CN217950858U - 一种双向自锁油缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双向自锁油缸，包括缸筒、滑动活塞、活塞杆、杆头、压盖和缸底耳环，活塞杆全部伸出或者全部缩回时，均能通过机械结构使油缸实现自锁，此自锁机构不会因液压油泄漏而导致活塞杆发生位移，保证油缸自锁保持在锁紧位置，从而保证本装置性能稳定，维护方便，适应各种复杂的工况；滑动活塞内壁上位于活塞杆的外侧设有第一密封件组合，所述滑动导向套内壁上位于活塞杆的外侧设有第二密封件组合，提高滑动活塞与活塞杆、滑动导向套与活塞杆之间的连接密封性，防止出现漏油现象，保证本装置不会因液压油泄漏而导致活塞杆发生位移，最终保证油缸自锁保持在锁紧位置。

Description

一种双向自锁油缸

技术领域

本实用新型涉及特种液压油缸结构领域，尤其涉及一种双向自锁油缸。

背景技术

目前自锁油缸主要应用于油缸末端需要机械自锁的设备上，传统的液压油缸锁止通过液压锁来实现液压油路闭合，达到液压油缸停止动作，液压阀不能保证液压系统实现零泄漏，对于要求比较高又要长时间维持动作位置的工况满足不了要求。

现有专利CN 201220651211.8提供机械式自锁液压油缸，包括缸筒、缸盖、缸底、活塞杆以及活塞，缸筒内壁与缸底内端面之间设有具有内孔的定位挡块，定位挡块周向开设有内置钢球的径向锥孔，活塞杆后端设有随活塞杆移动而卡入定位挡块内孔内的螺母，螺母外壁上开设有与径向锥孔对应且可卡入钢球的内凹槽，位于活塞后端面，设有可随活塞的移动而使钢球卡入或脱离内凹槽的环状压块。本实用新型利用环状压块的移动，使钢球卡入或脱离螺母上的内凹槽，来控制钢球的位置，达到锁定和解锁油缸的目的，锁定牢固可靠，由于采用了油缸内部零部件位置变化而实现锁定或解锁，因此使用范围较广，可适用于各种需要实现锁紧的液压油缸。

但是上述专利仍存在以下缺陷：其单向锁定或解锁功能，仅仅能在油缸活塞杆全部缩回时实现自锁，这就使得其在实际使用过程中性能不够稳定，不适用于复杂的工况。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种双向自锁油缸，解决现有技术仅仅能在油缸活塞杆全部缩回时实现自锁，这就使得其在实际使用过程中性能不够稳定，不适用于复杂的工况的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种双向自锁油缸，包括缸筒、滑动活塞、活塞杆、杆头、压盖和缸底耳环，所述活塞杆的一侧上设有杆头，活塞杆的另一侧延伸至所述缸筒内部靠近缸底耳环处，所述缸筒上的两侧处分别开设有第一油口与第二油口，其创新点在于：

在缸筒内壁上位于第一油口与缸底耳环内端面之间设有一后压盖，所述后压盖的中部留有容纳所述活塞螺母卡进的第一内孔，后压盖远离缸底耳环一侧朝向所述压盖延伸，在其延伸侧的周向开设有内置第一钢球的第一径向锥孔，且所述第一径向锥孔置于第一、二油口之间；

在缸筒内壁上位于第二油口与所述压盖之间设有钢球卡盘，所述钢球卡盘为一圆环形结构，且钢球卡盘内端面上开设有与第二径向锥孔对应且可卡入第二钢球的第二卡槽，在缸筒内壁上位于压盖与钢球卡盘之间设有一衬套，且所述衬套的厚度大于钢球卡盘的厚度；

所述滑动活塞设置在缸筒内位于活塞杆上靠近缸底耳环处，在缸筒内壁上位于后压盖与滑动活塞之间还设有一滑动挡块，活塞杆上位于缸底耳环与滑动活塞之间依次安装有锁紧螺母与活塞螺母，所述活塞螺母外壁上开设有与第一径向锥孔对应且可卡入第一钢球的第一卡槽，且滑动挡块靠近后压盖的一侧可随滑动活塞的移动而使第一钢球卡入或脱离第一卡槽，且滑动挡块靠近缸底耳环的一侧端部与后压盖之间始终留有间隙；

在活塞杆上位于滑动活塞远离缸底耳环的一侧还设有一固定活塞，固定活塞远离缸底耳环一侧中部留有容纳滑动导向套端部卡进的第二内孔，固定活塞远离缸底耳环一侧周向开设有一与所述第二内孔连通的油孔，且固定活塞远离缸底耳环一侧周向开设有内置第二钢球的、与所述第二内孔连通的第二径向锥孔；

在活塞杆上位于所述压盖与活塞杆之间还安装有一固定导向套，在活塞杆上位于衬套与固定导向套之间还安装有所述滑动导向套，且固定活塞远离缸底耳环一侧随滑动活塞的移动伸进或脱离滑动导向套与钢球卡盘之间，从而使得第二钢球卡入或脱离第二卡槽。

进一步的，所述固定导向套的外壁与所述压盖内壁密封配合，所述固定活塞与活塞杆密封配合，防止固定导向套或固定活塞跟随活塞杆的移动而产生位移，保证整体运行结构稳定性。

进一步的，所述滑动活塞内壁上位于活塞杆的外侧设有第一密封件组合，所述滑动导向套内壁上位于活塞杆的外侧设有第二密封件组合，提高滑动活塞与活塞杆、滑动导向套与活塞杆之间的连接密封性，防止出现漏油现象。

进一步的，所述滑动挡块的内部设有一朝向滑动活塞延伸的连接段，且该连接段与所述滑动活塞之间通过第一弹簧连接，利用第一弹簧将滑动挡块卡入或脱离后压盖与缸筒内壁之间，从而实现第一钢球卡入或脱离第一卡槽，所述滑动活塞与固定活塞之间通过第二弹簧连接，利用第二弹簧将滑动活塞靠近或远离后压盖，所述滑动导向套与固定导向套之间通过第三弹簧连接，利用第三弹簧将滑动导向套推送至钢球卡盘下方或缩回所述衬套内，从而实现第二钢球卡入或脱离第二卡槽。

本实用新型的优点在于：

1）本实用新型中，油缸活塞杆全部伸出或者全部缩回时，均能通过机械结构使油缸实现自锁，此自锁机构不会因液压油泄漏而导致活塞杆发生位移，保证油缸自锁保持在锁紧位置，从而保证本装置性能稳定，维护方便，适应各种复杂的工况；

2）本实用新型中，当活塞杆伸出过程中，固定活塞跟随活塞杆移动至固定活塞与衬套接触停止移动，此时第二钢球进入钢球卡盘的第二卡槽，配合第三弹簧将滑动导向套推送至第二钢球置于第二卡槽与滑动导向套之间，从而利用滑动导向套将第二钢球牢牢卡入第二卡槽内，活塞杆与固定活塞被第二钢球与钢球卡盘牢牢固定在一起，在外力作用下，油缸仍然能够保持机械锁紧状态，油缸实现活塞杆的伸出自锁紧；

当第二油口进油时，滑动导向套向固定导向套移动，直至滑动导向套与固定导向套接触后停止移动，固定活塞在滑动活塞带动下向第一油口处移动，第二钢球向内侧移动从钢球卡盘的凹槽中脱开，滑动活塞和固定活塞可以继续带动活塞杆向第一油口处移动，油缸活塞缩回；

当活塞杆缩回过程中，活塞螺母先接触第一钢球，使得第一钢球向外侧移动，当第一钢球接触滑动挡块后，滑动挡块被第一钢球推动直至滑动挡块与滑动活塞接触在一起，此时活塞杆与缸底耳环接触停止移动，第一钢球不再推动滑动挡块，滑动挡块在弹簧作用下朝向第一油口处移动并推动第一钢球向内侧移动，第一钢球进入活塞螺母的第一卡槽中，此时滑动挡块挡住第一钢球，使第一钢球不能向外侧移动，第一钢球牢牢卡在的第一卡槽中，活塞杆与活塞螺母被第一钢球与滑动挡块牢牢固定在一起，在外力作用下，油缸仍然能够保持机械锁紧状态，油缸实现活塞杆的缩回自锁紧；

当第一油口处进油时，滑动活塞向第二油口处移动，带动滑动挡块向向第二油口处移动，滑动挡块移动后第一钢球可以向外侧自由移动，活塞螺母持续向向第二油口处移动，第一钢球从第一卡槽中脱离开，活塞螺母可以继续移动，活塞杆伸出；

本双向自锁油缸的操作和传统的油缸一样方便简单，适应各种复杂的工况；

3）本实用新型中，固定导向套的外壁与压盖内壁密封配合，固定活塞与活塞杆密封配合，防止固定导向套或固定活塞跟随活塞杆的移动而产生位移，保证整体运行结构稳定性；

4）本实用新型中，滑动活塞内壁上位于活塞杆的外侧设有第一密封件组合，滑动导向套内壁上位于活塞杆的外侧设有第二密封件组合，提高滑动活塞与活塞杆、滑动导向套与活塞杆之间的连接密封性，防止出现漏油现象，保证本装置不会因液压油泄漏而导致活塞杆发生位移，最终保证油缸自锁保持在锁紧位置。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的一种双向自锁油缸的剖面图。

图2为本实用新型的一种双向自锁油缸的部分结构放大图一。

图3为本实用新型的一种双向自锁油缸的部分结构放大图二。

图4为本实用新型的一种双向自锁油缸的伸出自锁紧流程图。

图5为本实用新型的一种双向自锁油缸的伸出解锁流程图。

图6为本实用新型的一种双向自锁油缸的缩回自锁紧流程图。

图7为本实用新型的一种双向自锁油缸的缩回解锁流程图。

具体实施方式

如图1至图3所示的一种双向自锁油缸，包括括缸筒10、滑动活塞14、活塞杆2、杆头1、压盖3和缸底耳环21。

活塞杆2的一侧上设有杆头1，活塞杆2的另一侧延伸至缸筒10内部靠近缸底耳环21处，缸筒10上的两侧处分别开设有第一油口22与第二油口23。

在缸筒10内壁上位于第一油口22与缸底耳环21内端面之间设有一后压盖20，后压盖20的中部留有容纳活塞螺母17卡进的第一内孔，后压盖20远离缸底耳环21一侧朝向压盖3延伸，在其延伸侧的周向开设有内置第一钢球18的第一径向锥孔，且第一径向锥孔置于第一、二油口之间。

在缸筒10内壁上位于第二油口23与压盖3之间设有钢球卡盘8，钢球卡盘8为一圆环形结构，且钢球卡盘8内端面上开设有与第二径向锥孔对应且可卡入第二钢球11的第二卡槽，在缸筒10内壁上位于压盖3与钢球卡盘8之间设有一衬套7，且衬套7的厚度大于钢球卡盘8的厚度。

滑动活塞14设置在缸筒10内位于活塞杆2上靠近缸底耳环21处，在缸筒10内壁上位于后压盖20与滑动活塞14之间还设有一滑动挡块16。

活塞杆2上位于缸底耳环21与滑动活塞14之间依次安装有锁紧螺母19与活塞螺母17，活塞螺母17外壁上开设有与第一径向锥孔对应且可卡入第一钢球18的第一卡槽，且滑动挡块16靠近后压盖20的一侧可随滑动活塞14的移动而使第一钢球18卡入或脱离第一卡槽，且滑动挡块16靠近缸底耳环21的一侧端部与后压盖20之间始终留有间隙。

在活塞杆2上位于滑动活塞14远离缸底耳环21的一侧还设有一固定活塞12，固定活塞12远离缸底耳环21一侧中部留有容纳滑动导向套6端部卡进的第二内孔，固定活塞12远离缸底耳环21一侧周向开设有一与第二内孔连通的油孔24，且固定活塞12远离缸底耳环21一侧周向开设有内置第二钢球11的、与第二内孔连通的第二径向锥孔。

滑动活塞14与固定活塞12之间通过第二弹簧13连接，利用第二弹簧13将滑动活塞14靠近或远离后压盖20。

在活塞杆2上位于压盖3与活塞杆2之间还安装有一固定导向套4，在活塞杆2上位于衬套7与固定导向套4之间还安装有滑动导向套6，且固定活塞12远离缸底耳环21一侧随滑动活塞14的移动伸进或脱离滑动导向套6与钢球卡盘8之间，从而使得第二钢球11卡入或脱离第二卡槽。

滑动导向套6与固定导向套4之间通过第三弹簧5连接，利用第三弹簧5将滑动导向套6推送至钢球卡盘下方或缩回衬套7内，从而实现第二钢球11卡入或脱离第二卡槽。

固定导向套4的外壁与压盖3内壁密封配合，固定活塞12与活塞杆2密封配合，防止固定导向套4或固定活塞12跟随活塞杆2的移动而产生位移，保证整体运行结构稳定性。

滑动活塞14内壁上位于活塞杆2的外侧设有第一密封件组合，滑动导向套6内壁上位于活塞杆2的外侧设有第二密封件组合9，这里第一密封件组合与第二密封件组合9均为油缸用组合密封件五件套，提高滑动活塞14与活塞杆2、滑动导向套6与活塞杆2之间的连接密封性，防止出现漏油现象。

滑动挡块16的内部设有一朝向滑动活塞14延伸的连接段，且该连接段与滑动活塞14之间通过第一弹簧15连接，利用第一弹簧15将滑动挡块16卡入或脱离后压盖20与缸筒10内壁之间，从而实现第一钢球18卡入或脱离第一卡槽。

本专利的工作原理：

在活塞杆2伸出过程中，固定活塞12跟随活塞杆2移动至固定活塞12与衬套7接触停止移动，此时第二钢球11进入钢球卡盘的第二卡槽，配合第三弹簧5将滑动导向套6推送至第二钢球11置于第二卡槽与滑动导向套6之间，从而利用滑动导向套6将第二钢球11牢牢卡入第二卡槽内，活塞杆2与固定活塞12被第二钢球11与钢球卡盘牢牢固定在一起，在外力作用下，油缸仍然能够保持机械锁紧状态，油缸实现活塞杆2的伸出自锁紧，其工作流程如图4所示。

当第二油口23进油时，滑动导向套6向固定导向套4移动，直至滑动导向套6与固定导向套4接触后停止移动，固定活塞12在滑动活塞14带动下向第一油口22处移动，第二钢球11向内侧移动从钢球卡盘的凹槽中脱开，滑动活塞14和固定活塞12可以继续带动活塞杆2向第一油口22处移动，活塞杆伸出解锁完成，油缸活塞缩回，其工作流程如图5所示。

当活塞杆2缩回过程中，活塞螺母17先接触第一钢球18，使得第一钢球18向外侧移动，当第一钢球18接触滑动挡块16后，滑动挡块16被第一钢球18推动直至滑动挡块16与滑动活塞14接触在一起，此时活塞杆2与缸底耳环21接触停止移动，第一钢球18不再推动滑动挡块16，滑动挡块16在弹簧作用下朝向第一油口22处移动并推动第一钢球18向内侧移动，第一钢球18进入活塞螺母17的第一卡槽中，此时滑动挡块16挡住第一钢球18，使第一钢球18不能向外侧移动，第一钢球18牢牢卡在的第一卡槽中，活塞杆2与活塞螺母17被第一钢球18与滑动挡块16牢牢固定在一起，在外力作用下，油缸仍然能够保持机械锁紧状态，油缸实现活塞杆2的缩回自锁紧，其工作流程如图6所示。

当第一油口22处进油时，滑动活塞14向第二油口23处移动，带动滑动挡块16向向第二油口23处移动，滑动挡块16移动后第一钢球18可以向外侧自由移动，活塞螺母17持续向向第二油口23处移动，第一钢球18从第一卡槽中脱离开，活塞螺母17可以继续移动，活塞杆2伸出，活塞杆缩回解锁完成，其工作流程如图7所示。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种双向自锁油缸，包括缸筒、滑动活塞、活塞杆、杆头、压盖和缸底耳环，所述活塞杆的一侧上设有杆头，活塞杆的另一侧延伸至所述缸筒内部靠近缸底耳环处，所述缸筒上的两侧处分别开设有第一油口与第二油口，其特征在于：

在缸筒内壁上位于第一油口与缸底耳环内端面之间设有一后压盖，所述后压盖的中部留有容纳活塞螺母卡进的第一内孔，后压盖远离缸底耳环一侧朝向所述压盖延伸，在其延伸侧的周向开设有内置第一钢球的第一径向锥孔，且所述第一径向锥孔置于第一、二油口之间；

在缸筒内壁上位于第二油口与所述压盖之间设有钢球卡盘，所述钢球卡盘为一圆环形结构，且钢球卡盘内端面上开设有与第二径向锥孔对应且可卡入第二钢球的第二卡槽，在缸筒内壁上位于压盖与钢球卡盘之间设有一衬套，且所述衬套的厚度大于钢球卡盘的厚度；

所述滑动活塞设置在缸筒内位于活塞杆上靠近缸底耳环处，在缸筒内壁上位于后压盖与滑动活塞之间还设有一滑动挡块，活塞杆上位于缸底耳环与滑动活塞之间依次安装有锁紧螺母与活塞螺母，所述活塞螺母外壁上开设有与第一径向锥孔对应且可卡入第一钢球的第一卡槽，且滑动挡块靠近后压盖的一侧可随滑动活塞的移动而使第一钢球卡入或脱离第一卡槽，且滑动挡块靠近缸底耳环的一侧端部与后压盖之间始终留有间隙；

在活塞杆上位于滑动活塞远离缸底耳环的一侧还设有一固定活塞，固定活塞远离缸底耳环一侧中部留有容纳滑动导向套端部卡进的第二内孔，固定活塞远离缸底耳环一侧周向开设有一与所述第二内孔连通的油孔，且固定活塞远离缸底耳环一侧周向开设有内置第二钢球的、与所述第二内孔连通的第二径向锥孔；

在活塞杆上位于所述压盖与活塞杆之间还安装有一固定导向套，在活塞杆上位于衬套与固定导向套之间还安装有所述滑动导向套，且固定活塞远离缸底耳环一侧随滑动活塞的移动伸进或脱离滑动导向套与钢球卡盘之间，从而使得第二钢球卡入或脱离第二卡槽。

2.根据权利要求1所述的一种双向自锁油缸，其特征在于：所述固定导向套的外壁与所述压盖内壁密封配合，所述固定活塞与活塞杆密封配合。

3.根据权利要求1所述的一种双向自锁油缸，其特征在于：所述滑动活塞内壁上位于活塞杆的外侧设有第一密封件组合，所述滑动导向套内壁上位于活塞杆的外侧设有第二密封件组合。

4.根据权利要求1所述的一种双向自锁油缸，其特征在于：所述滑动挡块的内部设有一朝向滑动活塞延伸的连接段，且该连接段与所述滑动活塞之间通过第一弹簧连接，所述滑动活塞与固定活塞之间通过第二弹簧连接，所述滑动导向套与固定导向套之间通过第三弹簧连接。

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