CN207715475U - 双向实时机械自锁液压缸 - Google Patents

Abstract

一种双向实时机械自锁液压缸，涉及液压技术邻域，所解决的是现有液压缸锁紧可靠性差、输出力低的技术问题。该油缸包括缸底、缸盖、缸筒、活塞、活塞杆、设置在活塞杆内的锁紧丝杠、锁紧螺母，及缸底丝杠旋转总成；所述活塞杆尾部钻有一个大于液压缸行程长度的同轴孔，尾部连接丝杠螺母，尾部圆周面上钻有若干个通油油孔；所述锁紧丝杆螺纹端置于活塞杆内，与丝杠螺母配合，另一端通过双向推力轴承与缸底连接并伸出缸底；所述锁紧丝杠外螺纹与锁紧螺母内螺纹之间存在一定的齿侧间隙及齿顶齿底间隙；所述液压缸配有一调速直流电机以及配套传动装置与锁紧丝杠连接；本实用新型所提供的液压缸能可靠地锁紧且输出力大。

Description

双向实时机械自锁液压缸

技术领域

本实用新型属于液压缸技术领域，基于普通双作用液压缸，创新设计了实时机械自锁机构，使其可以在液压缸行程的任意位置锁紧活塞杆。

背景技术

液压缸具有功率-重量比大、响应速度快、传动工作平稳、过载保护等优点，在军事工业、工程机械和农业机械中得到广泛的应用。在机械加工及机械设备维修领域，尤其是重工业领域，往往需要液压缸工作时有一个较为精确的定位，并长时间保持不变，以稳定地完成零件加工或设备维修。

液压缸作为一种液压系统执行元件，它在运动及停止工作时都要承受较大载荷，且要求具有精确的定位功能，传统的保压式自锁液压缸可以实现较为精确的定位，但不可避免的，阀口及活塞等处多会随着工作时间的推移及工作载荷的增加产生泄漏，泄漏的发生会导致油缸出现“软腿”现象，即便是极其微小的泄漏和渗透都会导致生产工作无法正常顺利进行。

现有的机械式自锁液压缸无论在技术保证上还是生产多样化都不能很好地满足市场需求。比如靠摩擦力实现锁紧功能的液压缸存在锁紧力小、摩擦损耗快、制造要求高等特点，很多机械锁紧的方式都只停留在理论层面上，难以实施；缸外螺纹自锁的液压缸也存在结构不够紧凑、体积较大、同步运转困难等问题。

发明内容

针对上述现有技术方案中存在的缺陷，本发明了克服现有技术的不足，提供一种自锁装置安装在活塞杆内腔的双向实时机械自锁液压缸。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

双向实时机械自锁液压缸，基于普通单杆双作用液压缸，具有与普通液压缸相似的缸筒、缸盖、活塞、密封圈等元件和装配方式，液压缸左腔为无杆腔，右腔为有杆腔；活塞杆的左端开有一个大于液压缸行程长度的同轴孔，活塞杆左端末连接丝杠螺母；增设一根与丝杠螺母相配合的丝杠，丝杠螺纹端装入活塞杆孔，另一端通过双向推力轴承与缸底连接并伸出缸底，丝杠与缸底无接触；推力轴承依靠丝杠无螺纹端台肩与套筒固定内圈，固定螺母锁紧套筒；油管连接缸壁上油孔，缸左腔与活塞杆内腔通过通油油孔连通，左腔液压油经过左腔活塞杆上的油孔填充活塞杆内腔；液压缸配有一调速直流电机，通过配套的传动装置，与丝杠左侧末端相连接；以驱动丝杠转动；锁紧丝杠外螺纹与锁紧螺母内螺纹之间存在一定的齿侧间隙及齿顶齿根间隙。

本实用新型的技术原理是通过螺纹的螺旋升角小于摩擦角而产生的自锁功能而实现的液压缸的实时自锁。活塞杆在极大多数应用环境均不允许转动，基于此，若丝杠止转，则丝杠螺母连同活塞杆被锁紧，实现了液压缸的自锁功能，螺母与丝杠的配合，实现了液压缸的实时自锁功能，使锁紧精度更高，液压缸在工作时，丝杠须以一定的规律跟随旋转，活塞杆方可正常运行。

附图说明

图1是本实用新型实施例的双向实时机械自锁液压缸的主视剖视图。

图2是图1中锁紧机构的局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种双向实时机械自锁液压缸，基础部分包括缸盖总成1、缸筒2、活塞总成3、缸底总成4、锁紧总成5以及其他零附件，其装配方式与普通液压缸相似。

如图2所示，锁紧机械装置部分，包括空心活塞杆1、丝杠螺母3、锁紧丝杠4、双向推力球轴承5、缸盖7、钻孔缸底6等。

所述活塞杆1左端钻有一个长度长于液压缸行程的同轴孔；活塞杆1末端钻有4个油孔 2供液压油进出活塞杆1内腔；螺母3通过焊接方式安装在活塞杆1左端。

所述丝杠4为缸内部分带有螺纹，与螺母3配合。丝杠4外螺纹与锁紧螺母3内螺纹之间存在一定的齿侧间隙及齿顶齿底间隙，以降低电机转速与活塞移动速度的匹配难度，减小摩擦，防止运行中被锁死。

所述丝杠4左端与双向推力球轴承5连接，右端由台肩定位承力，左端由套筒10及螺母 9锁紧；双向推力球轴承5右端由缸底6定位，左端由端盖7锁紧；端盖内装有密封毡圈8防尘及密封润滑油。

所述螺纹杆4左端可安装联轴器、带轮、链轮、齿轮等零件与调速直流电机连接，电机安装位置自由，由具体应用情况确定。

本实用新型实施例的工作原理如下：

液压缸运行时，活塞移动速度和丝杠旋进速度要实现同步，以现阶段技术，无可行性，可将丝杠4的空载旋进速度设定为活塞杆1移动速度的k倍，k大于一，而移动速度较慢的活塞杆1会使丝杠4的旋进速度降低为活塞杆1移动速度，相当于活塞杆1给了丝杠一个负载，负载大小取决于速度差，反之，丝杠4的空载旋进速度由电机额定负载决定；当液压缸左端油孔进油时，活塞杆1向右移动，电机驱动丝杠4向右旋进。当活塞杆1停止移动时，丝杠4随即停止旋转，丝杠4外螺纹的右端与螺母3内螺纹的左端相接触，活塞杆1被锁紧；当液压缸右端油孔进油时，活塞杆1向左移动，电机驱动丝杠4向左旋进。当活塞杆1停止移动时，丝杠4随即停止旋转，丝杠4外螺纹的左端与螺母3内螺纹的右端相接触，活塞杆 1被锁紧；当活塞杆1由锁紧转向运动时，启动减速电机，随后供油对梯形螺纹进行卸荷，使得丝杠螺纹与锁紧螺母间的锁紧力卸载至临界值下，减速电机驱动，活塞及活塞杆恢复运动。

本实用新型实施例要求电机有较大的启动扭矩，较宽的调速范围，负载对转速影响明显，基于此，直流调速电机能较好的适应此环境。

Claims (6)

1.双向实时自锁液压缸，结构上包括：缸筒、活塞总成、前端盖、尾部钻孔活塞杆、锁紧腔排油油孔、锁紧锁母、锁紧丝杠、双向推力球轴承、螺纹端盖、密封毡圈、套筒、套筒定位螺母、缸底；缸筒前端与前端盖采用六根螺栓固定连接，缸筒内活塞通过螺母固定在活塞杆尾部，活塞杆尾部延长，焊接带有螺纹的锁紧螺母，锁紧螺母与锁紧丝杠相配合，利用螺纹自锁功能达到该液压缸的实时自锁目的，缸底部利用推力球轴承的安装保证锁紧丝杠的旋转稳定与可靠。

2.如权利要求1所述双向实时自锁液压缸，其特征在于：采用活塞杆内置螺纹实现自锁；锁紧腔排油油孔的四孔对称布置。

3.如权利要求1所述双向实时自锁液压缸，其特征在于：采用可旋转式尾部内置锁紧丝杠，通过螺纹自锁特性，实现自锁功能。

4.如权利要求1所述双向实时自锁液压缸，其特征在于：采用推力球轴承或平面推力滚针轴承与缸底总成结合稳定锁紧丝杠。

5.如权利要求1所述双向实时自锁液压缸，其特征在于：活塞推进速度与锁紧丝杠旋进速度需按需匹配，利用锁紧丝杠外螺纹与锁紧螺母内螺纹之间的齿侧间隙及齿顶齿底间隙实现。

6.如权利要求1所述双向实时自锁液压缸，其先进性在于：锁紧丝杠外螺纹与锁紧螺母内螺纹之间的齿侧间隙及齿顶齿底间隙通过使螺纹杆螺纹基圆小于螺母内螺纹基圆实现。