CN111894937A - 一种带有双向锁紧功能的活塞装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种带有双向锁紧功能的活塞装置，是由活塞杆、液缸和活动活塞构成，液缸内部为中空结构两侧内壁上设有通孔，活塞杆置于液缸内部、两端穿过液缸两侧的通孔置于液缸外部，活塞杆中心的最大外径处套接有活动活塞，活动活塞两侧的活塞杆外壁上设有螺纹，所述活塞杆上两端螺纹套接有对称的圆台形压盘，所述压盘环周与液缸内壁之间的间隙处设有三个以上的锥块，压盘与锥块相贴处的外侧台面上设置有压环将压盘和锥块压紧，螺钉穿过压环将其固定在压盘的侧台面上。本发明的一种带有双向锁紧功能的活塞装置结构设计合理，提高了缸活塞在作业过程中的自锁及负载自锁能力，可以实现活塞在受载状态下的位置锁定，保证了油缸作业的安全性。

Description

一种带有双向锁紧功能的活塞装置
技术领域
本发明属于作业设备技术领域，特别涉及一种带有双向锁紧功能的活塞装置。
背景技术
一般油缸的活塞在运动过程中，活塞的运动和停止、以及活塞位置的锁定，都是通过液压控制系统进行控制，例如在油路上设置背压阀。一旦液压控制系统失效，活塞的位置就会变成自由状态，特别是应用在需要活塞精准定位、承受垂直载荷的油缸上，极易使活塞位置发生移动。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，提供了一种带有双向锁紧功能的活塞装置。
本发明的一种带有双向锁紧功能的活塞装置，是由活塞杆、液缸和活动活塞构成，液缸内部为中空结构两侧内壁上设有通孔，活塞杆置于液缸内部、两端穿过液缸两侧的通孔置于液缸外部，活塞杆中心的最大外径处套接有活动活塞，活动活塞两侧的活塞杆外壁上设有螺纹，所述活塞杆上两端螺纹套接有对称的圆台形压盘，所述压盘环周与液缸内壁之间的间隙处设有三个以上的锥块，压盘与锥块相贴处的外侧台面上设置有压环将压盘和锥块压紧，螺钉穿过压环将其固定在压盘的侧台面上。
作为本发明的进一步改进，活动活塞外壁与液缸内壁相贴处、内壁与活塞杆相贴处分别设置有双向密封圈Ⅰ和双向密封圈Ⅱ。
作为本发明的进一步改进，锥块与液缸内壁的相贴面处设置有两条凹槽，所述凹槽内均安装有阻尼胶圈，多个锥块之间通过沟槽内安装的阻尼胶圈相连接。
作为本发明的进一步改进，压环与压盘相对的面上设有沟槽，所述沟槽内安装有弹簧圈。
作为本发明的进一步改进，活塞杆外壁环周上对称固定有一组以上的锁紧螺钉，所述锁紧螺钉上端设置有锁紧螺母。
本发明的一种带有双向锁紧功能的活塞装置结构设计合理，提高了缸活塞在作业过程中的自锁及负载自锁能力，可以实现活塞在受载状态下的位置锁定，配合液控系统的阀件作用，使得油缸操作更加安全、方便，保证了油缸作业的安全性。
附图说明
图1是本发明一种带有双向锁紧功能的活塞装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明的一种带有双向锁紧功能的活塞装置，是由活塞杆1、液缸2和活动活塞13构成，液缸2内部为中空结构两侧内壁上设有通孔，活塞杆1置于液缸2内部、两端穿过液缸2两侧的通孔置于液缸2外部，所述活塞杆1外壁环周上对称固定有一组以上的锁紧螺钉12，所述锁紧螺钉12上端设置有锁紧螺母11，活塞杆1中心的最大外径处套接有活动活塞13，所述活动活塞13外壁与液缸2内壁相贴处、内壁与活塞杆1相贴处分别设置有双向密封圈Ⅰ6和双向密封圈Ⅱ7，用来实现活动活塞13与液缸2内壁和活塞杆1外径的密封，活动活塞13两侧的活塞杆1外壁上设有螺纹，所述活塞杆1上两端螺纹套接有对称的圆台形压盘10，在压盘10上有压力平衡孔14，活动活塞13与两侧压盘10之间存在一定的间隙，所述压盘10环周与液缸2内壁之间的间隙处设有三个以上的锥块8，锥块8与液缸2内壁的相贴面处设置有两条凹槽，多个锥块8并拢后通过沟槽内安装阻尼胶圈5将锥块8绷紧固定在压盘10的环周上，压盘10与锥块8相贴处的外侧台面上设置有压环3将压盘10和锥块8压紧，螺钉9穿过压环3将其固定在压盘10的侧台面上，压环3与压盘10相对的面上设有沟槽，所述沟槽内安装由弹簧圈4，压环3在弹簧圈4上施加压力，迫使锥块8与压盘10紧密相贴。
活动活塞13两侧对称安装的压盘10、锥块8和压环3构成锁紧单元，所述的锁紧单元与活动活塞13之间存在一定的间隙，以便活动活塞13在单向受力状态下，两侧的锁紧单元能够有一个实现自锁功能。当液缸2内处于活动活塞13两侧均没有液压油的自由状态下时，活动活塞13位于两侧锁紧单元的中间位置，并不会有载荷作用于任何一方。在两侧锁紧单元中，拧紧螺钉9的预紧力通过弹簧圈4作用于锥块8上，迫使锥块8的锥面与压盘10的环周紧密贴合，压盘10的圆弧面与液缸2内壁紧密贴合，阻尼胶圈5由于锥块8向外的扩张力而被撑开，使得阻尼胶圈5与液缸2内壁紧密相贴，破坏液压油的油膜，增大了锥块8与液缸2内壁的摩擦力，以便在活动活塞13变向运动时实现快速自锁。
当液缸2右侧油腔进油时左侧自锁单元处于解锁状态、右侧自锁单元处于自锁状态，活动活塞13由于右侧承受液压载荷，会运动至最左端，向左压缩左侧锁紧单元，致使左侧锥块8移动至最左端，锥块8在径向方向上向中心轴运动，并且锥块8的外圆弧与液缸2内壁脱离，因此活动活塞13可以向左运动；此时右侧锁紧单元中，锥块8由于弹簧圈4的自紧力的作用，锥块8的锥面始终与压盘10的环周紧密贴合、外圆弧与液缸2内壁贴合，一旦右侧压力消失，活塞杆1会因为承受工作载荷而向右侧压盘10施加压力，由于阻尼胶圈5的存在，增加了锥块8与液缸2内壁之间摩擦系数μ，受到方向相反的摩擦力（F*cotα*μ），一旦摩擦力大于承受工作荷载（F*cotα*μ＞F）而受到的力，活动活塞13将实现自锁并保持位置不动。
当液缸2左侧油腔进油时右侧自锁单元处于解锁状态、左侧自锁单元处于自锁状态，活动活塞13由于左侧承受液压载荷，会运动至最右端，向右压缩右侧锁紧单元，致使右侧锥块8移动至最右端，锥块8在径向方向上向中心轴运动，并且锥块8的外圆弧与液缸2内壁脱离，因此活动活塞13可以向右运动；此时左侧锁紧单元中，锥块8由于弹簧圈4的自紧力的作用，锥块8的锥面始终与压盘10的环周紧密贴合、外圆弧与液缸2内壁贴合，一旦左侧压力消失，活塞杆1会因为承受工作载荷而向左侧压盘10施加压力，由于阻尼胶圈5的存在，增加了锥块8与液缸2内壁之间的摩擦力，一旦摩擦力大于承受工作荷载而受到的力，活动活塞13将实现自锁并保持位置不动。
本装置的左右自锁单元保证了活塞杆在左右运动，并承受载荷时，一旦液控压力消失，由于载荷的作用，活塞可以很好地实现机械自锁。一旦接通液控压力，又能很好地解锁并实现相应的动作。

Claims (5)

1.一种带有双向锁紧功能的活塞装置，是由活塞杆（1）、液缸（2）和活动活塞（13）构成，其特征在于液缸（2）内部为中空结构两侧内壁上设有通孔，活塞杆（1）置于液缸（2）内部、两端穿过液缸（2）两侧的通孔置于液缸（2）外部，活塞杆（1）中心的最大外径处套接有活动活塞（13），活动活塞（13）两侧的活塞杆（1）外壁上设有螺纹，所述活塞杆（1）上两端螺纹套接有对称的圆台形压盘（10），所述压盘（10）环周与液缸（2）内壁之间的间隙处设有三个以上的锥块（8），压盘（10）与锥块（8）相贴处的外侧台面上设置有压环（3）将压盘（10）和锥块（8）压紧，螺钉（9）穿过压环（3）将其固定在压盘（10）的侧台面上。
2.如权利要求1所述的一种带有双向锁紧功能的活塞装置，其特征在于活动活塞（13）外壁与液缸（2）内壁相贴处、内壁与活塞杆（1）相贴处分别设置有双向密封圈Ⅰ（6）和双向密封圈Ⅱ（7）。
3.如权利要求1所述的一种带有双向锁紧功能的活塞装置，其特征在于锥块（8）与液缸（2）内壁的相贴面处设置有两条凹槽，所述凹槽内均安装有阻尼胶圈（5），多个锥块（8）之间通过沟槽内安装的阻尼胶圈（5）相连接。
4.如权利要求1所述的一种带有双向锁紧功能的活塞装置，其特征在于压环（3）与压盘（10）相对的面上设有沟槽，所述沟槽内安装有弹簧圈（4）。
5.如权利要求1所述的一种带有双向锁紧功能的活塞装置，其特征在于活塞杆（1）外壁环周上对称固定有一组以上的锁紧螺钉（12），所述锁紧螺钉（12）上端设置有锁紧螺母（11）。
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