CN202510455U - 多级压力复合缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多级压力复合缸。解决了现有技术中多级伸缩式的活塞杆只有一个连接端，不能产生相对位移，无法产生多个独立行程的缺陷，包括缸体及设置在缸体内的活塞杆，缸体内至少固定有一个隔部，活塞杆的一个端部处于靠近密封底端盖的腔体处，活塞杆外部套置有多个同轴的活塞套，活塞套的数量与隔部的数量相等，隔部与对应的活塞杆外壁或者活塞套外壁相密封，活塞套的端部与活塞杆的端部均伸出到密封顶端盖外。活塞套与活塞杆相互套置，且端部均伸出到密封顶端盖外，活塞套与活塞杆均对应缸体内的一个腔体，活塞套和活塞杆均能独立伸缩，形成多级行程。

Description

多级压力复合缸

技术领域

本实用新型涉及一种流量能压力缸，尤其是一种具有能够多级行程单独控制的特点，且每一级行程之间可以组合形成多种伸缩功能配合的多级压力复合缸。

背景技术

伸缩缸根据使用的压力来源分为液压缸和气缸。液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。根据常用液压缸的结构形式，可将其分为四种类型：活塞式、柱塞式、伸缩式和摆动式。

单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆，其两端进出口油口A和B都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。柱塞式液压缸是一种单作用式液压缸，靠液压力只能实现一个方向的运动，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重。伸缩式液压缸具有二级或多级活塞，伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小，而空载缩回的顺序则一般是从小到大。摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件。

伸缩缸可实现较长的行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑。现有的多级伸缩缸中的伸缩杆的长度是固定的，伸缩的动力是通过伸缩杆来传递，主要通过伸缩杆的伸缩来完成行程和回程。现有的伸缩缸不能完成多级驱动伸缩，伸缩缸在工作的时候，只有一种行程，不能在完成一种行程后再次实现二级行程或者三级形成。

中国专利局于2001年3月14日公告了一份CN2423449Y号专利，名称为精确定位的多行程组合气缸，包括一个缸体，并包含三个以上活塞的活塞组，各活塞的形状与其所位于的同级行程限位腔以及相邻的上一级或下一级行程限位腔的腔径相配合，各行程限位腔的腔径呈阶梯级，通过气路控制使这些面积逐级变化的活塞在压力差的驱动下逐级运动，最终使输出活塞杆实现精确的多行程远动，驱动其他执行机构形成几种不同的位置形态。这种气缸的行程完全由活塞杆的伸缩来实现，控制活塞杆的伸出长度形成多级行程，但是活塞杆只有一个端部，外部待支撑的部件只能与活塞杆的端部连接，不能产生具有相对位移的行程，无法产生多个独立行程。

中国专利局于2007年8月8日公告了一份CN2931886Y号专利，名称为玻璃钢防转多级气缸，包括活塞杆部分、多级缸部分和外缸部分，在气缸底板中心上，设置外缸方形内管，套于多级缸下端盖方形通孔中，在多级缸下端盖中心上，开设方形通孔，在多级缸下端盖的中心上，设置多级缸方形内管，一端套于活塞杆下端盖方形通孔中，另一端与多级缸下端盖焊接。该多级气缸的多级缸部分受到缸内压力的时候，活塞杆伸出，但是活塞杆只有一个端部，外部待支撑的部件只能与活塞杆的端部连接，不能产生具有相对位移的行程，无法产生多个独立行程。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种新型的伸缩式压力缸，尤其是一种多级压力复合缸，压力缸的端部具有多个与外部待支撑部件相连接的连接端，不同的连接端可以分别伸出，从而产生多级行程并能单独控制。

本实用新型解决了现有技术中多级伸缩式的活塞杆只有一个连接端，不能产生相对位移，无法产生多个独立行程的缺陷，提供一种多级压力复合缸，压力缸的端部具有多个连接端，不同的连接端分别伸出，能产生相对位移，并产生多个独立的行程。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多级压力复合缸，包括缸体及设置在缸体内的活塞杆，缸体的两端分别设置有密封底端盖和密封顶端盖，缸体内至少固定有一个隔部，隔部将缸体内部的分开成若干腔体，每个腔体的两端分别设置有一个连通孔；活塞杆的一个端部处于靠近密封底端盖的腔体处，活塞杆外部套置有多个同轴的活塞套，活塞套的数量与隔部的数量相等，隔部与对应的活塞杆外壁或者活塞套外壁相密封，活塞套的端部与活塞杆的端部均伸出到密封顶端盖外。隔部与密封底端盖之间为活塞杆伸缩的驱动腔体，隔部与隔部之间或者隔部与密封顶端盖之间为活塞套伸缩的驱动腔体；活塞杆产生一个独立的行程，一个活塞套产生一个独立的行程，增加一个隔部同时增加一个活塞套就可以增加一个独立的行程；如果活塞套为一个，结合活塞杆形成两级行程，如果活塞套为二个，结合活塞杆形成三级行程，以此类推；腔体两端的连通孔可以往腔体内注入压力油或者气体从而推动活塞杆或者活塞套伸缩；活塞杆端部和活塞套的端部均伸出到密封顶端盖外，伸出的端部连接待支撑的部件，相互独立的不同的行程能产生不同的运动；腔体可以设置成不同的长度，腔体的不同长度来产生不同的行程组合。

作为优选，活塞杆分为活塞与塞杆，活塞的外径大于塞杆的外径，活塞与腔体内壁相密封，对应活塞杆的隔部与塞杆相密封，活塞处于该腔体两端的连通孔之间。活塞杆前行，液压油或气体压力作用到活塞的端面，活塞杆回缩，液压油或气体压力作用到活塞与塞杆之间形成的环形端面上；两连通孔连通不同压力的液压油或气体，从而产生前行或者回缩。

作为优选，活塞套分为活塞部和套杆，活塞部的外径大于套杆的外径，活塞部与腔体内壁相密封，对应套杆的隔部与套杆相密封，活塞部处于对应腔体两端的连通孔之间。活塞套前行，液压油或气体压力作用到活塞部的端面，活塞套回缩，液压油或气体压力作用到活塞部与套杆之间形成的环形端面上；两连通孔连通不同压力的液压油或气体，从而产生前行或者回缩。

作为优选，活塞套同轴相互套置，外部的活塞套套置在内部的活塞套的套杆上；活塞套与塞杆之间设置有密封圈，外部的活塞套与内部活塞套的套杆之间设置有密封圈。活塞套相互套置，内部的活塞套可以作为外部活塞套伸缩的导向部件；密封圈起到密封作用，防止液压油渗漏或气体泄漏。

作为优选，对应活塞套的腔体两端的连通孔设置在缸体上，活塞套的活塞部的端部设置有凸部，凸部的外径小于活塞部的外径；活塞部的另一端的端面边缘为圆角状。凸部顶住隔部的端面，使得活塞部的端面与隔部之间形成一个空腔，液压油或气体从连通孔进入的时候直接进入到空腔并作用到活塞部的端面；圆角状也是为了形成一个空腔，使得液压油或气体能作用到活塞部的环形端面上。

作为优选，活塞部设置凸部的端面的边缘为圆角状。方便液压油或气体进入到空腔内，防止液压油或气体受到阻碍。

作为优选，对应活塞杆的腔体的两端的连通孔，其中一个连通孔设置于密封底端盖上，另一个连通孔设置在腔体另一端的缸体上；活塞杆上对应缸体上的连通孔一侧的活塞的端面边缘为倒斜角状；活塞杆上的活塞的端面设置有沉腔，沉腔与密封底端盖上的连通孔相通。液压油或气体从密封底端盖上的连通孔进入到沉腔内并作用到沉腔的底面上；倒斜角状形成一个空腔，方便液压油或气体从另一个连通孔进入到该空腔。

作为优选，密封底端盖的中间设置有圆孔，活塞杆对应密封底端盖的一端的中间设置有圆柱，圆柱插入到圆孔内并由密封圈密封，圆柱的端部连接探测器；圆柱的长度大于活塞杆的行程。圆柱相对圆孔移动，探测器可以探测压力，探测位移，同时能控制内部转动体的转动。

作为优选，缸体为分段式结构，段的数量与活塞杆和活塞套的数量之和相等，段与段之间通过直扣法兰连接固定，段与段之间的连接端面设置有相互吻合的阶梯面。分段式缸体制作方便，尤其能保证每一段加工的精度。

作为优选，缸体的段与段用直扣法兰连接的端部处均设置有隔部，段与段连接后，相邻的隔部端面相接触并密封。每一段都设置有隔部，提高连接缸体段与段之间连接的密封性能。

本实用新型的有益效果是：活塞套与活塞杆相互套置，且端部均伸出到密封顶端盖外，活塞套与活塞杆均对应缸体内的一个腔体，活塞套和活塞杆均能独立伸缩，形成多级行程。

附图说明

图1是本实用新型一种结构示意图；

图2是本实用新型一种运行中间状态示意图；

图3是本实用新型一种运行最终状态示意图；

图4是本实用新型另一种结构示意图；

图中：1、密封底端盖，2、缸体，3、活塞，4、连通孔，5、直扣法兰，6、凸部，7、塞杆，8、一级活塞套，9、套杆，10、密封顶端该，11、隔部，12、一级腔体13、活塞杆，14、圆孔，15、圆柱，16、探测器，17、二级腔体，18、二级活塞套，19、三级腔体，20、沉腔。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：一种二级式液压缸（参见附图1），包括缸体2及设置在缸体内的活塞杆13和套置在活塞杆上的一级活塞套8，缸体的两端分别设置有密封底端盖1和密封顶端盖10。

缸体分成两段，段与段之间通过直扣法兰5连接固定成一体。一段缸体的一端设置密封底端盖，另一端设置隔部11，隔部与密封底端盖之间形成一级腔体12。另一段缸体的一端设置密封顶端盖，另一端设置隔部隔部与密封顶端盖之间形成二级腔体17。两段缸体连接时，隔部相对。密封底端盖上设置有连通孔4，缸体上靠近隔部的位置处设置有连通孔，两连通孔连通一级腔体。密封底端盖的中间部位设置有圆孔14，圆孔壁上设置有密封圈。二级腔体所在的缸体的两端分别设置有连通孔，两连通孔分别靠近隔部和密封顶端盖。两段缸体相对的端面处设置有配合的阶梯面。

活塞杆分为活塞3与塞杆7，活塞的外径大于塞杆的外径，活塞与一级腔体内壁相密封，一级腔体端部的隔部与塞杆相密封，活塞处于一级腔体两端的连通孔之间。活塞的中间部位设置有与圆孔相配的圆柱15，圆柱插入到圆孔内，圆柱的端部连接探测器16。活塞的端面设置有沉腔20，沉腔与密封底端盖上的连通孔相通。活塞对应隔部的端面边缘为倒斜角状。活塞在一级腔体内的行程为160mm大于二级腔体内的行程，塞杆为阶梯轴根据压力分配设计尺寸。

一级活塞套套置在塞杆的小径轴上，一级活塞套处于二级腔体17内。一级活塞套分为活塞部和套杆9，活塞部的外径大于套杆的外径，活塞部与二级腔体内壁相密封，对应套杆的隔部与套杆相密封，活塞部处于二级腔体两端的连通孔之间。一级活塞套的内壁设置有密封圈与活塞杆的塞杆相密封。一级活塞套的端部位置设置有阶梯孔，该阶梯孔的外径与塞杆的大径轴相配，阶梯孔的深度为相邻行程之差为60mm。活塞部的端部设置有凸部6，凸部的外径小于活塞部的外径，凸部的外周部形成空腔与二级腔体的连通孔相通，活塞部设置凸部的端面的边缘为圆角状。活塞部的另一端的端面边缘为圆角状，圆角处形成空腔与靠近密封顶端盖的连通孔相通。

从密封底端盖的连通孔往一级腔体内注入液压油（参见附图2附图3），从靠近隔部的连通孔往二级腔体内注入液压油，液压油分别作用到活塞的端面和活塞部的端面，使得活塞杆和一级活塞套同时伸出。直到一级活塞套伸出满行程时，保持二级腔体内的液压油的压力，同时往一级腔体内继续注入液压油，塞杆的大径轴伸入到一级活塞套的阶梯孔内，直到活塞杆伸出满行程达到设计所要的行程。

缩回的时候，反向往一级腔体内和二级腔体内注入液压油。此处活塞杆和一级活塞套可以同步缩回，也可以是活塞杆先缩回，接着一级活塞套再缩回。

实施例2：一种三级式液压缸（参见附图4），包括缸体2及设置在缸体内的活塞杆13和套置在活塞杆上的一级活塞套8、二级活塞套18。

缸体分为三段，段与段之间通过连接法兰5连接固定成一体。第一段缸体由密封底端盖1和隔部11形成一级腔体12，第二段缸体由两隔部11形成二级腔体17，第三段缸体由隔部和密封顶端盖形成三级腔体19。活塞杆处于一级腔体内，一级活塞套处于二级腔体内，二级活塞套处于三级腔体内。第一段缸体的隔部与塞杆形成密封，第二段缸体的隔部与一级活塞套的套杆形成密封，第三段缸体的隔部与二级活塞套的套杆形成密封。其余结构参照实施例1。

一级腔体内活塞的行程为160mm，二级腔体内一级活塞套的行程为130mm，三级腔体内二级活塞套的行程为100mm。往一级腔体、二级腔体和三级腔体内注入液压油，压力油推动活塞、一级活塞套和二级活塞套伸出。二级活塞套先满行程，保持三级腔体内的压力；接着一级活塞套满行程，保持二级腔体内的压力，最后活塞杆满行程，保持一级腔体内的压力，最终完成工作。

缩回的时候，往一级腔体、二级腔体和三级腔体内反向注入液压油。二级活塞套先缩回到位，接着一级活塞套缩回到位，最后活塞杆缩回到位。

缩回的时候可以同时注入液压油，也可以先是往一级腔体内注入液压油，活塞杆先缩回，接着往二级腔体内注入液压油，一级活塞套缩回，最后往三级腔体内注入液压油，二级活塞套缩回，最终完成全部缩回。

以上所述的实施例只是本实用新型的两种较佳方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种多级压力复合缸，包括缸体及设置在缸体内的活塞杆，缸体的两端分别设置有密封底端盖和密封顶端盖，其特征在于缸体内至少固定有一个隔部，隔部将缸体内部的分开成若干腔体，每个腔体的两端分别设置有一个连通孔；活塞杆的一个端部处于靠近密封底端盖的腔体处，活塞杆外部套置有多个同轴的活塞套，活塞套的数量与隔部的数量相等，隔部与对应的活塞杆外壁或者活塞套外壁相密封，活塞套的端部与活塞杆的端部均伸出到密封顶端盖外。

2.根据权利要求1所述的多级压力复合缸，其特征在于活塞杆分为活塞与塞杆，活塞的外径大于塞杆的外径，活塞与腔体内壁相密封，对应活塞杆的隔部与塞杆相密封，活塞处于该腔体两端的连通孔之间。

3.根据权利要求1所述的多级压力复合缸，其特征在于活塞套分为活塞部和套杆，活塞部的外径大于套杆的外径，活塞部与腔体内壁相密封，对应套杆的隔部与套杆相密封，活塞部处于对应腔体两端的连通孔之间。

4.根据权利要求3所述的多级压力复合缸，其特征在于活塞套同轴相互套置，外部的活塞套套置在内部的活塞套的套杆上；活塞套与塞杆之间设置有密封圈，外部的活塞套与内部活塞套的套杆之间设置有密封圈。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的多级压力复合缸，其特征在于对应活塞套的腔体两端的连通孔设置在缸体上，活塞套的活塞部的端部设置有凸部，凸部的外径小于活塞部的外径；活塞部的另一端的端面边缘为圆角状。

6.根据权利要求5所述的多级压力复合缸，其特征在于活塞部设置凸部的端面的边缘为圆角状。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的多级压力复合缸，其特征在于对应活塞杆的腔体的两端的连通孔，其中一个连通孔设置于密封底端盖上，另一个连通孔设置在腔体另一端的缸体上；活塞杆上对应缸体上的连通孔一侧的活塞的端面边缘为倒斜角状；活塞杆上的活塞的端面设置有沉腔，沉腔与密封底端盖上的连通孔相通。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的多级压力复合缸，其特征在于密封底端盖的中间设置有圆孔，活塞杆对应密封底端盖的一端的中间设置有圆柱，圆柱插入到圆孔内并由密封圈密封，圆柱的端部连接探测器；圆柱的长度大于活塞杆的行程。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的多级压力复合缸，其特征在于缸体为分段式结构，段的数量与活塞杆和活塞套的数量之和相等，段与段之间通过直扣法兰连接固定，段与段之间的连接端面设置有相互配合的阶梯面。

10.根据权利要求9所述的多级压力复合缸，其特征在于缸体的段与段连接的端部处均设置有隔部，段与段连接后，相邻的隔部端面相接触并密封。

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