CN113738737B - 一种油缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油缸,该油缸包括缸体、隔套、第一活塞杆和第二活塞杆；缸体上设有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，隔套位于缸体的内部，并且将缸体的内部分割为第一活塞腔和第二活塞腔；第一活塞杆位于第一活塞腔，第一活塞杆的一端将第一活塞腔分割为第一伸出腔和第一回收腔，另一端伸出缸体；第二活塞杆位于第二活塞腔，第二活塞杆的一端将第二活塞腔分割为第二伸出腔和第二回收腔，另一端伸出缸体；第一油口与第一伸出腔连通，第一回收腔与第二油口和第二伸出腔选择连通，第二伸出腔与第一回收腔和第三油口选择连通，第四油口与第二回收腔连通。本发明的油缸，可以对两个活塞杆进行同步伸缩控制和单独伸缩控制。

Description

一种油缸

技术领域

本发明属于液压缸技术领域，具体涉及一种油缸。

背景技术

液压缸是液压系统中重要的执行元件。液压缸能够将液压能转换为机械能，并与各种传动机构相配合，完成各种机械运动。液压缸具有结构简单、输出力大、性能稳定可靠等特点。

目前，由于工况需要，经常会出现需要控制相反方向的运动。在现有技术中，一般会用两个油缸来进行控制。这种控制方式，不仅占用空间较大，成本较高，并且很难做到两边同步伸缩。同时，也很难做到两边同时伸缩和分开控制状态的简单切换。

发明内容

为了解决在现有技术中控制两个油缸进行相反方向运动时存在的问题，本发明提出了一种油缸。该油缸包括缸体、隔套、第一活塞杆和第二活塞杆；所述缸体上设有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述隔套位于所述缸体的内部，并且将所述缸体的内部分割为第一活塞腔和第二活塞腔；所述第一活塞杆位于所述第一活塞腔，能够相对于所述缸体进行轴向往复移动，并且所述第一活塞杆的一端将所述第一活塞腔分割为第一伸出腔和第一回收腔，另一端伸出所述缸体；所述第二活塞杆位于所述第二活塞腔，能够相对于所述缸体进行轴向往复移动，并且所述第二活塞杆的一端将所述第二活塞腔分割为第二伸出腔和第二回收腔，另一端伸出所述缸体；所述第一油口与所述第一伸出腔连通，所述第一回收腔与所述第二油口和所述第二伸出腔选择连通，所述第二伸出腔与所述第一回收腔和所述第三油口选择连通，所述第四油口与所述第二回收腔连通。

优选的，该油缸还设有油杆；所述油杆与所述缸体插装连接，能够相对于所述缸体进行往复移动，以切换所述第一回收腔、所述第二伸出腔、所述第二油口和所述第三油口之间的通断关系。

优选的，所述油杆与所述缸体转动连接，以切换所述第一回收腔、所述第二伸出腔、所述第二油口和所述第三油口之间的通断关系。

优选的，所述油杆上设有第一油孔、第二油孔和第三油孔；所述第三油孔能够随所述油杆的转动控制所述第一回收腔和所述第二油口之间的通断；所述第一油孔的一端沿所述油杆的轴向与所述第二伸出腔连通，另一端沿所述油杆的径向能够与所述第一回收腔形成选择连通；所述第二油孔沿所述油杆的径向设置，并且一端与所述第一油孔连通，另一端能够与所述第三油口形成选择连通；

所述第一油孔与所述第一回收腔连通时，所述第二油口与所述第一回收腔断开连通，所述第二油孔与所述第三油口断开连通；所述第三油孔将所述第一回收腔和所述第二油口连通时，所述第一油孔断开与所述第一回收腔的连通，所述第二油孔与所述第三油口连通。

优选的，所述油杆的一端作为转动端延伸至所述缸体的外部。

优选的，所述油杆的转动端的端面设有内六角结构。

优选的，所述隔套采用圆柱形形状，并且同轴固定在所述缸体的内部；所述第一活塞杆为中空结构，套设在所述隔套的外侧。

优选的，所述第一活塞杆上设有平衡孔；所述平衡孔的一端与所述第一活塞杆伸出过程中所述第一活塞杆和所述隔套之间形成的空腔连通，另一端延伸至与外界大气压连通。

优选的，所述第一回收腔的横截面积与所述第二伸出腔的横截面积相等。

优选的，所述缸体和隔套采用可拆卸式固定连接。

相较于现有技术，本发明的油缸具有以下有益技术效果：

1、在本发明中，通过在缸体的内部设置隔套，将缸体内部分割为第一活塞腔和第二活塞腔，并且将第一活塞杆和第二活塞杆分别置于第一活塞腔和第二活塞腔中，再通过控制第一回收腔和第二伸出腔之间的连通关系，实现对两个活塞杆同步伸缩控制和独立伸缩控制。

2、在本发明中，通过将第一回收腔的横截面积与第二伸出腔的横截面积进行相等设置，从而使第一活塞杆和第二活塞杆形成同步伸出和回收运动，使两个活塞杆形成相同移动量的伸出和回收。

3、在本发明中，通过设置与缸体转动连接的油杆，并且在油杆上设置多个油孔，从而通过控制油杆的往复转动，实现对两个活塞杆同步伸缩控制和独立伸缩控制的简单快速切换。

附图说明

图1为本实施例油缸进行活塞杆同步控制时的剖面结构示意图；

图2为图1中I处的局部结构放大示意图；

图3为图2中A-A方向的截面结构示意图；

图4为图2中B-B方向的截面结构示意图；

图5为本实施例油缸进行活塞杆单独控制时的剖面结构示意图；

图6为图5中II处的局部结构放大示意图；

图7为图6中A-A方向的截面结构示意图；

图8为图6中B-B方向的截面结构示意图。

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至图8所示，本实施例的油缸包括缸体1、隔套2、第一活塞杆31和第二活塞杆32。在缸体1上设有第一油口11、第二油口12、第三油口13和第四油口14，隔套2采用中空的圆柱形形状，并且同轴固定在缸体1的内部，将缸体1的内部分割为同轴的第一活塞腔151和第二活塞腔152。

第一活塞杆31同样为中空的圆柱形结构，并且套设在隔套2的外侧位于第一活塞腔151中，能够相对于缸体1进行轴向往复移动。第一活塞杆31的一端将第一活塞腔151分割为第一伸出腔1511和第一回收腔1512，另一端则伸出缸体1。第二活塞杆32位于第二活塞腔152，能够相对于缸体1进行轴向往复移动，并且第二活塞杆32的一端将第二活塞腔152分割为第二伸出腔1521和第二回收腔1522，另一端则伸出缸体1。

第一油口11与第一伸出腔1511连通，第一回收腔1512与第二油口12和第二伸出腔1521选择连通，第二伸出腔1521与第一回收腔1512和第三油口13选择连通，第四油口14与第二回收腔1522连通。

当第一回收腔与第二伸出腔连通时，由第一油口引入控制油至第一伸出腔，从而推动第一活塞杆进行伸出动作，而第一回收腔中的油液则进入第二伸出腔，从而推动第二活塞杆进行伸出动作，第二回收腔中的油液通过第四油口排出，实现第一活塞杆和第二活塞杆的同步伸出动作。

当第一回收腔与第二伸出腔连通时，由第四油口引入控制油至第二回收腔，从而推动第二活塞杆进行回收动作，而第二伸出腔中的油液则进入第一回收腔，从而推动第一活塞杆进行回收动作，第一伸出腔中的油液通过第一油口排出，实现第一活塞杆和第二活塞杆的同步回收动作。

当第一回收腔与第二油口连通，第二伸出腔与第三油口连通时，由第一油口引入控制油至第一伸出腔，从而推动第一活塞杆进行伸出动作，而第一回收腔中的油液则通过第二油口直接排出，实现对第一活塞杆的单独伸出控制；反之，由第二油口引入控制油至第一回收腔，从而推动第一活塞杆进行回收动作，而第一伸出腔中的油液通过第一油口排出，实现对第一活塞杆的单独回收控制。

当第一回收腔与第二油口连通，第二伸出腔与第三油口连通时，由第三油口引入控制油至第二伸出腔，从而推动第二活塞杆进行伸出动作，而第二回收腔中的油液则通过第四油口直接排出，实现对第二活塞杆的单独伸出控制；反之，由第四油口引入控制油至第二回收腔，从而推动第二活塞杆进行回收动作，而第二伸出腔中的油液通过第三油口排出，实现对第二活塞杆的单独回收控制。

其中，在本实施例中，第一回收腔1512的横截面积与第二伸出腔1521的横截面积采用相等设计。这样，由第一回收腔排出的油液量与进入第二伸出腔的油液量以及由第二伸出腔排出的油液量与进入第一回收腔的油液量保持相等，从而在实现第一活塞杆和第二活塞杆同步伸出和回收动作过程中，伸出量和回收量保持相等。当然，根据设计和使用工况的不同，也可以对第一回收腔的横截面积与第二伸出腔的横截面积采用比例关系设计，从而实现对第一活塞杆和第二活塞杆同步伸出回收动作过程中不同的伸缩控制效果。

结合图1至图8所示，在本实施例的油缸中，还设有一个油杆4。油杆4与缸体1插装连接，能够相对于缸体1进行往复转动，在油杆4上设有第一油孔41、第二油孔42和第三油孔43，以切换第一回收腔1512、第二伸出腔1521、第二油口12和第三油口13之间的通断关系。

第三油孔43开设在油杆4的外表面，能够随油杆4的转动控制第一回收腔1512和第二油口12之间的通断。其中，在本实施例中，第一回收腔1512的端口与第二油口12处于同一水平面，因此第三油孔43采用圆弧形槽结构形式。当然，第三油孔43也可以采用贯穿孔结构形式，从油杆4的内部穿过实现对第一回收腔1512和第二油口12之间的通断控制。另外，如果第一回收腔1512的端口与第二油口12存在沿油杆4轴向的高度差，那么第三油孔43可以设计为螺旋槽结构形式，同样可以随油杆4的转动，实现对第一回收腔1512和第二油口12之间的通断控制。

第一油孔41为L型孔，一端沿油杆4的轴向与第二伸出腔1521形成连通，另一端则沿油杆4的径向开设，能够与第一回收腔1512形成选择连通。当油杆4转动至第一油孔41中沿径向的一端与第一回收腔1512连通时，第一回收腔1512通过第一油孔41与第二伸出腔1521形成连通关系，反之，则第一回收腔1512与第二伸出腔1521处于断开状态。

第二油孔42沿油杆4的径向设置，并且一端与第一油孔41连通，另一端能够与第三油口13形成选择连通。当油杆4转动至第二油孔42与第三油口13连通时，第二伸出腔1521则通过第一油孔41和第二油孔42与第三油口13形成连通关系，反之，则第二伸出腔1521与第三油口13处于断开状态。

此时，通过控制油杆4相对于缸体1的往复转动，当第一油孔41与第一回收腔1512连通时，第二油口12与第一回收腔1512断开连通，第二油孔42与第三油口13断开连通，从而实现对第一活塞杆31和第二活塞杆32的同步伸缩控制；当第三油孔43将第一回收腔1512和第二油口12连通时，第一油孔41断开与第一回收腔1512的连通，第二油孔42与第三油口13连通，从而实现对第一活塞杆31和第二活塞杆32的独立伸缩控制。

在本实施例中，油杆采用与缸体相对转动的设计，通过控制油杆的往复转动，实现对第一回收腔、第二伸出腔、第二油口和第三油口之间通断关系的切换，这样可以最大限度减少对油杆调整时对周围空间的占用，以便于该油杆的安装使用。当然，在其他实施例中，根据设计和使用工况的不同，也可以将油杆设计为滑阀结构形式，通过沿油杆轴向控制油杆相对于油缸的往复移动，同样可以实现对第一回收腔、第二伸出腔、第二油口和第三油口之间通断关系的切换。

结合图2所示，在本实施例中，油杆4的上端作为转动端伸出至缸体1的外部，并且在该端设有一个内六角结构44，用于操作人员借助内六角扳手对油杆4进行往复转动控制，从而实现对油杆4的往复转动。

当然，在其他实施例中，根据使用工况的不同，也可以采用手柄或转轮对油杆进行转动，甚至采用电机对油杆进行电驱动转动。另外，在一些特殊使用工况中，也可以就将油杆完全安装在油缸的内部，即将电机封装在油缸的内部以对油杆进行转动控制，从而避免电机位于油缸外部而受到周围环境的影响。

结合图1所示，在本实施例中，隔套2采用中空圆柱形结构的同时，在第一活塞杆31上还设有一个平衡孔311。平衡孔311开设在第一活塞杆31的端部，平衡孔311的一端与第一活塞杆31伸出过程中第一活塞杆31和隔套4之间形成的空腔连通，另一端则延伸至与外界大气压连通。

此时，在第一活塞杆进行伸缩运动时，在第一活塞杆和隔套之间形成的空腔就可以通过平衡孔与外界大气压保持连通，从而平衡内外气压，保证第一活塞杆的正常往复伸缩运动。

在本实施例中，通过将隔套设计为中空圆柱形结构，可以使回收状态的第一活塞杆和第二活塞杆形成相互套设的关系，从而减少整个油杆的轴向尺寸和径向尺寸，提高该油杆的安装使用灵活性。当然，在其他实施例中，也可以将隔套设计为平板结构形式，沿缸体的轴向将缸体的内部一分为二，从而分别用于安装第一活塞杆和第二活塞杆，甚至由平板结构形式的隔套沿缸体的径向将缸体的内部一分为二，以分别用于安装第一活塞杆和第二活塞杆。

另外，在本实施例中，隔套2与缸体1采用可拆卸式固定连接，例如螺纹连接或螺栓连接。这样，就可以在不改变缸体的情况下，根据不同工况，通过更换不同尺寸的隔套实现对不同尺寸关系的第一活塞杆和第二活塞杆的安装，实现不同的控制效果，同时也可便于后期维护，降低使用成本。

结合图1至图8所示，本实施例的油缸工作过程如下：

当需要对第一活塞杆和第二活塞杆进行同步伸缩控制时，对油杆4进行转动，使第一油孔41与第一回收腔1512连通，且第二油口12与第一回收腔1512断开连通，第二油孔42与第三油口13断开连通。

此时，由第一油口11引入控制油至第一伸出腔1511，从而推动第一活塞杆31进行伸出动作，而第一回收腔1512中的油液则通过第一油孔41进入第二伸出腔1521，从而推动第二活塞杆32进行伸出动作，第二回收腔1522中的油液通过第四油口14排出，实现第一活塞杆31和第二活塞杆32的同步伸出动作。

反之，由第四油口14引入控制油至第二回收腔1522，从而推动第二活塞杆32进行回收动作，而第二伸出腔1521中的油液则通过第一油孔41进入第一回收腔1512，从而推动第一活塞杆31进行回收动作，第一伸出腔1511中的油液通过第一油口11排出，实现第一活塞杆31和第二活塞杆32的同步回收动作。

当需要对第一活塞杆和第二活塞杆进行独立伸缩控制时，对油杆4进行转动，使第三油孔43将第一回收腔1512和第三油口13连通，且第二油口12与第一回收腔1512断开连通，第二油口12与第三油口13连通。

此时，由第一油口11引入控制油至第一伸出腔1511，从而推动第一活塞杆31进行伸出动作，而第一回收腔1512中的油液则经过第三油孔43后由第二油口12直接排出，实现对第一活塞杆31的单独伸出控制；反之，由第二油口12引入控制油通过第三油孔43流至第一回收腔1512，从而推动第一活塞杆31进行回收动作，而第一伸出腔1511中的油液通过第一油口11排出，实现对第一活塞杆31的单独回收控制。

此时，由第三油口13引入控制油通过第二油孔42和第一油孔41流至第二伸出腔1521，从而推动第二活塞杆32进行伸出动作，而第二回收腔1522中的油液则通过第四油口14直接排出，实现对第二活塞杆32的单独伸出控制；反之，由第四油口14引入控制油至第二回收腔1522，从而推动第二活塞杆32进行回收动作，而第二伸出腔1521中的油液通过第一油孔41和第二油孔42后经由第三油口13排出，实现对第二活塞杆32的单独回收控制。

Claims (6)

1.一种油缸，其特征在于，包括缸体、隔套、第一活塞杆和第二活塞杆；所述缸体上设有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述隔套位于所述缸体的内部，并且将所述缸体的内部分割为第一活塞腔和第二活塞腔；所述第一活塞杆位于所述第一活塞腔，能够相对于所述缸体进行轴向往复移动，并且所述第一活塞杆的一端将所述第一活塞腔分割为第一伸出腔和第一回收腔，另一端伸出所述缸体；所述第二活塞杆位于所述第二活塞腔，能够相对于所述缸体进行轴向往复移动，并且所述第二活塞杆的一端将所述第二活塞腔分割为第二伸出腔和第二回收腔，另一端伸出所述缸体；所述第一油口与所述第一伸出腔连通，所述第一回收腔与所述第二油口和所述第二伸出腔选择连通，所述第二伸出腔与所述第一回收腔和所述第三油口选择连通，所述第四油口与所述第二回收腔连通；

该油缸还设有油杆；所述油杆与所述缸体插装连接，能够相对于所述缸体进行往复移动，以切换所述第一回收腔、所述第二伸出腔、所述第二油口和所述第三油口之间的通断关系；所述油杆与所述缸体转动连接，以切换所述第一回收腔、所述第二伸出腔、所述第二油口和所述第三油口之间的通断关系；所述油杆上设有第一油孔、第二油孔和第三油孔；所述第三油孔能够随所述油杆的转动控制所述第一回收腔和所述第二油口之间的通断；所述第一油孔的一端沿所述油杆的轴向与所述第二伸出腔连通，另一端沿所述油杆的径向能够与所述第一回收腔形成选择连通；所述第二油孔沿所述油杆的径向设置，并且一端与所述第一油孔连通，另一端能够与所述第三油口形成选择连通；所述第一油孔与所述第一回收腔连通时，所述第二油口与所述第一回收腔断开连通，所述第二油孔与所述第三油口断开连通；所述第三油孔将所述第一回收腔和所述第二油口连通时，所述第一油孔断开与所述第一回收腔的连通，所述第二油孔与所述第三油口连通；所述油杆的一端作为转动端延伸至所述缸体的外部。

2.根据权利要求1所述的油缸，其特征在于，所述油杆的转动端的端面设有内六角结构。

3.根据权利要求2所述的油缸，其特征在于，所述隔套采用圆柱形形状，并且同轴固定在所述缸体的内部；所述第一活塞杆为中空结构，套设在所述隔套的外侧。

4.根据权利要求3所述的油缸，其特征在于，所述第一活塞杆上设有平衡孔；所述平衡孔的一端与所述第一活塞杆伸出过程中所述第一活塞杆和所述隔套之间形成的空腔连通，另一端延伸至与外界大气压连通。

5.根据权利要求4所述的油缸，其特征在于，所述第一回收腔的横截面积与所述第二伸出腔的横截面积相等。

6.根据权利要求5所述的油缸，其特征在于，所述缸体和隔套采用可拆卸式固定连接。