CN111396399A - 一种自锁油缸 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油缸领域,公开了一种自锁油缸。该自锁油缸包括缸体、活塞和锁紧组件;缸体上设有A口和B口,活塞位于缸体内部将缸体的内部分割为第一控制腔和第二控制腔,第一控制腔与A口保持连通,第二控制腔与B口保持连通,活塞在第一控制腔和第二控制腔之间的介质压力作用下进行往复运动;活塞的一端设有活塞杆,活塞杆穿过第一控制腔伸出至缸体的外部,活塞的另一端设有连接杆,连接杆沿缸体的轴线布设并且位于第二控制腔中;锁紧组件与缸体固定连接并且位于第二控制腔的端部,锁紧组件与连接杆可以进行机械连接。本发明的自锁油缸可以形成对活塞的机械自锁,避免油液泄漏导致的锁定不稳定,提高对油缸状态锁定的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于油缸领域,具体涉及一种可自身锁紧的自锁油缸。
背景技术
油缸是将液压能转变为机械能并且执行直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。利用油缸实现往复运动时,不仅可以免去减速装置,而且还没有传动间隙,运动平稳,在各种液压系统中得到广泛应用。其中,根据工作要求,有时需要工件在运动到某一位置后或者工件停止工作后的一定时间内需要保持位置不变,此时为了防止工件在外力、重力等其他力作用下发生位移,就需要对油缸进行锁紧。
目前,油缸的自锁主要依靠封堵压力油的方式来实现,然而这种锁紧方式易发生液压油泄露,而液压油泄漏后就会出现“负压效应”和“软腿现象”,虽然针对上述现象,做了很多的改进方案,但是均没有从根本上解决上述问题。为了实现油缸的自锁,还可以采用液压锁,但是液压锁在自锁过程中同样存在泄露问题,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,所以液压锁无法长时间实现对油缸的自锁,而且由于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油缸的自锁,这不但使自锁成本高,也使实现自锁时占用了更多的空间,增多了油路,使发生泄漏的可能性进一步增加,给维修和使用带来不便。
发明内容
为了解决采用封堵压力油和液压锁方式进行油缸自锁时存在的问题,本发明提出了一种自锁油缸。该自锁油缸包括缸体、活塞和锁紧组件;其中,所述缸体上设有A口和B口,所述活塞位于所述缸体内部,并且将所述缸体的内部分割为互不连通的第一控制腔和第二控制腔,所述第一控制腔与A口保持连通,所述第二控制腔与B口保持连通,所述活塞在所述第一控制腔和所述第二控制腔之间的介质压力作用下进行往复运动;所述活塞的一端设有活塞杆,所述活塞杆穿过所述第一控制腔伸出至所述缸体的外部,所述活塞的另一端设有连接杆,所述连接杆沿所述缸体的轴线布设并且位于所述第二控制腔中;所述锁紧组件与所述缸体固定连接并且位于所述第二控制腔的端部,所述锁紧组件与所述连接杆可以进行机械连接;
当所述活塞在所述第一控制腔和所述第二控制腔之间介质压力的作用下向所述第一控制腔方向移动时,所述锁紧组件处于打开状态,解除对所述连接杆的机械固定;当所述活塞在所述第一控制腔和所述第二控制腔之间介质压力的作用下向所述第二控制腔方向移动并且移动至所述第二控制腔的终端位置时,所述锁紧组件切换至闭合状态,形成对所述连接杆的机械锁定。
优选的,所述连接杆为T形结构,并且所述锁紧组件包括锁紧扣和锁紧环;所述锁紧扣为L形结构由相互垂直的固定端和定位端组成,并且所述锁紧扣与所述缸体转动连接;所述锁紧环与所述缸体同轴布设,并且可以相对于所述缸体进行轴向往返运动;
当所述活塞位于所述第二控制腔的终端位置时,所述锁紧环向靠近所述活塞方向相对于所述缸体运动,驱动所述锁紧扣进行转动,使所述锁紧扣的固定端由沿缸体轴向方向转至沿缸体直径方向以形成对所述连接杆中水平段的轴向固定,使所述锁紧扣的定位端由沿缸体直径方向转动至沿缸体轴向方向以形成与所述锁紧环表面的贴靠定位。
进一步优选的,所述锁紧扣与所述缸体之间设有扭转弹簧;所述扭转弹簧的两个力臂分别与所述锁紧扣的定位端和所述缸体保持接触,以驱动所述锁紧扣中定位端保持沿缸体直径方向。
进一步优选的,所述锁紧组件包括底座和第一弹性件;所述底座位于所述锁紧环和所述缸体之间,所述锁紧环可以相对于所述底座进行轴向往复运动,并且所述锁紧环和所述底座之间设有环形槽;所述底座上设有将所述第二控制腔和所述环形槽连通的第一油孔,以引流所述第二控制腔中的介质驱动所述锁紧环向远离活塞的方向运动;所述第一弹性件位于所述锁紧环的下方以驱动所述锁紧环向靠近活塞的方向运动。
进一步优选的,所述锁紧组件包括定位销,所述锁紧环的圆周表面设有定位槽;所述定位销沿缸体径向布设,并且可以相对于缸体进行径向往复运动,形成与所述定位槽的选择插装连接;
当所述定位销与所述定位槽脱离连接时,所述锁紧环向所述活塞方向运动以驱动所述锁紧扣转动;当所述锁紧环向远离活塞方向运动至失去对所述锁紧扣的定位时,所述定位销与所述定位槽插装连接。
进一步优选的,所述锁紧组件包括驱动杆和第二弹性件;所述驱动杆沿所述缸体的轴线布设,并且可以相对于所述缸体进行轴向往返运动;多个所述定位销沿圆周方向分布在所述驱动杆和所述锁紧环之间,并且所述定位槽位于所述锁紧环的内表面;所述定位销的一端与所述锁紧环的内表面接触,另一端与所述驱动杆的外圆周锥面接触形成沿轴向的斜面滑动连接;所述驱动杆沿轴向运动以驱动所述定位销向所述锁紧环方向运动,所述第二弹性件位于所述缸体与所述定位销之间以驱动所述定位销向所述驱动杆方向运动。
进一步优选的,所述锁紧组件包括第三弹性件,所述锁紧扣的固定端设有翻转斜面;所述驱动杆的上端延伸至所述第二控制腔,所述驱动杆的外圆周锥面中小径端靠近所述活塞,所述活塞向所述第二控制腔终端移动过程中,所述连接杆接触所述驱动杆并带动所述驱动杆向远离所述活塞方向运动;所述第三弹性件沿轴向布设在所述缸体和所述驱动杆的外圆周锥面中大径端之间,以驱动所述驱动杆向靠近所述活塞方向运动;所述驱动杆带动所述连接杆运动时,所述连接杆与所述锁紧扣的翻转斜面接触以驱动所述锁紧扣进行翻转转动。
进一步优选的,所述锁紧组件包括调节座;所述调节座与所述缸体沿轴向螺纹连接,所述第三弹性件的两端分别与所述调节座和所述驱动杆接触。
进一步优选的,所述驱动杆上设有第二油孔,所述驱动杆的下端与所述缸体形成密闭腔;所述第二油孔将所述第二控制腔和所述密闭腔连通,以引流所述第二控制腔中介质驱动所述驱动杆向所述活塞方向运动。
进一步优选的,所述连接杆上设有第三油孔;所述第三油孔的一端与所述第二控制腔连通,另一端与所述第二油孔对齐连通。
相较于现有结构形式的油缸,本发明的自锁油缸具有以下有益技术效果:
1、在本发明的自锁油缸中,通过在缸体内部的第二控制腔终端位置布设锁紧组件,利用锁紧组件对移动至第二控制腔终端位置活塞形成的机械式固定连接,从而形成对活塞的机械限位固定,实现对油缸状态的锁定。这样,不仅利用锁紧组件可以形成对活塞的机械锁定,保证对活塞位置固定的牢固稳定性,提高对油缸状态锁定的可靠性,而且省去了对密封件在锁定状态下的密封要求,避免了现有油缸中利用密封件的密封锁定时存在的油液泄漏问题,提高了对使用环境的保护以及油缸锁定状态下的稳定可靠性。同时,也减少了现有结构形式油缸完成锁定和解锁过程中对单向阀、液压锁等辅助元件的依赖和使用,获得了结构简单、体积紧凑、制造成本低的有益技术效果。
2、在本发明中,通过设置可以往复轴向运动的锁紧环和可以往复转动的锁紧扣,并且锁紧环可对锁紧扣形成翻转驱动和定位固定,以及设置可以与连接杆形成接触并产生相互驱动作用的驱动杆,同时在驱动杆与锁紧环之间布设随驱动杆运动而动作的定位销。此时,通过连接杆对驱动杆产生的驱动力,就可以由驱动杆的运动解除定位销对锁紧环的锁定,使锁紧环驱动锁紧扣翻转完成对连接杆的锁定,反之通过驱动杆对连接杆产生的驱动力,就可以由连接杆带动锁紧扣反向翻转解锁对连接杆的机械锁定,同时驱动杆反向驱动定位销重新对锁紧环进行锁定,保持锁紧扣的打开状态。这样,就实现了活塞移动至第二控制腔终端位置时对活塞形成自动锁定以及当活塞反向往复移动时对活塞形成的快速自动解锁操作,从而达到对油缸自动锁定和自动解锁的控制效果。
附图说明
图1为本实施例自锁油缸中活塞处于锁定状态的结构示意图;
图2为本实施例自锁油缸中活塞处于解锁状态的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细介绍。
结合图1和图2所示,本实施例的自锁油缸,包括缸体1、活塞2和锁紧组件3。其中,在缸体1上设有分别与不同管路连通的A口和B口,活塞2位于缸体1的内部,并且将缸体1的内部分割为互不连通的第一控制腔11和第二控制腔12,第一控制腔11与A口保持连通,第二控制腔12与B口保持连通,此时活塞2在第一控制腔11和第二控制腔12之间介质压力的作用下,可以沿缸体1的轴线方向进行往复运动。活塞2的一端设有活塞杆21,活塞杆21穿过第一控制腔11伸出至缸体1的外部,活塞2的另一端设有连接杆22,连接杆22位于第二控制腔12中。锁紧组件3与缸体1固定连接并且位于第二控制腔12的端部,用于对连接杆22进行机械连接,从而形成对活塞2位置的机械固定。
当活塞2在第一控制腔11和第二控制腔12之间介质压力作用下向第一控制腔11方向移动时,锁紧组件3处于打开状态,解除对连接杆22的机械固定,使活塞杆21可以自由伸出至缸体1的外部。当活塞2在第一控制腔11和第二控制腔12之间介质压力作用下向第二控制腔12方向移动并且移动至第二控制腔12的终端位置时,锁紧组件3切换至闭合状态,形成对连接杆22的机械连接,对活塞2的位置进行机械固定,从而对油缸当前工作状态的锁定。
结合图1和图2所示,在本实施例中,连接杆22为T形结构,并且锁紧组件包括锁紧扣31和锁紧环32。其中,锁紧扣31为L形结构由相互垂直的固定端和定位端组成,并且锁紧扣31与缸体1之间通过销轴转动连接。锁紧环32与缸体1同轴布设,并且可以相对于缸体1进行轴向往复运动。
此时,当活塞2移动至第二控制腔12的终端位置时,锁紧环32开始向靠近活塞2的方向相对于缸体1运动,从而通过锁紧扣31的定位端驱动锁紧扣31进行翻转转动,使锁紧扣31的固定端由沿缸体轴向方向转至沿缸体直径方向以形成对连接杆22中水平段的轴向限位固定,同时使锁紧扣31的定位端由沿缸体直径方向转动至沿缸体轴向方向并形成与锁紧环32表面的贴靠定位。反之,当锁紧环32向远离活塞2的方向相对于缸体1运动时,锁紧扣31开始进行反方向的翻转转动,使锁紧扣31的固定端由沿缸体直径方向转至沿缸体轴向方向以解除对连接杆22中水平段的轴向限位固定。
这样,通过锁紧环沿轴向方向的往复运动就可以直接控制锁紧扣的往复翻转,从而形成和解除对连接杆的轴向限位固定,完成锁紧组件在打开状态和闭合状态之间的切换,完成对活塞位置的锁定和解除。
结合图1和图2所示,锁紧扣31与缸体1之间设有扭转弹簧33。其中,扭转弹簧33的两个力臂分别与锁紧扣31的定位端和缸体1保持接触,以驱动锁紧扣31中定位端保持沿缸体直径方向。
这样,在锁紧环向靠近活塞方向运动时,通过克服扭转弹簧的作用力,实现对锁紧扣的翻转驱动,反之当锁紧环向远离活塞方向运动时,锁紧扣在扭转弹簧的作用下就可以自动完成反方向的翻转转动。同样,在其实施例中,也可以通过在锁紧环与锁紧扣的定位端之间安装拉链,此时锁紧环向远离活塞方向运动过程中,通过拉链对锁紧扣中定位端的拉拽,也可以实现对锁紧扣反方向翻转的驱动,从而实现对连接杆的解锁操作。
结合图1和图2所示,锁紧组件还包括底座34和第一弹性件351。其中,底座34位于锁紧环32和缸体1之间,锁紧环32可以相对于底座34和缸体1进行轴向往复运动,并且在锁紧环32和底座34之间设有环形槽36。其中,环形槽36既可以开设在锁紧环32上,也可以开设在底座34上。同时,在底座34上设有将第二控制腔12和环形槽36连通的第一油孔341,以引流第二控制腔12中的介质至环形槽36中,形成驱动锁紧环32向远离活塞方向运动的作用力。第一弹性件351则位于锁紧环32的下方,以驱动锁紧环32向靠近活塞2的方向运动。这样,在第二控制腔中介质压力与第一弹性件作用力的共同作用下就可以控制锁紧环的往复运动,从而驱动锁紧扣进行往复转动,形成对连接杆轴向定位的锁定和解除。
在此情况下,锁紧环的运动与活塞的运动可以正好匹配对应,即当活塞移动至第二控制腔的终端位置并且要保持在该位置时,第二控制腔中介质压力降低,环形槽中的介质失去驱动锁紧环向远离活塞方向的作用力,从而由第一弹性件驱动锁紧环向靠近活塞的方向运动,进而形成锁紧扣对连接杆的轴向定位锁定;反之,当活塞要向第一控制腔的方向运动时,第二控制腔中的介质压力升高,使环形槽中的介质对锁紧环形成足以克服第一弹性件的作用力而驱动其向远离活塞方向运动的作用力,使锁紧扣可以快速翻转打开对连接杆的轴向定位,解除对活塞的锁定。
同样,在其他实施例中,也可以借助其他形式的直线驱动机构直接带动锁紧环进行轴向的往返运动,例如直线电机或电磁驱动机构,从而替代由第二控制腔中介质与第一弹性件之间相互作用力对锁紧环的运动控制,保证对锁紧环运动的控制精度。
结合图1和图2所示,锁紧组件还包括定位销37,同时在锁紧环32的圆周表面设有定位槽321。其中,定位销37沿缸体1的径向布设,并且可以相对于缸体1进行径向往复运动,从而形成与定位槽321的选择插装连接。这样,当定位销37与定位槽321脱离连接时,锁紧环32就可以进行轴向往复运动,以驱动锁紧扣31进行转动,当锁紧环32向远离活塞方向运动至解除对锁紧扣31的定位时,定位销37与定位槽321就可以形成插装连接,对锁紧环32沿轴向的位置进行定位,提高对锁紧环轴向运动位置的控制精准,进而保证对锁紧扣转动的准确控制。
结合图1和图2所示,锁紧组件还包括驱动杆38和第二弹性件352。驱动杆38沿缸体1的轴线布设,并且可以相对于缸体1进行轴向往返运动。在本实施例中设有两个定位销37,并且两个定位销37沿圆周方向分布在驱动杆38和锁紧环32之间,而定位槽321则开设在锁紧环32的内表面。其中,定位销37的一端朝向锁紧环32的内表面,另一端与驱动杆38的外圆周锥面381接触形成沿轴向的斜面滑动连接,驱动杆38沿轴向运动以驱动定位销37向靠近锁紧环32的方向运动,第二弹性件352位于缸体1与定位销37之间以驱动定位销37向远离锁紧环32的方向运动。
此时,通过控制驱动杆沿轴向的往复运动,利用驱动杆与定位销之间斜面接触所形成的沿径向驱动力以及第二弹性件对定位销形成的沿径向驱动力,就可以控制定位销与定位槽之间的插装连接关系,从而对锁紧环的位置形成定位固定控制。
在本实施例中,通过选用环形的锁紧环对多个锁紧扣进行同步驱动,从而可以实现对连接杆的多点固定,提高对连接杆轴向定位的牢固性和可靠性。同样,沿驱动杆的圆周方向布设了两个定位销,从而形成对锁紧环沿轴向的多点定位,提高对锁紧环位置的控制精度,进而保证对活塞进行机械锁定的稳定性和可靠性。同样,在其他实施例中,针对更小设计尺寸的油缸,也可以只设置一个锁紧扣对连接杆进行固定,以及设置一个定位销多锁紧环进行定位,而此时锁紧环也就可以选用所占空间较小的杆状结构,从而满足小尺寸油缸的设计要求。
结合图1和图2所示,本实施例的锁紧组件中还设有一个第三弹性件353,并且驱动杆38的上端延伸至第二控制腔12中,驱动杆38的外圆周锥面381中的小径端靠近活塞2,活塞2向第二控制腔12的终端位置移动过程中,连接杆22接触驱动杆38的上端后可以带动驱动杆38继续进行轴向运动,第三弹性件353沿轴向布设在缸体1和驱动杆38的外圆周锥面281中的大径端之间,以驱动驱动杆38向靠近活塞2的方向运动。
此时,当连接杆随活塞移动至第二控制腔的终端位置并与驱动杆接触后,就可以带动驱动杆克服第三弹性件进行轴向运动,而定位销就会失去与驱动杆之间斜面接触所形成的作用力而在第二弹性件的驱动下脱离与定位槽的插装连接,从而失去对锁紧环的限位固定,使锁紧环在第一弹性件的驱动下向靠近活塞的方向运动,驱动锁紧扣完成对连接杆的轴向限位固定。这样,就可以形成活塞移动到位后锁紧扣对连接杆的自动定位锁定,即活塞移动至第二控制腔的终端位置后,连接杆带动驱动杆移动,解除定位销对锁紧环的轴向定位,从而由锁紧环驱动锁紧扣转动完成对连接杆的定位锁定,提高对活塞锁定的精准度。
结合图1和图2所示,在驱动杆38上还设有一个第二油孔382,并且在驱动杆38的下端与缸体1之间形成密闭腔13。其中,第二油孔382将第二控制腔12和密闭腔13连通,从而可以将第二控制腔12中的介质引流至密闭腔13中形成对驱动杆38向活塞方向运动的驱动力。
此时,就可以借助第二控制腔中的介质驱动驱动杆向上运动,从而通过连接杆的水平段驱动锁紧扣进行反向翻转转动,进而使锁紧环向远离活塞的方向运动,同时驱动杆中的外圆周锥面重新与定位销形成斜面接触并驱动定位销向锁紧环方向运动,从而与定位槽重新形成插装连接,形成对锁紧环的轴向定位,这样就完成了对连接杆的自动解锁操作。在此过程中,第二控制腔中的介质也会通过第一油孔流至环形槽中直接对锁紧环形成远离活塞的驱动力,快速接触对锁紧扣的定位,提高锁紧组件对连接杆的解锁速度,保证活塞启动反向运动的响应速度。
结合图1和图2所示,在本实施例的连接杆22上设有第三油孔221,并且第三油孔221的一端与第二控制腔12连通,另一端与第二油孔382对齐连通。此时,在驱动杆38与连接杆22保持接触时,也能够将第二控制腔12中的介质顺利引流至密闭腔13中。同样,在其他实施例中,也可以通过其他方式形成第二油孔与第二控制腔的连通,例如在缸体上直接开设辅助油路进行第二油孔和第二控制腔的连通。
结合图1和图2所示,在本实施例中,为了提高连接杆驱动锁紧扣反向转动的灵活性,在锁紧扣31的固定端还设置了斜面311。这样,在连接杆向第一控制腔方向运动时,就可以与斜面311形成直接接触,从而对锁紧扣31形成反向转动的驱动力,提高驱动锁紧扣反向转动的灵活性,保证锁定组件对活塞解锁的有效性。
虽然,在本实施例中是由连接杆对驱动杆的直接驱动,第二油孔引流至密闭腔中介质对驱动杆的液压力以及第三弹性件对驱动杆的弹性作用力实现驱动杆沿轴向的往复运动,但是,在其他实施例中也完全可以借助额外的直线运动机构,例如直线电机或电磁铁,对驱动杆的轴向运动进行直接驱动控制。
此外,在锁紧组件中还包括一个调节座39。调节座39与缸体1之间采用轴向螺纹连接,并且第三弹性件353的两端分别与调节座39和驱动杆38直接接触。这样,通过对调节座的旋转调整就可以改变第三弹性件的预紧力,从而控制驱动杆沿轴向的往复运动,进而适应不同工况中对活塞的锁定和解除,提高油缸的使用效率。
另外,在本实施例中,缸体1的第二控制腔一侧采用了可拆卸式的盖板结构,即利用盖板14作为缸体1的一部分以及作为锁定组件中多个部件的安装固定基准,例如对底座的定位、对导向杆的轴向导向、对定位销的安装导向、对第一弹性销和第三弹性件的安装基准以及对连接杆的轴向运动位置进行定位。这样,不仅便于对各个部件进行拆装更换,提高使用和维护的便捷性,而且还可以大大降低各个部件的加工难度,降低加工制造成本,降低整个油缸的成本。
结合图1和图2所示,本实施例的自锁油缸进行工作时,通过将A口和B口分别与外界管路的连通,活塞2在第一控制腔11和第二控制腔12之间的介质压力作用下就可以进行往复运动,进而带动活塞杆21进行伸出和回收动作。
当活塞2在第一控制腔11中介质压力和第二控制腔12中介质压力的共同作用下移动至第二控制腔12的终端位置时,连接杆22与驱动杆38接触并且带动驱动杆38克服第三弹性件353作用力后继续运动,驱动杆38脱离与定位销37的接触,使定位销37在第二弹性件352的作用下脱离与定位槽351的插装连接,从而使锁紧环32在第一弹性件351的驱动下向活塞方向运动,进而驱动两个锁紧扣31同时进行翻转形成对连接杆22中水平段的定位锁定,完成对活塞的锁定操作。
当活塞2在第一控制腔11中介质压力和第二控制腔12中介质压力的共同作用下开始向第一控制腔11方向运动时,第二控制腔12中的介质压力升高。此时,第二控制腔12中的介质通过第四油孔221、第二油孔382流至密闭腔13中,与第三弹性件353对驱动杆38共同形成驱动驱动杆38向活塞方向运动的作用力,从而通过连接杆22驱动锁紧扣31进行翻转打开,解除对连接杆22的轴向定位锁定,在上述过程中,第二控制腔12中的介质同时通过第一油孔341流至环形槽36中,驱动锁紧环32克服第一弹性件351的作用力向远离活塞2的方向运动,从而使锁紧环32解除对锁紧扣31的定位,保证锁紧扣13可以快速顺利的进行翻转,提高对活塞的解锁速度。与此同时,在驱动杆38向靠近活塞方向运动的过程中,重新与定位销37接触并驱动定位销37克服第二弹性件352的作用力而伸至定位槽351中形成对锁紧环35的轴向定位,使锁紧扣31在扭转弹簧33的作用下保持在打开状态,避免影响连接杆22的往复运动,保证油缸准确执行动作。
此外,在本实施例中,第一弹性件、第二弹性件和第三弹性件均采用螺旋弹簧结构,同样在他实施例中,也可以采用其他结构形式的弹性件,例如碟簧。
Claims (10)
1.一种自锁油缸,其特征在于,包括缸体、活塞和锁紧组件;其中,所述缸体上设有A口和B口,所述活塞位于所述缸体内部,并且将所述缸体的内部分割为互不连通的第一控制腔和第二控制腔,所述第一控制腔与A口保持连通,所述第二控制腔与B口保持连通,所述活塞在所述第一控制腔和所述第二控制腔之间的介质压力作用下进行往复运动;所述活塞的一端设有活塞杆,所述活塞杆穿过所述第一控制腔伸出至所述缸体的外部,所述活塞的另一端设有连接杆,所述连接杆沿所述缸体的轴线布设并且位于所述第二控制腔中;所述锁紧组件与所述缸体固定连接并且位于所述第二控制腔的端部,所述锁紧组件与所述连接杆可以进行机械连接;
当所述活塞在所述第一控制腔和所述第二控制腔之间介质压力的作用下向所述第一控制腔方向移动时,所述锁紧组件处于打开状态,解除对所述连接杆的机械固定;当所述活塞在所述第一控制腔和所述第二控制腔之间介质压力的作用下向所述第二控制腔方向移动并且移动至所述第二控制腔的终端位置时,所述锁紧组件切换至闭合状态,形成对所述连接杆的机械锁定。
2.根据权利要求1所述的自锁油缸,其特征在于,所述连接杆为T形结构,并且所述锁紧组件包括锁紧扣和锁紧环;所述锁紧扣为L形结构由相互垂直的固定端和定位端组成,并且所述锁紧扣与所述缸体转动连接;所述锁紧环与所述缸体同轴布设,并且可以相对于所述缸体进行轴向往返运动;
当所述活塞位于所述第二控制腔的终端位置时,所述锁紧环向靠近所述活塞方向相对于所述缸体运动,驱动所述锁紧扣进行转动,使所述锁紧扣的固定端由沿缸体轴向方向转至沿缸体直径方向以形成对所述连接杆中水平段的轴向固定,使所述锁紧扣的定位端由沿缸体直径方向转动至沿缸体轴向方向以形成与所述锁紧环表面的贴靠定位。
3.根据权利要求2所述的自锁油缸,其特征在于,所述锁紧扣与所述缸体之间设有扭转弹簧;所述扭转弹簧的两个力臂分别与所述锁紧扣的定位端和所述缸体保持接触,以驱动所述锁紧扣中定位端保持沿缸体直径方向。
4.根据权利要求2所述的自锁油缸,其特征在于,所述锁紧组件包括底座和第一弹性件;所述底座位于所述锁紧环和所述缸体之间,所述锁紧环可以相对于所述底座进行轴向往复运动,并且所述锁紧环和所述底座之间设有环形槽;所述底座上设有将所述第二控制腔和所述环形槽连通的第一油孔,以引流所述第二控制腔中的介质驱动所述锁紧环向远离活塞的方向运动;所述第一弹性件位于所述锁紧环的下方以驱动所述锁紧环向靠近活塞的方向运动。
5.根据权利要求4所述的自锁油缸,其特征在于,所述锁紧组件包括定位销,所述锁紧环的圆周表面设有定位槽;所述定位销沿缸体径向布设,并且可以相对于缸体进行径向往复运动,形成与所述定位槽的选择插装连接;
当所述定位销与所述定位槽脱离连接时,所述锁紧环向所述活塞方向运动以驱动所述锁紧扣转动;当所述锁紧环向远离活塞方向运动至失去对所述锁紧扣的定位时,所述定位销与所述定位槽插装连接。
6.根据权利要求5所述的自锁油缸,其特征在于,所述锁紧组件包括驱动杆和第二弹性件;所述驱动杆沿所述缸体的轴线布设,并且可以相对于所述缸体进行轴向往返运动;多个所述定位销沿圆周方向分布在所述驱动杆和所述锁紧环之间,并且所述定位槽位于所述锁紧环的内表面;所述定位销的一端与所述锁紧环的内表面接触,另一端与所述驱动杆的外圆周锥面接触形成沿轴向的斜面滑动连接;所述驱动杆沿轴向运动以驱动所述定位销向所述锁紧环方向运动,所述第二弹性件位于所述缸体与所述定位销之间以驱动所述定位销向所述驱动杆方向运动。
7.根据权利要求6所述的自锁油缸,其特征在于,所述锁紧组件包括第三弹性件,所述锁紧扣的固定端设有翻转斜面;所述驱动杆的上端延伸至所述第二控制腔,所述驱动杆的外圆周锥面中小径端靠近所述活塞,所述活塞向所述第二控制腔终端移动过程中,所述连接杆接触所述驱动杆并带动所述驱动杆向远离所述活塞方向运动;所述第三弹性件沿轴向布设在所述缸体和所述驱动杆的外圆周锥面中大径端之间,以驱动所述驱动杆向靠近所述活塞方向运动;所述驱动杆带动所述连接杆运动时,所述连接杆与所述锁紧扣的翻转斜面接触以驱动所述锁紧扣进行翻转转动。
8.根据权利要求7所述的自锁油缸,其特征在于,所述锁紧组件包括调节座;所述调节座与所述缸体沿轴向螺纹连接,所述第三弹性件的两端分别与所述调节座和所述驱动杆接触。
9.根据权利要求7所述的自锁油缸,其特征在于,所述驱动杆上设有第二油孔,所述驱动杆的下端与所述缸体形成密闭腔;所述第二油孔将所述第二控制腔和所述密闭腔连通,以引流所述第二控制腔中介质驱动所述驱动杆向所述活塞方向运动。
10.根据权利要求9所述的自锁油缸,其特征在于,所述连接杆上设有第三油孔;所述第三油孔的一端与所述第二控制腔连通,另一端与所述第二油孔对齐连通。
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