CN114458651A - 一种顺序动作捆绑液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顺序动作捆绑液压缸，包括油缸一和油缸二，缸体一一端设置有油口一，缸体一另一端设置有油口二，缸体一内安装有活塞杆一杆体、活塞一、导向套和活塞杆一杆头，活塞一将缸体一分隔为油缸一有杆腔和油缸一无杆腔；油缸二包括缸体二、活塞杆二杆头、活塞二和活塞杆二杆体，活塞杆二杆头上设置有无杆腔油口和有杆腔油口，活塞二将缸体二分隔为油缸二有杆腔和油缸二无杆腔。本发明提出的一种顺序动作捆绑液压缸具有结构简单，动作可靠，制作成本低廉的优点，可广泛应用于需要顺序动作的工程机械中。

Description

一种顺序动作捆绑液压缸

技术领域

本发明涉及油缸技术领域，具体的涉及一种顺序动作捆绑液压缸。

背景技术

随车起重机是一种集起重、运输为一体的新型高效起重运输装备，以其快速、灵活、高效、便捷以及装卸、运输合二为一的优势被越来越多的用户认可和接受，并被广泛应用于交通运输、土木建筑、电力等领域。随车起重机为了满足较大起重幅度和起升高度的要求，常含有多节伸缩臂，如何实现各节臂架的伸缩运动是设计的关键。随车起重机臂架的伸缩方式常见的有同步伸缩、顺序伸缩以及顺序伸缩加同步伸缩三种，在大吨位、臂节较多的随车起重机上通常采用顺序伸缩，可以大大简化臂架内部结构，提高伸缩结构的可靠性。目前在随车起重机上实现臂架顺序伸缩的方法主要有，利用行程阀控制的顺序伸缩回路，利用顺序阀压力差控制的顺序伸缩回路，但目前的顺序伸缩油缸及控制系统大多结构复杂，部件繁多，使得成本居高不下，还易导致各类故障频繁发生，系统可靠性低。因此，研发一种结构简单、动作可靠、制作成本低廉的顺序动作捆绑液压缸，是行业内亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种顺序动作捆绑液压缸，以实现起重机臂架的顺序伸缩。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种顺序动作捆绑液压缸，包括油缸一和油缸二，其特征在于，所述油缸一包括缸体一、活塞杆一杆体、活塞一和活塞杆一杆头；所述缸体一一端设置有油口一，缸体一另一端设置有油口二；所述缸体一内安装有活塞杆一杆体、活塞一、导向套和活塞杆一杆头，所述活塞杆一杆体与导向套滑动连接；所述活塞杆一杆头上开设有油缸一无杆腔供油孔、油缸一有杆腔供油孔和中心油孔；所述活塞一将缸体一分隔为油缸一有杆腔和油缸一无杆腔，所述油缸一有杆腔与油口一相通；所述活塞一上通过中心套管导套安装有中心套管，所述中心套管位于活塞杆一杆体内腔，中心套管的内腔为中心套管通道，所述中心套管通道与活塞杆一杆头上的中心油孔相通；所述中心套管与活塞杆一杆体之间设置有油管，所述油管与中心套管之间为油缸一无杆腔通道，所述油缸一无杆腔通道的两端分别与活塞杆一杆头上开设的油缸一无杆腔供油孔、油缸一无杆腔相通；所述油管与活塞杆一杆体之间为油缸一有杆腔通道，所述油缸一有杆腔通道的一端通过活塞一端部设置的活塞一油孔与油缸一有杆腔相通，所述油缸一有杆腔通道的另一端与油缸一有杆腔供油孔相通；

所述缸体一内侧安装有中心杆，所述中心杆穿过中心套管导套伸至中心套管内腔，中心杆与中心套管导套滑动连接；中心杆上开设有内置孔，中心杆内腔为中心杆通道，所述中心杆通道与中心套管通道相通，且中心杆通道通过中心杆端部设置的中心杆油孔与出油口二相通；

所述油缸二包括缸体二、活塞杆二杆头、活塞二和活塞杆二杆体，所述活塞杆二杆头上设置有无杆腔油口和有杆腔油口，所述活塞二将缸体二分隔为油缸二有杆腔和油缸二无杆腔，所述油缸二有杆腔通过油缸二有杆腔通道与有杆腔油口相通，所述油缸二无杆腔通过油缸二无杆腔通道与无杆腔油口相通。

进一步地，所述内置孔为一排或多排结构的小孔。

进一步地，所述中心套管导套上安装有密封件，当油缸一活塞杆伸出到位前，中心杆通道与油缸一无杆腔是断开的，密封件起密封作用。

进一步地，所述缸体一外侧安装有行程阀块和行程阀，所述行程阀块内设置有油孔二和油孔四，油孔二和油孔四通过行程阀联通或断开；所述油孔二通过油孔一与油缸一无杆腔相通，所述油孔四通过油孔三与中心杆通道、油口二相通。

进一步地，所述缸体二的端部安装有撞块。

进一步地，所述活塞杆二杆头上设置的无杆腔油口与油口二连接，活塞杆二杆头上设置的有杆腔油口与油口一连接；

进一步地，所述活塞杆一杆头外接平衡阀，所述活塞杆一杆头上开设的油缸一无杆腔供油孔、油缸一有杆腔供油孔和中心油孔与平衡阀油路相通。

进一步地，所述平衡阀上设置有通路一和通路二，所述通路一上设置有单向阀一和单向阀二，所述单向阀一与油缸一无杆腔供油孔相通，单向阀二与中心油孔相通，所述通路二与油缸一有杆腔供油孔相通；

进一步地，所述中心油孔上通过补油通路设置有油箱，该补油通路上安装有单向阀三。

进一步地，所述油管与活塞一之间设置有O型圈。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明是对机械触碰控制顺序伸缩的一种应用，能够实现臂架的顺序伸缩，且油缸的结构简单紧凑，配套的液压系统简单可靠，成本相对较低，可以广泛应用于大吨位直臂式随车起重机。

2、本发明设计的平衡阀相比于现有平衡阀，在原阀块的基础上增加了三个单向阀，并开设了相应通路，操作过程中只允许液体单向通过，使得臂架伸缩的操作更加安全可靠。

附图说明

图1为本发明液压油缸的全收状态示意图；

图2为油缸一活塞杆伸出状态示意图；

图3为油缸一活塞杆伸出到位的状态示意图；

图4为油缸二活塞杆伸出及到位的状态示意图；

图5为油缸二活塞杆收回的状态示意图；

图6为油缸二活塞杆收回到位的状态示意图；

图7为油缸一活塞杆收回到位的状态示意图；

图8为现有平衡阀示意图；

图9为本发明平衡阀示意图；

图10为本发明液压原理图；

图11为油缸一活塞杆与活塞的装配图；

图12为中心管的结构示意图；

图13为油缸一的结构示意图；

图14为油缸二的结构示意图。

图中的标号如下：

1、油缸一，11、缸体一，12、活塞杆一杆体，13、活塞一，131、活塞一油孔，14、导向套，15、活塞杆一杆头，16、油管，17、O型圈；

2、油缸二，21、缸体二，22、活塞杆二杆头，23、活塞二，24、活塞杆二杆体，25、有杆腔油口5，26、无杆腔油口；

3、行程阀块；

4、行程阀；

5、撞块；

6、中心杆，61、中心杆油孔；

7、中心套管导套；

8、中心套管；

9、平衡阀，91、单向阀一，92、单向阀二，93、单向阀三。

A、通路一；

B、通路二；

A1、油缸一无杆腔供油孔，A2、油缸一无杆腔通道，A3、油缸一无杆腔，A4、油孔一，A5、油孔二；

B1、油缸一有杆腔供油孔，B2、油缸一有杆腔通道，B3、油缸一有杆腔，B4、油口一，B5、油缸二有杆腔通道，B6、油缸二有杆腔；

C1、中心油孔，C2、中心套管通道，C3、中心杆通道，C4、油孔三，C5、油孔四，C6、油口二，C7、油缸二无杆腔通道，C8、油缸二无杆腔。

M、内置孔；

T、油箱。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-14所示，本实施例的一种顺序动作捆绑液压缸包括油缸一1和油缸二2。

如图11、12和13所示， 油缸一1包括缸体一11、活塞杆一杆体12、活塞一13和活塞杆一杆头15；缸体一11一端设置有油口一B4，缸体一11另一端设置有油口二C6； 缸体一11内安装有活塞杆一杆体12、活塞一13、导向套14和活塞杆一杆头15，活塞杆一杆体12与导向套14滑动连接；活塞杆一杆头15外接平衡阀9，活塞杆一杆头15上开设有与平衡阀9油路相通的油缸一无杆腔供油孔A1、油缸一有杆腔供油孔B1和中心油孔C1。

如图9所示，本实施例中的平衡阀9上设置有通路一A和通路二B，通路一A上设置有单向阀一91和单向阀二92，单向阀一91与油缸一无杆腔供油孔A1相通，单向阀二92与中心油孔C1相通，中心油孔C1上通过补油通路设置有油箱T，该补油通路T上安装有单向阀三93，通路二B与油缸一有杆腔供油孔B1相通。

如图11、12和13所示，活塞一13将缸体一11分隔为油缸一有杆腔B3和油缸一无杆腔A3，油缸一有杆腔B3与油口一B4相通；

活塞一13上通过中心套管导套7安装有中心套管8，中心套管8位于活塞杆一杆体12内腔，中心套管8的内腔为中心套管通道C2，中心套管通道C2与活塞杆一杆头15上的中心油孔C1相通；

中心套管8与活塞杆一杆体12之间设置有油管16，油管16与活塞一13之间设置有O型圈17，油管16与中心套管8之间为油缸一无杆腔通道A2，油缸一无杆腔通道A2的两端分别与活塞杆一杆头15上开设的油缸一无杆腔供油孔A1、油缸一无杆腔A3相通；

油管16与活塞杆一杆体12之间为油缸一有杆腔通道B2，油缸一有杆腔通道B2的一端通过活塞一13端部设置的活塞一油孔131与油缸一有杆腔B3相通，油缸一有杆腔通道B2的另一端与油缸一有杆腔供油孔B1相通；

缸体一11内侧安装有中心杆6，中心杆6穿过中心套管导套7伸至中心套管8内腔，中心杆6与中心套管导套7滑动连接；中心杆6内腔为中心杆通道C3，中心杆通道C3与中心套管通道C2相通，且中心杆通道C3通过中心杆6端部设置的中心杆油孔61与出油口二C6相通；中心杆6上开设有内置孔M，内置孔M可以是一排或多排小孔，一般做成两排；当油缸一1活塞杆伸出到位时，内置孔M会滑过中心套管导套7的N端面，此时中心杆通道C3与油缸一无杆腔A3相通；中心套管导套7上安装有密封件，当油缸一1活塞杆伸出到位前，中心杆通道C3与油缸一无杆腔A3是断开的，密封件起密封作用。

缸体一11外侧安装有行程阀块3和行程阀4，行程阀块3内设置有油孔二A5和油孔四C5，油孔二A5和油孔四C5通过行程阀4联通或断开；油孔二A5通过油孔一A4与油缸一无杆腔A3相通，所述油孔四C5通过油孔三C4与中心杆通道C3、油口二C6相通。行程阀4自然状态下是断开的，即油孔四C5与油孔二A5断开。

如图1和14所示，油缸二2包括缸体二21、活塞杆二杆头22、活塞二23和活塞杆二杆体24，缸体二21的端部安装有撞块5；

活塞杆二杆头22上设置有无杆腔油口26和有杆腔油口25，无杆腔油口26与油口二C6连接，有杆腔油口25与油口一B4连接；

活塞二23将缸体二21分隔为油缸二有杆腔B6和油缸二无杆腔C8，油缸二有杆腔B6通过油缸二有杆腔通道B5与有杆腔油口25相通，油缸二无杆腔C8通过油缸二无杆腔通道C7与无杆腔油口26相通。

本发明的液压工作原理如图10所示，本发明液压油缸伸出时，油缸一无杆腔供油孔A1进油，油缸一1伸出，行程压着打开状态，油缸二2微动作，致使行程阀4与撞块5脱开，脱开后行程阀4关闭，此时只能油缸一1伸出。油缸1伸出完毕，油缸一无杆腔供油孔A1和中心油孔C1通过内置孔M滑到中心套管导套7的N位而相通，油缸二得以供油继续伸出。本发明液压油缸缩回时，行程阀4开始是关闭状态，即行程阀4与撞块5脱开，此时油缸一1的无杆腔A3不能通过中心油孔C1回油，油缸二2的无杆腔C8通过中心油孔C1通路回油，油缸二2回缩完毕，行程阀4与撞块5触碰打开，油缸一1无杆腔A3通过行程阀4开始回油。

具体的工作过程，如图1-7所示，油缸一1和油缸二2的全收状态下，行程阀4为打开状态，即行程阀4与撞块5触碰，如图1所示，此时的进油通道为，通路一A——油缸一无杆腔供油孔A1——油缸一无杆腔通道A2——油缸一无杆腔A3——油孔一A4——油孔二A5——行程阀4——油孔四C5——油孔三C4——油口二C6——油缸二无杆腔通道C7——油缸二无杆腔C8，通入少量油，推动油缸二2的缸体二21向右移动约5-8mm，使行程阀4与撞块5脱开，上述进油通路被断开，此时只有油缸一1能动作。

如图2所示，油缸一1的活塞杆伸出，此时的进油通道为，通路一A——单向阀一91油缸一无杆腔供油孔A1——油缸一无杆腔通道A2——油缸一无杆腔A3；此时的回油通道为，油缸一有杆腔供油孔B3——油缸一有杆腔通道B2——油缸一有杆腔供油孔B1——通路二B——油箱；油缸一1活塞杆伸出的过程中，可通过补油通道向中心套管通道C2内适当的补入液压油，以避免中心套管8因真空负压而导致缸筒受压变形的情况，补油通道为油箱T——单向阀三93——中心油孔C1——中心套管通道C2。

如图3所示，油缸一1活塞杆一杆体12伸出到位时，中心杆6相对于中心套管导套7滑动到位，此时中心杆6上开设的内置孔M滑过中心套管导套7的N端面，油缸一无杆腔A3通过内置孔M与中心杆通道C3相通，这也是油缸二2活塞杆伸出的先决条件，接下来的动作是油缸二2活塞杆伸出。

如图4所示，油缸二2活塞杆二杆体24伸出及到位时的进油通道为，通路一A——单向阀一91——油缸一无杆腔供油孔A1——油缸一无杆腔通道A2——油缸一无杆腔A3——内置孔M——中心杆通道C3——油口二C6——油缸二无杆腔通道C7——油缸二无杆腔C8，此时的回油通道为，油缸二有杆腔B6——油缸二有杆腔通道B5——油口一B4——油缸一有杆腔B3——油缸一有杆腔通道B2——油缸一有杆腔供油孔B1——通路二B——油箱，此时液压油缸处于全伸状态。

当液压油缸需要收回时，油缸二2未回收到位，油缸一1无法收回，这是因为，油缸一1的回油通路之一，油缸一无杆腔A3——油缸一无杆腔通道A2——油缸一无杆腔供油孔A1连接的单向阀一91只允许液体单向通过，单向阀一91关闭，此通路无法回油。虽然油缸一1还有一条回油通路，即油缸一无杆腔A3——中心杆通道C3——内置孔M——中心套管通道C2——中心油孔C1——单向阀二92——通路一A ——回油箱，但一旦油缸一1开始动作，就会带动中心套管导套7右移，中心杆6及中心杆6上的内置孔M则会相对于中心套管导套7左移，进而使得内置孔M脱离中心套管导套7的N端面，通路关闭，油缸一1微动后即会停止。因此只能先收回油缸二2活塞杆，如图5所示，油缸二2活塞杆收回时的进油通道为，通路二B——油缸一有杆腔供油孔B1——油缸一有杆腔通道B2——油缸一有杆腔B3——油口一B4——油缸二有杆腔通道B5——油缸二有杆腔B6，此时的回油通道为，油缸二无杆腔C8——油缸二无杆腔通道C7——油口二C6——中心杆通道C3——内置孔M——中心套管通道C2——中心油孔C1——单向阀二92——通路一A——回油箱。

当油缸二2活塞杆收回到位时，安装在油缸二2上的撞块5与行程阀4接触，行程阀4被接通，即油孔二A5与油孔四C5连通，这也是油缸一1收回的先决条件。如图6所示，此时的进油通道为，通路二B——油缸一有杆腔供油孔B1——油缸一有杆腔通道B2——油缸一有杆腔B3——油口一B4——油缸二有杆腔通道B5——油缸二有杆腔B6，此时的回油通道为，油缸二无杆腔C8——油缸二无杆腔通道C7——油口二C6——中心杆通道C3——中心套管通道C2——中心油孔C1——单向阀二92——通路一A——回油箱。

油缸二2活塞杆收回到位后，油缸一1收回，如图7所示，此时的行程阀4已开启，进油通道为，通路二B——油缸一有杆腔供油孔B1——油缸一有杆腔通道B2——油缸一有杆腔B3，回油通道为，油缸一无杆腔A3——油孔一A4——油孔二A5——行程阀4——油孔四C5——油孔三C4——中心杆通道C3——内置孔M——中心套管通道C2——中心油孔C1——单向阀二92——通路一A——回油箱，至此液压油缸全收回。

如图8所示，现有的平衡阀只有两个通路，且未采用单向阀，因此油缸运行时的可靠性不高；如图9所示，本发明在平衡阀9上加装了三个单向阀，并开设了相应通路，即将现有的A1通路分成了A1及C1通路，只允许液体单向通过，A1通路由于单向阀一91的作用，只能进油；C1通路由于单向阀二92的作用，只能回油，使得液压油的操作更加安全可靠；同时在C1通路上加装了补油通路T，并通过单向阀三93控制，单向补油，一方面可以避免中心套管8因真空负压而导致缸筒受压变形的情况，另一方面也可防止液体逆向通过，安全可靠。

Claims (10)

1.一种顺序动作捆绑液压缸，包括油缸一（1）和油缸二（2），其特征在于，所述油缸一（1）包括缸体一（11）、活塞杆一杆体（12）、活塞一（13）和活塞杆一杆头（15）；所述缸体一（11）一端设置有油口一（B4），缸体一（11）另一端设置有油口二（C6）；所述缸体一（11）内安装有活塞杆一杆体（12）、活塞一（13）、导向套（14）和活塞杆一杆头（15），所述活塞杆一杆体（12）与导向套（14）滑动连接；所述活塞杆一杆头（15）上开设有油缸一无杆腔供油孔（A1）、油缸一有杆腔供油孔（B1）和中心油孔（C1）；所述活塞一（13）将缸体一（11）分隔为油缸一有杆腔（B3）和油缸一无杆腔（A3），所述油缸一有杆腔（B3）与油口一（B4）相通；所述活塞一（13）上通过中心套管导套（7）安装有中心套管（8），所述中心套管（8）位于活塞杆一杆体（12）内腔，中心套管（8）的内腔为中心套管通道（C2），所述中心套管通道（C2）与活塞杆一杆头（15）上的中心油孔（C1）相通；所述中心套管（8）与活塞杆一杆体（12）之间设置有油管（16），所述油管（16）与中心套管（8）之间为油缸一无杆腔通道（A2），所述油缸一无杆腔通道（A2）的两端分别与活塞杆一杆头（15）上开设的油缸一无杆腔供油孔（A1）、油缸一无杆腔（A3）相通；所述油管（16）与活塞杆一杆体（12）之间为油缸一有杆腔通道（B2），所述油缸一有杆腔通道（B2）的一端通过活塞一（13）端部设置的活塞一油孔（131）与油缸一有杆腔（B3）相通，所述油缸一有杆腔通道（B2）的另一端与油缸一有杆腔供油孔（B1）相通；

所述缸体一（11）内侧安装有中心杆（6），所述中心杆（6）穿过中心套管导套（7）伸至中心套管（8）内腔，中心杆（6）与中心套管导套（7）滑动连接；中心杆（6）上开设有内置孔（M），中心杆（6）内腔为中心杆通道（C3），所述中心杆通道（C3）与中心套管通道（C2）相通，且中心杆通道（C3）通过中心杆（6）端部设置的中心杆油孔（61）与出油口二（C6）相通；

所述油缸二（2）包括缸体二（21）、活塞杆二杆头（22）、活塞二（23）和活塞杆二杆体（24），所述活塞杆二杆头（22）上设置有无杆腔油口（26）和有杆腔油口（25），所述活塞二（23）将缸体二（21）分隔为油缸二有杆腔（B6）和油缸二无杆腔（C8），所述油缸二有杆腔（B6）通过油缸二有杆腔通道（B5）与有杆腔油口（25）相通，所述油缸二无杆腔（C8）通过油缸二无杆腔通道（C7）与无杆腔油口（26）相通。

2.如权利要求书1所述的一种顺序动作捆绑液压缸，其特征在于，所述内置孔（M）为一排或多排结构的小孔。

3.如权利要求书1或2所述的一种顺序动作捆绑液压缸，其特征在于，所述中心套管导套（7）上安装有密封件。

4.如权利要求书3所述的一种顺序动作捆绑液压缸，其特征在于，所述缸体一（11）外侧安装有行程阀块（3）和行程阀（4），所述行程阀块（3）内设置有油孔二（A5）和油孔四（C5），油孔二（A5）和油孔四（C5）通过行程阀（4）联通或断开；所述油孔二（A5）通过油孔一（A4）与油缸一无杆腔（A3）相通，所述油孔四（C5）通过油孔三（C4）与中心杆通道（C3）、油口二（C6）相通。

5.如权利要求书4所述的一种顺序动作捆绑液压缸，其特征在于，所述缸体二（21）的端部安装有撞块（5）。

6.如权利要求书5所述的一种顺序动作捆绑液压缸，其特征在于，所述活塞杆二杆头（22）上设置的无杆腔油口（26）与油口二（C6）连接，活塞杆二杆头（22）上设置的有杆腔油口（25）与油口一（B4）连接。

7.如权利要求书6所述的一种顺序动作捆绑液压缸，其特征在于，所述活塞杆一杆头（15）外接平衡阀（9），所述活塞杆一杆头（15）上开设的油缸一无杆腔供油孔（A1）、油缸一有杆腔供油孔（B1）和中心油孔（C1）与平衡阀（9）油路相通。

8.如权利要求书7所述的一种顺序动作捆绑液压缸，其特征在于，所述平衡阀（9）上设置有通路一（A）和通路二（B），所述通路一（A）上设置有单向阀一（91）和单向阀二（92），所述单向阀一（91）与油缸一无杆腔供油孔（A1）相通，单向阀二（92）与中心油孔（C1）相通，所述通路二（B）与油缸一有杆腔供油孔（B1）相通。

9.如权利要求书8所述的一种顺序动作捆绑液压缸，其特征在于，所述中心油孔（C1）上通过补油通路设置有油箱（T），该补油通路上安装有单向阀三（93）。

10.如权利要求书1所述的一种顺序动作捆绑液压缸，其特征在于，所述油管（16）与活塞一（13）之间设置有O型圈（17）。

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