CN110345129A - 液压缸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液压缸，包括缸筒；上端盖，固定安装在缸筒的上端；活塞，滑动设在缸筒内；活塞杆；下端盖，安装在缸筒的下端；连接套，固定安装在下端盖内；锁紧杆，与连接套固定连接，其上端设有多个外螺纹瓣；控制活塞；推杆；弹簧；梭阀。本液压缸可以实现在回缩位的自锁和自动解锁，结构简单、加工方便、使用可靠。

Description

液压缸
技术领域
本发明属于液压缸的技术领域，尤其涉及一种具有缩回位自锁功能的液压缸。
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。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，在各种液压系统中得到广泛应用。根据工作要求，有时需要工件在运动到某一位置后或工件停止工作后一定时间内保持位置不变，为了防止工件在外力、重力等其他力作用下发生位移，此时需要液压缸锁紧。目前液压缸的自锁主要依靠封堵压力油的方式来实现，然而这种锁紧方式液压油易泄露，液压油泄漏后会发生“负压效应”和“软腿现象”，虽然针对此现象，做了很多的改进方案，但是均没有从根本上解决上述问题。为了实现液压缸的自锁，还可以采用液压锁，但是液压锁在自锁过程中存在泄露问题，泄漏后发生自锁精度不高及工件位移现象，在发生油路故障时，精度和可靠性就更加无法保障，所以液压锁不能长时间实现液压缸的自锁；并且液压锁往往都需要单向阀、换向阀等多个辅助元件共同作用来实现液压缸的自锁，这不但使自锁成本高，也使实现自锁时占用了更多的空间，同时油路增多，使发生泄漏的可能性增加，维修和使用带来不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构合理、易于加工、具有缩回位自锁功能的液压缸。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种液压缸，其特征在于：包括缸筒，缸筒内设有轴向贯穿的缸筒内孔；上端盖，上端盖固定安装在缸筒的上端，上端盖内设有轴向贯穿的上端盖内孔；活塞，活塞滑动设置在缸筒内孔中，活塞内设有开口向下的活塞内孔，所述活塞内孔中设有内螺纹；活塞杆,活塞杆一端与活塞固定连接，另一端穿过上端盖内孔后伸出到上端盖的上方；下端盖，下端盖固定安装在缸筒的下端，下端盖内设有阶梯型的下端盖内孔，在所述缸筒内，下端盖与活塞之间形成有活塞腔，活塞、活塞杆与上端盖之间形成有活塞杆腔，缸筒上设有与活塞腔相连通的油口A和与活塞杆腔相连通的油口B；连接套，连接套固定安装在下端盖内孔中，连接套内设有阶梯型的连接套内孔；锁紧杆，锁紧杆的下端与连接套固定连接，锁紧杆的上端伸入到活塞腔内，锁紧杆内设有轴线贯穿的锁紧杆内孔，所述锁紧杆内孔的上部设有内锥面，锁紧杆的上端沿圆周方向均布有多个外螺纹瓣；控制活塞，控制活塞的下端可上下滑动的设置在下端盖内孔的大孔径内，控制活塞的上端可上下滑动的配合在连接套内孔的大孔径中，在所述下端盖内，所述控制活塞的下端面与下端盖的内孔之间形成有控制腔，所述控制活塞和连接套之间形成有弹簧腔；推杆，推杆可上下滑动的设在锁紧杆内孔中，推杆的下端与控制活塞固定连接，推杆的上端伸出到锁紧杆的上方且推杆的上端设有用以和内锥面相配合以控制外螺纹瓣涨开的外锥面；弹簧，弹簧设在弹簧腔内，其一端抵在下端盖内孔的台阶面上，另一端抵在控制活塞上使控制活塞带动推杆保持下移的趋势；梭阀，梭阀设在下端盖内，梭阀上设有第一进油口、第二进油口和出油口，第一进油口与活塞腔相连通，第二进油口与活塞杆腔相连通，出油口与控制腔相连通；当活塞运动到最下端位置时，外螺纹瓣伸入到活塞内孔中，当油口A和油口B的压力较低时，在弹簧的作用力下推杆向下运动，外锥面与内锥面配合将外螺纹瓣涨开，使外螺纹瓣上的外螺纹和内螺纹咬合将活塞锁定；当油口A或油口B的压力作用到控制活塞上可以克服弹簧的作用力时，压力油通过梭阀进入控制腔控制推杆向上移动，使外锥面脱离内锥面，进而使外螺纹瓣上的外螺纹和内螺纹脱离咬合使活塞解锁。
作为优选，所述下端盖的侧壁上设有用以连通弹簧腔和外界大气的通气孔。
作为优选，所述缸筒上设有用以连通梭阀的第二进油口和活塞杆腔的第一流道。
作为优选，所述下端盖上设有用以连通梭阀的出油口和控制腔的第二流道。
作为优选，所述外螺纹瓣为6个。
作为优选，所述下端盖的下端设有用以封闭所述下端盖内孔的盖板。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过结构设计，可以使活塞在缩回位时，由弹簧驱动控制活塞带动推杆将外螺纹瓣涨开与活塞上的内螺纹咬合实现自锁，而当油口A或油口B通压力油时又可以自动解锁，本发明结构简单、加工方便、使用可靠。
附图说明
图1为本发明实施例的装配结构示意图；
图2为本发明实施例中锁紧杆和推杆的三维装配结构示意图；
图3为本发明实施例处于锁定状态的结构示意图；
图4为本发明实施例处于解锁状态的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1-4所示，为本发明的一个优选实施例。
一种液压缸，包括
缸筒1，缸筒1内设有轴向贯穿的缸筒内孔。
上端盖2b，上端盖2b固定安装在缸筒1的上端，上端盖2b内设有轴向贯穿的上端盖内孔。
活塞3，活塞3滑动设置在缸筒内孔中，活塞3内设有开口向下的活塞内孔，所述活塞内孔中设有内螺纹3a。
活塞杆4,活塞杆4一端与活塞固定连接，另一端穿过上端盖内孔后伸出到上端盖2b的上方。
下端盖2a，下端盖2a固定安装在缸筒1的下端，下端盖2a内设有阶梯型的下端盖内孔，在所述缸筒1内，下端盖2a与活塞3之间形成有活塞腔101，活塞3、活塞杆4与上端盖2b之间形成有活塞杆腔102，缸筒1上设有与活塞腔101相连通的油口A和与活塞杆腔102相连通的油口B。下端盖2a的下端设有用以封闭所述下端盖内孔的盖板10。
连接套7，连接套7固定安装在下端盖内孔中，连接套7内设有阶梯型的连接套内孔。
锁紧杆8，锁紧杆8的下端与连接套7固定连接，锁紧杆8的上端伸入到活塞腔101内，锁紧杆8内设有轴线贯穿的锁紧杆内孔，所述锁紧杆内孔的上部设有内锥面81，锁紧杆8的上端沿圆周方向均布有6个外螺纹瓣82。
控制活塞5，控制活塞5的下端可上下滑动的设置在下端盖内孔的大孔径内，控制活塞5的上端可上下滑动的配合在连接套内孔的大孔径中，在所述下端盖2a内，所述控制活塞5的下端面与下端盖2a的内孔之间形成有控制腔2a1，所述控制活塞5和连接套7之间形成有弹簧腔2a2。所述下端盖2a的侧壁上设有用以连通弹簧腔2a2和外界大气的通气孔2a4。
推杆9，推杆9可上下滑动的设在锁紧杆内孔中，推杆9的下端与控制活塞5固定连接，推杆9的上端伸出到锁紧杆8的上方且推杆9的上端设有用以和内锥面81相配合以控制外螺纹瓣82涨开的外锥面91。
弹簧6，弹簧6设在弹簧腔2a2内，其一端抵在下端盖内孔的台阶面上，另一端抵在控制活塞5上使控制活塞5带动推杆9保持下移的趋势。
梭阀12，梭阀12设在下端盖2a内，梭阀12上设有第一进油口121、第二进油口122和出油口123，第一进油口121与活塞腔101相连通，第二进油口122与活塞杆腔102相连通，出油口123与控制腔2a1相连通。缸筒1上设有用以连通梭阀12的第二进油口122和活塞杆腔102的第一流道103，下端盖2a上设有用以连通梭阀12的出油口123和控制腔2a1的第二流道2a5。
当活塞3运动到最下端位置时，外螺纹瓣82伸入到活塞内孔中，当油口A和油口B的压力较低时，在弹簧6的作用力下推杆9向下运动，外锥面91与内锥面81配合将外螺纹瓣82涨开，使外螺纹瓣82上的外螺纹和内螺纹3a咬合将活塞3锁定；当油口A或油口B的压力作用到控制活塞5上可以克服弹簧6的作用力时，压力油通过梭阀12进入控制腔2a1控制推杆9向上移动，使外锥面91脱离内锥面81，进而使外螺纹瓣82上的外螺纹和内螺纹3a脱离咬合使活塞3解锁。
本发明的液压缸的工作原理及过程如下：
当油口A进油、油口B回油时，活塞3在油口A的液压油的作用下向上运动，另一方面液压油由油口A通过梭阀12的出油口123经第二流道2a5进入控制腔2a1，作用到控制活塞5上推动控制活塞5带动推杆9向上运动，使外锥面91脱离内锥面81，这样外螺纹瓣82处于收缩状态。
当油口B进油、油口A回油时，活塞3在油口B的液压油的作用下向下运动，另一方面液压油由油口B通过梭阀12的出油口123经第二流道2a5进入控制腔2a1，作用到控制活塞5上推动控制活塞5带动推杆9向上运动，使外锥面91脱离内锥面81，这样外螺纹瓣82处于收缩状态。当活塞3运动到最下端位置时，如果需要将液压缸在回缩位锁定，则使油口A和油口B都与低压油相连通，则因为此时外螺纹瓣82伸入到活塞内孔中，在弹簧6的作用力下推杆9向下运动，外锥面91与内锥面81配合将外螺纹瓣82涨开，使外螺纹瓣82上的外螺纹和内螺纹3a咬合将活塞3锁定，活塞3不能移动。当需要将液压缸解锁时，只需要将油口A或油口B通入压力油，压力油通过梭阀12进入控制腔2a1控制推杆9向上移动，使外锥面91脱离内锥面81，进而使外螺纹瓣82上的外螺纹和内螺纹3a脱离咬合使活塞3解锁，活塞3又可以上下移动。

Claims (6)

1.一种液压缸，其特征在于：包括
缸筒(1)，缸筒(1)内设有轴向贯穿的缸筒内孔；
上端盖(2b)，上端盖(2b)固定安装在缸筒(1)的上端，上端盖(2b)内设有轴向贯穿的上端盖内孔；
活塞(3)，活塞(3)滑动设置在缸筒内孔中，活塞(3)内设有开口向下的活塞内孔，所述活塞内孔中设有内螺纹(3a)；
活塞杆(4),活塞杆(4)一端与活塞固定连接，另一端穿过上端盖内孔后伸出到上端盖(2b)的上方；
下端盖(2a)，下端盖(2a)固定安装在缸筒(1)的下端，下端盖(2a)内设有阶梯型的下端盖内孔，在所述缸筒(1)内，下端盖(2a)与活塞(3)之间形成有活塞腔(101)，活塞(3)、活塞杆(4)与上端盖(2b)之间形成有活塞杆腔(102)，缸筒(1)上设有与活塞腔(101)相连通的油口A和与活塞杆腔(102)相连通的油口B；
连接套(7)，连接套(7)固定安装在下端盖内孔中，连接套(7)内设有阶梯型的连接套内孔；
锁紧杆(8)，锁紧杆(8)的下端与连接套(7)固定连接，锁紧杆(8)的上端伸入到活塞腔(101)内，锁紧杆(8)内设有轴线贯穿的锁紧杆内孔，所述锁紧杆内孔的上部设有内锥面(81)，锁紧杆(8)的上端沿圆周方向均布有多个外螺纹瓣(82)；
控制活塞(5)，控制活塞(5)的下端可上下滑动的设置在下端盖内孔的大孔径内，控制活塞(5)的上端可上下滑动的配合在连接套内孔的大孔径中，在所述下端盖(2a)内，所述控制活塞(5)的下端面与下端盖(2a)的内孔之间形成有控制腔(2a1)，所述控制活塞(5)和连接套(7)之间形成有弹簧腔(2a2)；
推杆(9)，推杆(9)可上下滑动的设在锁紧杆内孔中，推杆(9)的下端与控制活塞(5)固定连接，推杆(9)的上端伸出到锁紧杆(8)的上方且推杆(9)的上端设有用以和内锥面(81)相配合以控制外螺纹瓣(82)涨开的外锥面(91)；
弹簧(6)，弹簧(6)设在弹簧腔(2a2)内，其一端抵在下端盖内孔的台阶面上，另一端抵在控制活塞(5)上使控制活塞(5)带动推杆(9)保持下移的趋势；
梭阀(12)，梭阀(12)设在下端盖(2a)内，梭阀(12)上设有第一进油口(121)、第二进油口(122)和出油口(123)，第一进油口(121)与活塞腔(101)相连通，第二进油口(122)与活塞杆腔(102)相连通，出油口(123)与控制腔(2a1)相连通；
当活塞(3)运动到最下端位置时，外螺纹瓣(82)伸入到活塞内孔中，当油口A和油口B的压力较低时，在弹簧(6)的作用力下推杆(9)向下运动，外锥面(91)与内锥面(81)配合将外螺纹瓣(82)涨开，使外螺纹瓣(82)上的外螺纹和内螺纹(3a)咬合将活塞(3)锁定；当油口A或油口B的压力作用到控制活塞(5)上可以克服弹簧(6)的作用力时，压力油通过梭阀(12)进入控制腔(2a1)控制推杆(9)向上移动，使外锥面(91)脱离内锥面(81)，进而使外螺纹瓣(82)上的外螺纹和内螺纹(3a)脱离咬合使活塞(3)解锁。
2.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：所述下端盖(2a)的侧壁上设有用以连通弹簧腔(2a2)和外界大气的通气孔(2a4)。
3.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：所述缸筒(1)上设有用以连通梭阀(12)的第二进油口(122)和活塞杆腔(102)的第一流道(103)。
4.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：所述下端盖(2a)上设有用以连通梭阀(12)的出油口(123)和控制腔(2a1)的第二流道(2a5)。
5.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：所述外螺纹瓣(82)为6个。
6.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：所述下端盖(2a)的下端设有用以封闭所述下端盖内孔的盖板(10)。
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