CN111017783A - 液压升降设备 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种液压升降设备，属于液压控制技术领域。该液压升降设备包括液压油缸和液压系统。液压油缸包括端盖、n个缸体、n‑1个阻挡件和n‑1个套筒，n个缸体依次套设形成n层，第1层缸体的第一端外套设有端盖，端盖上开设有一油口，n个缸体中除第n层缸体外的其它缸体内均设有套筒，套筒可滑动的设置在所在缸体中，第i层缸体内的套筒套设在第i+1层缸体的第一端外，并与第i+1层缸体的第一端密封连接，套筒的中部设有至少一个通孔。液压系统用于向油口注入液压油，控制n‑1个套筒在所在缸体内朝向第一方向移动，使液压油缸伸长；或者从油口抽取液压油，控制n‑1个套筒在所在缸体内朝向第二方向移动，使液压油缸收缩。

Description

液压升降设备

技术领域

本公开涉及液压控制技术领域，特别涉及一种液压升降设备。

背景技术

液压传动是指以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动方式。在机械上采用液压传动技术，可以简化机器的结构减轻机器质量，减少材料消耗，降低制造成本，提高工作效率和工作的可靠性，因此被广泛应用在机床、起重设备等需要大转矩或推力的场合。

液压油缸是液压系统的执行元件，把液体的压力转换为机械能。现有的液压油缸通常包括缸体和设置在缸体内的活塞杆，活塞杆将缸体内分成有杆腔和无杆腔，通过控制有杆腔和无杆腔内的压力大小，即可使得活塞杆在缸体内移动，实现液压缸的伸缩。在某些通信领域，受安装空间限制，天线辐射体需要设置成可伸缩式。因此，可以在液压油缸底部设置绝缘底座，形成天线辐射体。当液压缸伸长时，作为天线辐射体工作。不需要工作时，则可以控制液压缸收缩，以节省空间。

但是现有的液压油缸多为双管液压油缸，即有杆腔和无杆腔分别与两根油管连接，当有杆腔进油的同时，无杆腔回油，活塞杆伸长。或者当无杆腔进油的同时，有杆腔回油，活塞杆收缩。而双管液压油缸的结构较为复杂，安装及使用要求较高，不便于在体积有限的安装空间中使用。

发明内容

本公开实施例提供了一种液压升降设备，可以实现液压油缸的多级升降，且结构简单，适用于在有限安装空间中使用。所述技术方案如下：

本公开提供了一种液压升降设备，所述液压升降设备包括液压油缸和液压系统；

所述液压油缸包括端盖、n个缸体、n-1个阻挡件和n-1个套筒，n为大于1的整数，所述n个缸体依次套设形成n层，所述n个缸体中位于最外层的第1层所述缸体的第一端外套设有所述端盖，所述端盖上开设有一油口，n层所述缸体中除最内层的第n层所述缸体外的其它n-1层所述缸体内均设有所述套筒，所述套筒可滑动的设置在所在缸体中，且所述套筒的外壁与所在缸体的内壁之间密封，第i层所述缸体内的所述套筒套设在第i+1层所述缸体的第一端外，并与第i+1层所述缸体的第一端密封连接，i为小于等于n-1的正整数；所述套筒的中部设有至少一个通孔，所述通孔用于连通所述套筒所在的第i层所述缸体的内孔和第i+1层所述缸体的内孔，n层所述缸体的内孔依次连通，构成一密封腔体；

n层所述缸体中除第n层所述缸体外的其它n-1层所述缸体的第二端均设有所述阻挡件，所述阻挡件用于阻挡所述套筒滑出所在缸体；

所述液压系统用于向所述油口注入液压油，控制n-1个所述套筒在所在缸体内朝向第一方向移动，使所述液压油缸伸长；或者从所述油口抽取液压油，控制n-1个所述套筒在所在缸体内朝向第二方向移动，使所述液压油缸收缩，所述第一方向和所述第二方向为沿所述缸体的轴向相反的两个方向。

进一步地，所述阻挡件为衬管，第m个所述衬管的一端与第i层所述缸体的第二端螺纹密封连接，且第m个所述衬管的一端的外径与第i层所述缸体的第二端的内径相匹配，第m个所述衬管的另一端的外径大于第i层所述缸体的内径；第m个所述衬管套设在第i+1层所述缸体的一端外，且第m个所述衬管的内径与第i+1层所述缸体的外径相匹配，第m个所述衬管的内壁与第i+1层所述缸体的外壁之间密封。

其中，第m个所述衬管为n-1个所述衬管中设置在第i层所述缸体的第二端的一个所述衬管，m为小于等于n-1的正整数。

进一步地，第i层所述缸体、第i层所述缸体中的套筒、第i+1层所述缸体和第m个所述衬管之间形成一密封的环形腔体；

每个所述衬管上均设有至少一个通气孔，所述通气孔用于连通所述大气和所述环形腔体。

进一步地，所述液压油缸还包括n-1个去尘环，第m个所述衬管与第i+1个所述缸体之间设有一个所述去尘环。

进一步地，所述液压油缸还包括油管接头，所述油管接头插装在所述端盖的所述油口中。

进一步地，所述液压油缸还包括放气阀体，所述放气阀体设置在第n层所述缸体的第二端内，且所述放气阀体与第n层所述缸体密封连接，所述放气阀体用于将所述密封腔体中的气体释放到大气中。

进一步地，所述液压油缸还包括缓冲座，所述缓冲座设置在第i层所述缸体内的套筒与第i+1层所述缸体之间。

进一步地，n＝3。

进一步地，所述液压油缸还包括第一密封件、第二密封件和第三密封件；

所述第一密封件设置在所述端盖与第1层所述缸体之间；

所述第二密封件设置在第i层所述缸体与第i层所述缸体内的所述套筒之间；

所述第三密封件设置在第i层所述缸体内的所述套筒与第i+1层所述缸体之间。

进一步地，所述液压系统包括液压泵、换向阀、油箱和减压阀；

所述换向阀的第一油口与油箱连通，所述换向阀的第二油口与所述油口连通，所述换向阀的第三油口与所述液压泵的进油口连通，所述液压泵的出油口与所述减压阀的进油口连通，所述减压阀的出油口和控制油口与所述换向阀的第四油口连通。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过采用本公开提供的液压升降系统，在具体使用时，可以将该液压油缸竖直放置，控制液压系统向端盖的油口内注入设定压力的液压油，一方面，液压油通过油口进入密封腔后，会推动各个套筒在所在缸体内朝向第一方向移动，从而带动与各个套筒连接的内层缸体伸出外层缸体，实现液压油缸的伸长。另一方面，通过控制液压系统从油口抽取液压油，在重力、大气压力及液压油的分子张力作用下，各个套筒即朝向第二方向移动，从而带动与各个套筒连接的内层缸体缩回外层缸体，实现液压油缸的收缩。且液压油是通过各个套筒上的连通孔依次从外层缸体流至内层缸体的内孔中，驱动各个缸体内的套筒移动，因此，通过控制通入的液压油的体积，即可实现液压油缸的多级升降。本公开提供的液压油缸相当于是单油管双作用油缸，与现有的双油管液压油缸相比，结构更加简单，适用于在有限安装空间中使用。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种液压油缸的结构剖视图；

图2是本公开实施例提供的一种液压系统的液压原理图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

本公开提供了一种液压升降设备，液压升降设备包括液压油缸10和液压系统20。

图1是本公开实施例提供的一种液压油缸的结构剖视图，如图1所示，液压油缸10包括端盖11、n个缸体12、n-1个阻挡件13和n-1个套筒14，n为大于1的整数。

n个缸体12依次套设形成n层。n个缸体12中位于最外层的第1层缸体12的第一端外套设有端盖11，端盖11上开设有一油口11a。n层缸体12中除最内层的第n层缸体12外的其它n-1层缸体12内均设有套筒14。套筒14可滑动的设置在所在缸体12中，且套筒14的外壁与所在缸体12的内壁之间密封。第i层缸体12内的套筒14套设在第i+1层缸体12的第一端外，并与第i+1层缸体12的第一端密封连接，i为小于等于n-1的正整数。套筒14的中部设有至少一个通孔14a，通孔14a用于连通套筒14所在的第i层缸体12的内孔和第i+1层缸体12的内孔。n层缸体12的内孔依次连通，构成一密封腔体S1。

n层缸体12中除第n层缸体12外的其它n-1层缸体12的第二端均设有阻挡件13，阻挡件13用于阻挡套筒14滑出所在缸体12。

液压系统20用于向油口11a注入液压油，控制n-1个套筒14在所在缸体12内朝向第一方向移动，使液压油缸10伸长。或者从油口11a抽取液压油，控制n-1个套筒14在所在缸体12内朝向第二方向移动，使液压油缸10收缩。第一方向和第二方向为沿缸体12的轴向相反的两个方向。

通过采用本公开提供的液压升降系统，在具体使用时，可以将该液压油缸竖直放置，控制液压系统向端盖的油口内注入设定压力的液压油，一方面，液压油通过油口进入密封腔后，会推动各个套筒在所在缸体内朝向第一方向移动，从而带动与各个套筒连接的内层缸体伸出外层缸体，实现液压油缸的伸长。另一方面，通过控制液压系统从油口抽取液压油，在重力、大气压力及液压油的分子张力作用下，各个套筒即朝向第二方向移动，从而带动与各个套筒连接的内层缸体缩回外层缸体，实现液压油缸的收缩。液压油是通过各个套筒上的连通孔依次从外层缸体流至内层缸体的内孔中，驱动各个缸体内的套筒移动，因此，通过控制通入的液压油的体积，即可实现液压油缸的多级升降。本公开提供的液压油缸相当于是单油管双作用油缸，与现有的双油管液压油缸相比，结构更加简单，适用于在有限安装空间中使用。

如图1所示，在本实施例中，n＝3。即液压油缸10包括3个缸体12、2个阻挡件13和2个套筒14。

在实际设置时，也可以根据实际需要将n设置为其它取值。例如，n的取值可以为5～10。

在本实施例中，端盖11与第1层缸体12的第一端螺纹连接，第i层缸体12中的套筒14与第i+1层缸体12的第一端螺纹连接。

可选地，每层缸体12的第一端的外壁上均设有外螺纹，每层缸体12的第二端的内壁上均设有内螺纹。端盖11的中部设有用于容纳第1层缸体12的凹槽，凹槽的内壁设有与所述第1层缸体12的外壁上的外螺纹相匹配的内螺纹。

可选的，端盖11上还设有螺纹孔11b，以便于通过螺栓固定。

可选地，每个缸体12均为空心管状结构，且n层缸体的外径逐层减小。例如，第1层缸体的外径大于第2层缸体的外径，第2层缸体的外径大于第3层缸体的外径，依此类推，以使得除第1层外的n-1层缸体均能收缩至第1层缸体中。

可选地，套筒14包括第一端和第二端，套筒14的第一端朝向端盖11，套筒14的第二端远离端盖11。套筒14的第二端设有一个用于容纳下一层缸体的安装孔(即位于第i层缸体内的套筒的第二端设有用于容纳第i+1层缸体的安装孔)，套筒14的第一端设有至少一个连通孔14a。至少一个连通孔14a与安装孔连通。安装孔的内壁上设有与下一层缸体的第一端的外壁上的外螺纹相匹配的内螺纹。

进一步地，阻挡件13为衬管。第m个衬管的一端与第i层缸体12的第二端螺纹密封连接，且第m个衬管的一端的外径与第i层缸体12的第二端的内径相匹配，第m个衬管的另一端的外径大于第i层缸体12的内径。第m个衬管套设在第i+1层缸体12的一端外，且第m个衬管的内径与第i+1层缸体12的外径相匹配，第m个衬管的内壁与第i+1层缸体12的外壁之间密封。

其中，第m个衬管为n-1个衬管中设置在第i层缸体12的第二端的一个衬管，m为小于等于n-1的正整数。

当第i层缸体内的套筒朝向第一方向移动时，由于第m个衬管的一端位于第一缸体内，因此，衬管可以起到阻挡作用，防止套筒继续朝向第一方向移动，脱出第i层缸体。

需要说明的是，在本实施例中，n-1个阻挡件与n个缸体均同轴设置。则阻挡件13还可以起到导向的作用，使得第i+1层缸体12可以沿第m个衬管的轴向移动。

进一步地，第i层缸体12、第i层缸体12中的套筒、第i+1层缸体12和第m个衬管之间形成一密封的环形腔体S2。

每个衬管上均设有至少一个通气孔13a，通气孔13a用于连通大气和环形腔体S2。

当液压油缸收缩时，大气中的气体可以通过该通气孔13a进入环形腔体S2中，从而有助于套筒朝向第二方向移动。

进一步地，液压油缸10还包括n-1个去尘环15，第m个衬管与第i+1个缸体12之间设有一个去尘环15。去尘环不仅可以起到支撑作用，还可刮除缸体外壁的污物。

进一步地，液压油缸10还包括油管接头16，油管接头16插装在端盖11的油口11a中。通过设置油管接头16便于将液压系统20与端盖上的油口11a连通。

进一步地，液压油缸10还包括放气阀体17，放气阀体17设置在第n层缸体12的第二端内，且放气阀体17与第n层缸体12密封连接，放气阀体17用于将密封腔体S1中的气体释放到大气中。

在具体使用时，只需将放气阀体11旋松即可以释放密封腔S1内的气体。

进一步地，液压油缸还包括缓冲座18，缓冲座18设置在第i层缸体内的套筒与第i+1层缸体12之间。通过设置缓冲座，可以防止缸体在重力作用下掉落，与套筒之间产生碰撞，造成损坏。

可选地，液压油缸10还包括第一密封件191、第二密封件192、第三密封件193，以保证密封腔体S1的密封性。

其中，第一密封件191设置在端盖11与第1层缸体12之间，防止液压油从端盖与缸体之间泄露。

第二密封件192设置在第i层缸体12与第i层缸体内的套筒14之间，第三密封件193设置在第i层缸体12内的套筒14与第i+1层缸体12之间，防止液压油从套筒与缸体之间泄露。

图2是本公开实施例提供的一种液压系统的液压原理图，如图2所示，液压系统20包括液压泵21、换向阀22、油箱23和减压阀24。

换向阀22的第一油口与油箱23连通，换向阀22的第二油口与油口11a连通，换向阀22的第三油口与液压泵21的进油口连通，液压泵21的出油口与减压阀24的进油口连通，减压阀24的出油口和控制油口与换向阀22的第四油口连通。

在本实施例中，换向阀22为三位四通换向阀，换向阀22包括第一状态、第二状态和第三状态。

当换向阀22处于第一状态时，换向阀22位于左位，换向阀22的第一油口与第三油口连通，第二油口与第四油口连通。

当换向阀22处于第二状态时，换向阀22位于中位，换向阀22的第一油口、第二油口、第三油口和第四油口均截至。

当换向阀22处于第三状态时，换向阀22位于右位，换向阀22的第一油口与第四油口连通，第二油口与第三油口连通。

在本实施例中，可以通过控制液压泵21正反转，从而控制液压系统200向油口11a提供设定压力的液压油，或者从油口11a中抽出液压油。

当液压泵21正转时，控制换向阀22处于第一状态，此时液压系统200向油口11a提供设定压力的液压油。当液压泵21反转时，控制换向阀22处于第三状态，此时液压系统200从油口11a中抽出液压油。

需要说明的是，在具体应用时，本公开实施例提供的液压升降设备可以与内部含有射频通道的绝缘底座配合，形成天线辐射体。

示例性地，可以将该绝缘底座套设在液压升降设备的端盖外，并与端盖固定连接，以对整个液压升降设备进行支撑。当天线辐射体伸长到无线信号波段对应的长度时，可以进行信号的接收或发送。

以上所述仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压升降设备，其特征在于，所述液压升降设备包括液压油缸(10)和液压系统(20)；

所述液压油缸(10)包括端盖(11)、n个缸体(12)、n-1个阻挡件(13)和n-1个套筒(14)，n为大于1的整数，所述n个缸体(12)依次套设形成n层，所述n个缸体(12)中位于最外层的第1层所述缸体(12)的第一端外套设有所述端盖(11)，所述端盖(11)上开设有一油口(11a)，n层所述缸体(12)中除最内层的第n层所述缸体(12)外的其它n-1层所述缸体(12)内均设有所述套筒(14)，所述套筒(14)可滑动的设置在所在缸体(12)中，且所述套筒(14)的外壁与所在缸体(12)的内壁之间密封，第i层所述缸体(12)内的所述套筒(14)套设在第i+1层所述缸体(12)的第一端外，并与第i+1层所述缸体(12)的第一端密封连接，i为小于等于n-1的正整数；所述套筒(14)的中部设有至少一个通孔(14a)，所述通孔(14a)用于连通所述套筒(14)所在的第i层所述缸体(12)的内孔和第i+1层所述缸体(12)的内孔，n层所述缸体(12)的内孔依次连通，构成一密封腔体(S1)；

n层所述缸体(12)中除第n层所述缸体(12)外的其它n-1层所述缸体(12)的第二端均设有所述阻挡件(13)，所述阻挡件(13)用于阻挡所述套筒(14)滑出所在缸体(12)；

所述液压系统(20)用于向所述油口(11a)注入液压油，控制n-1个所述套筒(14)在所在缸体(12)内朝向第一方向移动，使所述液压油缸(10)伸长；或者从所述油口(11a)抽取液压油，控制n-1个所述套筒(14)在所在缸体(12)内朝向第二方向移动，使所述液压油缸(10)收缩，所述第一方向和所述第二方向为沿所述缸体(12)的轴向相反的两个方向。

2.根据权利要求1所述的液压升降设备，其特征在于，所述阻挡件(13)为衬管，第m个所述衬管的一端与第i层所述缸体(12)的第二端螺纹密封连接，且第m个所述衬管的一端的外径与第i层所述缸体(12)的第二端的内径相匹配，第m个所述衬管的另一端的外径大于第i层所述缸体(12)的内径；第m个所述衬管套设在第i+1层所述缸体(12)的一端外，且第m个所述衬管的内径与第i+1层所述缸体(12)的外径相匹配，第m个所述衬管的内壁与第i+1层所述缸体(12)的外壁之间密封。

其中，第m个所述衬管为n-1个所述衬管中设置在第i层所述缸体(12)的第二端的一个所述衬管，m为小于等于n-1的正整数。

3.根据权利要求2所述的液压升降设备，其特征在于，第i层所述缸体(12)、第i层所述缸体(12)中的套筒、第i+1层所述缸体(12)和第m个所述衬管之间形成一密封的环形腔体(S2)；

每个所述衬管上均设有至少一个通气孔(13a)，所述通气孔(13a)用于连通所述大气和所述环形腔体(S2)。

4.根据权利要求2所述的液压升降设备，其特征在于，所述液压油缸(10)还包括n-1个去尘环(15)，第m个所述衬管与第i+1个所述缸体(12)之间设有一个所述去尘环(15)。

5.根据权利要求1所述的液压升降设备，其特征在于，所述液压油缸(10)还包括油管接头(16)，所述油管接头(16)插装在所述端盖(11)的所述油口(11a)中。

6.根据权利要求1所述的液压升降设备，其特征在于，所述液压油缸(10)还包括放气阀体(17)，所述放气阀体(17)设置在第n层所述缸体(12)的第二端内，且所述放气阀体(17)与第n层所述缸体(12)密封连接，所述放气阀体(17)用于将所述密封腔体(S1)中的气体释放到大气中。

7.根据权利要求1所述的液压升降设备，其特征在于，所述液压油缸还包括缓冲座(18)，所述缓冲座(18)设置在第i层所述缸体内的套筒与第i+1层所述缸体(12)之间。

8.根据权利要求1～7任一项所述的液压升降设备，其特征在于，n＝3。

9.根据权利要求1～7任一项所述的液压升降设备，其特征在于，所述液压油缸(10)还包括第一密封件(191)、第二密封件(192)和第三密封件(193)；

所述第一密封件(191)设置在所述端盖(11)与第1层所述缸体(12)之间；

所述第二密封件(192)设置在第i层所述缸体(12)与第i层所述缸体内的所述套筒(14)之间；

所述第三密封件(193)设置在第i层所述缸体(12)内的所述套筒(14)与第i+1层所述缸体(12)之间。

10.根据权利要求1～7任一项所述的液压升降设备，其特征在于，所述液压系统(20)包括液压泵(21)、换向阀(22)、油箱(23)和减压阀(24)；

所述换向阀(22)的第一油口与油箱(23)连通，所述换向阀(22)的第二油口与所述油口(11a)连通，所述换向阀(22)的第三油口与所述液压泵(21)的进油口连通，所述液压泵(21)的出油口与所述减压阀(24)的进油口连通，所述减压阀(24)的出油口和控制油口与所述换向阀(22)的第四油口连通。

Images