CN201714745U - 一种碟片夹紧式机械锁紧油缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碟片夹紧式机械锁紧油缸，包括：油缸(8)、弹性碟片(5)、碟形弹簧(2)、过渡环(3)、活塞环(4)和端盖(9)。端盖(9)与油缸(8)旋合，并预压缩碟形弹簧(2)，将过渡环(3)、活塞环(4)和弹性碟片(5)压紧在一起，并通过弹性碟片(5)将活塞杆(1)抱死。解锁时，压力油充入活塞环4的密封腔室后，推动活塞环(4)移动，弹性碟片(5)的变形消失，与活塞杆(1)之间的锁紧约束释放，油缸(8)解锁。本锁紧油缸结构简单、机械锁紧力与空间尺寸的效比值大、锁紧方式安全可靠、故障率低，可以与各种油缸组合设计，尤其适合小空间尺寸场合下的任意位置机械锁紧需求。

Description

一种碟片夹紧式机械锁紧油缸

技术领域

本实用新型涉及一种锁紧油缸，特别是一种碟片夹紧式机械锁紧油缸。

背景技术

在工程液压机械应用上，经常需要对运行到位的油缸进行锁紧。根据实现锁紧位置的不同分为固定位置锁紧和任意位置锁紧。

任意位置锁紧通常有阀控式锁紧、压紧套锁紧缸和内涨式锁紧缸等设计型式。

其中，压紧套锁紧缸是在油缸上设计有锁紧腔室，室内装有弹性锁紧片，并且该弹性锁紧片套装在油缸活塞杆上。将压力油充入锁紧腔室后，弹性锁紧片被紧压在油缸活塞杆上，抱死活塞杆，完成油缸锁紧。这种锁紧锁紧力有限；弹性锁紧片易损耗，可靠性低；而且液压系统不能停止工作，无法实现系统驻车状态下的锁紧。

现有的各种锁紧方式，在小空间尺寸内实现任意位置驻车锁紧、合适锁紧力、锁紧可靠等要求上存在各种不足，无法在这几面达到让人满意的综合效果，在这种工程应用场合上存在一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碟片夹紧式机械锁紧油缸，解决在小空间尺寸内实现任意位置驻车锁紧，锁紧力合适，锁紧可靠的问题。

一种碟片夹紧式机械锁紧油缸，包括：油缸、弹性碟片，还包括：碟形弹簧、过渡环、活塞环、活塞环小径密封圈、活塞环大径密封圈和端盖。碟形弹簧、过渡环、活塞环、弹性碟片、端盖均与油缸活塞杆同轴安装，并依次套装在油缸活塞杆上，端盖外径加工有螺纹，通过将端盖与油缸螺纹旋紧连接成一体，使串、并联接组合而成的碟形弹簧预压缩，将过渡环、活塞环、弹性碟片和油缸活塞杆压紧在一起。台阶状活塞环外圆大小径上各加工有一道密封沟槽，相应密封沟槽内放置有活塞环小径密封圈和活塞环大径密封圈，这二者在活塞环上隔离出一个密封腔室，该腔室与解锁压力油口相通。

通过将端盖与油缸旋紧，使串、并联接组合而成的碟形弹簧预压缩，将过渡环、活塞环、弹性碟片和油缸活塞杆压紧在一起。使它产生适当的预紧力，并经过渡环、活塞环传递作用到弹性碟片上，使弹性碟片产生变形，将活塞杆抱死。

油缸进行解锁时，压力油经解锁压力油口充入活塞环的密封腔室后，由于活塞环大径D大于小径d，活塞环大径端面与小径端面之间产生压力差，在该压力差值作用下，活塞环克服碟形弹簧的弹簧力并向大径端方向移动，弹性碟片所受的挤压消除，变形消失，与活塞杆之间的抱死锁紧约束释放，活塞杆可以双向运动。当活塞环的密封腔室内充满压力油时，通过活塞环小径和大径密封圈来保证解锁压力油的密封，并且活塞环小径段的允许行程要大于弹性碟片的轴向变形位移量，来确保活塞环大径端面与小径端面之间的压力差值的稳定。当活塞环的密封腔室内解锁压力油泄掉后，活塞环大径端面与小径端面之间的压力差值为零，在碟形弹簧的弹簧力作用下，通过过渡环、活塞环传递到弹性碟片上，挤压弹性碟片使它产生径向和轴向变形，将活塞杆抱死，重新产生对油缸的抱死锁紧约束。

碟片夹紧式机械锁紧油缸的最大锁紧力即弹性碟片与活塞杆两接触面间的静摩擦力，它与弹性碟片对所夹紧轴类零件所产生的径向压力成正比，与弹性碟片的轴向方向所受的碟形弹簧预紧力正相关。在弹性碟片的允许弹性范围内可通过碟形弹簧的串并组合设置，调整碟形弹簧预紧力来设定所需的油缸机械锁紧力值。

本实用新型的锁紧油缸结构简单、机械锁紧力与空间尺寸的效比值大、锁紧方式安全可靠、故障率低，可以与各种油缸组合设计，尤其适合小空间尺寸场合下的任意位置机械锁紧需求。

附图说明

图1一种碟片夹紧式机械锁紧油缸的结构示意图。

1.活塞杆2.碟形弹簧3.过渡环4.活塞环5.弹性碟片6.活塞环小径密封圈7.活塞环大径密封圈8.油缸9.端盖

具体实施方式

一种碟片夹紧式机械锁紧油缸，包括：油缸8、弹性碟片5，还包括：碟形弹簧2、过渡环3、活塞环4、活塞环小径密封圈6、活塞环大径密封圈7和端盖9；碟形弹簧2、过渡环3、活塞环4、弹性碟片5和端盖9依次套装在油缸8的活塞杆1上，通过碟形弹簧2的串并组合和控制压缩量，使它产生适当的预紧力，并经过渡环3、活塞环4作用到弹性碟片5上，使弹性碟片5产生变形，将活塞杆1抱死。活塞杆1直径25mm、弹性碟片5厚度不大于6mm、解锁压力与碟形弹簧2的预紧力平衡，大小为12MPa参数下，油缸8实现的机械锁紧力大于18000N。活塞环4上有密封沟槽，密封沟槽内放置有活塞环小径密封圈6和活塞环大径密封圈7，这二者在活塞环上隔离出一个密封腔室，该腔室与解锁压力油口相通。

油缸8进行解锁时，压力油经解锁压力油口充入活塞环4的密封腔室后，由于活塞环4大径D大与小径d，活塞环4大径端面与小径端面之间产生压力差，在该压力差值作用下，活塞环4克服碟形弹簧2的弹簧力并向大径端方向移动，弹性碟片5所受的挤压消除，变形消失，与活塞杆1之间的抱死锁紧约束释放，油缸8可以双向运动。当活塞环4的密封腔室内充满压力油时，通过活塞环小径密封圈6和活塞环大径密封圈7来保证解锁压力油的密封，并且活塞环4小径段的允许行程要大于弹性碟片5的轴向变形位移量，来确保活塞环4大径端面与小径端面之间的压力差值的稳定。当活塞环4的密封腔室内解锁压力油泄掉后，活塞环4大径端面与小径端面之间的压力差值为零，在碟形弹簧2的弹簧力作用下，通过过渡环3、活塞环4传递到弹性碟片5上，挤压弹性碟片5使它产生径向和轴向变形，将活塞杆1抱死，重新产生对油缸8的抱死锁紧约束。

Claims (1)

1.一种碟片夹紧式机械锁紧油缸，包括：油缸(8)、弹性碟片(5)，其特征在于还包括：碟形弹簧(2)、过渡环(3)、活塞环(4)、活塞环小径密封圈(6)、活塞环大径密封圈(7)和端盖(9)；碟形弹簧(2)、过渡环(3)、活塞环(4)、弹性碟片(5)、端盖(9)均与油缸(8)活塞杆(1)同轴安装，并依次套装在油缸(8)活塞杆(1)上，端盖(9)外径加工有螺纹，通过将端盖(9)与油缸(8)螺纹旋紧连接成一体，使串、并联接组合而成的碟形弹簧(2)预压缩，将过渡环(3)、活塞环(4)、弹性碟片(5)和油缸(8)活塞杆(1)压紧在一起；台阶状活塞环(4)外圆大小径上各加工有一道密封沟槽，相应密封沟槽内放置有活塞环小径密封圈(6)和活塞环大径密封圈(7)，这二者在活塞环(4)上隔离出一个密封腔室，该腔室与解锁压力油口相通；

通过将端盖(9)与油缸(8)旋紧，使串、并联接组合而成的碟形弹簧(2)预压缩，将过渡环(3)、活塞环(4)、弹性碟片(5)和油缸(8)活塞杆(1)压紧在一起；使它产生适当的预紧力，并经过渡环(3)、活塞环(4)传递作用到弹性碟片(5)上，使弹性碟片(5)产生变形，将活塞杆(1)抱死；

油缸(8)进行解锁时，压力油经解锁压力油口充入活塞环(4)的密封腔室后，由于活塞环(4)大径D大于小径d，活塞环大径端面与小径端面之间产生压力差，在该压力差值作用下，活塞环(4)克服碟形弹簧(2)的弹簧力并向大径端方向移动，弹性碟片(5)所受的挤压消除，变形消失，与活塞杆(1)之间的抱死锁紧约束释放，活塞杆(1)可以双向运动；当活塞环(4)的密封腔室内充满压力油时，通过活塞环小径和大径密封圈来保证解锁压力油的密封，并且活塞环小径段的允许行程要大于弹性碟片(5)的轴向变形位移量，来确保活塞环大径端面与小径端面之间的压力差值的稳定；当活塞环(4)的密封腔室内解锁压力油泄掉后，活塞环大径端面与小径端面之间的压力差值为零，在碟形弹簧(2)的弹簧力作用下，通过过渡环(3)、活塞环(4)传递到弹性碟片(5)上，挤压弹性碟片(5)使它产生径向和轴向变形，将活塞杆(1)抱死，重新产生对油缸(8)的抱死锁紧约束；

碟片夹紧式机械锁紧油缸的最大锁紧力即弹性碟片(5)与活塞杆(1)两接触面间的静摩擦力，它与弹性碟片(5)对所夹紧轴类零件所产生的径向压力成正比，与弹性碟片(5)的轴向方向所受的碟形弹簧(2)预紧力正相关；在弹性碟片(5)的允许弹性范围内可通过碟形弹簧(2)的串并组合设置，调整碟形弹簧(2)预紧力来设定所需的油缸机械锁紧力值。