CN209180152U - 一种双筒夹结构液压支撑缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双筒夹结构液压支撑缸，其包括缸筒、缸筒、伸出杆、内筒夹、外筒夹以及下缸座，缸筒设置在缸筒的内部，伸出杆固定于缸筒的中心位置，内筒夹套在伸出杆的下端外侧，内筒夹的外侧设置外筒夹，内筒夹的外壁以及外筒夹的内壁均为锥形，内筒夹与外筒夹之间具有平行锥面间隙，外筒夹的外侧设置有外锥套，内筒夹和外筒夹的平行锥面间隙内放置有多个钢球；多个钢球的上端由内筒夹和外筒夹上边缘进行轴向定位，多个钢球的下端借助于一个上压环套进行轴向定位。本实用新型的液压支撑缸可以显著增大支撑力，通过结构的改变降低了液压支撑缸的加工难度，提高了液压支撑缸的使用性能。

Description

一种双筒夹结构液压支撑缸

技术领域

本实用新型涉及机床夹具技术领域，具体地涉及一种双筒夹结构液压支撑缸。

背景技术

液压支撑缸属于机床夹具的一种，主要作用是：以液压驱动的方式对加工件进行支撑和固定，是一种技术含量较高的液压元件。由于液压支撑缸本身的特性，在对工件进行固定支撑的同时又可以减轻工件在被加工中的切削振动，防止工件因受力不均而变形，所以液压支撑缸的使用可以大大提高工件的加工精度和品质。

此液压支撑缸在工作中主要分为三个动作：第一，伸出动作；第二，抱紧动作；三，复位动作。其中伸出动作是为了使支撑缸与工件接触，完成定位动作；抱紧动作是通过液压缸内部结构抱紧伸出杆，通过对伸出杆的摩擦产生支撑力，减小工件在加工时的变形和振动；复位动作是在工件加工完成后，通过油压卸荷，伸出杆回到初始位置；其中抱紧动作是决定工作性能的关键动作。

目前市面上的液压支撑缸，普遍采用下压式活塞和单筒夹的结构，其抱紧力主要取决于下压活塞与筒夹的锥角大小，能否抱紧主要取决于下压活塞的行程是否足够。对上述液压支撑缸的分析发现存在以下缺点：这种结构对于筒夹和活塞的位置精度和锥角精度要求特别高，筒夹和下压活塞的锥角太大则传力角度减小，角度太小则下压活塞下降距离不足，无法完全抱紧，位置存在偏差会导致无法抱紧或者初始状态下伸出杆被抱紧，这种结构对零件加工精度要求较高，同时也限制了支撑缸支撑力的进一步提高。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的是提出一种双筒夹结构液压支撑缸，通过创造出一种新的双筒夹结构，可以成倍的提高支撑力，增大外筒夹上移行程，降低加工精度，提高液压支撑缸的使用性能。

具体地，本实用新型提供一种双筒夹结构液压支撑缸，其包括缸体、缸筒、伸出杆、内筒夹、外筒夹以及下缸座，所述缸筒设置在所述缸体的内部，所述伸出杆固定于所述缸筒的中心位置，所述内筒夹套在伸出杆的下端外侧，所述内筒夹的外侧设置所述外筒夹，所述内筒夹以及所述外筒夹的轴向开设有缝隙，所述内筒夹的外壁以及所述外筒夹的内壁均为锥形，所述内筒夹与外筒夹之间具有平行锥面间隙，所述外筒夹的外侧设置有外锥套，所述内筒夹和所述外筒夹的平行锥面间隙内放置有多个钢球；所述多个钢球的上端由内筒夹和外筒夹的上边缘部分进行轴向定位，多个钢球的下端借助于一个上压环套进行轴向定位。

优选地，所述上压环套与阶梯套筒之间以及与外锥套之间分别安装有密封圈。

优选地，所述外筒夹的上表面安装有弹簧座，弹簧座与缸筒上部安装有复位弹簧，内筒夹与缸筒之间安装有套筒。

优选地，所述伸出杆与缸筒之间安装有防尘圈，所述伸出杆的上部安装有碰撞螺钉，所述碰撞螺钉与所述伸出杆之间安装有密封圈，所述下缸座与阶梯套筒之间安装有密封圈。

优选地，所述外锥套下方设置有密封套，所述密封套与外锥套之间以及所述密封套与所述缸筒之间分别安装有密封圈。

优选地，所述密封套与下缸座之间安装有波形垫片。

优选地，所述缸筒上装有弹簧挡圈，所述弹簧挡圈用于对所述下缸座进行轴向定位，所述下缸座的下方安装有支撑垫，所述支撑垫与缸筒之间安装有密封圈，所述支撑垫下方安装有密封圈。

优选地，所述下缸座的中心孔中安装有活塞杆，所述活塞杆与下缸座之间安装有密封圈，所述活塞杆与下缸座上部之间安装有活塞杆弹簧。

优选地，所述伸出杆内孔中安装有螺帽，所述螺帽与碰撞螺钉之间装有伸出杆弹簧。

优选地，所述缸体的下缸座偏心处开设有螺纹孔，所述螺纹孔处安装有螺钉，通过调节螺钉在螺纹孔中的位置能够调节通过的流量大小，从而调节液压缸抱紧的时间。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

①本实用新型采用内筒夹和外筒夹双筒夹结构，与外锥套形成两个锥形间隙，在外筒夹的上压过程中，两间隙同时缩小，在钢球的作用下，由于外锥套固定，外筒夹和内筒夹同时收缩，从而在外筒夹上升距离一定时，内筒夹相比市面上普通液压支撑缸的收缩量更大，缩小了外筒夹的移动距离，从而降低了加工精度，减小了加工难度。

②本实用新型可以在保证外筒夹下降量的同时，通过减小锥形角度的方法显著的增加液压支撑缸的支撑力，提高液压支撑缸的使用性能。

附图说明

图1为本实用新型的初始状态结构示意图；

图2为本实用新型的动作状态结构及其油液流动示意图；

图3为本实用新型的内筒夹结构示意图；以及

图4为本实用新型的外筒夹结构示意图。

其中，附图标记：1-碰撞螺钉，3-伸出杆，4-防尘圈，5-复位弹簧，6-定位套筒，7-弹簧座，8-钢球，9-缸筒，13-螺钉，14-弹簧挡圈，17-支撑垫，19-活塞杆，20-活塞杆弹簧，21-下缸座，22-波形垫片，24-密封套，26-阶梯套筒，27-上压环套，28-外筒夹，29-内筒夹，30-外锥套，31-螺帽，32-伸出杆弹簧，2-密封圈、10-密封圈、11-密封圈、12-密封圈、15-密封圈、16-密封圈、18-密封圈、23-密封圈、25-密封圈，101-下缸座中心孔，102-下缸座螺纹孔，103-上压环套油腔，104-支撑垫中心孔。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

如图1所示，本实用新型提供一种双筒夹结构液压支撑缸，用于增大抱紧力，包括缸体、伸出杆3、缸筒9、内筒夹29、外筒夹28以及下缸座21，缸筒9设置在缸体的内部。其中伸出杆3由导向套筒6径向定位于缸筒9的中心位置。

内筒夹29套在伸出杆3的下端外侧，内筒夹29的外侧是外筒夹28，内筒夹29的外壁与外筒夹28的内壁均为锥形，内筒夹29与外筒夹28之间具有平行锥面间隙。

外筒夹28外侧有外锥套30，平行锥面间隙内放有很多个钢球8，钢球8的上端由内筒夹29和外筒夹28上边缘进行轴向定位，钢球8的下端由上压环套27进行轴向定位；上压环套27与阶梯套筒26之间安装有密封圈11，上压环套27与外锥套30之间安装有密封圈10。

外筒夹28上表面安装有弹簧座7，弹簧座与缸筒9上部安装有复位弹簧5，内筒夹29与缸筒9之间安装有定位套筒6；定位套筒6上部，伸出杆3与缸筒9之间安装有防尘圈4。

伸出杆3上部安装有碰撞螺钉1，碰撞螺钉1与伸出杆3之间安装有密封圈2。下缸座21与阶梯套筒26之间安装有密封圈25。

外锥套30下方是密封套24，密封套24与外锥套30之间有密封圈12，与缸筒9之间安装有密封圈23。

密封套24与下缸座21之间安装有波形垫片22；缸筒9上装有弹簧挡圈14对上述下缸座21进行轴向定位；下缸座21下方有支撑垫17。

上述支撑垫17与缸筒9之间安装有密封圈15，支撑垫下方安装有密封圈16；下缸座中心孔101中装有活塞杆19；活塞杆19与下缸座21之间装有密封圈18，活塞杆19与下缸座上部之间安装有活塞杆弹簧20。

伸出杆内孔中安装有螺帽31；上述螺帽31与碰撞螺钉1之间装有伸出杆弹簧32；上述下缸座21偏心处开螺纹孔102，安装有螺钉13，通过调节螺钉13在螺纹孔中的位置，可以调节通过的流量大小，进而调节液压缸抱紧的时间。

油液通过支撑垫中心孔104进入下缸座中心孔101，推动活塞杆19向上运动到下缸座的内台阶处停止。

与此同时，螺帽31压缩伸出杆弹簧32带动伸出杆3伸出，当碰撞螺钉1接触工件时停止。

之后，油液通过下缸座螺纹孔102，在螺钉13的流量调节作用下，进入上压环套油腔103中，在油压的作用下，上压环套27向上移动，推动外筒夹28向上移动。

在外筒夹28上移的过程中，由于外筒夹28与外锥套30以及内筒夹29之间的间隙都会缩小，但是由于钢球8充满了间隙，所以内筒夹29和外筒夹28会同时产生收缩，从而抱紧伸出杆3，完成抱紧动作。

油压卸荷后，外筒夹28在复位弹簧5的作用下向下移动复位，推动上压环套27直到接触到阶梯套筒26的阶梯后停止。

与此同时，外筒夹28与内筒夹29和外锥套30的间隙增大，内筒夹29和外筒夹28在自身弹性的作用下径向扩张复位，松开伸出杆。

活塞杆19在活塞杆弹簧20的作用下向下复位，通过螺帽31带动伸出杆3向下移动，回到初始位置。

如图2所示为本实用新型液压支撑缸在抱紧后的结构状态以及油液流动状态示意图，图中涂黑部分为油液位置，结构中内筒夹29，外筒夹28及相关零件共同组成双筒夹结构。

在上压环套27受到油腔油压作用向上移动的过程中，外筒夹28随之向上移动，外筒夹28两侧锥形间隙同时减小，由于受到外锥套30的约束，外锥套30通过钢球8传力使外筒夹28产生径向收缩，外筒夹28通过钢球8压缩内筒夹29，内筒夹29产生径向收缩抱紧伸出杆3，通过内筒夹和伸出杆之间的摩擦产生支撑力。

如图3和图4所示分别为内筒夹和外筒夹的结构示意图，从图中可以看出两个筒夹都采用了轴向开狭缝的锥形结构，所以在上压环套27上升过程中，两个筒夹都可以产生径向收缩，从而抱紧伸出杆3，通过摩擦产生支撑力。

本实用新型的工作原理主要分为三个部分，具体如下：

第一部分为油液通过支撑垫中心孔104进入下缸座中心孔101，推动活塞杆19向上运动到下缸座的内台阶处停止，与此同时，螺帽31压缩伸出杆弹簧32带动伸出杆3伸出，当碰撞螺钉1接触工件时第一部分伸出动作结束。

第二部分为油液通过下缸座螺纹孔102，在螺钉13的流量调节作用下，进入上压环套油腔103中，在油压的作用下，上压环套27向上移动，推动外筒夹28向上移动。在外筒夹28上移的过程中，由于外筒夹28与外锥套30以及内筒夹29之间的间隙都会缩小，但是由于钢球8充满了间隙，所以内筒夹29和外筒夹28会同时产生收缩，从而抱紧伸出杆3，在摩擦力的作用下，伸出杆3将无法移动，完成抱紧动作。

第三部分为油压卸荷后，外筒夹28在复位弹簧5的作用下向下移动复位，推动上压环套27直到接触到阶梯套筒26的阶梯后停止，与此同时，外筒夹28与内筒夹29和外锥套30的间隙增大，内筒夹29和外筒夹28在自身弹性的作用下径向扩张复位，松开伸出杆。活塞杆19在活塞杆弹簧20的作用下向下复位，通过螺帽31带动伸出杆3向下移动，回到初始位置，此时第三部分复位动作完成。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

①本实用新型采用内筒夹和外筒夹双筒夹结构，与外锥套形成两个锥形间隙，在外筒夹的上压过程中，两间隙同时缩小，在钢球的作用下，由于外锥套固定，外筒夹和内筒夹同时收缩，从而在外筒夹上升距离一定时，内筒夹相比市面上普通液压支撑缸的收缩量更大，缩小了外筒夹的移动距离，从而降低了加工精度，减小了加工难度。

②本实用新型可以在保证外筒夹下降量的同时，通过减小锥形角度的方法显著的增加液压支撑缸的支撑力，提高液压支撑缸的使用性能。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种双筒夹结构液压支撑缸，其特征在于：其包括缸体、缸筒、伸出杆、内筒夹、外筒夹以及下缸座，所述缸筒设置在所述缸体的内部，所述伸出杆固定于所述缸筒的中心位置，所述内筒夹套在伸出杆的下端外侧，所述内筒夹的外侧设置所述外筒夹，所述内筒夹以及所述外筒夹的轴向开设有缝隙，所述内筒夹的外壁以及所述外筒夹的内壁均为锥形，所述内筒夹与外筒夹之间具有平行锥面间隙，所述外筒夹的外侧设置有外锥套，所述内筒夹和所述外筒夹的平行锥面间隙内放置有多个钢球；所述多个钢球的上端由内筒夹和外筒夹的上边缘部分进行轴向定位，多个钢球的下端借助于一个上压环套进行轴向定位。

2.根据权利要求1所述的双筒夹结构液压支撑缸，其特征在于：所述上压环套与阶梯套筒之间以及与外锥套之间分别安装有密封圈。

3.根据权利要求1所述的双筒夹结构液压支撑缸，其特征在于：所述外筒夹的上表面安装有弹簧座，弹簧座与缸筒上部安装有复位弹簧，内筒夹与缸筒之间安装有套筒。

4.根据权利要求3所述的双筒夹结构液压支撑缸，其特征在于：所述伸出杆与缸筒之间安装有防尘圈，所述伸出杆的上部安装有碰撞螺钉，所述碰撞螺钉与所述伸出杆之间安装有密封圈，所述下缸座与阶梯套筒之间安装有密封圈。

5.根据权利要求1所述的双筒夹结构液压支撑缸，其特征在于：所述外锥套下方设置有密封套，所述密封套与外锥套之间以及所述密封套与所述缸筒之间分别安装有密封圈。

6.根据权利要求5所述的双筒夹结构液压支撑缸，其特征在于：所述密封套与下缸座之间安装有波形垫片。

7.根据权利要求1所述的双筒夹结构液压支撑缸，其特征在于：所述缸筒上装有弹簧挡圈，所述弹簧挡圈用于对所述下缸座进行轴向定位，所述下缸座的下方设置有支撑垫，所述支撑垫与缸筒之间安装有密封圈，所述支撑垫下方安装有密封圈。

8.根据权利要求1所述的双筒夹结构液压支撑缸，其特征在于：所述下缸座的中心孔中安装有活塞杆，所述活塞杆与下缸座之间安装有密封圈，所述活塞杆与下缸座上部之间安装有活塞杆弹簧。

9.根据权利要求1所述的双筒夹结构液压支撑缸，其特征在于：所述伸出杆内孔中安装有螺帽，所述螺帽与碰撞螺钉之间装有伸出杆弹簧。

10.根据权利要求1所述的双筒夹结构液压支撑缸，其特征在于：所述缸筒的下缸座偏心处开设有螺纹孔，所述螺纹孔处安装有螺钉，通过调节螺钉在螺纹孔中的位置能够调节通过的流量大小，从而调节液压缸抱紧的时间。