CN109723698B - 一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明属于控制领域，具体涉及一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸。包括外活塞杆、内活塞杆、弹簧、作动器外筒、作动器内筒、固定活塞杆、环形力传感器。可解决轴向空间小、运行平稳无冲击、位置检测及应急问题。

Description

一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸

技术领域

本发明属于控制领域，具体涉及一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸。

背景技术

目前航海领域中，尤其是水下航行器，其流水孔多采用敞开无盖板方式，而新型水下航行器需要有盖板以减少航行阻力，盖板的开启方式一般为带有应急功能的作动器执行，同时作动器的安装空间非常有限，常用的作动器有机电作动器和液压作动器，机电作动器在水下工作时其应急方式复杂，且电器元件的水密性能有待考证；现有方式的液压作动器轴向长度较长不利于安装，同时其应急方式多采用气动方式，并需要配备专门的气源。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸，可解决轴向空间小、运行平稳无冲击、位置检测及应急问题。

为解决上述技术问题，本发明一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸，包括外活塞杆、内活塞杆、弹簧、作动器外筒、作动器内筒、固定活塞杆、环形力传感器，固定活塞杆为安装基底，内活塞杆套装在固定活塞杆外；作动器内筒套装在内活塞杆外，同时，作动器内筒的底部嵌套在固定活塞杆的环形槽内，作动器内筒底部的油口处凸出一个圆形小台，安装在固定活塞杆的沉孔内，起定位作用；环形力传感器套装在作动器内筒底部的环形槽内；弹簧套装在作动器内筒外，并压在环形力传感器表面；外活塞杆套装在弹簧外，并压在弹簧上；外活塞杆卡在内活塞杆的挡肩上，使得外活塞杆和内活塞杆通过锁紧螺母连接在一起；作动器外筒套装在外活塞杆外，同时，作动器外筒套装在作动器内筒底部凸出环带外；作动器外筒与作动器内筒、固定活塞杆连接在一起；外活塞杆和作动器外筒间的空气通过外活塞杆上的通气小孔与弹簧腔空气沟通；弹簧腔空气通过环形力传感器的安装间隙与环形力传感器的走线槽孔沟通；作动器内筒底部开有环形力传感器的走线孔；固定活塞杆和内活塞杆间的空气通过两者底部的通气孔及作动器内筒底部侧壁小孔与环形力传感器的走线槽孔沟通；环形力传感器的走线槽与外界Ⅰ口沟通。

内活塞杆和外活塞杆通过锁紧螺母固定在一起。

还包括作动螺栓，作动螺栓螺纹连接在内活塞杆内。

与内活塞杆内壁接触的固定活塞杆头部活塞处安装有密封组件。

与作动器内筒内壁接触的内活塞杆的底部活塞处安装有密封组件，与内活塞杆的外壁接触处的作动器内筒头部导向段处安装有密封组件。

与作动器内筒底部外壁接触处的固定活塞杆的环形槽内处安装有密封组件；作动器内筒底部的Ⅲ油口凸出圆形小台处安装有密封组件。

与内活塞杆的外壁挡肩接触连接的外活塞杆头部处安装有密封组件；与外活塞杆外壁接触的作动器外筒的头部导向段处安装有密封组件。

作动器外筒底部嵌套的作动器内筒底部凸出环带外壁处安装有密封组件。

本发明的有益技术效果在于：在水下一定深度时，靠水压可以将该作动器活塞缩回压紧。

单出杆对称作动器的高度紧凑复合结构，各个部件间的嵌套关系及连接方式。

锥形渐变及方形渐遮的节流窗口缓冲方式，有效吸收作动器活塞到位冲击。

封闭容腔内的气压平衡处理结构，多个密闭气腔的有效沟通及与外界平衡。

预压弹簧强制伸出的应急方式，确保弹簧能够克服摩擦力及一定负载能力。

高精度环形力传感器的检测功能，在有限紧凑的空间布局下能够根据压力输出值的大小对应判断作动器活塞位置。

各处密封结构既能保证液压介质的密封性能，又能保证水下航行器的水密性，防止作动器内部器件浸水。

附图说明

图1为本发明一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸剖视图。

图中1为外活塞杆、2为内活塞杆、3为弹簧、4为作动器外筒、5为作动器内筒、6为固定活塞杆、7为环形力传感器、8为连接螺栓、9为锁紧螺母、10为作动螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸，包括外活塞杆1、内活塞杆2、弹簧3、作动器外筒4、作动器内筒5、固定活塞杆6、环形力传感器7、连接螺栓8、锁紧螺母9、作动螺栓10，固定活塞杆6为安装基底，内活塞杆2套装在固定活塞杆6外；作动器内筒5套装在内活塞杆2外，同时，作动器内筒5的底部嵌套在固定活塞杆6基底的环形槽内，作动器内筒5底部的油口处凸出一个圆形小台，安装在固定活塞杆6基底的沉孔内，起定位作用；带定位销的环形力传感器7套装在作动器内筒5底部的环形槽内；弹簧3套装在作动器内筒5外，并压在环形力传感器7表面；外活塞杆1套装在弹簧3外，并压在弹簧3上；同时，外活塞杆1卡在内活塞杆2的挡肩上，并靠锁紧螺母9紧固，使得外活塞杆1和内活塞杆2连接在一起；作动器外筒4套装在外活塞杆1外，同时，作动器外筒4套装在作动器内筒5底部凸出环带外；作动器外筒4与作动器内筒5、固定活塞杆6通过连接螺栓8连接在一起；作动螺栓10靠螺纹连接在内活塞杆2内。外活塞杆1和作动器外筒4间的空气通过外活塞杆1上的通气小孔与弹簧腔空气沟通；弹簧腔空气通过环形力传感器7的安装间隙与环形力传感器7的走线槽孔沟通；作动器内筒5底部开有环形力传感器7的走线孔；固定活塞杆6和内活塞杆2间的空气通过两者底部的通气孔及作动器内筒5底部侧壁小孔与环形力传感器7的走线槽孔沟通；环形力传感器7的走线槽孔与外界Ⅰ口沟通。

与内活塞杆2内壁接触的固定活塞杆6头部活塞处安装有密封组件；

与作动器内筒5内壁接触的内活塞杆2的底部活塞处安装有密封组件；

与内活塞杆2的外壁接触处的作动器内筒5头部导向段处安装有密封组件；

与作动器内筒5底部外壁接触处的固定活塞杆6的环形槽内处安装有密封组件；

作动器内筒5底部的Ⅲ油口凸出圆形小台处安装有密封组件；

与内活塞杆2的外壁挡肩接触连接的外活塞杆1头部处安装有密封组件；

与外活塞杆1外壁接触的作动器外筒4的头部导向段处安装有密封组件；

与作动器外筒4底部嵌套的作动器内筒5底部凸出环带外壁处安装有密封组件。

作动器外筒4、作动器内筒5、固定活塞杆6通过连接螺栓8连接在一起固定；

外活塞杆1、内活塞杆2通过锁紧螺母9紧固在一起运动；

当油口Ⅱ供油时，外活塞杆1、内活塞杆2一起运动伸出，弹簧3伸长，油口Ⅲ流出油液；

当油口Ⅲ供油时，外活塞杆1、内活塞杆2一起运动缩回，弹簧3压缩，油口Ⅱ流出油液。

作动器液压有效作用面积两侧相等可使得本作动器作为对称缸使用。内活塞杆2和外活塞杆1通过锁紧螺母9固定在一起。当内活塞杆2缩回到位时，其中安装的锥面节流柱的锥形段逐渐进入固定活塞杆6的油道内，使得节流窗口逐渐变小；当内活塞杆2伸出到位时，作动器内筒5内侧的矩形油道口逐渐被内活塞杆2的活塞遮盖，使得节流窗口逐渐变小，以此使得作动器缩回和伸出到位时柔和平稳，消除到位冲击。

弹簧3预压于作动器内部，当内活塞杆2缩回时弹簧3被进一步压缩；将作动器两侧油路沟通，内活塞杆2可以被弹簧力应急顶出。环形力传感器7根据监测的弹簧力大小检测作动器活塞杆的运动位置。

Claims (8)

1.一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸，包括外活塞杆(1)、内活塞杆(2)、作动器外筒(4)、作动器内筒(5)和固定活塞杆(6)，固定活塞杆(6)为安装基底，作动器外筒(4)套装在外活塞杆(1)外，作动器外筒(4)套装在作动器内筒(5)底部凸出环带外，作动器外筒(4)与作动器内筒(5)、固定活塞杆(6)连接在一起，其特征在于：该液压缸还包括弹簧(3)和环形力传感器(7)，内活塞杆(2)套装在固定活塞杆(6)外；作动器内筒(5)套装在内活塞杆(2)外，同时，作动器内筒(5)的底部嵌套在固定活塞杆(6)的环形槽内，作动器内筒(5)底部的油口处凸出一个圆形小台，安装在固定活塞杆(6)的沉孔内，起定位作用；环形力传感器(7)套装在作动器内筒(5)底部的环形槽内；弹簧(3)套装在作动器内筒(5)外，并压在环形力传感器(7)表面；外活塞杆(1)套装在弹簧(3)外，并压在弹簧(3)上；外活塞杆(1)卡在内活塞杆(2)的挡肩上，使得外活塞杆(1)和内活塞杆(2)通过锁紧螺母(9)连接在一起；外活塞杆(1)和作动器外筒(4)间的空气通过外活塞杆(1)上的通气小孔与弹簧腔空气沟通；弹簧腔空气通过环形力传感器(7)的安装间隙与环形力传感器(7)的走线槽孔沟通；作动器内筒(5)底部开有环形力传感器(7)的走线孔；固定活塞杆(6)和内活塞杆(2)间的空气通过两者底部的通气孔及作动器内筒(5)底部侧壁小孔与环形力传感器(7)的走线槽孔沟通；环形力传感器(7)的走线槽与外界Ⅰ口沟通。

2.根据权利要求1所述的一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸，其特征在于：内活塞杆(2)和外活塞杆(1)通过锁紧螺母(9)固定在一起。

3.根据权利要求2所述的一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸，其特征在于：还包括作动螺栓(10)，作动螺栓(10)螺纹连接在内活塞杆(2)内。

4.根据权利要求3所述的一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸，其特征在于：与内活塞杆(2)内壁接触的固定活塞杆(6)头部活塞处安装有密封组件。

5.根据权利要求4所述的一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸，其特征在于：与作动器内筒(5)内壁接触的内活塞杆(2)的底部活塞处安装有密封组件，与内活塞杆(2)的外壁接触处的作动器内筒(5)头部导向段处安装有密封组件。

6.根据权利要求5所述的一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸，其特征在于：与作动器内筒(5)底部外壁接触处的固定活塞杆(6)的环形槽内处安装有密封组件；作动器内筒(5)底部的Ⅲ油口凸出圆形小台处安装有密封组件。

7.根据权利要求6所述的一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸，其特征在于：与内活塞杆(2)的外壁挡肩接触连接的外活塞杆(1)头部处安装有密封组件；与外活塞杆(1)外壁接触的作动器外筒(4)的头部导向段处安装有密封组件。

8.根据权利要求7所述的一种带应急功能的可双向缓冲的单出杆对称液压缸，其特征在于：与作动器外筒(4)底部嵌套的作动器内筒(5)底部凸出环带外壁处安装有密封组件。

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