CN106481613B - 一种机液双保险锁紧液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机液双保险锁紧液压缸，包括缸体以及设置于缸体内的活塞和活塞杆，缸体无杆腔的一端设有锁紧腔，锁紧腔内设有机械锁紧机构，缸体侧壁上对应机械锁紧机构的顶部和底部分别开设有第一油孔和第二油孔，缸体侧壁上对应活塞往非锁紧腔端的运动极限位置开设有第三油孔，第一油孔、第二油孔和第三油孔均与供油管路连通，第三油孔外设有液压锁紧元件。本发明液压缸包括机械锁紧机构和液压锁紧保护装置，机械锁紧机构仅能在活塞杆运动到固定的位置才能锁紧；液压锁紧装置可以在活塞杆任意位置锁紧，对于管路突然失压(例如爆管)情况，机械锁紧机构无能为力时，而液压锁紧装置可即时响应，实现机械、液压锁紧双保险，避免故障发生。

Description

一种机液双保险锁紧液压缸

技术领域

本发明涉及一种机械液压设备，具体涉及一种机液双保险锁紧液压缸。

背景技术

液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件，它结构简单、工作可靠。由于液压缸是一种驱动并承受大载荷的执行元件，通常要求它在运动停止时能长时间稳定地承受外负载而无任何位移，即需要具有锁紧定位功能、无“软腿”现象，即使在液压缸失去动力源(液压站)的条件下，只要未解开锁定功能，无论外加负载如何作用，液压缸都不会动作，起到安全防护的作用。

目前，人们锁紧液压缸常用的方法分为机械锁紧和液压锁紧，传统的机械锁紧主要有套筒式锁紧、刹片式锁紧、滚子摩擦式锁紧以及楔块锁紧等方式，但是这些传统的机械锁紧方式一方面容易与缸体内壁摩擦，轻则导致运转不灵活容易卡死，重则导致拉缸报废，另一方面机械锁紧只能在活塞杆运行到固定的位置才能进行锁紧操作，面对管路突然失压(例如爆管)而活塞杆为运行到锁紧指定位置时机械锁紧无法起到作用；而传统的液压锁紧是在活塞的有杆腔和无杆腔分别开设油路，通过阀门来保证缸体内的液压稳定，从而达到活塞杆位置锁定不动，但是液压锁定回路因无法解决液压缸不可避免存在的内泄漏而产生的活塞滑移和稳定性问题，所以只能用于锁紧定位要求不高的场合。

发明内容

为了解决上述现有的等问题，本发明提供了一种机液双保险锁紧液压缸，解决现有的液压缸机械锁紧定位时容易卡死、拉缸、受活塞杆运行位置限制以及液压锁紧时稳定性不够活塞易产生滑移等缺陷，具体方案如下：

一种机液双保险锁紧液压缸，包括本体，所述本体包括缸体以及设置于缸体内的活塞和活塞杆，所述缸体无杆腔的一端设有锁紧腔，所述锁紧腔与缸体通过法兰连接；所述锁紧腔内依次设有固定盘、锁紧卡爪、顶块以及设置在顶块外的滑套，所述固定盘固定于所述锁紧腔与所述缸体的连接处，所述顶块固定于锁紧腔的底部；所述锁紧腔侧壁上对应滑套往锁紧腔底部的运动极限位置开设有第一油孔，所述锁紧腔侧壁上对应滑套往锁缸体方向的运动极限位置开设有第二油孔；所述活塞往锁紧腔方向延伸成型有锁止凸起，所述锁止凸起上开设有与锁紧卡爪配合的锁止卡槽；所述缸体侧壁上对应活塞往远离锁紧腔端的运动极限位置开设有第三油孔，所述第一油孔、第二油孔和第三油孔均与供油管路连通，所述第三油孔外设有液压锁紧元件；所述液压锁紧元件内部成型有空腔，所述液压锁紧元件包括设置于元件腔室的控制阀、控制活塞和控制活塞杆。

进一步地，所述固定盘上开设有若干沿圆周均匀布置的滑槽，所述锁紧卡爪包括若干与滑槽位置对应的扇形爪片，所述扇形爪片的一侧设有连接装置，所述扇形爪片通过所述连接装置与固定盘连接。

进一步地，所述连接装置包括立板和翼板，所述立板与所述固定盘上滑槽位置对应且垂直设置于所述扇形爪片上，所述翼板设置于所述立板上，所述翼板与所述扇形爪片平行，保证该连接装置可以设置于固定盘上开设的滑槽中并能够沿该滑槽滑动。

进一步地，所述翼板的宽度略小于所述滑槽的宽度，所述翼板的长度大于所述滑槽的长度，保证扇形爪片可以沿固定盘的滑槽方向稳定性地移动。

进一步地，所述顶块包括由上腔体、下腔体组成的腔体以及腔体内设置的限位杆，所述限位杆的顶部设有与上腔体尺寸配合的挡片，所述限位杆外设有与下腔体尺寸配合的弹性弹簧。

进一步地，所述锁紧卡爪、所述滑套以及所述锁止卡槽的工作接触部分均成型为互相配合的斜面，保证机械锁紧时，各个工作组件之间运转流畅，避免运转不流畅、卡死甚至拉缸等情况的发生。

进一步地，所述液压锁紧元件上开设有第一油口、第二油口和第三油口，所述第一油口位于所述液压锁紧元件底面上，所述第二油口位于所述液压锁紧元件左侧面上，所述第三油口位于所述液压锁紧元件的右侧面上；所述液压锁紧元件内开设有连通控制活塞有杆室和第一油口的第一主油路、连通控制活塞无杆腔和第二油口的第二主油路以及连通第三油口和控制阀的液控油路，所述液压锁紧元件相对于第二油口和第三油口剩余的两个竖直面分别设有第一测压头和第二测压头，所述第一测压头与第一主油路连通，所述第二测压头与液控油路连通。

进一步地，所述第二油口通过第二主油路与所述控制阀连通，所述第二油口与供油管路连通，所述第二主油路内设有液控单向阀，所述液控单向阀带可预开启卸载的释压球阀，使控制活塞有杆腔不与供油管路直接连通，进而使元件不受液压站供油口压力影响，使液控单向阀在长期承压状态下，仍能平稳、敏捷、可靠地实现动态平衡功能和安全锁定功能。

进一步地，所述扇形爪片与所述锁止卡槽接触面成型有防滑凸起，保证机械锁紧时活塞的稳定性。

本发明的有益效果在于，一种机液双保险锁紧液压缸，利用若干可以在固定盘滑槽内沿固定方向滑动的扇形爪片，以及接触部分成型为斜面的卡爪、滑套和卡槽，使机械锁紧时及解锁时，各个部件运转灵活，不容易发生卡死甚至拉缸的情况，保证了液压缸的锁定效果以及使用寿命；因为液压锁紧元件内部是锥阀结构的液控单向阀，可在关闭方向开启让油液自由流通实现液压缸正常工作时的动态平衡功能，液控单向阀与液压缸有杆腔连通，随液压缸一起正常工作，防止泄露，可以实现快速响应，起到安全防爆的作用，而且由于液压锁紧元件带有可预开启的具有卸载功能的释压球阀和泄油口，可实现缸内受压流体的平稳释压，避免产生压力冲击，控制活塞有杆腔与液压站供油口隔离，控制活塞不受液压站供油口压力影响，使液压锁定元件在长期承压状态下，仍能平稳、敏捷、可靠地实现动态平衡功能和安全锁定功能。

附图说明

图1.本发明的结构主视图；

图2.本发明的结构俯视图；

图3.本发明的结构左视图；

图4.本发明机械锁紧状态缸体A-A截面剖视图；

图5.本发明机械解锁状态缸体A-A截面剖视图；

图6.本发明的固定盘结构示意图；

图7.本发明的锁紧卡爪结构主视图；

图8.本发明的锁紧卡爪结构左视图；

图9.本发明的锁紧卡爪解锁状态示意图；

图10.本发明的液压锁紧元件的结构俯视图；

图11.本发明的液压锁紧元件的结构左视图；

图12.本发明的液压锁紧元件的结构右视图；

图13.本发明的液压锁紧元件的测压头油路结构示意图；

图14.本发明的液压锁紧元件的第二主油路结构示意图；

图15.本发明的液压锁紧元件的液控油路结构示意图；

图16.本发明的液压锁紧元件的泄油油路结构示意图；

图17.本发明的液压锁紧的原理示意图。

附图序号及名称：1、缸体，11、活塞杆，12、活塞，121、锁止卡槽，2、锁紧腔，21、第二油孔，22、第一油孔，23、滑套，24、顶块，25、锁紧卡爪，251、立板，252、翼板，26、固定盘，261、滑槽，3、液压锁紧元件，31、第一测压头，32、第二测压头，33、第二油口，34、泄油口，35、第三油口，36、第一主油路，37、第二主油路，38、液控油路，39、泄油油路，4、第三油孔；原理示意图中A为303，B为4，X为304，Y为305

具体实施方式

为详细说明本发明之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

请参阅图1-5所示，本发明提供一种机液双保险锁紧液压缸，包括本体，本体包括缸体1以及设置于缸体内的活塞12和活塞杆11，缸体1无杆腔的一端设有锁紧腔2，锁紧腔2与缸体1通过法兰连接；锁紧腔2内依次设有固定盘26、锁紧卡爪25、顶块24以及设置在顶块外的滑套23，锁紧腔2侧壁上对应滑套23往锁紧腔底部的运动极限位置开设有第一油孔22，锁紧腔2侧壁上对应滑套23往锁缸体方向的运动极限位置开设有第二油孔21；活塞12往无杆腔方向延伸成型有锁止凸起，锁止凸起上开设有与锁紧卡爪25配合的锁止卡槽121；缸体1侧壁上对应活塞12往非锁紧腔端的运动极限位置开设有第三油孔4，第三油孔4外设有液压锁紧元件3，液压锁紧元件3包括阀体以及设置于阀体内的控制活塞和控制活塞杆，第一油孔22、第二油孔21和第三油孔4均与供油管路连通。顶块24包括内部成型的上腔体、下腔体以及腔体内设置的限位杆，限位杆的顶部设有与上腔体尺寸配合的挡片，限位杆外设有与下腔体尺寸配合的弹性弹簧。

参阅图6-9所示，固定盘26上开设有若干沿圆周均匀布置的滑槽261，滑槽261的延长线交点与固定盘26的圆心重合；锁紧卡爪25包括若干与滑槽261位置对应的扇形爪片，扇形爪片的一侧设有连接装置，扇形爪片通过连接装置与固定盘连接。连接装置包括立板251和翼板252，立板251与滑槽261位置对应且垂直设置于所述扇形爪片上，翼板252固定于立板251上，翼板252与扇形爪片平行，翼板252的宽度小于滑槽261的宽度，翼板252的长度大于滑槽261的长度，保证扇形爪片可以沿固定盘的滑槽方向稳定性地移动。扇形爪片与锁止卡槽接触面还成型有防滑凸起，保证机械锁紧时活塞的稳定性。

参阅图10-16所示，液压锁紧元件3上开设有第一油口、第二油口33和第三油口35，第一油口位于液压锁紧元件3底面上，第二油口33位于液压锁紧元件3的左侧面上，第三油口35位于液压锁紧元件3的右侧面上；液压锁紧元件3内开设有连通控制活塞有杆室和第一油口的第一主油路36、连通控制活塞无杆腔和第二油口的第二主油路37以及连通第三油口和控制阀的液控油路38，液压锁紧元件3非第二油口和第三油口的的两个侧面分别设有第一测压头31和第二测压头32，第一测压头31与第一主油路36连通，第二测压头32与液控油路38连通，用于控制液压锁紧元件3安全锁定液压缸。液压锁紧元件3开设有第二油口33，第二油口33通过第二主油路37与控制阀连通，第二油口33与供油管路连通，第二主油路37内设有液控单向阀，带有可预开启卸载的释压球阀，使控制活塞有杆腔不与供油管路直接连通，进而使元件不受液压站供油口压力影响，使液压锁定元件3在长期承压状态下，仍能平稳、敏捷、可靠地实现动态平衡功能和安全锁定功能。

综上所述，仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (10)

1.一种机液双保险锁紧液压缸，包括本体，其特征在于：所述本体包括缸体以及设置于缸体内的活塞和活塞杆，所述缸体无杆腔的一端设有锁紧腔，所述锁紧腔与缸体通过法兰连接；所述锁紧腔内依次设有固定盘、锁紧卡爪、顶块以及设置在顶块外的滑套，所述固定盘固定于所述锁紧腔与所述缸体的连接处，所述顶块固定于锁紧腔的底部；所述锁紧腔侧壁上对应滑套往锁紧腔底部的运动极限位置开设有第一油孔，所述锁紧腔侧壁上对应滑套往锁缸体方向的运动极限位置开设有第二油孔；所述活塞往锁紧腔方向延伸成型有锁止凸起，所述锁止凸起上开设有与锁紧卡爪配合的锁止卡槽；所述缸体侧壁上对应活塞往远离锁紧腔端的运动极限位置开设有第三油孔，所述第一油孔、第二油孔和第三油孔均与供油管路连通，所述第三油孔外设有液压锁紧元件；所述液压锁紧元件内部成型有空腔，所述液压锁紧元件还包括设置于元件腔室的控制阀、控制活塞和控制活塞杆。

2.根据权利要求1所述的一种机液双保险锁紧液压缸，其特征在于：所述固定盘上开设有若干沿圆周均匀布置的滑槽，所述锁紧卡爪包括若干与滑槽位置对应的扇形爪片，所述扇形爪片的一侧设有连接装置，所述扇形爪片通过所述连接装置与固定盘连接。

3.根据权利要求2所述的一种机液双保险锁紧液压缸，其特征在于：所述连接装置包括立板和翼板，所述立板与所述固定盘上滑槽位置对应且垂直设置于所述扇形爪片上，所述翼板设置于所述立板上，所述翼板与所述扇形爪片平行。

4.根据权利要求3所述的一种机液双保险锁紧液压缸，其特征在于：所述翼板的宽度小于所述滑槽的宽度，所述翼板的长度大于所述滑槽的长度。

5.根据权利要求1所述的一种机液双保险锁紧液压缸，其特征在于：所述顶块包括由上腔体、下腔体组成的腔体以及腔体内设置的限位杆，所述限位杆的顶部设有与上腔体尺寸配合的挡片，所述限位杆外设有与下腔体尺寸配合的弹性弹簧。

6.根据权利要求1所述的一种机液双保险锁紧液压缸，其特征在于：所述锁紧卡爪、所述滑套以及所述锁止卡槽的工作接触部分均成型为互相配合的斜面。

7.根据权利要求1所述的一种机液双保险锁紧液压缸，其特征在于：所述液压锁紧元件上开设有第一油口、第二油口和第三油口，所述第一油口位于所述液压锁紧元件底面上，所述第二油口位于所述液压锁紧元件左侧面上，所述第三油口位于所述液压锁紧元件的右侧面上；所述液压锁紧元件内开设有连通控制活塞有杆室和第一油口的第一主油路、连通控制活塞无杆腔和第二油口的第二主油路以及连通第三油口和控制阀的液控油路，所述液压锁紧元件相对于第二油口和第三油口剩余的两个竖直面分别设有第一测压头和第二测压头，所述第一测压头与第一主油路连通，所述第二测压头与液控油路连通。

8.根据权利要求7所述的一种机液双保险锁紧液压缸，其特征在于：所述第二油口通过第二主油路与所述控制阀连通，所述第二油口与供油管路连通。

9.根据权利要求8所述的一种机液双保险锁紧液压缸，其特征在于：所述第二主油路内设有液控单向阀，所述液控单向阀内设有可预开启卸荷的释压球阀。

10.根据权利要求3所述的一种机液双保险锁紧液压缸，其特征在于：所述扇形爪片与所述锁止卡槽接触面成型有防滑凸起。