CN105402189B - 舷外装置用具备自动锁紧与解锁功能的液压缸 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种舷外装置用具备自动锁紧与解锁功能的液压缸，结构简单，能够有效消除液压缸活塞杆在油压不足时导致舷外装置处于自由状态的问题。通过在液压缸的无杆腔内设置有由止挡环、浮动活塞、弹簧和钢珠组成的，在液缸活塞杆完全缩回时，钢珠与止挡环卡住，限制活塞杆移动，防止活塞杆带动机构产生多余的自由振动；在液压系统供油时，自锁部件自动解锁，活塞杆可自由外伸。该液缸自锁部件简单有效，使用时操作简单、方便，工作可靠。

Description

舷外装置用具备自动锁紧与解锁功能的液压缸
技术领域
发明涉及一种液压缸，具体涉及一种带自动锁紧与解锁功能的液压缸，属于船舶液压装置技术领域。
背景技术
船舶舷外布置了较多以液压缸为驱动的机构，特别是需要在水下航行的船舶，一般航行期间，舱内控制阀切断了液压缸与液压源的管路，由于液压系统本身泄漏现象，在液压缸不能及时补充油压的情况下，活塞杆及其连接的传动机构将处于自由状态，装置受到水流冲击时，容易晃动产生噪声。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种舷外装置用具备自动锁紧与解锁功能的液压缸，结构简单，能够有效消除液压缸活塞杆在油压不足时导致舷外装置处于自由状态的问题。
所述的舷外装置用具备自动锁紧与解锁功能液压缸的具体方案为：所述液压缸的缸体由活塞杆端部的固定活塞分为有杆腔和无杆腔，在所述缸体上分别设置有与所述有杆腔和无杆腔贯通的油口；其特征在于，在所述无杆腔内设置自锁部件。
所述自锁部件包括：止挡环、浮动活塞、弹簧和钢珠。在所述缸体无杆腔的内底面上固定有与所述活塞杆同轴的环形支撑筒，所述支撑筒与缸体内圆周面之间有空隙，形成与设置在缸体无杆腔部分的油口相贯通的环形腔。所述浮动活塞的外圆周面包括锥形面和分别位于该锥形面两端的环形面，其中与所述锥形面大端相连的部分同轴套装在支撑筒内，与支撑筒滑动配合，能够沿所述支撑筒的轴向移动，与所述锥形面小端相连的部分与所述固定活塞端部的盲孔滑动配合，能够沿着该盲孔的轴向移动。
所述固定活塞设置有盲孔端端部的外圆周面与所述缸体之间有间隙，在该间隙内固定止挡环，同时在固定活塞该端的外圆周面上加工有用于安装一圈钢珠的环形槽，当所述浮动活塞位于固定活塞的盲孔内时，向外挤压钢珠，所述钢珠卡住止挡环；当所述浮动活塞从固定活塞的盲孔内移出后，所述钢珠落回环形槽内。
所述浮动活塞与所述缸体无杆腔内底面相对端加工有用于放置弹簧的盲孔，所述弹簧抵触在缸体无杆腔内底面与该盲孔的内底面之间；在所述支撑筒的内圆周面上设置有用于限制浮动活塞轴向位移的限位台，当所述浮动活塞位于其最大位移处时，其另一端位于固定活塞的盲孔内，向外挤压钢珠，且此时所述弹簧处于压缩状态。
作为本发明的一种优选方式，在所述缸体无杆腔的内底面上固定有调整垫块，所述支撑筒固定在所述调整垫块上。
作为本发明的一种优选方式，所述活塞杆与缸体顶盖中心孔之间安装有衬套，所述衬套与活塞杆之间设置有两个以上密封圈；在所述衬套上两个密封圈之间位置以及设置缸体顶盖上对应位置泄放孔，由此形成泄放口；所述泄放口与外部泄放管路连通。
有益效果：
(1)在舷外液压装置的油缸内增加自锁部件，该自锁部件能够在活塞杆收回时自动锁紧活塞杆，防止因切断油源导致液压装置晃动产生振动噪声；在对液压装置供油时自动解锁，活塞杆可自由外伸。从而可消除液压缸活塞杆在油压不足时导致舷外装置处于自由状态的问题；而且工作时无需人为操作，不依赖其他额外装置，无任何复杂管路系统，工作可靠，结构简单。
(2)在缸盖上设置泄放接口，当液压缸出现泄漏时，泄漏的水、油均进入泄放口，通过专门的泄放管路流出，防止舷外海水与液压油之间相互污染。
附图说明
图1为该液压缸的整体结构示意图；
图2为液压缸到位自锁步骤示意图；
图3为液压缸自动解锁步骤示意图；
图4为液压缸泄放口处结构示意图。
其中：1-缸体底座，2-缸体，3-支撑筒，4-止挡环，5-浮动活塞，6-衬套，7-缸盖，8-活塞杆，9-吊环螺栓，10-调整垫片，11-调整垫块，12-弹簧，13-钢珠，14-泄放口
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
为解决舷外液压装置在系统断油后的锁紧问题，本实施例提供一种船舶装置用带自动锁紧与解锁功能的液压缸，采用该种结构形式的液压缸能够在活塞杆收回时自动锁紧活塞杆，防止因切断油源导致液压装置晃动产生振动噪声；在液压系统供油时自动解锁，活塞杆可自由外伸。
该液压缸的整体结构如图1所示，包括液压缸部分和自锁部件。其中液压缸部分包括缸体底座1、缸体2、衬套6、缸盖7、活塞杆8、吊环螺栓9和调整垫片10。其中缸体2为两端开口的空腔结构，底部开口通过缸体底座1封闭，并在其连接面处设置调整垫片10，顶部开口处通过调整垫片10安装具有中心孔的缸盖7。所述活塞杆8的一端固接有吊环螺栓9，另一端穿过缸盖7的中心孔后位于缸体2内，通过其端部的固定活塞将缸体2的空腔分为上下两部分(上部的有杆腔和下部的无杆腔)，所述固定活塞与缸盖7之间设置有密封圈。同时在所述缸体2上分别设置有与所述有杆腔和无杆腔贯通的油口。所述活塞杆8与缸盖7的中心孔之间安装有衬套6，衬套6与活塞杆8之间以及衬套6与缸盖7之间均设置有密封圈。
自锁部件包括：止挡环4、浮动活塞5、调整垫块11、弹簧12和钢珠13。所述自锁部件位于缸体2的无杆腔内，具体为：在所述缸体底座1的内底面上固定调整垫块11，调整垫块11上固接有与活塞杆8同轴的环形支撑筒3，所述环形支撑筒3与缸体2内圆周面之间有空隙，形成环形腔，设置在缸体2无杆腔部分的油口与该环形腔贯通，从而能够向缸体2的无杆腔充入液压油。在所述环形支撑筒3底部的轴肩与缸体2之间设置密封圈实现密封。所述浮动活塞5的外圆周面包括锥形面和分别位于该锥形面两端的环形面，其中与所述锥形面大端相连的部分同轴套装在环形支撑筒3内，与环形支撑筒3滑动配合，能够沿着环形支撑筒3的轴线移动，在所述支撑筒3的内圆周面上设置限位台，用于限制浮动活塞5的轴向位移；与所述锥形面小端相连的部分与所述固定活塞端部的盲孔配合，能够沿着固定活塞端部的盲孔轴线移动。
所述固定活塞设置有盲孔端端部的外圆周面与缸体2之间有间隙，在该间隙内固定有止挡环4，同时在固定活塞该端的外圆周面上加工有用于安装一圈钢珠13的环形槽，当浮动活塞5位于固定活塞的盲孔内时，向外挤压钢珠13，钢珠13卡住止挡环4；当浮动活塞5从固定活塞的盲孔内移出后，钢珠13落回环形槽内。
所述浮动活塞5与固定调整垫块11相对端的端部加工有用于放置弹簧12的盲孔，弹簧12的一端与调整垫块11抵触，另一端与该盲孔的内底面抵触，弹簧12始终处于压缩状态，当无杆腔内没有液压油时，弹簧12顶起浮动活塞5，使浮动活塞5位于其轴向最大位移处。所述调整垫块11用于调节弹簧12的作用力。
该液压缸自锁和解锁的原理为：利用固定活塞端部的多个钢珠和与缸体连接的止挡环接触来自动锁紧和解锁活塞杆和缸体之间的相对运动。具体为：
液压缸自动锁紧过程如图2所示，向液压缸的有杆腔供油，活塞杆8回缩，此时，钢珠回落于固定活塞上的环形槽内顺利通过止挡环4；随着活塞杆8继续回缩，浮动活塞5的顶部逐渐插入固定活塞端面的盲孔内，并开始接触钢珠13；当活塞杆8完全缩回缸体内后，钢珠13与止挡环4错开，固定活塞与止挡环4之间便有一定的空间，使得钢珠13在浮动活塞5顶推作用下向外运动，与止挡环4接触并卡紧，导致活塞杆8无法向外运动，即液压缸锁紧。此后即使在有杆腔无液压油时，浮动活塞5在弹簧12作用下能仍牢固的使钢珠13与止挡环4接触，液压缸牢固锁紧。
液压缸解锁过程如图3所示，向液压缸的无杆腔供油，油压作用于浮动活塞5的锥形面与钢珠13，当油压不足以克服浮动活塞5内弹簧12的作用时，液压缸仍处于锁紧状态；随着油压增加，油压克服浮动活塞5内弹簧12作用力及密封圈摩擦力，使得浮动活塞5回落，从固定活塞上的盲孔内移出，浮动活塞与固定活塞之间存在一定空间，钢珠13受压滚落到环形槽内，液压缸解锁，活塞杆在油压作用下伸出。
当液压缸出现泄漏时，为防止舷外海水与液压油之间相互污染，在缸盖上设置泄放口14，如图4所示，具体为：在衬套6的两个密封圈中间位置设置泄放孔，缸盖7对应位置加工同样的孔，由此形成泄放口14。在液压缸内油压力及缸外的水压作用下，泄漏的水、油均进入泄放口，通过泄放管路流出。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (3)

1.舷外装置用具备自动锁紧与解锁功能的液压缸，所述液压缸的缸体(2)由活塞杆(8)端部的固定活塞分为有杆腔和无杆腔，在所述缸体(2)上分别设置有与所述有杆腔和无杆腔贯通的油口；其特征在于，在所述无杆腔内设置自锁部件；
所述自锁部件包括：止挡环(4)、浮动活塞(5)、弹簧(12)和钢珠(13)；在所述缸体无杆腔的内底面上固定有与所述活塞杆(8)同轴的环形支撑筒(3)，所述支撑筒(3)与缸体(2)内圆周面之间有空隙，形成与设置在缸体(2)无杆腔部分的油口相贯通的环形腔；所述浮动活塞(5)的外圆周面包括锥形面和分别位于该锥形面两端的环形面，其中与所述锥形面大端相连的部分同轴套装在支撑筒(3)内，与支撑筒(3)滑动配合，能够沿所述支撑筒(3)的轴向移动，与所述锥形面小端相连的部分与所述固定活塞端部的盲孔滑动配合，能够沿着该盲孔的轴向移动；
所述固定活塞设置有盲孔端端部的外圆周面与所述缸体(2)之间有间隙，在该间隙内固定止挡环(4)，同时在固定活塞该端的外圆周面上加工有用于安装一圈钢珠(13)的环形槽，当所述浮动活塞(5)位于固定活塞的盲孔内时，向外挤压钢珠(13)，所述钢珠(13)卡住止挡环(4)；当所述浮动活塞(5)从固定活塞的盲孔内移出后，所述钢珠(13)落回环形槽内；
所述浮动活塞(5)与所述缸体无杆腔内底面相对端加工有用于放置弹簧(12)的盲孔，所述弹簧(12)抵触在缸体无杆腔内底面与该盲孔的内底面之间；在所述支撑筒(3)的内圆周面上设置有用于限制浮动活塞(5)轴向位移的限位台，当所述浮动活塞(5)位于其最大位移处时，其另一端位于固定活塞的盲孔内，向外挤压钢珠(13)，且此时所述弹簧(12)处于压缩状态。
2.如权利要求1所述的舷外装置用具备自动锁紧与解锁功能的液压缸，其特征在于，在所述缸体无杆腔的内底面上固定有调整垫块(11)，所述支撑筒(3)固定在所述调整垫块(11)上。
3.如权利要求1或2所述的舷外装置用具备自动锁紧与解锁功能的液压缸，其特征在于，所述活塞杆(8)与缸体顶盖中心孔之间安装有衬套(6)，所述衬套(6)与活塞杆(8)之间设置有两个以上密封圈；在所述衬套(6)上两个密封圈之间位置以及缸体顶盖上对应位置设置泄放孔，由此形成泄放口(14)；所述泄放口(14)与外部泄放管路连通。
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