CN110529459A - 一种快速油缸 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速油缸，包括缸体、设置在缸体上端的上端盖、设置在缸体下端的下端盖；所述缸体内滑动连接有活塞体，所述活塞体上设有活塞杆；所述活塞体和上端盖之间形成上控制腔，所述活塞体和下端盖之间形成下控制腔；所述缸体上设有与下控制腔连通的第一油口、与上控制腔连通的第二油口；所述下端盖内沿竖直方向设有下滑孔，所述下滑孔内滑动连接有控制杆，所述控制杆的上端设有凸杆，所述活塞体内设有供凸杆插接的锁孔；所述活塞体内设有锁合组件；所述下端盖内还设有定位组件；该快速油缸不仅结构简单，而且双油口，不需要补油，通过压力控制油缸的工作。

Description

一种快速油缸
技术领域
本发明属于液压缸技术领域，尤其涉及一种快速油缸。
背景技术
油缸是将液压能转变为机械能的、作直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。它结构简单工作可靠，用它来实现往复运动时，可减去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。现有大型液压机械中所使用的油缸由于体积较大，系统液压泵的排量有限，使其工作速度过慢，影响液压缸的工作效率，所以现有技术中出现了快速油缸，但是其一般为三油口控制，而且还需要配置专门的补油油箱及充液阀进行补油，补油油箱体积较大、且充液阀价格昂贵、在使用过程中也较为麻烦。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种双油口，不需要补油，通过压力控制的快速油缸。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种快速油缸，包括缸体、设置在缸体上端的上端盖、设置在缸体下端的下端盖；所述缸体内在上端盖和下端盖之间滑动连接有活塞体，所述活塞体上设有滑动连接在所述上端盖内的活塞杆；所述活塞体和上端盖之间形成上控制腔，所述活塞体和下端盖之间形成下控制腔；所述缸体上在靠近下端盖位置处设有与下控制腔连通的第一油口、在靠近上端盖位置处设有与上控制腔连通的第二油口；所述下端盖内沿竖直方向设有下滑孔，所述下滑孔内滑动连接有控制杆，所述控制杆的上端设有凸杆，所述活塞体内设有供凸杆插接的锁孔；所述活塞体内设有锁合组件，当活塞体位于缸体的下端时，凸杆插入锁孔内，所述锁合组件将凸杆锁住；当下控制腔内的液压油压力大于预设值时，锁合组件松开凸杆；所述下端盖内还设有定位组件，当下控制腔内的液压油压力大于预设值时，所述定位组件将控制杆固定，当下控制腔内的液压油压力小于预设值时，所述定位组件松开控制杆。
进一步的技术方案中，所述锁合组件包括第一锁杆、第一锁簧、螺堵、第二锁杆，所述活塞体的圆周侧面沿其径向设有第一槽孔，所述第一槽孔的底部沿活塞体的径向设有第二槽孔，所述凸杆在完全插入锁孔时正对第二槽孔的圆周侧面设有第一锁槽；所述活塞体的下端沿竖直方向向上设有第三槽孔，所述第三槽孔的上端沿竖直方向向上设有与第二槽孔连通的第四槽孔；
所述第一锁杆滑动连接在第二槽孔内，所述第一锁杆上在位于第一槽孔的一端设有滑动连接在所述第一槽孔内的第一塞体，所述螺堵安装在第一槽孔的开口处，所述第一锁簧位于螺堵和第一塞体之间用于迫使所述第一锁杆向锁孔方向运动；所述第一塞体和螺堵之间形成第一控制腔，所述第一塞体和第一槽孔的底部之间形成第二控制腔；所述活塞体内设有用于连通第二控制腔1d和下控制腔12a的第一通孔1a、以及用于连通第一控制腔1b和上控制腔12b的第二通孔1c；
所述第二锁杆位于第四槽孔内，所述第二锁杆上设有用于避让第一锁杆的切槽，所述第一锁杆的圆周侧面设有第二锁槽，所述切槽上设有与第二锁槽配合的横杆，所述横杆位于第一锁杆的上方；所述第二锁杆上在位于第三槽孔内的一端设有凸边；所述第二锁杆上套接有第二锁簧，所述第二锁簧位于凸边和第三槽孔的上端之间用于迫使所述横杆压紧在第一锁杆上；
当活塞体位于缸体的下端时，凸杆插入锁孔内，第二锁杆在下端盖的作用下向上运动压缩第二锁簧，同时带动横杆离开第一锁杆，第一锁杆在第一锁簧的作用下插入第一锁槽内将凸杆锁住；当活塞体离开下端盖时，横杆在第二锁簧的作用下压紧在第一锁杆上；当下控制腔内的液压油压力大于预设值时，液压油通过第一通孔进入第二控制腔内推动第一塞体向螺堵方向运动并压缩第一锁簧，第一塞体带动第一锁杆离开第一锁槽。
进一步的技术方案中，所述定位组件包括堵头、第一弹簧、定位活塞，所述控制杆的下端沿竖直方向向上设有第五槽孔，第五槽孔的上端沿竖直方向向上设有第六槽孔；所述下滑孔的内侧壁上设有定位齿槽；所述第五槽孔的侧壁对称设有两个与下滑孔连通的定位槽口；两个定位槽口内均滑动连接有定位齿块；
所述定位活塞滑动连接在第六槽孔内，所述定位活塞的上端和第六槽孔的上端之间形成第三控制腔，所述控制杆内设有用于连通下控制腔和第三控制腔的第三通孔；所述定位活塞内设有下端开口的弹簧孔，所述弹簧孔的侧壁对称设有安装槽，两个安装槽分别与两个定位齿块位置正对；每个安装槽内均铰接有两个连杆，两个连杆的另一端均铰接在与该安装槽位置正对的定位齿块上；
所述第五槽孔的下端开口处螺纹连接有堵头，所述第一弹簧设置在所述弹簧孔内，所述第一弹簧位于定位活塞和堵头之间用于迫使所述定位活塞向上运动；
当下控制腔内的液压油压力小于预设值值时，定位活塞在第一弹簧的作用下压紧在第六槽孔的上端，两个定位齿块在连杆的作用下缩入定位槽口内；当下控制腔内的液压油压力大于预设值值时，定位活塞向下运动压缩第一弹簧，两个定位齿块在连杆的作用下伸出定位槽口并抵触下滑孔内侧壁的定位齿槽上。
进一步的技术方案中，所述上端盖的中心位置设有上滑孔，所述活塞杆滑动连接在所述上滑孔内，所述上滑孔的内侧壁上并排设有两个第一密封圈。
进一步的技术方案中，所述活塞体的圆周侧面上安装有第二密封圈。
进一步的技术方案中，所述凸杆和锁孔之间间隙配合。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
1.双油口连接方便，油路简单；
2.不需要外加补油箱，节省空间；
3.通过压力控制，方便简单。
附图说明
图1为本发明的剖视图；
图2为本发明的快速伸出时的剖视图；
图3为本发明的高压工作时的剖视图；
图4为本发明中定位齿块第一角度的结构图；
图5为本发明中定位齿块第二角度的结构图；
图6为本发明中第二锁杆的结构图；
图7为本发明中第一锁杆的结构图；
图8为本发明中定位活塞的结构图；
图9为本发明控制杆的剖视图。
具体实施方式
请参阅图1-9所示，一种快速油缸，包括缸体12、设置在缸体12上端的上端盖33、设置在缸体12下端的下端盖7；所述缸体12内在上端盖33和下端盖7之间滑动连接有活塞体1，所述活塞体1上设有滑动连接在所述上端盖33内的活塞杆101；所述活塞体1和上端盖33之间形成上控制腔12b，所述活塞体1和下端盖7之间形成下控制腔12a；所述缸体12上在靠近下端盖7位置处设有与下控制腔12a连通的第一油口1201、在靠近上端盖33位置处设有与上控制腔12b连通的第二油口1202；所述下端盖7内沿竖直方向设有下滑孔701，所述下滑孔701内滑动连接有控制杆2，所述控制杆2的上端设有凸杆201，所述活塞体1内设有供凸杆201插接的锁孔102，所述凸杆201和锁孔102之间间隙配合；所述活塞体1内设有锁合组件，当活塞体1位于缸体12的下端时，凸杆201插入锁孔102内，所述锁合组件将凸杆201锁住；当下控制腔12a内的液压油压力大于预设值时，锁合组件松开凸杆201；所述下端盖7内还设有定位组件，当下控制腔12a内的液压油压力大于预设值时，所述定位组件将控制杆2固定，当下控制腔12a内的液压油压力小于预设值时，所述定位组件松开控制杆2。
所述锁合组件包括第一锁杆9、第一锁簧11、螺堵55、第二锁杆8，所述活塞体1的圆周侧面沿其径向设有第一槽孔103，所述第一槽孔103的底部沿活塞体1的径向设有第二槽孔104，所述凸杆201在完全插入锁孔102时正对第二槽孔104的圆周侧面设有第一锁槽2a；所述活塞体1的下端沿竖直方向向上设有第三槽孔105，所述第三槽孔105的上端沿竖直方向向上设有与第二槽孔104连通的第四槽孔106。
所述第一锁杆9滑动连接在第二槽孔104内，所述第一锁杆9上在位于第一槽孔103的一端设有滑动连接在所述第一槽孔103内的第一塞体9b，所述螺堵55安装在第一槽孔103的开口处，所述第一锁簧11位于螺堵55和第一塞体9b之间用于迫使所述第一锁杆9向锁孔102方向运动；所述第一塞体9b和螺堵55之间形成第一控制腔1b，所述第一塞体9b和第一槽孔103的底部之间形成第二控制腔1d；所述活塞体1内设有用于连通第二控制腔1d和下控制腔12a的第一通孔1a、以及用于连通第一控制腔1b和上控制腔12b的第二通孔1c。
所述第二锁杆8位于第四槽孔106内，所述第二锁杆8上设有用于避让第一锁杆9的切槽801，所述第一锁杆9的圆周侧面设有第二锁槽9a，所述切槽801上设有与第二锁槽9a配合的横杆8a，所述横杆8a位于第一锁杆9的上方；所述第二锁杆8上在位于第三槽孔105内的一端设有凸边8b；所述第二锁杆8上套接有第二锁簧10，所述第二锁簧10位于凸边8b和第三槽孔105的上端之间用于迫使所述横杆8a压紧在第一锁杆9上。
所述定位组件包括堵头66、第一弹簧4、定位活塞3，所述控制杆2的下端沿竖直方向向上设有第五槽孔203，第五槽孔203的上端沿竖直方向向上设有第六槽孔204；所述下滑孔701的内侧壁上设有定位齿槽702；所述第五槽孔203的侧壁对称设有两个与下滑孔701连通的定位槽口2d；两个定位槽口2d内均滑动连接有定位齿块6。
所述定位活塞3滑动连接在第六槽孔204内，所述定位活塞3的上端和第六槽孔204的上端之间形成第三控制腔3e，所述控制杆2内设有用于连通下控制腔12a和第三控制腔3e的第三通孔2b；所述定位活塞3内设有下端开口的弹簧孔301，所述弹簧孔301的侧壁对称设有安装槽302，两个安装槽302分别与两个定位齿块6位置正对；每个安装槽302内均铰接有两个连杆5，两个连杆5的另一端均铰接在与该安装槽302位置正对的定位齿块6上。所述第五槽孔203的下端开口处螺纹连接有堵头66，所述第一弹簧4设置在所述弹簧孔301内，所述第一弹簧4位于定位活塞3和堵头66之间用于迫使所述定位活塞3向上运动。
另外，所述上端盖33的中心位置设有上滑孔33a，所述活塞杆101滑动连接在所述上滑孔33a内，所述上滑孔33a的内侧壁上并排设有两个第一密封圈33b。所述活塞体1的圆周侧面上安装有第二密封圈33c。
快速油缸初始位置为活塞体1位于缸体12的下端，此时凸杆201插入锁孔102内，第二锁杆8在下端盖7的作用下向上运动压缩第二锁簧10，同时带动横杆8a离开第一锁杆9，第一锁杆9在第一锁簧11的作用下插入第一锁槽2a内将凸杆201锁住。当快速油缸需要工作时，液压油通过第一油口1201进入下控制腔12a内，推动活塞本体向上运动，此时由于活塞杆101的上端没有负载，所以此时下控制腔12a内的液压油压力小于预设值。由于凸杆201被第一锁杆9锁住，所以此时控制杆2随着活塞体1向上运动，下控制腔12a的体积为缸体12体积减去控制杆2的体积，在液压泵的流量不变的情况下通过减小下控制腔12a的体积从而提升活塞体1及活塞杆101的运行速度，实现快速油缸的快速伸出。
当活塞杆101的上端受到较大负载进行正常工作时，下控制腔12a内的压力升高，当下控制腔12a内的液压油压力大于预设值时，液压油通过第一通孔1a进入第二控制腔1d内推动第一塞体9b向螺堵55方向运动并压缩第一锁簧11，第一塞体9b带动第一锁杆9离开第一锁槽2a，并且横杆8a在第二锁簧10的作用下压入第二锁槽9a内；使第一锁杆9固定在此位置，这样控制杆2与活塞本体分离，液压油同时也通过第三通孔2b进入第三控制腔3e内，使定位活塞3向下运动压缩第一弹簧4，两个定位齿块6在连杆5的作用下伸出定位槽口2d并抵触下滑孔701内侧壁的定位齿槽702上，使控制杆2与下端盖7固定连接，不会滑落影响缸的工作，此时活塞体1的受力面积为整个缸筒的面积，从而可以获得较大的压力，使快速油缸正常的高压工作。
当快速油缸需要退回时，第二油口1202进油，推动活塞体1向下运动，由于此时下控制腔12a液压油回油压力小于预设值，定位活塞3在第一弹簧4的作用下压紧在第六槽孔204的上端，两个定位齿块6在连杆5的作用下缩入定位槽口2d内，定位齿块6与定位齿槽702脱离；当活塞体1向下运动，凸杆201插入锁孔102中后，活塞体1推着控制杆2向下运动，当活塞体1运动到到下端盖7处时，第二锁杆8在下端盖7的作用下向上运动压缩第二锁簧10，同时带动横杆8a离开第二锁槽9a；此时第一锁杆9在第一锁簧11的作用下插入第一锁槽2a内将凸杆201锁住，使快速油缸再次变为初始状态，完成工作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种快速油缸，其特征在于，包括缸体、设置在缸体上端的上端盖、设置在缸体下端的下端盖；所述缸体内在上端盖和下端盖之间滑动连接有活塞体，所述活塞体上设有滑动连接在所述上端盖内的活塞杆；所述活塞体和上端盖之间形成上控制腔，所述活塞体和下端盖之间形成下控制腔；所述缸体上在靠近下端盖位置处设有与下控制腔连通的第一油口、在靠近上端盖位置处设有与上控制腔连通的第二油口；所述下端盖内沿竖直方向设有下滑孔，所述下滑孔内滑动连接有控制杆，所述控制杆的上端设有凸杆，所述活塞体内设有供凸杆插接的锁孔；所述活塞体内设有锁合组件，当活塞体位于缸体的下端时，凸杆插入锁孔内，所述锁合组件将凸杆锁住；当下控制腔内的液压油压力大于预设值时，锁合组件松开凸杆；所述下端盖内还设有定位组件，当下控制腔内的液压油压力大于预设值时，所述定位组件将控制杆固定，当下控制腔内的液压油压力小于预设值时，所述定位组件松开控制杆。
2.根据权利要求1所述的快速油缸，其特征在于，所述锁合组件包括第一锁杆、第一锁簧、螺堵、第二锁杆，所述活塞体的圆周侧面沿其径向设有第一槽孔，所述第一槽孔的底部沿活塞体的径向设有第二槽孔，所述凸杆在完全插入锁孔时正对第二槽孔的圆周侧面设有第一锁槽；所述活塞体的下端沿竖直方向向上设有第三槽孔，所述第三槽孔的上端沿竖直方向向上设有与第二槽孔连通的第四槽孔；
所述第一锁杆滑动连接在第二槽孔内，所述第一锁杆上在位于第一槽孔的一端设有滑动连接在所述第一槽孔内的第一塞体，所述螺堵安装在第一槽孔的开口处，所述第一锁簧位于螺堵和第一塞体之间用于迫使所述第一锁杆向锁孔方向运动；所述第一塞体和螺堵之间形成第一控制腔，所述第一塞体和第一槽孔的底部之间形成第二控制腔；所述活塞体内设有用于连通第二控制腔1d和下控制腔12a的第一通孔1a、以及用于连通第一控制腔1b和上控制腔12b的第二通孔1c；
所述第二锁杆位于第四槽孔内，所述第二锁杆上设有用于避让第一锁杆的切槽，所述第一锁杆的圆周侧面设有第二锁槽，所述切槽上设有与第二锁槽配合的横杆，所述横杆位于第一锁杆的上方；所述第二锁杆上在位于第三槽孔内的一端设有凸边；所述第二锁杆上套接有第二锁簧，所述第二锁簧位于凸边和第三槽孔的上端之间用于迫使所述横杆压紧在第一锁杆上；
当活塞体位于缸体的下端时，凸杆插入锁孔内，第二锁杆在下端盖的作用下向上运动压缩第二锁簧，同时带动横杆离开第一锁杆，第一锁杆在第一锁簧的作用下插入第一锁槽内将凸杆锁住；当活塞体离开下端盖时，横杆在第二锁簧的作用下压紧在第一锁杆上；当下控制腔内的液压油压力大于预设值时，液压油通过第一通孔进入第二控制腔内推动第一塞体向螺堵方向运动并压缩第一锁簧，第一塞体带动第一锁杆离开第一锁槽。
3.根据权利要求1所述的快速油缸，其特征在于，所述定位组件包括堵头、第一弹簧、定位活塞，所述控制杆的下端沿竖直方向向上设有第五槽孔，第五槽孔的上端沿竖直方向向上设有第六槽孔；所述下滑孔的内侧壁上设有定位齿槽；所述第五槽孔的侧壁对称设有两个与下滑孔连通的定位槽口；两个定位槽口内均滑动连接有定位齿块；
所述定位活塞滑动连接在第六槽孔内，所述定位活塞的上端和第六槽孔的上端之间形成第三控制腔，所述控制杆内设有用于连通下控制腔和第三控制腔的第三通孔；所述定位活塞内设有下端开口的弹簧孔，所述弹簧孔的侧壁对称设有安装槽，两个安装槽分别与两个定位齿块位置正对；每个安装槽内均铰接有两个连杆，两个连杆的另一端均铰接在与该安装槽位置正对的定位齿块上；
所述第五槽孔的下端开口处螺纹连接有堵头，所述第一弹簧设置在所述弹簧孔内，所述第一弹簧位于定位活塞和堵头之间用于迫使所述定位活塞向上运动；
当下控制腔内的液压油压力小于预设值值时，定位活塞在第一弹簧的作用下压紧在第六槽孔的上端，两个定位齿块在连杆的作用下缩入定位槽口内；当下控制腔内的液压油压力大于预设值值时，定位活塞向下运动压缩第一弹簧，两个定位齿块在连杆的作用下伸出定位槽口并抵触下滑孔内侧壁的定位齿槽上。
4.根据权利要求1所述的快速油缸，其特征在于，所述上端盖的中心位置设有上滑孔，所述活塞杆滑动连接在所述上滑孔内，所述上滑孔的内侧壁上并排设有两个第一密封圈。
5.根据权利要求1所述的快速油缸，其特征在于，所述活塞体的圆周侧面上安装有第二密封圈。
6.根据权利要求1所述的快速油缸，其特征在于，所述凸杆和锁孔之间间隙配合。
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