进油孔25→第二进油孔26→第三进油孔27→第二控油孔31进入活塞右腔，油压在活塞5的右端面形成均匀的分布力，从而在活塞杆1上形成向左的推力。当进油使活塞5右腔体积膨胀时，活塞5向左移动，那么活塞5左腔的油液通过第一回油孔30→第一排油孔29→第三回油孔34进行排油。另外，为了回油在活塞杆1末端用软管与油箱进行连接。

本发明的机械式随动油缸总成适用于一些需要助力控制的液压或气动控制系统中，工作压力为0.3MPa～1.2MPa，工作介质可根据系统选用液压油或压缩空气。

Claims (9)

1.一种机械式随动油缸总成，其特征在于：包括有缸体（6），缸体（6）一端与缸盖（23）连接，活塞组件穿过缸盖（23）与缸体（6）并且安装在油缸总成内部，将油缸总成分为左右两个腔室，在活塞组件内部安装有控制阀组件，控制阀组件中的控制阀杆（9）与从动件上的拨块连接，在缸体（6）、活塞组件以及控制阀组件上分别设置有进油孔、控油孔、回油孔以及排油孔。

2.根据权利要求1所述的机械式随动油缸总成，其特征在于：所述活塞组件包括有贯穿缸体（6）与缸盖（23）的活塞杆（1），活塞杆（1）上的第一活塞挡块（12）、第二活塞挡块（18）将活塞（5）固定在活塞杆（1）上，活塞（5）将油缸总成分为左右两个腔室，两个活塞挡块分别被第一活塞卡簧（11）、第二活塞卡簧（19）固定住，在活塞（5）上设置有第二进油孔（26），在活塞杆（1）上间隔地设置有第一控油孔（28）、第二控油孔（31）、第一回油孔（30）、第二回油孔（33）以及2个第三进油孔（27）。

3.根据权利要求2所述的机械式随动油缸总成，其特征在于：所述缸体（6）上设置有第一进油孔（25），第一进油孔（25）末端正对活塞（5）上设置有得第二进油孔（26）头端的凹槽。

4.根据权利要求2所述的机械式随动油缸总成，其特征在于：活塞（5）与活塞杆（1）之间通过卡入活塞（5）接触面中的第一O形密封圈（13）、第二O形密封圈（17）进行密封。

5.根据权利要求1所述的机械式随动油缸总成，其特征在于：所述控制阀组件包括有安装在活塞杆（1）内部的控制阀杆（9），控制阀杆（9）上套入有阀芯弹簧（15），阀芯弹簧（15）两端安装有第一控制阀阀芯（14）、第二控制阀阀芯（16），两个控制阀芯均为阶梯状圆柱，中间段圆柱体外圆直径小于两端柱体外圆直径，两个控制阀阀芯的另一端分别与卡入控制阀杆（9）的第一阀芯卡簧（10）、第二阀芯卡簧（20）接触，在控制阀杆（9）上和其内部设置有第一排油孔（29）、第二排油孔（32）、第三回油孔（34）以及第四回油孔（24）。

6.根据权利要求5所述的机械式随动油缸总成，其特征在于：所述第二控制阀阀芯（16）与卡在控制阀杆（9）与活塞杆（1）之间的阀芯挡块（21）接触，阀芯挡板（21）另外一端与卡入活塞杆（1）中的挡块卡簧（22）接触。

7.根据权利要求1所述的机械式随动油缸总成，其特征在于：所述缸体（6）与缸盖（23）的接触面上设置有1个卡槽，卡槽中卡入第三O形密封圈（3）对缸体（6）与缸盖（23）进行密封。

8.根据权利要求1所述的机械式随动油缸总成，其特征在于：所述缸盖（23）、缸体（6）与活塞组件中的活塞杆（1）的接触面上各设置有1个卡槽，卡槽中卡入的第一Y形密封圈（2）将缸盖（23）与活塞杆（1）密封起来，卡槽中卡入的第四Y形密封圈（8）将缸体（6）与活塞杆（1）密封起来。

9.根据权利要求1所述的机械式随动油缸总成，其特征在于：所述活塞组件中的活塞（5）与缸体（6）的接触面通过卡入活塞（5）上设置有的卡槽中的第二Y形密封圈（4）以及第三Y形密封圈（7）进行密封。