CN107120335A - 液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压缸，包括缸底(1)、缸筒(2)、活塞杆(3)及液控单向阀(4)，缸筒(2)一端与缸底(1)连接，活塞杆(3)可伸缩地插在缸筒(2)内，液控单向阀(4)设置在缸底(1)上，活塞杆(3)上设有一个当活塞杆(3)向缸筒(2)内缩回过程中，能将液控单向阀(4)打开，且在活塞杆(3)完全缩回后，能始终保持液控单向阀(4)处于打开状态，从而使外部油路系统与缸筒(2)内腔导通的解锁机构。本发明的优点是：不但能便于活塞杆完全缩回，从而使车辆驾驶舱能完全放下，安全性好，而且在车辆驾驶舱在车辆行驶过程中产生上下颠簸时，能大大减小对液压缸的冲击力，从而能保证液压缸的质量，有效避免液压缸受损。

Description

液压缸

技术领域

本发明涉及一种流体压力执行机构，具体是一种液压缸。

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，用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。目前，现有的工程车、货车等车辆驾驶舱底部都会设置有液压缸，在需要将工程车、货车等车辆驾驶舱打开时，液压缸就能将驾驶舱一侧顶起来并支撑住。现有的液压缸一般包括缸筒、缸底和活塞杆，而液压缸的油路通道处也都会设有液控单向阀，液控单向阀的设置主要起两个作用，其一是当外部油管爆裂、齿轮泵炸裂等突发性情况时，液控单向阀可自动关闭，此时液压缸缸筒内的油液会停止向外流出，液压缸中停，从而能够避免驾驶舱急速下降；其二是实现液压缸的自锁功能，即在活塞杆伸出后，即使外部油路系统停止供油，液控单向阀也可阻止液压缸缸筒内的油液向外流出，从而达到将活塞杆锁定在伸出状态的目的，实现液压缸中停。但上述结构的液压缸在实际应用过程中还存在一个不足之处：上述这种液压缸的活塞杆若要完全缩回，不但需要外部油路系统进行排油，而且还需要依靠车辆驾驶舱对其的下压力配合才行，但是当车辆驾驶舱接近完全放下恢复原位时，此时液压缸接近水平状态，车辆驾驶舱的下压力施加在液压缸活塞杆上的轴向作用力非常小，从而容易导致液压缸的活塞杆无法完全缩回，进而导致车辆驾驶舱不能完全放下，存在安全隐患；而且在车辆行驶时，外部油路系统关通常处于关闭状态，而一旦外部油路系统关闭，液控单向阀就阻止液压缸缸筒内的油液向外流出，此时当车辆驾驶舱在车辆行驶过程中产生上下颠簸时，就会频繁地对液压缸施加作用力，而由于液压缸缸筒内的油液无法排出，因此活塞杆又无法缩回来，这样液压缸在频繁的冲击下就容易损坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种不但能够便于活塞杆完全缩回，从而使车辆驾驶舱能够完全放下，安全性好，而且在车辆驾驶舱在车辆行驶过程中产生上下颠簸时，能够大大减小对液压缸的冲击力，从而能够保证液压缸的质量，有效避免液压缸受损的液压缸。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种以下结构的液压缸：包括缸底、缸筒、活塞杆以及液控单向阀，缸筒一端与缸底连接，活塞杆可伸缩地插在缸筒内，其中，液控单向阀设置在缸底上，活塞杆上设有一个当活塞杆向缸筒内缩回过程中，能够将液控单向阀打开，并且在活塞杆完全缩回后，能够始终保持液控单向阀处于打开状态，从而使外部油路系统与缸筒内腔导通的解锁机构。

本发明所述的液压缸，其中，缸底设有用于连通液控单向阀和缸筒的轴向通道，解锁机构包括一根能够伸入到轴向通道内，且在活塞杆向缸筒内缩回过程中，一端能够穿过轴向通道并打开液控单向阀的第二顶杆，第二顶杆另一端与活塞杆连接。

本发明所述的液压缸，其中，解锁机构还包括第二弹簧，活塞杆一端设有轴向插槽，第二顶杆中部设有第一环形台阶，第一环形台阶最大外径大于轴向通道的最大内径，第二顶杆一端位于轴向插槽内，且位于轴向插槽内的第二顶杆设有第二环形台阶，第二环形台阶的最大外径大于第一环形台阶的最大外径，第二弹簧位于轴向插槽内，并套在第二顶杆上，同时顶在第二环形台阶与轴向插槽底部之间，轴向插槽开口处的内周壁上设有环形凸台，环形凸台与第一环形台阶滑动连接。

本发明所述的液压缸，其中，环形凸台内壁上设有钢背轴承，钢背轴承与第一环形台阶滑动连接。

本发明所述的液压缸，其中，第二环形台阶由至少一个螺母构成，螺母螺纹连接在第一环形台阶一端的第二顶杆上，第二弹簧顶在第二环形螺母与轴向插槽底部之间。

本发明所述的液压缸，其中，环形凸台上设有至少一个通孔，通孔一端通过缸筒内腔与轴向通道相通，通孔另一端与轴向插槽相通。

本发明所述的液压缸，其中，液压缸为多级液压缸，轴向插槽设置在最后一级活塞杆上，除最后一级活塞杆外的其它级活塞杆一端均设有供第二顶杆穿过的穿孔。

本发明所述的液压缸，其中，液控单向阀包括阀座、阀芯、控制活塞、第一腔室、第二腔室、第一通油口和第二通油口，阀座、第一腔室、第二腔室、第一通油口和第二通油口均设置在缸底上，且阀座位于第一腔室与第二腔室之间，且阀座上设有连通第一腔室和第二腔室的连接孔，阀芯滑动连接在第二腔室内，阀芯一端可与阀座一端密封配合，控制活塞滑动连接在第一腔室内，轴向通道一端与第二腔室相通，在活塞杆向缸筒内缩回过程中，解锁机构能够使阀芯从阀座上脱离开来，并且在活塞杆完全缩回后，解锁机构能够使阀芯与阀座始终保持脱离状态，从而使液控单向阀始终处于打开状态，控制活塞一端设有一根一端能够穿过连接孔并顶开阀芯的第一顶杆，第一通油口与控制活塞另一端处的第一腔室连通，第二通油口与连接孔连通。

本发明所述的液压缸，其中，阀芯包括阀块、弹簧座和第一弹簧，弹簧座滑动连接在第二腔室内，阀块连接在弹簧座一端处，第一弹簧套在弹簧座上，并顶在弹簧座与缸底之间，在活塞杆向缸筒内缩回过程中，解锁机构能够使阀块从阀座上脱离开来，并且在活塞杆完全缩回后，解锁机构能够使阀块与阀座始终保持脱离状态，从而使液控单向阀始终处于打开状态。

本发明所述的液压缸，其中，弹簧座一端设有凹槽，阀块呈球形，且大半部分嵌在凹槽内。

采用上述结构后，本发明具有以下优点：本发明液压缸在将伸出在外活塞杆向缸筒内缩回过程中，即使外部油路系统停止工作，也能够通过解锁机构将液控单向阀打开，使外部油路系统与缸筒内腔一直处于导通状态，这样当车辆驾驶舱在车辆行驶过程中产生上下颠簸时，车辆驾驶舱会对液压缸产生冲击力，液压缸在车辆驾驶舱的冲击压力就能将缸筒内的液压油排出到外部油路系统，从而使活塞杆能够完全缩回，进而使车辆驾驶舱能够被完全放下来，大大提高了车辆的安全性；而当车辆驾驶舱被完全放下来后，在车辆行驶过程中，不但车辆驾驶舱的上下震动幅度会大大减少，而且解锁机构在活塞杆完全缩回后，依然能够始终保持液控单向阀处于打开状态，因此即使当车辆颠簸厉害，车辆驾驶舱的上下震动幅度变大，使车辆驾驶舱对液压缸产生较大的拉力或压力时，活塞杆也能随着车辆驾驶舱的上下震动而伸出或缩回，这样就大大减小了车辆驾驶舱对液压缸的冲击力，从而保证了液压缸的质量，有效避免了液压缸受损。

本发明液压缸中的解锁机构不但结构简单，而且还能便于本发明液压缸的集成化设计，可靠性好。

由于本发明液压缸解锁机构还包括第二弹簧，活塞杆一端设有轴向插槽，第二顶杆中部设有第一环形台阶，第一环形台阶最大外径大于轴向通道的最大内径，第二顶杆一端位于轴向插槽内，且位于轴向插槽内的第二顶杆设有第二环形台阶，第二环形台阶的最大外径大于第一环形台阶的最大外径，第二弹簧位于轴向插槽内，并套在第二顶杆上，同时顶在第二环形台阶与轴向插槽底部之间，轴向插槽开口处的内周壁上设有环形凸台，环形凸台与第一环形台阶滑动连接，因此，使得第二顶杆的长度能够大大增加，这样在活塞杆缩回缸筒内的过程中，第二顶杆就能够更早进入到轴向通道中，这样在车辆驾驶舱不再继续下降，用户关闭外部油路系统时，确保第二顶杆已经能够打开液控单向阀；而当活塞杆完全缩回后，第二顶杆整体又能藏在轴向通道和轴向插槽内，从而使第二顶杆不需占用本发明液压缸额外的长度空间，进而便于控制本发明液压缸的长度。

钢背轴承的设置能够有效保证第二顶杆在运动过程中与轴向通道及轴向插槽之间的同轴度，而且还有效提高了第二顶杆与活塞杆之间的耐磨度。

第二环形台阶由至少一个螺母构成，这样通过用户就能调整螺母在第二顶杆上位置来调整述第二弹簧的预紧力，从而大大方便解锁机构的设计与调整。

设置在环形凸台上的通孔的作用是能够使轴向插槽更快进油或排油，从而有效提高本发明液压缸的工作效率。

液压缸为多级液压缸，这样就能大大增加本发明液压缸的行程。

本发明液压缸中的液控单向阀不但结构简单，而且可靠性好，从而不但大大方便了本发明液压缸的集成化设计，而且还能便于解锁装置的设计。

本发明液压缸中的阀芯不但结构简单，而且可靠性好，从而不但大大方便了本发明液压缸的集成化设计，而且还能便于解锁装置的设计。

弹簧座与阀块的连接结构不但结构简单，而且可靠性好，从而不但大大方便了本发明液压缸的集成化设计，而且还能便于解锁装置的设计；另外，阀块的圆球形结构能够便于第二顶杆将顶开阀芯顶开，而且还能够避免第二顶杆一端与阀芯出现卡死的情况发生。

附图说明

图1是本发明液压缸的活塞杆完全缩回时的剖视结构示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖视结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明液压缸作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，本发明液压缸包括缸底1、缸筒2、活塞杆3以及液控单向阀4，缸筒2一端与缸底1连接，活塞杆3可伸缩地插在缸筒2内，缸筒2另一端与活塞杆3之间设有第一密封装置5，液控单向阀4设置在缸底1上，活塞杆3上设有一个当活塞杆3向缸筒2 内缩回过程中，能够将液控单向阀4打开，并且在活塞杆3完全缩回后，能够始终保持液控单向阀4处于打开状态，从而使外部油路系统与缸筒2内腔导通的解锁机构，缸底1上设有第一关节轴承6，活塞杆3处设有第二关节轴承7，缸底1设有用于连通液控单向阀4和缸筒 2的轴向通道8，解锁机构包括一根能够伸入到轴向通道8内，且在活塞杆3向缸筒2内缩回过程中，一端能够穿过轴向通道8并打开液控单向阀4的第二顶杆9，第二顶杆9另一端与活塞杆3连接，解锁机构还包括第二弹簧10，活塞杆3一端设有轴向插槽11，第二顶杆9 中部设有第一环形台阶12，第一环形台阶12的最大外径大于轴向通道8的最大内径，第二顶杆9一端位于轴向插槽11内，且位于轴向插槽11内的第二顶杆9设有第二环形台阶13，第二环形台阶13的最大外径大于第一环形台阶12的最大外径，在本实施例中，第一环形台阶12和轴向通道8均为圆柱形，因此第一环形台阶12的最大外径和轴向通道8的最大内径均指的是它们各自的直径；第二弹簧10位于轴向插槽11内，并套在第二顶杆9上，同时顶在第二环形台阶13与轴向插槽11底部之间，轴向插槽11开口处的内周壁上设有环形凸台 14，环形凸台14与第一环形台阶12滑动连接，环形凸台14内壁上设有钢背轴承15，钢背轴承15与第一环形台阶12滑动连接，第二环形台阶13由至少一个螺母16构成，螺母16 螺纹连接在第一环形台阶12一端的第二顶杆9上，第二弹簧10顶在第二环形螺母16与轴向插槽11底部之间，在本实施例中，螺母16为两个，两个螺母16紧靠在一起，这样就能实现双螺母预紧，避免螺母16在液压缸使用过程中相对第二顶杆9产生位移，螺母16与第二弹簧10之间可设置一个垫圈17，环形凸台14上设有至少一个通孔18，通孔18一端通过缸筒 2内腔与轴向通道8相通，通孔18另一端与轴向插槽11相通，液压缸为多级液压缸，本实施例中的液压缸为四级液压缸，轴向插槽11设置在最后一级活塞杆3上，除最后一级活塞杆3外的其它级活塞杆3一端均设有供第二顶杆9穿过的穿孔19，相邻两级活塞杆3之间均设有第二密封装置20，第一密封装置5设置在缸筒2与第一级活塞杆3之间，第一密封装置5 和第二密封装置20的具体结构、各级活塞杆3的其它具体结构、各级活塞杆3相互间的配合结构、缸筒2与第一级活塞杆3之间的配合结构均为现有常规技术，故不在此赘述，液控单向阀4包括阀座21、阀芯22、控制活塞23、第一腔室24、第二腔室25、第一通油口26和第二通油口27，阀座21、第一腔室24、第二腔室25、第一通油口26和第二通油口27均径向设置在缸底1上，且阀座21位于第一腔室24与第二腔室25之间，且阀座21上设有连通第一腔室24和第二腔室25的连接孔28，阀芯22滑动连接在第二腔室25内，阀芯22一端可与阀座21一端密封配合，控制活塞23滑动连接在第一腔室24内，轴向通道8一端与第二腔室25相通，在活塞杆3向缸筒2内缩回过程中，解锁机构能够使阀芯22从阀座21上脱离开来，并且在活塞杆3完全缩回后，解锁机构能够使阀芯22与阀座21始终保持脱离状态，从而使液控单向阀4始终处于打开状态，控制活塞23一端设有一根一端能够穿过连接孔28 并顶开阀芯22的第一顶杆29，第一通油口26与控制活塞23另一端处的第一腔室24连通，第二通油口27与连接孔28连通，控制活塞23周壁上设有密封圈30，密封圈30的设置能够避免第一通油口26和第二通油口27通过第一腔室24连通，阀芯22包括阀块31、弹簧座32 和第一弹簧33，弹簧座32滑动连接在第二腔室25内，阀块31连接在弹簧座32一端处，第一弹簧33套在弹簧座32上，并顶在弹簧座32与缸底1之间，在本实施例中，第二腔室25 一端的缸底1上连接有堵头35，第一弹簧33一端顶在堵头35上，在活塞杆3向缸筒2内缩回过程中，解锁机构能够使阀块31从阀座21上脱离开来，并且在活塞杆3完全缩回后，解锁机构能够使阀块31与阀座21始终保持脱离状态，从而使液控单向阀4始终处于打开状态，弹簧座32一端设有凹槽34，阀块31呈球形，且大半部分嵌在凹槽34内，第二顶杆9用于顶开阀芯22的一端可设计成锥形，锥形不但具有导向作用，从而能够便于第二顶杆9一端伸入轴向通道8和将顶开阀芯22顶开，避免第二顶杆9一端与轴向通道8或阀芯22之间产生卡死的状况。

本发明液压缸的工作原理是：在活塞杆3完全缩回状态时，第二顶杆9一端在第二弹簧 10的弹力作用下穿过轴向通道8并将圆球形的阀块31从阀座21上顶开，使外部油路系统与缸筒2内腔导通；当需要将活塞杆3向外伸出时，第二通油口27通过外部油路系统进油，随着活塞杆3的伸出，第二顶杆9被活塞杆3带着进行轴向运动，使第二顶杆9一端离开阀块31，接着离开轴向通道8，此时在第二通油口27持续进油下，阀块31和控制活塞23均被推离开阀座21，液控单向阀4始终处于打开状态；当外部油路系统停止工作时，即外部油路系统停止向第二通油口27注油时，在第一弹簧33在弹力作用下，阀块31顶在阀座21上，液控单向阀4关闭，此时液压缸处于锁定状态；当需要将活塞杆3缩回时，第一通油口26通过外部油路系统进油，此时控制活塞23受压后向着阀座21方向运动并压在阀座21上，第一顶杆29顶开阀块31，此时液控单向阀4打开，液压缸在车辆驾驶舱的下压作用下，活塞杆3 逐渐缩回，缸筒2内的液压油逐渐排出，在活塞杆3逐渐缩回过程中，第二顶杆9一端逐渐伸入到轴向通道8中并最终穿过轴向通道8进入到第二腔室25中，当车辆驾驶舱无法再令活塞杆3缩回时，关闭外部油路系统停止工作，即外部油路系统停止向第一通油口26注油，此时阀块31在第一弹簧33在弹力作用下向阀座21方向移动，但是在第二顶杆9一端的阻挡下，阀块31只能顶在第二顶杆9上而无法顶在阀座21上，这样就使得液控单向阀4始终处于打开状态；当车辆驾驶舱在车辆行驶过程中产生颠簸时，车辆驾驶舱就会对液压缸产生冲击力，液压缸在车辆驾驶舱的冲击压力就能将缸筒2内的液压油排出到外部油路系统，从而使活塞杆3能够完全缩回，进而使车辆驾驶舱能够被完全放下来；另外，当车辆驾驶舱的上下震动幅度变大，使车辆驾驶舱对液压缸产生较大的拉力或压力时，活塞杆3也能随着车辆驾驶舱的上下震动而伸出或缩回，这样就大大减小了车辆驾驶舱对液压缸的冲击力，从而保证了液压缸的质量，有效避免了液压缸受损。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种液压缸，包括缸底(1)、缸筒(2)、活塞杆(3)以及液控单向阀(4)，所述缸筒(2)一端与缸底(1)连接，所述活塞杆(3)可伸缩地插在缸筒(2)内，其特征在于：所述液控单向阀(4)设置在缸底(1)上，所述活塞杆(3)上设有一个当活塞杆(3)向缸筒(2)内缩回过程中，能够将液控单向阀(4)打开，并且在活塞杆(3)完全缩回后，能够始终保持液控单向阀(4)处于打开状态，从而使外部油路系统与缸筒(2)内腔导通的解锁机构。

2.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：所述缸底(1)设有用于连通液控单向阀(4)和缸筒(2)的轴向通道(8)，所述解锁机构包括一根能够伸入到轴向通道(8)内，且在活塞杆(3)向缸筒(2)内缩回过程中，一端能够穿过轴向通道(8)并打开液控单向阀(4)的第二顶杆(9)，所述第二顶杆(9)另一端与活塞杆(3)连接。

3.根据权利要求2所述的液压缸，其特征在于：所述解锁机构还包括第二弹簧(10)，所述活塞杆(3)一端设有轴向插槽(11)，所述第二顶杆(9)中部设有第一环形台阶(12)，所述第一环形台阶(12)的最大外径大于轴向通道(8)的最大内径，所述第二顶杆(9)一端位于轴向插槽(11)内，且位于轴向插槽(11)内的第二顶杆(9)设有第二环形台阶(13)，所述第二环形台阶(13)的最大外径大于第一环形台阶(12)的最大外径，所述第二弹簧(10)位于轴向插槽(11)内，并套在第二顶杆(9)上，同时顶在第二环形台阶(13)与轴向插槽(11)底部之间，所述轴向插槽(11)开口处的内周壁上设有环形凸台(14)，所述环形凸台(14)与第一环形台阶(12)滑动连接。

4.根据权利要求3所述的液压缸，其特征在于：所述环形凸台(14)内壁上设有钢背轴承(15)，所述钢背轴承(15)与第一环形台阶(12)滑动连接。

5.根据权利要求3所述的液压缸，其特征在于：所述第二环形台阶(13)由至少一个螺母(16)构成，所述螺母(16)螺纹连接在第一环形台阶(12)一端的第二顶杆(9)上，所述第二弹簧(10)顶在第二环形螺母(16)与轴向插槽(11)底部之间。

6.根据权利要求3所述的液压缸，其特征在于：所述环形凸台(14)上设有至少一个通孔(18)，所述通孔(18)一端通过缸筒(2)内腔与轴向通道(8)相通，所述通孔(18)另一端与轴向插槽(11)相通。

7.根据权利要求3或4或5或6所述的液压缸，其特征在于：所述液压缸为多级液压缸，所述轴向插槽(11)设置在最后一级活塞杆(3)上，所述除最后一级活塞杆(3)外的其它级活塞杆(3)一端均设有供第二顶杆(9)穿过的穿孔(19)。

8.根据权利要求1～6任意一项所述的液压缸，其特征在于：所述液控单向阀(4)包括阀座(21)、阀芯(22)、控制活塞(23)、第一腔室(24)、第二腔室(25)、第一通油口(26)和第二通油口(27)，所述阀座(21)、第一腔室(24)、第二腔室(25)、第一通油口(26)和第二通油口(27)均设置在缸底(1)上，且所述阀座(21)位于第一腔室(24)与第二腔室(25)之间，且所述阀座(21)上设有连通第一腔室(24)和第二腔室(25)的连接孔(28)，所述阀芯(22)滑动连接在第二腔室(25)内，所述阀芯(22)一端可与阀座(21)一端密封配合，所述控制活塞(23)滑动连接在第一腔室(24)内，所述轴向通道(8)一端与第二腔室(25)相通，在活塞杆(3)向缸筒(2)内缩回过程中，解锁机构能够使阀芯(22)从阀座(21)上脱离开来，并且在活塞杆(3)完全缩回后，解锁机构能够使阀芯(22)与阀座(21)始终保持脱离状态，从而使液控单向阀(4)始终处于打开状态，所述控制活塞(23)一端设有一根一端能够穿过连接孔(28)并顶开阀芯(22)的第一顶杆(29)，所述第一通油口(26)与控制活塞(23)另一端处的第一腔室(24)连通，所述第二通油口(27)与连接孔(28)连通。

9.根据权利要求8所述的液压缸，其特征在于：所述阀芯(22)包括阀块(31)、弹簧座(32)和第一弹簧(33)，所述弹簧座(32)滑动连接在第二腔室(25)内，所述阀块(31)连接在弹簧座(32)一端处，所述第一弹簧(33)套在弹簧座(32)上，并顶在弹簧座(32)与缸底(1)之间，在活塞杆(3)向缸筒(2)内缩回过程中，解锁机构能够使阀块(31)从阀座(21)上脱离开来，并且在活塞杆(3)完全缩回后，解锁机构能够使阀块(31)与阀座(21)始终保持脱离状态，从而使液控单向阀(4)始终处于打开状态。

10.根据权利要求9所述的液压缸，其特征在于：所述弹簧座(32)一端设有凹槽(34)，所述阀块(31)呈球形，且大半部分嵌在凹槽(34)内。