CN107630861B - 一种可灵活调整的安全自锁油缸 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可灵活调整的安全自锁油缸，包括缸体，所述缸体后端安装有后端盖，所述缸体内设有活塞，活塞上安装活塞杆，所述活塞杆包括调整支撑杆和顶杆，调整支撑杆和顶杆通过自锁组件配合安装。本发明能够减少缸筒壁与活塞和自锁组件之间的摩擦，从而解决油缸内壁精密度磨损，降低寿命的问题；并且安装简单，可灵活调整锁定位置，生产本发明产品工艺简单，成本低，方便本发明产品的零件更换。
Description
【技术领域】
本发明涉及油缸技术领域，涉及可灵活调整的安全自锁油缸。
【背景技术】
在现有的流体介质制动技术中用的机械油缸，当液体介质给力发生意变化或者无法抵抗被油缸顶起的物体重力变化而产生意外危险。现有的油缸把特重物体顶起到指定高处位置时，当压力机、送油管出现故障或者其他装配件出现漏油问题，此时油缸内流体介质的承力就会发生变化，被顶起的特重物体因故障在自身重力下出现落下从而导致危险发生。
现有的模具注塑产品的行业中，模具无方便做反动力机构时，而且现有的油缸无法抵抗注塑动力而与之相连的滑块被轻微反向移动，此时滑块无法封胶导致注塑出来的产品出现缺陷；另外现在的技术油缸不方便安装使用，安装需特制钳具，定位精度难以调整或无法调整无法达到精密自锁与自动解锁的需求，自身内部结构复杂，零件加工工艺复杂，生产成本高，零件寿命不长，不方便使用或更换零件。
中国专利：申请号201110319429.3公开了一种强力自锁油缸，包括缸体，所述缸体后端安装有后端盖，所述缸体前端安装有前导套，所述缸体内设有主活塞，主活塞上安装活塞杆，所述活塞杆中间制有凸环，在所述活塞、所述缸体、所述活塞杆和所述凸环组成的环形空间内设有自锁机构。
中国专利：申请号201510154035.5公开了一种带缓冲的强力机械自锁液压缸，属于液压缸结构技术领域。所述液压缸处于解锁状态时，向无杆腔加压，活塞杆至行程末端时，支撑块进入钢球架内，利用压缩弹簧、钢球、锁紧块以及钢球架的配合实现液压缸自锁，通过向有杆腔加压实现液压缸解锁；缓冲套套装在缓冲螺母上，通过缓冲套与缸盖内径之间形成的环形过油间隙小于缓冲套与锁紧螺母之间形成的环形过油间隙实现回程缓冲。
上述两个发明都已经解决了油缸自锁的问题，但是还存在安装不方便，结构复杂，零件加工工艺复杂，生产成本高，自锁组件与缸筒壁摩擦，零件寿命不长，不方便使用或更换零件的问题。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种可灵活调整的安全自锁油缸。
本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种可灵活调整的安全自锁油缸，包括缸体，所述缸体后端安装有后端盖，所述缸体内设有活塞，活塞上安装活塞杆，所述活塞杆包括调整支撑杆和顶杆，调整支撑杆和顶杆通过自锁组件配合安装。
进一步的，所述顶杆的一端可轴向运动的穿过缸体前端露出缸体，另一端留在缸体内部并设有盲孔；所述调整支撑杆一端与后端盖安装固定，另一端插入顶杆的盲孔。
进一步的，所述调整支撑杆插入顶杆的盲孔的一端设有用于自锁的限位槽。
进一步的，所述限位槽远离顶杆的一侧设有用于连接调整支撑杆外表面的过渡面。
进一步的，所述过渡面包括斜面或者弧面。
进一步的，所述调整支撑杆在远离顶杆的末端设有固定件和垫片。
进一步的，所述自锁组件包括套在顶杆靠近调整支撑杆一端外径的弹簧，以及配合限位槽使用的自锁件。
进一步的，所述活塞包括套在靠近调整支撑杆端的顶杆外径上的支力活塞，以及安装固定在支力活塞并远离顶杆的定位活塞。
进一步的，所述后端盖包括安装在缸体远离顶杆一端的封油底座，和与封油底座安装固定并用于安装调整支撑杆的固定底座。
进一步的，所述垫片两个平面设有向外凸起的斜齿。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过组合形式的活塞杆并配合自锁组件的结构，使得油缸自锁得到大大的提升，增加了油缸的安全性能，有效的解决了传统油缸不能自锁的问题；同时也改变可现有自锁油缸安装不方便，结构复杂，零件加工工艺复杂，生产成本高，零件寿命不长，不方便使用或更换零件的问题。
本发明能够减少缸筒壁与活塞和自锁组件之间的摩擦，从而解决油缸内壁精密度磨损，降低寿命的问题；并且安装简单，可灵活调整锁定位置，生产本发明产品工艺简单，成本低，方便本发明产品的零件更换。
【附图说明】
图1为一实施例可灵活调整的安全自锁油缸的结构示意图；
图2为图1另一状态的结构示意图；
图3为另一实施例可灵活调整的安全自锁油缸的结构剖视示意图；
图4为图1的结构放大示意图；
图5为图3的结构放大示意图；
图6为垫片的结构示意图。
图中标识：1a-顶杆、1b-调整支撑杆、2-缸体、3a-封油底座、3b-固定底座、4-垫片、5-螺母、6-定位活塞、7a-多面体、7b-滚珠、8-弹簧、9-支力活塞、10-盲孔、11-限位凸缘、12-限位槽、20-出油口、21-进油口。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“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的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参考附图1所示，本发明提供了一种可灵活调整的安全自锁油缸，包括缸体2，所述缸体2后端安装有后端盖，所述缸体2内设有活塞，活塞上安装活塞杆，所述活塞杆包括调整支撑杆1b和顶杆1a，调整支撑杆1b和顶杆1a通过自锁组件配合安装。本实施例中后端盖设有供调整支撑杆1b穿过的固定孔，进一步的固定孔设有内螺纹，调整支撑杆1b远离顶杆1a的一端设有外螺纹，调整支撑杆1b与后端盖通过螺纹安装。通过组合形式的活塞杆，并在活塞组合之间这种自锁组件能够更好的保证自锁的精确度和安全性，并且降低生产的难道，解决了传统自锁油缸结构复杂加工难和使用成本高的问题。
参考附图1、2、3所示本实施例进一步的，所述调整支撑杆1b在远离顶杆1a的末端设有固定件和垫片4。这里需要说明的是调整支撑杆1b与后端盖通过螺纹安装，同时调整支撑杆1b的末端部分露出后端盖通过固定件固定安装。本实施例中固定件为螺母4与调整支撑杆1b螺纹配合固定，垫片4设在螺母4与后端盖之间。另外的实施例固定件可以是扣件，通过在固定件末端设置扣孔进行安装固定。垫圈有效的增加锁紧固定调整支撑杆1b的效果，有效保证螺母4固定调整支撑杆1b末端，增加了活塞杆整体的稳定性。
参考附图6所示本实施例进一步的，所述垫片4两个平面设有向外凸起的斜齿。该斜齿凸起的方向与螺母4配合调整支撑杆1b螺纹锁紧的方向相同。需要说明的是该斜齿能够起到增加锁紧效果的目的，同时有效防止调整支撑杆1b出现震动引起的转动从而出现螺母4松动的问题有效的保证了安全。
参考附图1、2、3所示本实施例进一步的，所述顶杆1a的一端可轴向运动的穿过缸体2前端露出缸体2，另一端留在缸体2内部并设有盲孔10；所述调整支撑杆1b一端与后端盖安装固定，另一端插入顶杆1a的盲孔10。活塞设在顶杆1a留在缸体2内部的一端上，并能够跟随顶杆1a在缸体2内部做轴向运动，活塞将缸体2内部分隔为承压部分和泄压部分，承压部分和泄压部分通过进油口21和出油口20分别连接油管。
参考附图4、5所示本实施例进一步的，所述调整支撑杆1b插入顶杆1a的盲孔10的一端设有用于自锁的限位槽12。所述限位槽12远离顶杆1a的一侧设有用于连接调整支撑杆1b外表面的过渡面，调整支撑杆1b插入顶杆1a的盲孔10的那部分只要目的是用于生产与维修时按装防呆作用，但产品的使用功能只要是过渡面。所述过渡面包括斜面或者弧面。本实施例中过渡面斜面；另一实施例中过渡面为圆弧的弧面。通过过渡面的形式可以在自锁过程中有效的锁住自锁件防止出现意外，同时在解锁过程可以达到自锁件顺畅从限位槽12中出来，保证油缸正常工作。
参考附图4所示本实施例进一步的，所述自锁组件包括套在顶杆1a靠近调整支撑杆1b一端外径的弹簧8，以及配合限位槽12使用的自锁件。本实施例中自锁件为滚珠7b，若干个滚珠7b均匀的设在支力活塞9与定位活塞6之间的腔体，这里对应滚珠7b的将过渡面设为圆弧面。自锁件能够配合过渡面起到自锁的目的，能够防止油缸漏油泄压的情况下出现下滑的问题，保证安全。需要说明的是弹簧8设在凸缘与支力活塞9形成的腔体，弹簧8为压力弹簧足以顶起活塞，以防组合的活塞意外复位发危险，就算油缸漏油或者给油管漏油，组合的活塞也不会因自身重力回位，只有等待油缸反向油质传递压力给组合的活塞，压力不断增加直至抵抗弹簧8的弹力后组合的活塞才能复位。
参考附图5所示本实施例进一步的，另外的实施例中自锁件为金属材料制成的横截面的多面体7a，这里对应多面体7a的将过渡面设为斜面，所述多面体7a与定位活塞6和支力活塞9通过倾斜面接触，接触面分别为第一倾斜面和第二倾斜面，第一倾斜面与轴线的夹角比第二倾斜面与轴线的夹角小。斜面能够保证在顶杆1a解锁过程中能更好快速的解锁。
为了锁紧的效果更好，顶杆1a靠近调整支撑杆1b一端设有契合自锁件的契合面，如上述的配合多面体7a设置的倾斜面。
本实施例进一步的，所述活塞包括套在靠近调整支撑杆1b端的顶杆1a外径上的支力活塞9，以及安装固定在支力活塞9并远离顶杆1a的定位活塞6。本实施例中通过支力活塞9和定位活塞6组合的形式能够使得安装更加方便，零件加工更高效。
支力活塞9在实施例中起到了导向作用，在锁紧过程使得拉力传给定位活塞，自动解锁过程又将拉力传给顶杆，减少缸筒壁与活塞之间的摩擦，从而解决油缸内壁精密度磨损，降低寿命的问题。定位活塞在本实施例中起到锁紧的作用，锁紧工作过程用于定位自锁件，保证自锁件在预定的位置，有效的保证的自锁的效果，保证了安全。
参考附图4、5所示本实施例进一步的，支力活塞9与定位活塞6之间设有安装自锁件和顶杆1a的限位凸缘11的腔体，使得顶杆1a的限位凸缘11能够在支力活塞9与定位活塞6之间做一定的轴向移动。使得自锁过程中油缸的内壁没有横向压力组合的活塞减少了横向压力产生与油缸内壁的磨擦力，大大地保护了油缸内壁的精度寿命。
顶杆1a与支力活塞9连接的末端设有限位凸缘11，支力活塞9与限位凸缘11之间设有弹簧8放置位。
进一步的，所述后端盖包括安装在缸体2远离顶杆1a一端的封油底座，和与封油底座安装固定并用于安装调整支撑杆1b的固定底座3b。油封底座设有密封圈，有效的防止漏油保证安全，通过组合的后端该形式能够有效的降低了油缸安装组装的难度。
需要说明的是油封底座、支力活塞9和缸体2前端在分别与调整支撑杆1b和顶杆1a配合的位置设有O型密封圈，能够有效的防止油缸漏油。
工作时：
锁紧工作过程：
当油缸的进油孔进油时，油压的作用下活塞组合会将顶杆1a与自锁件往A区推到指定位置，此过程中由于自锁件需要占据空间从而占据了支力活塞9中腔体的多余空间，同此过程中自锁件与调整支撑杆1b做磨擦滑动。当活塞组合推到调整支撑杆1b的限位槽12的过渡面后顶杆1a先停止，此时定位活塞6的动力转变斜面将自锁件推进调整支撑杆1b的限位槽12的过渡面，进而定位活塞6的定位凹槽将自锁件锁定在调整支撑杆1b的限位槽12的过渡面上，从而调整支撑杆1b的限位槽12的过渡面与顶杆1a的契合面和定位活塞6紧密接触达到定位效果，就是达到了自锁的目的。
此时顶杆1a与支力活塞9之间的弹簧8，能够顶起活塞组合(支力活塞9与定位活塞6)，进一步的防止活塞组合意外复位发危险。当油缸漏油或者给油管漏油，活塞组合也不会因重物自身重力发生回位，也就是说只有油缸反向油压(解锁油压)才能使活塞组合回位，当解锁油压的压力不断增加直至抵抗弹簧8的弹力后活塞组合才能复位，支力活塞9中多余的腔体为解锁提供了可行条件。
自动解锁过程：
当进油孔出油时，B区内的油压给力减少而出油口20进油使A区的油压给力增加，压力不断增加直至抵抗弹簧8的弹力后，将活塞组合往B区推动，而此推动距离刚好是支力活塞9中腔体的多余空间距离，而定位活塞6随着离开自锁件不再接触。这时被锁定在调整支撑杆1b的过渡面的自锁件，在顶杆1a的契合面斜向转变推力下自锁件离开调整支撑杆1b的过渡面，从而自锁件间接占据了支力活塞9中腔体的多余空间，接着活塞组合继续推动往B区运动达到自动解锁的目的。
本发明考虑了缸筒壁的精密度不受磨损，安装简单，可灵活调整锁定位置，生产本发明产品工艺简单，成本低，方便本发明产品的零件更换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种可灵活调整的安全自锁油缸，包括缸体(2)，所述缸体(2)后端安装有后端盖，所述缸体(2)内设有活塞，活塞上安装活塞杆，其特征在于：所述活塞杆包括调整支撑杆(1b)和顶杆(1a)，调整支撑杆(1b)和顶杆(1a)通过自锁组件配合安装；
所述自锁组件包括自锁件，所述自锁件和活塞分别与顶杆(1a)靠近调整支撑杆(1b)的一端活动连接；
所述调整支撑杆(1b)设有配合自锁件实现自锁的限位槽(12)过渡面；
所述顶杆(1a)的一端可轴向运动的穿过缸体(2)前端露出缸体(2)，另一端留在缸体(2)内部并设有盲孔(10)；所述调整支撑杆(1b)一端与后端盖安装固定，另一端插入顶杆(1a)的盲孔(10)；
所述调整支撑杆(1b)插入顶杆(1a)的盲孔(10)的一端设有用于自锁的限位槽(12)；
所述限位槽(12)远离顶杆(1a)的一侧设有用于连接调整支撑杆(1b)外表面的过渡面；
所述过渡面包括斜面或者弧面；
所述自锁组件包括套在顶杆(1a)靠近调整支撑杆(1b)一端外径的弹簧(8)；
所述活塞包括套在靠近调整支撑杆(1b)端的顶杆(1a)外径上的支力活塞(9)，以及安装固定在支力活塞(9)并远离顶杆(1a)的定位活塞(6)。
2.如权利要求1所述的可灵活调整的安全自锁油缸，其特征在于：所述调整支撑杆(1b)在远离顶杆(1a)的末端设有固定件和垫片(4)。
3.如权利要求1所述的可灵活调整的安全自锁油缸，其特征在于：所述后端盖包括安装在缸体(2)远离顶杆(1a)一端的封油底座(3a)，和与封油底座安装固定并用于安装调整支撑杆(1b)的固定底座(3b)。
4.如权利要求2所述的可灵活调整的安全自锁油缸，其特征在于：所述垫片(4)两个平面设有向外凸起的斜齿。
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