CN208417126U - 夹紧油缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种夹紧油缸，包括油缸缸筒、驱动组件、无杆腔活塞、限位挡块、有杆腔活塞、活塞杆，油缸缸筒内部包括两个内径不同的无杆腔和有杆腔，油缸缸筒设有回油口，回油口与油箱连通，驱动组件包括夹紧电磁阀、背压阀和单向阀，驱动组件的一端与油箱连接，驱动组件的另一端设有油管分别与无杆腔及有杆腔连接，无杆腔滑动连接无杆腔活塞，有杆腔滑动连接的有杆腔活塞，活塞杆设于有杆腔活塞中部，且活塞杆与有杆腔活塞为滑动连接，本实用新型中夹紧油缸解决了现有带有夹紧功能的油缸中在夹紧过程没有缓冲过程而造成其元件损坏的问题。

Description

夹紧油缸

技术领域

本实用新型涉及液压传动装置领域，特别是涉及一种夹紧油缸。

背景技术

液压传动装置相比于传统的齿轮传动、蜗轮蜗杆传动及带传动等传动方式，具有更大的力矩惯量比，传动装置更小巧、惯性小、结构紧凑、布局灵活等优势，在很多力的传动领域，液压传动装置已不可替代。

现阶段的液压装置基本由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油，动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，它向整个液压系统提供动力；执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动；控制元件 (即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向；根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀；压力控制阀又分为溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等，根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀，辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等；液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。

然而，无论是特种机床或者特种工程设备上，都广泛用到一种夹紧油缸的液压装置，提供在某一位置的持续夹紧力，但是大多数夹紧油缸从自由状态切换到夹紧状态的冲击大，因此故障率高，且在夹紧过程中出故障，容易造成更大的安全隐患，甚至带来巨额的经济损失。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于提出一种夹紧油缸，解决现有的夹紧油缸因冲击力过大而产生故障的问题。

本实用新型的实施例提供一种夹紧油缸，具体技术方案如下：

一种夹紧油缸，包括油缸缸筒、设于油缸缸筒外部的驱动组件、设于油缸缸筒内的无杆腔活塞、限位挡块、有杆腔活塞、以及与有杆腔活塞滑动连接的活塞杆，油缸缸筒内部包括两个内径不同的无杆腔和有杆腔，限位挡块设于有杆腔内且与无杆腔侧壁相抵触的位置，无杆腔活塞容置于无杆腔内，有杆腔活塞容置于有杆腔内，油缸缸筒在设于有杆腔且靠近限位挡块的位置上设有回油口，回油口与油箱连通，驱动组件包括与油箱连接的夹紧电磁阀、通过管路与夹紧电磁阀和油缸缸筒连接的背压阀和第一单向阀。

本实用新型提供的一种夹紧油缸，通过设置的油缸的中部回油口面积可变，形成一道节流油路，实现油缸的自动缓冲功能，油缸的无杆腔和有杆腔的液压油往油箱回油的通道上设计了背压阀，可使无杆腔的无杆腔活塞和有杆腔的有杆腔活塞在非夹紧工况时由于有背压的作用从而做有规律的运动，不会因处于自由位置，导致当夹紧压力进入无杆腔、有杆腔时，活塞与活塞杆或者活塞与中间限位挡块之间的自由行程较长而形成瞬间冲击，解决了现有夹紧油缸中因冲击力过大而产生故障的问题。

另外，根据本实用新型提供的夹紧油缸，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，有杆腔活塞靠近限位挡块的一端设有凹口，有杆腔活塞靠近限位挡块的一端面上设有直径不同的第一节流槽和第二节流槽，第一节流槽和第二节流槽通过节流道连通，第一节流槽位于靠近活塞杆的杆头外径的位置，第二节流槽位于靠近凹口的位置。

进一步地，无杆腔与有杆腔的腔内容积大小相等，无杆腔的内径小于有杆腔的内径。

进一步地，限位挡块为圆环状，限位挡块的内径大于活塞杆的杆头外径且小于无杆腔的内径，限位挡块的外径等于有杆腔的内径。

进一步地，有杆腔活塞与有杆腔内壁相抵触的端面长度大于回油口的口径。

进一步地，无杆腔及有杆腔的油道孔分别设于远离限位挡块的腔体极端。

进一步地，无杆腔活塞及有杆腔活塞靠近油道孔的一端设有缺口。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提出的夹紧油缸夹紧状态的剖面示意图。

图2为图1中活塞杆右拉的剖面示意图。

图3为图1中活塞杆左推的剖面示意图。

图4为图1中有杆腔活塞的剖面放大图。

图5为图4中A-A剖面示意图。

图6为图2与图3中中间腔的油液流向示意图。

主要元件符号说明：

油缸	10	油箱	20
				油缸缸筒	21	驱动组件	22
回油口	23	油管	24
				无杆腔	211	有杆腔	212
无杆腔活塞	213	限位挡块	214
				有杆腔活塞	215	活塞杆	216
中间腔	217	夹紧电磁阀	221
				背压阀	222	第一单向阀	223
节流道	232	第一节流槽	2321
				第二节流槽	2322	节流阀	2323
第二单向阀	2324

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图6，本实用新型的一实施例提供的夹紧油缸，用于液压传动装置，该夹紧油缸包括油缸缸筒21、设于油缸缸筒21外部的驱动组件22、设于油缸缸筒21内的无杆腔活塞213、限位挡块214、有杆腔活塞215、以及与有杆腔活塞215滑动连接的活塞杆216，油缸缸筒21内部包括两个内径不同的无杆腔211和有杆腔212，限位挡块214设于有杆腔212内且与无杆腔211侧壁相抵触的位置，无杆腔活塞213容置于无杆腔211内，有杆腔活塞215容置于有杆腔内212，油缸缸筒2在设于有杆腔212且靠近限位挡块214的位置上设有回油口23，回油口23与油箱20连通，驱动组件22包括与油箱20连接的夹紧电磁阀221、通过管路与夹紧电磁221阀和油缸缸筒21连接的背压阀222和第一单向阀223。

进一步地，有杆腔活塞215靠近限位挡块214的一端设有凹口，有杆腔活塞215靠近限位挡块214的一端面上设有直径不同的第一节流槽2321和第二节流槽2322，第一节流槽2321和第二节流槽2322通过节流道连通，第一节流槽 2321位于靠近活塞杆216的杆头外径的位置，第二节流槽2322位于靠近凹口的位置。

进一步地，无杆腔211与有杆腔212的腔内容积大小相等，无杆腔211的内径小于有杆腔212的内径，限位挡块214围合的内径大于活塞杆216的杆头外径。

进一步地，节流道232内分别设有第二单向阀2324与节流阀2323。

进一步地，无杆腔211及有杆腔212的油道孔分别设于远离限位挡块214 的腔体极端。

进一步地，无杆腔活塞213及有杆腔活塞215靠近油道孔端设有缺口。

其中，如图1所示，第一个工作状态：夹紧状态，当外部压力油从夹紧电磁阀221经第一单向阀222同时进入油缸缸筒21的无杆腔211与有杆腔212时，因无杆腔211与有杆腔212容积相等，无杆腔活塞213与有杆腔活塞215在外部压力油的作用下同时受到相同的推力并向油缸缸筒21中部的限位挡块214靠近，此时夹在无杆腔活塞213与有杆腔活塞215之间的液压油经回油口23回到油箱20，当有杆腔活塞215未靠近回油口23时，回油口23处于全开状态，无回油节流，无杆腔活塞213与有杆腔活塞215运动较快，当有杆腔活塞215靠近回油口23并逐渐遮盖住回油口23时，由于回油口23通流面积减小会产生回油背压，引起活塞运动速度减慢，从而起到第一层的到位缓冲作用，当杆腔活塞215运动到接近终点时，无杆腔活塞213与有杆腔活塞215间的液压油只能通过节流道232与回油口23相通，形成第二层缓冲作用。

如图2所示，第二个工作状态：活塞杆216被外力拉出至油缸10最右端的过程，此时活塞杆216因外力的作用被拉出，夹紧电磁阀221失电，作用在无杆腔211和有杆腔212的压力消失，但由于在无杆腔211与有杆腔212的回油通道上设置了背压阀222，故无杆腔211与有杆腔212的压力总会大于与回油口 23直接联通的中间腔217的压力，因此，当活塞杆216伸出时，有杆腔活塞215 会跟着活塞杆216一起向油缸10最右端运动，同时无杆腔活塞213与有杆腔活塞215之间的中间腔217容积会变大，回油口23的油会补进中间腔217避免吸空；此时当活塞杆216在外力作用下向左缩回时，有杆腔活塞215也会在背压的作用下贴附活塞杆216向左运动，不会因腔无压力而处于自由位置。这就避免了当夹紧电磁阀221得电后，有高压油进入有杆腔212时，有杆腔活塞215 从油缸最右端高速运动至中部限位挡块，造成冲击。

如图3所示，第三个工作状态：活塞杆216被外力推向油缸10最左端的过程，当外力推着活塞杆216向油缸10的最左端缩回时，同样由于背压阀222产生的背压作用，有杆腔活塞215会被推至与中间限位挡块214接触的位置，而无杆腔活塞213会被活塞杆216推着一直运动，直到油缸10最左端；在活塞杆 216推着无杆腔活塞213向左运动的过程中，中间腔217的容积会变大，需要从油箱20的回油口23补油，此时回油口23会通过有杆腔活塞215上的节流道232 进入无杆腔活塞213与有杆腔活塞215之间的中间腔217，避免中间吸空，有杆腔活塞215表面的油道原理简图如图5所示，当中间腔217需要补油时，会从图6所示的第二单向阀2324直接进入中间腔217，避免因阻尼孔形成节流。而当活塞杆217再从最左端被外力向右拉时，同样由于背压阀222的作用，无杆腔活塞213左边油腔的压力会高于其右边的压力，形成一个压力差，该压力差会驱使无杆腔活塞213跟随活塞杆216一起向右运动，直到与中部的限位挡块 214接触为止。这样就不会因无杆腔活塞213的左右两边压力均为回油口23的超低压力，从而停在油缸10左边段的任意自由位置，从而避免了当夹紧电磁阀 221得电后，有高压油进入无杆腔211时，无杆腔活塞213从油缸10最左端高速运动至中部限位挡块214，形成冲击。

本实用新型提供的一种夹紧油缸，通过设置的油缸10的中部回油口23面积可变，形成第一道节流油路，且有杆腔活塞215的表面油道为单向阻尼阀的原理，从中间腔217向油箱20的油道形成了第二道节流的功能，从而实现油缸 10的自动缓冲功能，油缸10的无杆腔211和有杆腔212的液压油往油箱20回油的通道上设计了背压阀222，可使无杆腔211的无杆腔活塞213和有杆腔212 的有杆腔活塞215在非夹紧工况时由于有背压的作用从而做有规律的运动，不会因处于自由位置，导致当夹紧压力进入无杆腔211、有杆腔212时，有杆腔活塞215与活塞杆216或者活塞与中间限位挡块214之间的自由行程较长而形成瞬间冲击，解决了现有夹紧油缸中因冲击力过大而产生故障的问题。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种夹紧油缸，其特征在于，包括油缸缸筒、设于所述油缸缸筒外部的驱动组件、设于所述油缸缸筒内的无杆腔活塞、限位挡块、有杆腔活塞、以及与所述有杆腔活塞滑动连接的活塞杆，所述油缸缸筒内部包括两个内径不同的无杆腔和有杆腔，所述限位挡块设于所述有杆腔内且与所述无杆腔侧壁相抵触的位置，所述无杆腔活塞容置于所述无杆腔内，所述有杆腔活塞容置于所述有杆腔内，所述油缸缸筒在设于所述有杆腔且靠近所述限位挡块的位置上设有回油口，所述回油口与油箱连通，所述驱动组件包括与所述油箱连接的夹紧电磁阀、通过管路与所述夹紧电磁阀和所述油缸缸筒上的油道孔连接的背压阀和第一单向阀。

2.根据权利要求1所述的夹紧油缸，其特征在于，所述有杆腔活塞靠近所述限位挡块的一端设有凹口，所述有杆腔活塞靠近所述限位挡块的一端面上设有直径不同的第一节流槽和第二节流槽，所述第一节流槽和所述第二节流槽通过节流道连通，所述第一节流槽位于靠近所述活塞杆的杆头外径的位置，所述第二节流槽位于靠近所述凹口的位置。

3.根据权利要求1所述的夹紧油缸，其特征在于，所述无杆腔与所述有杆腔的腔内容积大小相等，所述无杆腔的内径小于所述有杆腔的内径。

4.根据权利要求1所述的夹紧油缸，其特征在于，所述限位挡块为圆环状，所述限位挡块的内径大于所述活塞杆的杆头外径且小于所述无杆腔的内径，所述限位挡块的外径等于所述有杆腔的内径。

5.根据权利要求1所述的夹紧油缸，其特征在于，所述有杆腔活塞与所述有杆腔内壁相抵触的端面长度大于所述回油口的口径。

6.根据权利要求1所述的夹紧油缸，其特征在于，所述无杆腔及所述有杆腔的油道孔分别设于远离所述限位挡块的腔体极端。

7.根据权利要求1所述的夹紧油缸，其特征在于，所述无杆腔活塞及所述有杆腔活塞靠近所述油道孔的一端设有缺口。