CN110081042A - 一种具有分级独立伸出同步回缩的多级伸缩液压缸 - Google Patents

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Abstract

本发明公布一种具有分级独立伸出同步回缩的多级伸缩液压缸，属于液压缸技术领域。包括由外至内依次套装的缸筒、一级空心活塞杆、二级空心活塞杆、第一级芯管、第二级芯管、第三级芯管、第四级芯管；本发明能够实现两级缸的分别独立伸出功能，油液通过耳环体上的一、二级进油口进入，传入不同压力，可输出不同大小的驱动力，实现不同位置的伸出定位；同时内部设有四级芯管结构，用以实现一、二级空心活塞杆同步回缩；本发明结构新颖，集成多种功能，降低系统对油路的要求，减少辅助件的数量，同时达到节能减耗的目的，并且减小占用的空间，降低重量，满足液压缸集成化、轻量化要求。

Description

一种具有分级独立伸出同步回缩的多级伸缩液压缸
技术领域
本发明涉及液压缸技术领域，具体是一种具有分级独立伸出同步回缩的多级伸缩液压缸。
背景技术
液压缸作为液压系统的执行元件，将油液压力转化为动力，具有动作灵活，可传递作用力等特点。起重机在工程机械中使用较为广泛，目前市场上最常用的五节臂汽车起重机，其各节臂的伸出与缩回功能，是靠安装于主臂内的垂直方向上下并列排布的两个液压缸实现。上下两个缸间通过滑轮组实现相互动作，两缸之间通过外部油路实现同步。
其存在的问题是：
1，采用上下两缸同步回缩性能不好，两缸之间只能通过外部油路实现同步，受到压差及压损影响，同步稳定性存在很大波动；
2，两缸垂直方向上并排放置，上缸在下缸上通过滑轮滑动，经常出现滑轮与缸外接油管碰撞及卡滞现象，带来安全隐患；
3，外部油路、滑轮组，占用空间很大，也增加了起重机主臂整体重量。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种具有分级独立伸出同步回缩的多级伸缩液压缸。
本发明通过以下技术方案实现：一种具有分级独立伸出同步回缩的多级伸缩液压缸，包括由外至内依次套装的缸筒、一级空心活塞杆、二级空心活塞杆、第一级芯管、第二级芯管、第三级芯管、第四级芯管；所述缸筒内配合安装有一级活塞，一级活塞与所述一级空心活塞杆内端、第二级芯管内端、第三级芯管内端连接；第三级芯管内端穿过一级活塞连通至一级活塞的底面；所述一级空心活塞杆内配合安装有二级活塞，二级活塞与所述二级空心活塞杆内端、第一级芯管内端连接；所述二级空心活塞杆外端连接有耳环体，所述第一级芯管外端、第四级芯管外端连接所述耳环体；所述二级空心活塞杆、第一级芯管内端密封连接有第一杆头；所述第二级芯管、第三级芯管外端密封连接有第二杆头，第二级芯管、第三级芯管内端密封连接有第三杆头；所述第一杆头中开有连通二级空心活塞杆、第一级芯管之间间隙与二级活塞底面的二级通油道；第一杆头中还开有连通第一级芯管、第二级芯管之间间隙与二级活塞外面的二级回油道；所述第二级芯管外端开有连通第一级芯管、第二级芯管之间间隙与第二级芯管、第三级芯管之间间隙的一级前回油道；所述第三杆头、一级活塞上开有连通第二级芯管、第三级芯管之间间隙与一级活塞外面的一级后回油道；所述耳环体上开有连通第四级芯管的一级进油口，以及连通第一级芯管、第二级芯管之间间隙的二级进油口，以及连通第一级芯管、第二级芯管之间间隙的回油口。
其进一步是：所述缸筒外端固定有与一级空心活塞杆滑动配合的一级空心活塞杆密封支撑装置。
所述一级空心活塞杆外端固定有与二级空心活塞杆滑动配合的二级空心活塞杆密封支撑装置。
所述第一杆头内壁固定有与第三级芯管滑动配合的第一杆头密封支撑装置。
所述第二杆头内壁固定有与第四级芯管滑动配合的第二杆头密封支撑装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1，原需要两个液压缸才能实现的功能，本发明通过一个液压缸实现了原需要两个液压缸才能实现的功能，节约空间占用近一半，减轻重量近1/3；
2，同步回缩使用同一油路，不存在压差变化，减少了波动，稳定性更好，实现了有效同步回缩；
3，两级顺序伸出，实现不同速度与压力（动力）的输出，伸缩缸伸出位置可自由调节；
4，对于系统油路要求降低，无需系统提供多油路接口，全部进出油接口集中到耳环部位，无需外接其他油路，达到节能减耗的目的。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是图1中A处放大图；
图3是图1中B处放大图；
图中：1、耳环体；2、缸筒；3、一级空心活塞杆；4、二级空心活塞杆；5、第一级芯管；6、第二级芯管；6-1、一级前回油道；6-2、一级后回油道；7、第三级芯管；8、第四级芯管；9、第一杆头；9-1、二级通油道；9-2、二级回油道；10、二级活塞；11、一级活塞；12、第二杆头；13、第三杆头；14、一级空心活塞杆密封支撑装置；15、二级空心活塞杆密封支撑装置；16、第一杆头密封支撑装置；17、第二杆头密封支撑装置。
具体实施方式
以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。
结合图1至图3所示，一种具有分级独立伸出同步回缩的多级伸缩液压缸，缸筒2、一级空心活塞杆3、二级空心活塞杆4、第一级芯管5、第二级芯管6、第三级芯管7、第四级芯管8由外至内依次套装，相邻部件之间留有间隙。
第一级芯管5外端、第四级芯管8外端、二级空心活塞杆4外端同连接耳环体1。二级空心活塞杆4、第一级芯管5内端密封固定连接第一杆头9，第二级芯管6、第三级芯管7外端密封固定连接第二杆头12。第二级芯管6、第三级芯管7内端密封固定连接第三杆头13。
一级活塞11安装在第三杆头13上，一级活塞11缸筒2内壁配合。二级活塞10安装在第一杆头9上，二级活塞10与一级空心活塞杆3内壁配合。缸筒2外端固定有与一级空心活塞杆3滑动配合的一级空心活塞杆密封支撑装置14。一级空心活塞杆3外端固定有与二级空心活塞杆4滑动配合的二级空心活塞杆密封支撑装置15。第一杆头9内壁固定有与第三级芯管7滑动配合的第一杆头密封支撑装置16。第二杆头12内壁固定有与第四级芯管8滑动配合的第二杆头密封支撑装置17。
耳环体1上开有连通第四级芯管8的一级进油口：
第四级芯管8内端与第三级芯管7相通，第三级芯管7内端穿过一级活塞11连通至一级活塞11的底面。
耳环体1上开有连通第一级芯管5、第二级芯管6之间间隙的二级进油口：
第一杆头9中开有连通二级空心活塞杆4、第一级芯管5之间间隙与二级活塞10底面的二级通油道9-1。
耳环体1上开有连通第一级芯管5、第二级芯管6之间间隙的回油口：
第一杆头9中开有连通第一级芯管5、第二级芯管6之间间隙与二级活塞10外面的二级回油道9-2；
第二级芯管6外端开有连通第一级芯管5、第二级芯管6之间间隙与第二级芯管6、第三级芯管7之间间隙的一级前回油道6-1；第三杆头13、一级活塞11上开有连通第二级芯管6、第三级芯管7之间间隙与一级活塞11外面的一级后回油道6-2。
耳环体1上的一级进油口、二级进油口可以设置平衡阀，可分别对两个无杆腔实现油液锁闭，在控制油路作用下，可实现阀开启，从而对实现两级缸的伸出与回缩控制。
工作原理：
1，一级空心活塞杆伸出：
耳环体1上一级进油口进油，油液通过第四级芯管8、第三级芯管7进入缸筒2无杆腔（一级活塞11的底面），进而推动一级空心活塞杆3伸出；
2，二级空心活塞杆伸出：
耳环体1上二级进油口进油，
油液通过二级空心活塞杆4与第一级芯管5两管之间的空隙进入，再经过第一杆头9上的二级通油道9-1，进入一级空心活塞杆3无杆腔（二级活塞10的底面），进而二级空心活塞杆4伸出；
3，同步回缩：
耳环体1上回油口进油，油液通过第一级芯管5与第二级芯管6两管之间的空隙进入，第一杆头9中的二级回油道9-2进入一级空心活塞杆3的有杆腔（二级活塞10的外面），实现二级空心活塞杆4回缩；
耳环体1上回油口进油，油液通过第一级芯管5与第二级芯管6两管之间的空隙进入，然后通过第二级芯管6上的一级前回油道6-1进入第二级芯管6、第三级芯管之间的间隙，然后再通过第三杆头13、一级活塞11上的一级后回油道6-2进入缸筒2有杆腔（二级活塞的外面），实现一级空心活塞杆3回缩。
本实施例能够实现两级缸的分别独立伸出功能，油液通过耳环体上的一、二级进油口进入，传入不同压力，可输出不同大小的驱动力，实现不同位置的伸出定位；
同时内部设有四级芯管结构，用以实现一、二级空心活塞杆同步回缩；
最内部芯管为活动式芯管，可实现超长行程的一级缸全伸出供油；
在二级空心活塞杆端部设有两个平衡阀集成耳环结构，可分别对两个无杆腔实现油液锁闭，在控制油路作用下，可实现阀开启，从而对实现两级缸的伸出与回缩控制；
二、三级芯管密闭及导向结构，结构新颖，两芯管采用并行固连结构，前端封闭式密封，后端与导向支撑套相连，作为整体式结构，便于安装与导向密封。
上述实施例可以看出，本发明结构新颖，集成多种功能，降低系统对油路的要求，减少辅助件的数量，同时达到节能减耗的目的，并且减小占用的空间，降低重量，满足液压缸集成化、轻量化要求。

Claims (5)

1.一种具有分级独立伸出同步回缩的多级伸缩液压缸，其特征在于：
包括由外至内依次套装的缸筒（2）、一级空心活塞杆（3）、二级空心活塞杆（4）、第一级芯管（5）、第二级芯管（6）、第三级芯管（7）、第四级芯管（8）；
所述缸筒（2）内配合安装有一级活塞（11），一级活塞（11）与所述一级空心活塞杆（3）内端、第二级芯管（6）内端、第三级芯管（7）内端连接；第三级芯管（7）内端穿过一级活塞（11）连通至一级活塞（11）的底面；
所述一级空心活塞杆（3）内配合安装有二级活塞（10），二级活塞（10）与所述二级空心活塞杆（4）内端、第一级芯管（5）内端连接；
所述二级空心活塞杆（4）外端连接有耳环体（1），所述第一级芯管（5）外端、第四级芯管（8）外端连接所述耳环体（1）；
所述二级空心活塞杆（4）、第一级芯管（5）内端密封连接有第一杆头（9）；所述第二级芯管（6）、第三级芯管（7）外端密封连接有第二杆头（12），第二级芯管（6）、第三级芯管（7）内端密封连接有第三杆头（13）；
所述第一杆头（9）中开有连通二级空心活塞杆（4）、第一级芯管（5）之间间隙与二级活塞（10）底面的二级通油道（9-1）；第一杆头（9）中还开有连通第一级芯管（5）、第二级芯管（6）之间间隙与二级活塞（10）外面的二级回油道（9-2）；
所述第二级芯管（6）外端开有连通第一级芯管（5）、第二级芯管（6）之间间隙与第二级芯管（6）、第三级芯管（7）之间间隙的一级前回油道（6-1）；所述第三杆头（13）、一级活塞（11）上开有连通第二级芯管（6）、第三级芯管（7）之间间隙与一级活塞（11）外面的一级后回油道（6-2）；
所述耳环体（1）上开有连通第四级芯管（8）的一级进油口，以及连通第一级芯管（5）、第二级芯管（6）之间间隙的二级进油口，以及连通第一级芯管（5）、第二级芯管（6）之间间隙的回油口。
2.根据权利要求1所述的一种具有分级独立伸出同步回缩的多级伸缩液压缸，其特征在于：所述缸筒（2）外端固定有与一级空心活塞杆（3）滑动配合的一级空心活塞杆密封支撑装置（14）。
3.根据权利要求1所述的一种具有分级独立伸出同步回缩的多级伸缩液压缸，其特征在于：所述一级空心活塞杆（3）外端固定有与二级空心活塞杆（4）滑动配合的二级空心活塞杆密封支撑装置（15）。
4.根据权利要求1所述的一种具有分级独立伸出同步回缩的多级伸缩液压缸，其特征在于：所述第一杆头（9）内壁固定有与第三级芯管（7）滑动配合的第一杆头密封支撑装置（16）。
5.根据权利要求1所述的一种具有分级独立伸出同步回缩的多级伸缩液压缸，其特征在于：所述第二杆头（12）内壁固定有与第四级芯管（8）滑动配合的第二杆头密封支撑装置（17）。
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