CN108006007A - 机械锁紧二级液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机械锁紧二级液压缸，第一活塞杆滑动安装在第一缸体内，第二活塞杆滑动安装在第一活塞杆内，在靠近第一缸体两端的位置分别设有第一油口和第二油口；第一活塞杆远离第二活塞杆的一端设有第一活塞杆连通端面和内腔的第一中心油路，第二活塞杆靠近自由端的一端设有第三油口，第三油口通过第二中心油路和侧壁油路与第一活塞杆的内腔连通；在第二活塞杆与第一缸体之间设有第一锁紧装置；在第一活塞杆与第二活塞杆之间设有第二锁紧装置。通过采用上述的结构，控制液压油的进油方式，能够使液压缸运动到两级行程端部时可以机械锁定，行程到位后即可停机减少动力消耗，系统可靠性高。

Description

机械锁紧二级液压缸

技术领域

本发明涉及一种液压缸结构，特别是一种机械锁紧二级液压缸。

背景技术

有一工况需要液压缸伸出到两个工作位置，并且需要长时间的保持较高精度。现有技术中的液压缸结构，需要液压油持续保压，工作精度难以保证。

中国专利文献CN104776085A记载了一种带缓冲的强力机械自锁液压缸，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。本发明的液压缸锁定可靠且解锁简便，缓冲结构能减缓缩回末端的运行速度，避免缩回末端的冲击 ；液压缸启动时，液压油能通过快速过油间隙通过，不会产生启动速度较慢的现象。但是该结构只能实现一个工作位置的锁定，不能适应工况的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种机械锁紧二级液压缸，能够适应在两个工作位置锁定的工况，且要求锁定可靠，保持锁定时间长。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种机械锁紧二级液压缸，第一活塞杆滑动安装在第一缸体内，第二活塞杆滑动安装在第一活塞杆内，在靠近第一缸体两端的位置分别设有第一油口和第二油口；

第一活塞杆远离第二活塞杆的一端设有第一活塞杆连通端面和内腔的第一中心油路，第二活塞杆靠近自由端的一端设有第三油口，第三油口通过第二中心油路和侧壁油路与第一活塞杆的内腔连通；

在第二活塞杆与第一缸体之间设有第一锁紧装置；

在第一活塞杆与第二活塞杆之间设有第二锁紧装置。

优选的方案中，在第一缸体的底部设有第一缓冲腔，在第一活塞杆的底部设有与第一缓冲腔内壁形成密封的第一缓冲套；

在第一活塞杆内腔的底部设有第二缓冲腔，在第二活塞杆的底部设有与第二缓冲腔内壁形成密封的第二缓冲套。

优选的方案中，第一油口与第一缓冲腔连通，在第一活塞杆的底部端面设有第一端面过油槽，第一端面过油槽将第一中心油路与第一缓冲腔连通。

优选的方案中，在第二活塞杆的底部端面设有第二端面过油槽，第二端面过油槽将第一中心油路与第二缓冲腔连通。

优选的方案中，在第一活塞杆的底部，第一活塞与第一活塞杆滑动密封连接，第一活塞与第一活塞杆之间设有第一碟簧，第一锁紧块与第一活塞滑动连接，第一锁紧块与第一活塞之间设有第一弹簧；

在第一活塞杆的第一端盖设有沿径向串动的第一钢球。

优选的方案中，所述的第一锁紧块设有向第一端盖方向延伸的边沿，所述的边沿与第一活塞杆的外壁之间设有第一支撑块，第一支撑块上设有第一球窝，第一球窝与第一锁紧块的边沿之间构成容纳第一钢球的空间。

优选的方案中，在第二活塞杆的底部，第二活塞与第二活塞杆滑动密封连接，第二活塞与第二活塞杆之间设有第二碟簧，第二锁紧块与第二活塞滑动连接，第二锁紧块与第二活塞之间设有第二弹簧；

在第二活塞杆的第二端盖设有沿径向串动的第二钢球。

优选的方案中，所述的第二锁紧块设有向第二端盖方向延伸的边沿，所述的边沿与第一活塞杆的外壁之间设有第一支撑块，第一支撑块上设有第一球窝，第一球窝与第一锁紧块的边沿之间构成容纳第一钢球的空间。

优选的方案中，侧壁油路位于第二弹簧的位置。

优选的方案中，在第二活塞的滑动行程内，在第二活塞的内壁和/或第二活塞杆的外壁还设有通油槽，以使侧壁油路在第二活塞的滑动行程内保持连通。

本发明提供的一种机械锁紧二级液压缸，通过采用上述的结构，控制液压油的进油方式，能够使液压缸运动到两级行程端部时可以机械锁定，行程到位后即可停机减少动力消耗，即使出现液压泄露等原因导致液压系统失压，该缸仍然可以在各级的全伸出状态长时间保持，系统可靠性高。适用于要求在两个工作位置精确锁定的工况。在优选的方案中，本发明的液压缸在活塞杆缩回接近行程底部时，缓冲套会形成缓冲效果，避免活塞与缸底猛烈撞击。减少冲击振动，提高系统安全性。本发明的液压缸可以长时间保持在多个全伸出状态，可应用于位置保持精度较高的装置上，如太阳能电池板角度调整装置等设备上，可靠性高、安全性好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的主视半剖示意图。

图中：第一油口1，第一缓冲套2，第一碟簧3，第一活塞4，第一弹簧5，第一锁紧块6，第一支撑块7，第二缓冲套8，第二碟簧9，第二活塞10，第二弹簧11，第二锁紧块12，第二支撑块13，第一活塞杆14，第二油口15，第一钢球16，第二活塞杆17，第二钢球18，第三油口19，第一端面过油槽20，第一中心油路21，第一缸体22，第二端面过油槽23，侧壁油路24，第二中心油路25，第一球窝26，第二球窝27，第一缓冲腔28，第二缓冲腔29，第一端盖30，第二端盖31。

具体实施方式

如图1中，一种机械锁紧二级液压缸，第一活塞杆14滑动安装在第一缸体22内，第二活塞杆17滑动安装在第一活塞杆14内，在靠近第一缸体22两端的位置分别设有第一油口1和第二油口15；

第一活塞杆14远离第二活塞杆17的一端设有第一活塞杆14连通端面和内腔的第一中心油路21，第二活塞杆17靠近自由端的一端设有第三油口19，第三油口19通过第二中心油路25和侧壁油路24与第一活塞杆14的内腔连通；

在第二活塞杆17与第一缸体22之间设有第一锁紧装置；

在第一活塞杆14与第二活塞杆17之间设有第二锁紧装置。由此结构，分别从第一油口1、第二油口15和第三油口19通入高压液压油，即可控制第一活塞杆14和第二活塞杆17的伸缩，并在极限位置通过锁紧装置锁定当前状态，从而长时间保持工作状态。

优选的方案中，在第一缸体22的底部设有第一缓冲腔28，在第一活塞杆14的底部设有与第一缓冲腔28内壁形成密封的第一缓冲套2；

在第一活塞杆14内腔的底部设有第二缓冲腔29，在第二活塞杆17的底部设有与第二缓冲腔29内壁形成密封的第二缓冲套8。由此结构，能够缓冲活塞杆对缸体的冲击。

优选的方案中，第一油口1与第一缓冲腔28连通，在第一活塞杆14的底部端面设有第一端面过油槽20，第一端面过油槽20将第一中心油路21与第一缓冲腔28连通。由此结构，便于扩大液压作用力对第一活塞杆14的有效面积。

优选的方案中，在第二活塞杆17的底部端面设有第二端面过油槽23，第二端面过油槽23将第一中心油路21与第二缓冲腔29连通。由此结构，便于扩大液压作用力对第二活塞杆17的有效面积。

优选的方案中，在第一活塞杆14的底部，第一活塞4与第一活塞杆14滑动密封连接，第一活塞4与第一活塞杆14之间设有第一碟簧3，第一锁紧块6与第一活塞4滑动连接，第一锁紧块6与第一活塞4之间设有第一弹簧5；

在第一活塞杆14的第一端盖30设有沿径向串动的第一钢球16。

优选的方案中，所述的第一锁紧块6设有向第一端盖30方向延伸的边沿，所述的边沿与第一活塞杆14的外壁之间设有第一支撑块7，第一支撑块7上设有第一球窝26，第一球窝26与第一锁紧块6的边沿之间构成容纳第一钢球16的空间。

优选的方案中，在第二活塞杆17的底部，第二活塞10与第二活塞杆17滑动密封连接，第二活塞10与第二活塞杆17之间设有第二碟簧9，第二锁紧块12与第二活塞10滑动连接，第二锁紧块12与第二活塞10之间设有第二弹簧11；

在第二活塞杆17的第二端盖31设有沿径向串动的第二钢球18。

优选的方案中，所述的第二锁紧块12设有向第二端盖31方向延伸的边沿，所述的边沿与第一活塞杆14的外壁之间设有第一支撑块7，第一支撑块7上设有第一球窝26，第一球窝26与第一锁紧块6的边沿之间构成容纳第一钢球16的空间。由上述的结构，便于实现利用液压油的自动锁定和解锁。

优选的方案中，侧壁油路24位于第二弹簧11的位置。

侧壁油路24的一部分位于第二活塞杆17，另一部分位于第二活塞10，在第二活塞10的滑动过程中，容易被封堵，或者造成油压不稳定。进一步优选的方案中，在第二活塞10的滑动行程内，在第二活塞10的内壁和/或第二活塞杆17的外壁还设有通油槽，以使侧壁油路24在第二活塞10的滑动行程内保持连通。由此结构，克服了第二活塞10在滑动解锁过程中侧壁油路24被封堵的问题。

使用时，当向第一油口1通入高压液压油，高压液压油推动第一活塞杆14向图1的右侧运动，直至第一锁紧块6与第一钢球16接触，第一锁紧块6后退，第一钢球16落入到第一球窝26内，在第一弹簧5的作用下，第一锁紧块6前进，将第一钢球16锁定，第一钢球16被安装在被第一端盖30固定压紧的钢球座上，在钢球座上设有多个孔，第一钢球16在孔道内串动。由此实现第一级工作位置的锁定。继续通入高压液压油，高压液压油从第一中心油路21和第二端面过油槽23作用到第二活塞10的端面，第二活塞杆17向右侧运动，直至第二锁紧块12将第二钢球18锁定，由此实现第一级工作位置的锁定。

当向第三油口19通入高压液压油时，第二活塞10被液压油经过第二中心油路25和侧壁油路24推动向左运动，压缩第二碟簧9，第二钢球18与第二支撑块13脱离，第二活塞杆17的锁定被解除，第二活塞杆17缩回，接近行程底部时缓冲套会形成缓冲效果，避免活塞与缸底猛烈撞击；向第二油口15通入高压液压油时，第一活塞杆14的锁定被解除，第一活塞杆14缩回。

实际工况下，有可能出现第一活塞杆14和第二活塞杆17同时伸出的情形，此时向第一油口1通入一路高压液压油，向第三油口19通入另一路高压液压油，由于第三油口19存在背压，此时第二活塞杆17不会伸出，确保能够被锁定在第一级工作位置。或者在第一活塞杆14和第二活塞杆17完全伸出后，再在第三油口19通入高压液压油使第二活塞杆17缩回。从而实现单级活塞杆伸出的锁定。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明记载的技术特征，在互不冲突的前提下，能够自由组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机械锁紧二级液压缸，其特征是：第一活塞杆（14）滑动安装在第一缸体（22）内，第二活塞杆（17）滑动安装在第一活塞杆（14）内，在靠近第一缸体（22）两端的位置分别设有第一油口（1）和第二油口（15）；

第一活塞杆（14）远离第二活塞杆（17）的一端设有第一活塞杆（14）连通端面和内腔的第一中心油路（21），第二活塞杆（17）靠近自由端的一端设有第三油口（19），第三油口（19）通过第二中心油路（25）和侧壁油路（24）与第一活塞杆（14）的内腔连通；

在第二活塞杆（17）与第一缸体（22）之间设有第一锁紧装置；

在第一活塞杆（14）与第二活塞杆（17）之间设有第二锁紧装置。

2.根据权利要求1所述的一种机械锁紧二级液压缸，其特征是：在第一缸体（22）的底部设有第一缓冲腔（28），在第一活塞杆（14）的底部设有与第一缓冲腔（28）内壁形成密封的第一缓冲套（2）；

在第一活塞杆（14）内腔的底部设有第二缓冲腔（29），在第二活塞杆（17）的底部设有与第二缓冲腔（29）内壁形成密封的第二缓冲套（8）。

3.根据权利要求2所述的一种机械锁紧二级液压缸，其特征是：第一油口（1）与第一缓冲腔（28）连通，在第一活塞杆（14）的底部端面设有第一端面过油槽（20），第一端面过油槽（20）将第一中心油路（21）与第一缓冲腔（28）连通。

4.根据权利要求2所述的一种机械锁紧二级液压缸，其特征是：在第二活塞杆（17）的底部端面设有第二端面过油槽（23），第二端面过油槽（23）将第一中心油路（21）与第二缓冲腔（29）连通。

5.根据权利要求2所述的一种机械锁紧二级液压缸，其特征是：在第一活塞杆（14）的底部，第一活塞（4）与第一活塞杆（14）滑动密封连接，第一活塞（4）与第一活塞杆（14）之间设有第一碟簧（3），第一锁紧块（6）与第一活塞（4）滑动连接，第一锁紧块（6）与第一活塞（4）之间设有第一弹簧（5）；

在第一活塞杆（14）的第一端盖（30）设有沿径向串动的第一钢球（16）。

6.根据权利要求5所述的一种机械锁紧二级液压缸，其特征是：所述的第一锁紧块（6）设有向第一端盖（30）方向延伸的边沿，所述的边沿与第一活塞杆（14）的外壁之间设有第一支撑块（7），第一支撑块（7）上设有第一球窝（26），第一球窝（26）与第一锁紧块（6）的边沿之间构成容纳第一钢球（16）的空间。

7.根据权利要求2所述的一种机械锁紧二级液压缸，其特征是：在第二活塞杆（17）的底部，第二活塞（10）与第二活塞杆（17）滑动密封连接，第二活塞（10）与第二活塞杆（17）之间设有第二碟簧（9），第二锁紧块（12）与第二活塞（10）滑动连接，第二锁紧块（12）与第二活塞（10）之间设有第二弹簧（11）；

在第二活塞杆（17）的第二端盖（31）设有沿径向串动的第二钢球（18）。

8.根据权利要求7所述的一种机械锁紧二级液压缸，其特征是：所述的第二锁紧块（12）设有向第二端盖（31）方向延伸的边沿，所述的边沿与第一活塞杆（14）的外壁之间设有第一支撑块（7），第一支撑块（7）上设有第一球窝（26），第一球窝（26）与第一锁紧块（6）的边沿之间构成容纳第一钢球（16）的空间。

9.根据权利要求7所述的一种机械锁紧二级液压缸，其特征是：侧壁油路（24）位于第二弹簧（11）的位置。

10.根据权利要求9所述的一种机械锁紧二级液压缸，其特征是：在第二活塞（10）的滑动行程内，在第二活塞（10）的内壁和/或第二活塞杆（17）的外壁还设有通油槽，以使侧壁油路（24）在第二活塞（10）的滑动行程内保持连通。