CN110374957A - 钢球锁紧式液压止动器 - Google Patents

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韩晓
冯丽
李丽
冯洁
李应
李龙
景晓海
张丽娜
张艳云
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Abstract

本发明公开了钢球锁紧式液压止动器，包括缸筒、中缸筒、左固定销筒、活塞筒、螺杆、控制活塞、压实插板、缸盖、弹簧和密封装置。弹簧底座在小弹簧作用下压实活塞筒内腔端面，活塞筒压实插板。压片在小弹簧作用下压实中缸筒内腔端面，止动螺母装于中缸筒小端内腔内，外侧加工有止动槽，钢球装于中缸筒小端径向孔内，控制活塞外圆与缸筒配合，并控制活塞内孔与中缸筒小端外圆配合。大弹簧两端分别压实缸盖与控制活塞。该止动器结构紧凑，安全可靠，符合反应迅速、准确、使用方便、适应性强的现代化工业装备技术发展要求。

Description

钢球锁紧式液压止动器
技术领域
本发明钢球锁紧式液压止动器，属于液压止动器技术领域。
背景技术
在国防、工程、矿山、冶金机械和水利等国民经济生产各领域中，止动器作为一种定位执行元件，常常要求在工作与不工作时具有锁紧定位功能，并可长时稳定地锁定而无位移。
目前，大部分止动器存在锁定不可靠的问题，有些止动器虽然锁定可靠，但需要增加额外控制机构，又造成了止动器结构复杂、体积和重量太大的问题，不能满足实际需要。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供了钢球锁紧式液压止动器，该止动器结构紧凑，安全可靠，符合反应迅速、准确、使用方便、适应性强的现代化工业装备技术发展要求。
本发明通过以下技术方案实现：
钢球锁紧式液压止动器，包括缸筒、中缸筒、左固定销筒、活塞筒、螺杆、控制活塞、压实插板、缸盖和弹簧；
所述中缸筒左端外侧螺纹连接左固定销筒，右端外侧螺纹连接缸筒；所述中缸筒内腔左端设置有活塞筒，内腔右端面设置有压片；所述中缸筒右端设置有中空小端，所述小端设置有径向孔，所述径向孔内设置有钢球，所述小端与缸筒之间设置有活塞腔，活塞腔内设置有控制活塞，所述控制活塞外壁与缸筒内壁配合，所述控制活塞内壁与小端外壁配合，所述控制活塞内壁设置有活塞槽；所述小端内腔设置有止动螺母，所述止动螺母外侧加工有止动槽；所述活塞槽、止动槽和径向孔的位置相对应；
所述左固定销筒左端设置有左定位筒，所述左定位筒内活动设置有左定位销，所述左定位销底部设置有T型槽，所述T型槽为斜向设置；
所述活塞筒左端位于所述左固定销筒中空内腔内，所述活塞筒左端面外侧抵触设置有压实插板，所述压实插板横截面为与T型槽配套的T型，所述压实插板设置为楔形，所述楔形压实插板嵌设于左定位销底部T型槽内，压实插板与左定位销通过T型槽连接；
所述活塞筒内设置有螺杆，所述螺杆两端加工有螺纹，两端均外套有小弹簧，螺杆左端联接弹簧底座，右端联接止动螺母，弹簧底座一端紧密接触活塞筒内腔左端面，另一端与小弹簧紧密接触；
所述缸筒右端上还螺纹连接有缸盖，所述缸盖左端设置为细端，所述缸盖左端细端外侧设置有大弹簧，大弹簧两端分别压实接触缸盖与控制活塞。
优选的，所述中缸筒为台阶式结构。
优选的，所述钢球数量为3-8个。
优选的，所述压实插板与活塞筒通过圆柱销连接。
优选的，所述活塞筒设置有正腔和反腔。
优选的，所述中缸筒与左固定销筒、活塞筒、止动螺母、缸筒的连接处均设置有弹性密封圈，所述缸筒与缸盖的连接处设置有弹性密封圈。所述缸盖与缸筒右端接触部位还设置有弹性密封圈。
优选的，所述缸筒与中缸筒之间还设置有控制腔。
优选的，所述左定位销上设置有密封圈，所述密封圈位于左定位销与左定位筒之间。
优选的，所述密封圈数量为多个。
优选的，所述活塞槽和止动槽端均设置有倒角，钢球可沿倒角面进入槽内。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本液压止动器采用楔形面转化运动方向。由活塞筒推动楔形体运动，转化为垂直方向的销子伸出或收回。活塞筒的运动由螺杆推动。
2、本液压止动器定位销收回的运动由油压控制。正腔通高压油时，弹簧底座在正腔油压作用下推动活塞筒向右运动，带动螺杆、止动螺母、压实插板随活塞筒向右运动，定位销收回，小弹簧被压缩，运动到位后钢球落入止动槽内，实现锁定螺杆从而定位销锁定。
3、本液压止动器定位销伸出的运动由油压控制。在控制腔油压作用下推动控制活塞，同时正腔油压卸荷，钢球落入控制活塞槽内，解除锁定，螺杆在弹簧力作用下向左运动，同时带动活塞筒、止动螺母、压实插板向左运动，压实插板推动定位销伸出。
4、本液压止动器采用分体式设计，中缸筒与缸筒、 左固定销筒通过螺纹相连接，中缸筒为台阶式结构，钢球安装于最小台阶周向槽内，结构紧凑。
本钢球锁紧式液压止动器结构简单，重量轻，锁定力大，占用空间小，节能方便，符合军民装备反应迅速、准确、使用方便、适应性强的现代化工业技术发展要求。该技术在止动器锁定领域中的应用，解决了目前止动器锁定不可靠与虽然锁定可靠但需要增加额外控制机构的局面。
该技术无论从设计还是制造在国内处于领先水平，为行业技术尖端，同时因结构简单，适应性强，易形成不同载荷系列。如果推广开来，可带动我国国防、工程、矿山、冶金和水利等国民经济生产各领域技术进步与机构改革，为我国相关专业提供了可借鉴的高端技术经验与制造手段。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明控制活塞结构示意图。
图3为本发明止动螺母结构示意图。
图4为本发明T型槽结构示意图。
图5为本发明压实插板与左定位销结合方式示意图。
图中，缸筒1、中缸筒2、左固定销筒3、活塞筒4、螺杆5、弹簧底座6、压片7、止动螺母8、压实插板9、控制活塞10、缸盖11、左定位销12、大弹簧13、小弹簧14、钢球15、T型槽16、密封圈17、圆柱销18、左定位筒19、活塞槽20、活塞腔21、弹性密封圈22、正腔23、反腔24、控制腔25、小端26、止动槽28。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例，凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
钢球锁紧式液压止动器，包括缸筒1、中缸筒2、左固定销筒3、活塞筒4、螺杆5、控制活塞10、压实插板9、缸盖11和弹簧；
所述中缸筒2左端外侧螺纹连接左固定销筒3，右端外侧螺纹连接缸筒1；所述中缸筒2内腔左端设置有活塞筒4，内腔右端面设置有压片7；所述中缸筒2右端设置有中空小端26，所述小端设置有径向孔，所述径向孔内设置有钢球15，所述小端与缸筒1之间设置有活塞腔21，活塞腔内设置有控制活塞10，所述活塞外壁与缸筒1内壁配合，所述控制活塞10内壁与小端外壁配合，所述控制活塞10内壁设置有活塞槽20；所述小端内腔设置有止动螺母8，所述止动螺母8外侧加工有止动槽28；所述活塞槽20、止动槽28和径向孔的位置相对应；所述活塞槽端和止动槽端均设置有倒角，钢球可沿倒角面进入槽内。
所述左固定销筒3左端设置有左定位筒19，所述左定位筒内活动设置有左定位销12，所述左定位销12底部设置有T型槽16，所述T型槽16为斜向设置；
所述活塞筒左端位于所述左固定销筒3中空内腔内，所述活塞筒左端面外侧抵触设置有压实插板9，所述压实插板9横截面为与T型槽配套的T型，所述压实插板9设置为楔形，所述楔形压实插板9嵌设于左定位销12底部T型槽16内，压实插板9与左定位销12通过T型槽连接；
所述活塞筒内设置有螺杆，所述螺杆5两端加工有螺纹，两端均外套有小弹簧14，螺杆左端联接弹簧底座6，右端联接止动螺母8，弹簧底座6一端紧密接触活塞筒4内腔左端面，另一端与小弹簧14紧密接触；
所述缸筒1右端上还螺纹连接有缸盖11，所述缸盖11左端设置为细端，所述缸盖11左端细端外侧设置有大弹簧13，大弹簧13两端分别压实缸盖11与控制活塞10。
所述中缸筒2为台阶式结构。
所述钢球数量为3-8个，优选为6个。
所述压实插板9与活塞筒4通过圆柱销18连接。
所述活塞筒设置有正腔23和反腔24。正腔通高压油时，油压推动活塞筒4向右移动，反腔通高压油时，油压推动活塞筒4向左移动。
所述缸筒1与中缸筒2之间还设置有控制腔25。当控制腔通高压油时，油压推动控制活塞压缩弹簧向左移动，钢球落入活塞槽20内，解锁止动螺母8。
所述中缸筒2与左固定销筒3、活塞筒4、止动螺母8、缸筒1的连接处均设置有弹性密封圈22，所述缸筒1与缸盖11的连接处设置有弹性密封圈22。
所述缸盖与缸筒1右端接触部位还设置有弹性密封圈22。
所述左定位销12上设置有密封圈卡槽，所述密封圈卡槽上卡接设置有密封圈17，所述密封圈位于左定位销12与左定位筒之间。所述密封圈17数量为多个，优选为2个、3个、4个、5个。
工作原理：弹簧底座6在小弹簧14作用下压实活塞筒4内腔端面，活塞筒4压实插板9。压片7在小弹簧14作用下压实中缸筒2内腔端面，止动螺母8装于中缸筒2小端内腔内，止动螺母8外侧加工有止动槽，钢球15装于中缸筒2小端径向孔内，控制活塞10外圆与缸筒1配合，并控制活塞10内孔与中缸筒2小端外圆配合。大弹簧13两端分别压实缸盖11与控制活塞10。
锁定过程：活塞筒反腔油压卸荷，活塞筒正腔通压力油，在油压作用下推动螺杆运动，止动螺母随螺杆运动，钢球落入止动螺母止动槽内；同时控制腔油压卸荷，控制活塞在大弹簧作用下左移，钢球脱离控制活塞槽，实现锁定螺杆。解锁过程：控制腔通压力油，油压作用下推动控制活塞向左运动，同时活塞筒正、反腔油压卸荷，钢球落入控制活塞槽内，螺杆在小弹簧作用下回位，钢钢球脱离止动槽，解除锁定。
本液压止动器采用楔形面转化运动方向。由活塞筒推动楔形体运动，转化为垂直方向的销子伸出或收回。活塞筒的运动由螺杆推动。
本液压止动器螺杆两端加工有螺纹，一端联接弹簧底座，另一端联接止动螺母。螺杆外套有弹簧。弹簧底座在正腔油压作用下推动螺杆运动压缩弹簧，止动螺母随螺杆运动，钢球落入止动槽内，实现锁定螺杆。
在控制腔油压作用下推动控制活塞，同时正腔油压卸荷，钢球落入控制活塞槽内，解除锁定，螺杆在弹簧作用下回位。
本液压止动器采用分体式设计，中缸筒与缸筒、左固定销筒通过螺纹相连接，中缸筒为台阶式结构，钢球安装于最小台阶周向槽内，结构紧凑。
本发明不会限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽范围。

Claims (10)

1.钢球锁紧式液压止动器，其特征在于，包括缸筒、中缸筒、左固定销筒、活塞筒、螺杆、控制活塞、压实插板、缸盖和弹簧；
所述中缸筒（2）左端外侧螺纹连接左固定销筒（3），右端外侧螺纹连接缸筒（1）；所述中缸筒（2）内腔左端设置有活塞筒（4），内腔右端面设置有压片（7）；所述中缸筒（2）右端设置有中空小端（26），所述小端设置有径向孔，所述径向孔内设置有钢球，所述小端与缸筒（1）之间设置有活塞腔（21），活塞腔内设置有控制活塞（10），所述活塞外壁与缸筒（1）内壁配合，所述控制活塞（10）内壁与小端外壁配合，所述控制活塞（10）内壁设置有活塞槽（20）；所述小端内腔设置有止动螺母(8)，所述止动螺母（8）外侧加工有止动槽；所述活塞槽、止动槽和径向孔的位置相对应；
所述左固定销筒（3）左端设置有左定位筒（19），所述左定位筒内活动设置有左定位销（12），所述左定位销（12）底部设置有T型槽（16），所述T型槽为斜向设置；
所述活塞筒左端位于所述左固定销筒（3）中空内腔内，所述活塞筒左端面外侧抵触设置有压实插板，所述压实插板(9)横截面为与T型槽配套的T型，所述压实插板(9)设置为楔形，所述楔形压实插板(9)嵌设于左定位销（12）底部T型槽内，压实插板(9)与左定位销（12）通过T型槽连接；
所述活塞筒内设置有螺杆，所述螺杆(5)两端加工有螺纹，两端均外套有小弹簧（14），螺杆左端联接弹簧底座(6)，右端联接止动螺母(8)，弹簧底座(6)一端紧密接触活塞筒(4)内腔左端面，另一端与小弹簧紧密接触；
所述缸筒（1）右端上还螺纹连接有缸盖（11），所述缸盖（11）左端设置为细端，所述缸盖（11）左端细端外侧设置有大弹簧（13），大弹簧（13）两端分别压实接触缸盖（11）与控制活塞（10）。
2.根据权利要求1所述的钢球锁紧式液压止动器，其特征在于，所述中缸筒（2）为台阶式结构。
3.根据权利要求1所述的钢球锁紧式液压止动器，其特征在于，所述钢球数量为3-8个。
4.根据权利要求1所述的钢球锁紧式液压止动器，其特征在于，所述压实插板(9)与活塞筒（4）通过圆柱销（18）连接。
5.根据权利要求1所述的钢球锁紧式液压止动器，其特征在于，所述活塞筒设置有正腔（23）和反腔（24）。
6.根据权利要求1所述的钢球锁紧式液压止动器，其特征在于，所述中缸筒（2）与左固定销筒（3）、活塞筒（4）、止动螺母(8)、缸筒（1）的连接处均设置有弹性密封圈（22），所述缸筒（1）与缸盖（11）的连接处设置有弹性密封圈（22），所述缸盖与缸筒（1）右端接触部位还设置有弹性密封圈（22）。
7.根据权利要求1所述的钢球锁紧式液压止动器，其特征在于，所述缸筒（1）与中缸筒（2）之间还设置有控制腔（25）。
8.根据权利要求1所述的钢球锁紧式液压止动器，其特征在于，所述左定位销（12）上设置有密封圈（17），所述密封圈位于左定位销（12）与左定位筒之间。
9.根据权利要求8所述的钢球锁紧式液压止动器，其特征在于，所述密封圈数量为多个。
10.根据权利要求1所述的钢球锁紧式液压止动器，其特征在于，所述活塞槽和止动槽端均设置有倒角。
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