CN111396398A - 一种自锁油缸 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自锁油缸，包括缸体，所述缸体的上端设有上端盖、下端设有下端盖；所述缸体内沿竖直方向滑动连接有活塞体，所述活塞体的上端设有伸出上端盖的活塞杆；在所述缸体内在活塞体和缸体的底部之间形成无杆腔、在活塞体和上端盖之间形成有杆腔；所述缸体的侧面设有与无杆腔连通的A口，以及与有杆腔连通的B口；所述缸体内设有用于防止活塞体转动的止转组件；所述下端盖内设有与无杆腔连通的安装孔，所述安装孔内沿圆周方向转动连接有伸入无杆腔内的锁芯，所述锁芯的上端设有锁槽，所述活塞体的下端设有锁块；该自锁油缸不仅结构简单，而且可以自动实现活塞体的锁紧和解锁。

Description

一种自锁油缸
技术领域
本发明属于油缸技术领域，具体的说是涉及一种自锁油缸。
背景技术
油缸是液压系统中的执行元件，目前，油缸已经被广泛运用到工农业以及航空航天等领域。随着国家城镇化建设步伐的加快，城市的清洁、绿化和美化工作显得尤为重要。城市路面街道垃圾的清扫工作量也越来越大。目前，在一些大中型城市，已逐步采用垃圾清扫车代替传统的手工清扫。垃圾清扫车上扫臂的摆出和收回就是采用油缸来实现的。清扫作业时，油缸活塞杆伸出，扫臂摆出，扫盘开始工作；行车时，油缸活塞杆带动扫盘收回并锁止，保证行车安全。目前，油缸活塞杆的锁止是采用液压系统上的液控单向阀来实现。理论上，只要油缸有杆腔油液被液控单向阀封闭不排出，油缸的活塞杆就不会自动伸出。但是，由于液控单向阀自身以及液压缸活塞上不可避免的存在泄漏，所以长时间后，油缸的活塞杆还会慢慢伸出，严重影响行车安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种自锁油缸，其不仅结构简单，而且可以自动实现活塞体的锁紧和解锁。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自锁油缸，包括缸体，所述缸体的上端设有上端盖、下端设有下端盖；所述缸体内沿竖直方向滑动连接有活塞体，所述活塞体的上端设有伸出上端盖的活塞杆；在所述缸体内在活塞体和缸体的底部之间形成无杆腔、在活塞体和上端盖之间形成有杆腔；所述缸体的侧面设有与无杆腔连通的A口，以及与有杆腔连通的B口；所述缸体内设有用于防止活塞体转动的止转组件；所述下端盖内设有与无杆腔连通的安装孔，所述安装孔内沿圆周方向转动连接有伸入无杆腔内的锁芯，所述锁芯的上端设有锁槽，所述活塞体的下端设有锁块；活塞体向下运动时，B口通入压力油，A口回油时，在锁块完全伸入锁槽内时，锁芯转动将锁块锁紧；活塞体向上运动时，A口通入压力油，B口回油，使得锁芯反向转动，将锁块解锁。
进一步的技术方案中，所述缸体的下端设有与安装孔同轴且连通的槽孔，所述锁芯包括转动在安装孔内的芯体，所述芯体的上端位于槽孔内且设有转动连接在槽孔内的凸边；所述下端盖在安装孔的外侧延伸设有伸入槽孔的环形凸肩；所述环形凸肩设有切槽，所述芯体的侧面设有伸入切槽内的挡板，所述挡板在远离芯体的一端抵在槽孔的内侧壁上；所述挡板将切槽分隔成第一腔室和第二腔室；所述凸边上设有伸入无杆腔内的锁体，所述锁槽设在锁体的上端；所述第一腔室与A口连通，所述锁芯内设有用于控制第二腔室与B口连通的换向阀组件；在活塞体向下运动且锁块完全伸入锁槽内时，换向阀组件控制B口与第二腔室连通，挡板运动至切槽的一端；在活塞体向上运动时，挡板运动至切槽的另一端。
进一步的技术方案中，所述换向阀组件包括阀芯、弹簧、中空的螺堵，所述锁芯内在锁槽的底部设有阀孔，所述阀孔的底部与B口连通，所述锁芯内设有用于连通阀孔和第二腔室的油孔，所述阀芯滑动连接在阀孔内用于控制油孔的通断，所述螺堵安装在阀孔的上端开口处，所述弹簧位于阀芯的下端和阀孔的底部之间，所述弹簧用于迫使阀芯向上运动；所述阀芯的上端设有穿过螺堵伸入锁槽内的顶杆；在锁块完全伸入锁槽内时，通过顶杆推动阀芯向下运动，将油孔打开，在锁块离开锁槽时，阀芯将油孔关闭。
进一步的技术方案中，所述芯体的外圆周侧面设有第一环槽和第二环槽，所述缸体和下端盖内设有用于连通A口和第一环槽的第一通孔，以及用于连通第二环槽和B口的第二通孔，所述芯体内设有用于连通第一环槽和第一腔室的第三通孔，以及用于连通第二环槽和阀孔底部的第四通孔。
进一步的技术方案中，所述锁块包括设置在活塞体下端的锁柱，以及沿锁柱的径向设置在锁柱侧面的凸柱；所述锁槽包括设置在锁体上端的锁孔，以及与锁孔连通的锁腔，所述锁体的上端设有与锁腔连通的插槽，所述凸柱通过插槽进出锁腔。
进一步的技术方案中，所述止转组件包括导滑杆和导滑块，所述锁块、活塞体和活塞杆内沿竖直方向设有下端开口的导滑孔，所述下端盖上固定设有穿过锁芯且伸入导滑孔内的导滑杆，所述导滑孔的内侧壁上沿轴向设有止转滑槽，所述导滑块固定安装在导滑杆的侧面且滑动连接在止转滑槽内。
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：
本发明的活塞体向下运动在缩回到位后，锁块伸入锁槽内触动换向阀组件换向，从而自动控制锁芯旋转将锁块锁定；而当活塞体向上运动时，A口的油液推动锁芯回转，实现锁块的解锁；本发明可以自动实现活塞体的锁紧和解锁，且结构简单、构思巧妙，体积紧凑，加工制造成本低。
附图说明
图1为本发明的剖视图，此时活塞体处于未锁紧位置；
图2为图1的C-C剖面图；
图3为本发明的活塞体锁紧时的剖视图；
图4为图3的D-D剖面图；
图5为本发明的活塞体解锁时的剖面图；
图6为本发明的活塞体、锁体、活塞杆的三维结构示意图；
图7-8为本发明的锁芯的三维结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1-8所示，一种自锁油缸，包括缸体1，所述缸体1的上端固定设有上端盖11、下端固定设有下端盖7；所述缸体1内沿竖直方向滑动连接有活塞体2，所述活塞体2的上端设有伸出上端盖11的活塞杆22；在所述缸体1内在活塞体2和缸体1的底部之间形成无杆腔1a、在活塞体2和上端盖11之间形成有杆腔1b；所述缸体1的侧面设有与无杆腔1a连通的A口，以及与有杆腔1b连通的B口；所述缸体1内设有用于防止活塞体2转动的止转组件；所述下端盖7内设有与无杆腔1a连通的安装孔71，所述安装孔71内沿圆周方向转动连接有伸入无杆腔1a内的锁芯4，所述锁芯4的上端设有锁槽46，所述活塞体2的下端设有锁块21；活塞体2向下运动时，B口通入压力油，A口回油时，在锁块21完全伸入锁槽46内时，锁芯4转动将锁块21锁紧；活塞体2向上运动时，A口通入压力油，B口回油，使得锁芯4反向转动，将锁块21解锁。
所述缸体1的下端设有与安装孔71同轴且连通的槽孔12，所述锁芯4包括转动在安装孔71内的芯体4a，所述芯体4a的上端位于槽孔12内且设有转动连接在槽孔12内的凸边4b，所述凸边4b上设有伸入无杆腔1a内的锁体4c，所述锁槽46设在锁体4c的上端；所述锁块21包括设置在活塞体2下端的锁柱211，以及沿锁柱211的径向设置在锁柱211侧面的凸柱212；所述锁槽46包括设置在锁体4c上端的锁孔44，以及与锁孔44连通的锁腔43，所述锁体4c的上端设有与锁腔43连通的插槽42，所述凸柱212通过插槽42进出锁腔43。
所述下端盖7在安装孔71的外侧延伸设有伸入槽孔12的环形凸肩72；所述环形凸肩72设有切槽73，所述芯体4a的侧面设有伸入切槽73内的挡板41，所述挡板41在远离芯体4a的一端抵在槽孔12的内侧壁上；所述挡板41将切槽73分隔成第一腔室4a和第二腔室4b；所述第一腔室4a与A口连通，所述锁芯4内设有用于控制第二腔室4b与B口连通的换向阀组件；在活塞体2向下运动且锁块21完全伸入锁槽46内时，换向阀组件控制B口与第二腔室4b连通，挡板41运动至切槽73的一端；在活塞体2向上运动时，挡板41运动至切槽73的另一端。
所述换向阀组件包括阀芯5、弹簧6、中空的螺堵61，所述锁芯4内在锁槽46的底部设有阀孔47，所述阀孔47的底部与B口连通，所述锁芯4内设有用于连通阀孔47和第二腔室4b的油孔48，所述阀芯5滑动连接在阀孔47内用于控制油孔48的通断，所述螺堵61安装在阀孔47的上端开口处，所述弹簧6位于阀芯5的下端和阀孔47的底部之间，所述弹簧6用于迫使阀芯5向上运动；所述阀芯5的上端设有穿过螺堵61伸入锁槽46内的顶杆51；在锁块21完全伸入锁槽46内时，通过顶杆51推动阀芯5向下运动，将油孔48打开，在锁块21离开锁槽46时，阀芯5将油孔48关闭。
另外，所述芯体4a的外圆周侧面设有第一环槽4a1和第二环槽4a2，所述缸体1和下端盖7内设有用于连通A口和第一环槽4a1的第一通孔16，以及用于连通第二环槽4a2和B口的第二通孔17，所述芯体4a内设有用于连通第一环槽4a1和第一腔室4a的第三通孔4a3，以及用于连通第二环槽4a2和阀孔47底部的第四通孔4a4。
所述止转组件包括导滑杆3和导滑块31，所述锁柱211、活塞体2和活塞杆22内沿竖直方向设有下端开口的导滑孔24，所述下端盖7上固定设有穿过芯体4a、凸边4b、锁体4c且伸入导滑孔24内的导滑杆3，所述导滑孔24的内侧壁上沿轴向设有止转滑槽25，所述导滑块31固定安装在导滑杆3的侧面且滑动连接在止转滑槽25内。
如图1所示，当B口进油、A口回油时，活塞体2在压力油的作用下，向下运动，此时锁芯4处于图2所示位置，插槽42与凸柱212正对，当活塞体2运动到下端位置时，凸柱212通过插槽42进入到锁腔43内，同时锁柱211的下端触碰到顶杆51，推动阀芯5向阀孔47的下端运动并压缩弹簧6，使阀芯5将油孔48打开，B口的压力油通过第二通孔17、第二环槽4a2、第四通孔4a4、阀孔47、油孔48进入第二腔室4b内，推动挡板41转至切槽73的一端，锁芯4在第二腔室4b与第一腔室4a的压差作用下旋转90度到图4位置，使插槽42与凸柱212错开，从而使活塞体2通过锁块21被锁止。
当活塞杆22需要伸出时，B口回油，A口进油，A口的压力油通过第一通孔16、第一环槽4a1、第三通孔4a3进入第一腔室4a内,推动挡板41转至切槽73的另一端，锁芯4第一腔室4a与第二腔室4b的压差作用下回转90度，使插槽42与凸柱212正对，活塞体2在油液作用下向上运动，凸柱212从插槽42中滑出，实现锁块21的解锁，在活塞体2向上运动时，锁柱211离开顶杆51的上端，阀芯5在弹簧6的作用下向上运动将油孔48关闭。
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)

1.一种自锁油缸，包括缸体，所述缸体的上端设有上端盖、下端设有下端盖；所述缸体内沿竖直方向滑动连接有活塞体，所述活塞体的上端设有伸出上端盖的活塞杆；在所述缸体内在活塞体和缸体的底部之间形成无杆腔、在活塞体和上端盖之间形成有杆腔；所述缸体的侧面设有与无杆腔连通的A口，以及与有杆腔连通的B口；其特征在于，所述缸体内设有用于防止活塞体转动的止转组件；所述下端盖内设有与无杆腔连通的安装孔，所述安装孔内沿圆周方向转动连接有伸入无杆腔内的锁芯，所述锁芯的上端设有锁槽，所述活塞体的下端设有锁块；活塞体向下运动时，B口通入压力油，A口回油时，在锁块完全伸入锁槽内时，锁芯转动将锁块锁紧；活塞体向上运动时，A口通入压力油，B口回油，使得锁芯反向转动，将锁块解锁。
2.根据权利要求1所述的自锁油缸，其特征在于，所述缸体的下端设有与安装孔同轴且连通的槽孔，所述锁芯包括转动在安装孔内的芯体，所述芯体的上端位于槽孔内且设有转动连接在槽孔内的凸边；所述下端盖在安装孔的外侧延伸设有伸入槽孔的环形凸肩；所述环形凸肩设有切槽，所述芯体的侧面设有伸入切槽内的挡板，所述挡板在远离芯体的一端抵在槽孔的内侧壁上；所述挡板将切槽分隔成第一腔室和第二腔室；所述凸边上设有伸入无杆腔内的锁体，所述锁槽设在锁体的上端；所述第一腔室与A口连通，所述锁芯内设有用于控制第二腔室与B口连通的换向阀组件；在活塞体向下运动且锁块完全伸入锁槽内时，换向阀组件控制B口与第二腔室连通，挡板运动至切槽的一端；在活塞体向上运动时，挡板运动至切槽的另一端。
3.根据权利要求2所述的自锁油缸，其特征在于，所述换向阀组件包括阀芯、弹簧、中空的螺堵，所述锁芯内在锁槽的底部设有阀孔，所述阀孔的底部与B口连通，所述锁芯内设有用于连通阀孔和第二腔室的油孔，所述阀芯滑动连接在阀孔内用于控制油孔的通断，所述螺堵安装在阀孔的上端开口处，所述弹簧位于阀芯的下端和阀孔的底部之间，所述弹簧用于迫使阀芯向上运动；所述阀芯的上端设有穿过螺堵伸入锁槽内的顶杆；在锁块完全伸入锁槽内时，通过顶杆推动阀芯向下运动，将油孔打开，在锁块离开锁槽时，阀芯将油孔关闭。
4.根据权利要求3所述的自锁油缸，其特征在于，所述芯体的外圆周侧面设有第一环槽和第二环槽，所述缸体和下端盖内设有用于连通A口和第一环槽的第一通孔，以及用于连通第二环槽和B口的第二通孔，所述芯体内设有用于连通第一环槽和第一腔室的第三通孔，以及用于连通第二环槽和阀孔底部的第四通孔。
5.根据权利要求2所述的自锁油缸，其特征在于，所述锁块包括设置在活塞体下端的锁柱，以及沿锁柱的径向设置在锁柱侧面的凸柱；所述锁槽包括设置在锁体上端的锁孔，以及与锁孔连通的锁腔，所述锁体的上端设有与锁腔连通的插槽，所述凸柱通过插槽进出锁腔。
6.根据权利要求1所述的自锁油缸，其特征在于，所述止转组件包括导滑杆和导滑块，所述锁块、活塞体和活塞杆内沿竖直方向设有下端开口的导滑孔，所述下端盖上固定设有穿过锁芯且伸入导滑孔内的导滑杆，所述导滑孔的内侧壁上沿轴向设有止转滑槽，所述导滑块固定安装在导滑杆的侧面且滑动连接在止转滑槽内。
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CN113883124A (zh) * 2021-09-30 2022-01-04 四川大学 一种用于高温高压环境模拟舱的底部油缸
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