CN221120528U - 一种单作用液压油缸、液压举升机构及搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种单作用液压油缸，包括缸体、活塞杆和活塞，缸体形成有内腔，活塞固定于活塞杆伸入至内腔内的一端，并且活塞将内腔分隔为无杆腔和有杆腔，缸体设置有将有杆腔与外部连通的排油通道，并且单作用液压油缸还包括设置于缸体外的接油机构，接油机构具有储油腔，储油腔与排油通道连通以储存由有杆腔排出的液压油。还公开了包括上述单作用液压油缸的液压举升机构以及包括上述液压举升机构的搬运机器人。通过设置排油通道和接油机构，利用排油通道将泄漏至有杆腔内的液压油排出至接油机构的储油腔。一方面该部分液压油不会造成清洁问题且可以继续收集回收利用，另一方面对于动密封结构的性能要求、更换频次要求均不高，可降低成本。

Description

一种单作用液压油缸、液压举升机构及搬运机器人

技术领域

本申请涉及动力设备技术领域，具体涉及一种单作用液压油缸、液压举升机构及搬运机器人。

背景技术

单作用液压油缸是一种常见的用于产生推力的动力设备，其依靠液压油推动活塞向外运动对外产生推力，依靠活塞自重或借助弹簧弹性复位能力带动活塞复位。单作用液压油缸的缸体形成有内腔，活塞滑动设置于内腔中，活塞杆伸缩滑动连接在缸体上(缸体设置有供活塞杆伸缩滑动的滑孔)。在活塞与内腔的内壁之间以及活塞杆与滑孔的内壁之间均设置有动密封结构。液压油进入到无杆腔中对活塞产生推力，在压力作用下，液压油可能会沿着活塞与内腔的内壁之间的间隙流动至有杆腔内，之后再在压力的作用下，液压油有可能从活塞杆与滑孔的内壁之间的缝隙流动至缸体的外部，也即发生液压油泄漏。上述泄漏问题在单作用液压油缸使用较久、动密封结构老化或性能较差的情况下更易发生。而上述泄漏又会加速动密封机构的老化失效，且会造成清洁问题，尤其是将单作用液压油缸应用于某些装置内时，泄漏的液压油容易对装置的其它部件造成影响。

相关技术中为了减少上述泄漏问题一般是采用改进动密封结构的密封性能或定期更换动密封结构的方案，尽可能地降低液压油发生泄漏的概率，但相对成本较高且依旧会发生泄漏。

实用新型内容

本申请旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请提供了一种单作用液压油缸、液压举升机构及搬运机器人。

为了达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种单作用液压油缸，包括缸体、活塞杆和活塞，所述缸体形成有内腔，所述活塞固定于所述活塞杆伸入至所述内腔内的一端，并且所述活塞将内腔分隔为无杆腔和有杆腔，所述缸体设置有将有杆腔与外部连通的排油通道，并且所述单作用液压油缸还包括设置于缸体外的接油机构，所述接油机构具有储油腔，所述储油腔与所述排油通道连通以储存由所述有杆腔排出的液压油。

应用本申请具有以下有益效果：通过设置排油通道和接油机构，利用排油通道将泄漏至有杆腔内的液压油排出至接油机构，由接油机构的储油腔储存该部分泄漏的的液压油。一方面该部分液压油不会造成清洁问题且可以继续收集回收利用，另一方面对于动密封结构的性能要求、更换频次要求均不高，可降低成本。

可选的，所述缸体设置有进油通道，所述接油机构为油箱，所述油箱与所述进油通道连通以向所述无杆腔加注液压油，所述油箱设置有接油口，所述接油口与所述排油通道连通；或，所述接油机构为接油盒，所述接油盒设置有接油孔，所述接油孔与所述排油通道连通。

可选的，所述接油机构还包括排油管以及设置于所述排油管两端的缸体快接插头和油箱快接插头，所述缸体快接插头与排油通道连通，所述油箱快接插头与油箱连通。

可选的，所述单作用液压油缸还包括防水透气阀，所述防水透气阀安装于所述接油机构上且将所述储油腔与外部连通，以排出由所述有杆腔排出至储油腔内的气体。

可选的，所述缸体包括底壁、顶壁和位于所述底壁与顶壁之间的侧壁，所述底壁、活塞以及部分所述侧壁围设形成所述有杆腔；所述底壁设置有供活塞杆伸缩滑动的滑孔，所述排油通道为设置于所述底壁且与所述滑孔连通的通道。

可选的，所述底壁呈圆环状，所述排油通道为沿所述底壁的径向设置于底壁上的直孔。

可选的，所述滑孔的内壁设置有导油环槽，所述导油环槽与所述排油通道连通。

可选的，所述活塞杆与滑孔的内壁之间设置有动密封结构，所述排油通道相对所述动密封结构位于靠近活塞的一侧。

可选的，所述排油通道与接油机构中的一者设置有连接管、另一者设置有与所述连接管相适配的连接孔，所述排油通道与接油机构通过连接管与连接孔紧固连接且导通。

可选的，所述连接管紧配合插接至连接孔内；或，所述连接管设置有外螺纹，所述连接孔设置有内螺纹，所述连接管螺纹连接至连接孔内。

本申请还提供了一种液压举升机构，该液压举升机构包括剪叉组件和设置于所述剪叉组件上的支撑板，所述液压举升机构还包括如上述技术方案中任一项所述的单作用液压油缸，所述单作用液压油缸与所述剪叉组件的下部的一端连接并用于驱动所述剪叉组件开合升降。本申请提供的该液压举升机构与前述的单作用液压油缸的有益效果推理过程相同，在此不再赘述。

本申请还提供了一种搬运机器人，包括移动底盘，所述搬运机器人还包括如上述技术方案中所述的液压举升机构，所述液压举升机构设置于所述移动底盘上。本申请提供的该搬运机器人与前述的单作用液压油缸的有益效果推理过程相同，在此不再赘述。

本申请的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式以及附图中进行详细的揭露。本申请最佳的实施方式或手段将结合附图来详尽表现，但并非是对本申请技术方案的限制。另外，在每个下文和附图中出现的这些特征、要素和组件是具有多个，并且为了表示方便而标记了不同的符号或数字，但均表示相同或相似构造或功能的部件。

附图说明

下面结合附图对本申请作进一步说明：

图1为本申请实施例提供的一种单作用液压油缸的结构示意图；

图2为图1中单作用液压油缸中的缸体部分的剖视图；

图3为图2中A部分的放大示意图；

图4为应用本实施例提供的该单作用液压油缸的液压举升机构的结构示意图；

图5为内部安装有图4中的液压举升机构的搬运机器人的结构示意图。

其中，1.缸体，10.无杆腔，11.有杆腔，12.进油通道，13.排油通道，14.底壁，140.滑孔，141.导油环槽，15.顶壁，16.侧壁，17.缸体快接插头,2.活塞杆，3.活塞，4.油箱，40.进油管，41.排油管，42.油箱快接插头，5.防水透气阀，6.动密封结构，7.电机，70.阀块,8.剪叉组件，80.支撑板，81.叉臂，9.移动底盘。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。基于实施方式中的实施例，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本说明书中引用的“一个实施例”或“实例”或“例子”意指结合实施例本身描述的特定特征、结构或特性可被包括在本申请公开的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中的各位置的出现不必都是指同一个实施例。

本实施例提供了一种单作用液压油缸，如图1、图2和图3中所示，该单作用液压油缸包括缸体1、活塞杆2和活塞3，缸体1形成有内腔，活塞3固定于活塞杆2伸入至内腔内的一端，并且活塞3将内腔分隔为无杆腔10和有杆腔11。顾名思义，无杆腔10是指该腔室内没有活塞杆的杆体，而有杆腔11是指会有活塞杆2的一部分杆体保持在该腔室内。缸体1设置有将有杆腔11与外部连通的排油通道13，并且单作用液压油缸还包括设置于缸体1外的接油机构，接油机构具有储油腔，储油腔与排油通道13连通以储存由有杆腔11排出的液压油。采用本实施例提供的该单作用液压油缸，通过设置排油通道13和接油机构，利用排油通道13将泄漏至有杆腔11内的液压油排出至接油机构，由接油机构的储油腔储存该部分泄漏的的液压油。一方面该部分液压油不会造成清洁问题且可以继续收集回收利用，另一方面对于动密封结构6的性能要求、更换频次要求均不高，可降低成本。

具体到本实施例中，接油机构为油箱4，油箱4设置有接油口，缸体1设置有用于向无杆腔10加注液压油的进油通道12，油箱4与进油通道12连通以向无杆腔10加注液压油，接油口与排油通道13连通。需要说明的是，对于单作用液压油缸而言，油箱4是原本配有的部件，具体的，为了将液压油加注至无杆腔10内，需要为单作用液压油缸配备一个动力单元。如图1中所示，该动力单元包括电机7、阀块70和位于油箱的内部的泵体(图中未示出，一般为齿轮泵)，在阀块70上设置有出油口。动力单元工作时，通过电机做工提供动力(一般是带动齿轮泵提供吸力)将储油腔内的液压油通过连接在阀块70的出油口上的进油管40加注至进油通道12，再由进油通道12进入到无杆腔10内。而由无杆腔10泄漏至有杆腔11内的液压油则可以通过排油通道13经由排油管41流入至油箱4的储油腔内。这样不仅可以防止液压油通过活塞杆2与缸体1之间的间隙漏出至缸体1外部，还能够实时地将泄漏的液压油回收至油箱4内重复利用起来。

本实施例中示出了接油机构的一种优选的实施方式，该种方式下可将泄漏的液压油实时地回收至油箱4内。而在其它可选的实施方式中，接油机构也可以采用其它的结构，例如，接油机构可以为接油盒(图中未示出)，接油盒形成有前述的接油腔。在接油盒上设置有接油孔(容易理解的，接油孔将接油腔与外部连通)，接油孔与排油通道连通。如此，也能够将泄漏至有杆腔内的液压油通过排油通道排出至接油盒内，在使用过程中可以定期将接油盒取下，将其内部储存的液压油倒掉或者加注至油箱内重新利用。

进一步的，如图1中所示，本实施例中还在接油机构上设置有防水透气阀5，也即，该单作用液压油缸还包括防水透气阀5，防水透气阀5安装于接油机构上。防水透气阀5能够将储油腔与外部连通，以排出由有杆腔11排出至储油腔内的气体。在液压系统中，由于液压油的流动过程中会产生气泡，当这些气泡进入缸体1内时会导致活塞3与气泡发生阻塞而无法平稳的工作。此外，缸体1内部的动密封结构6会随着长时间的使用而不断磨损，进一步加剧气泡进入缸体1的可能性。会在液压系统中导致系统可靠性下降，影响机械的正常运行。因此，此类液压缸均会设置排气机构，但现有的排气机构一般是需要在停机时手动或电动排气，操作不便。而本实施例提供的该单作用液压油缸为了可控地排出泄漏至有杆腔11内的液压油而设置的排油通道13也能够供气体排出。因此，为了使得从缸体1内沿排油通道13排出至储油腔内的气体完全地排出至单作用液压油缸以外，该单作用液压油缸还包括上述的防水透气阀5，通过该防水透气阀5可将气体排出至外部且能够阻止液压油泄漏。

防水透气阀5可直接从市场采买，其是把防水透气膜通过注塑、超声焊接等形式和塑胶、金属、硅胶等其他材料结合，形成可以密闭的安装部件。而防水透气膜是利用了以下原理：气体分子之间间距较大，在扩散运动过程中可以穿过防水透气膜的透气孔；而液体分子之间的间距小于透气孔的间距，且在表面张力的作用下，使得液体分子不能穿过防水透气膜，即起到防水(也能够防油)的作用。

本实施例中还对排油通道13在缸体1上的位置进行设计，具体的，该单作用液压油缸的缸体1包括底壁14、顶壁15和位于底壁14与顶壁15之间的侧壁16。其中，底壁14、活塞3以及部分侧壁16围设形成有杆腔11，而前壁、活塞3以及部分侧壁16围设形成无杆腔10，容易理解的是，随着活塞3的往复移动，有杆腔11和无杆腔10的体积会发生相对变化。在底壁14上设置有供活塞杆2伸缩滑动的滑孔140，活塞杆2就滑动设置于滑孔140内，在活塞3的带动下，伸缩杆可沿滑孔140伸缩移动。而本申请中所述的排油通道13为设置于底壁14且与滑孔140连通的通道。将排油通道13设置于缸体1的底壁14上能够更好地收集液压油，从而将大部分由无杆腔10泄漏至有杆腔11内的液压油从排油通道13排出。在可选的实施方式中，也可以将排油通道设置于侧壁(但需要保证活塞在移动过程中不会移动至该部分侧壁处，也即该部分侧壁是靠近底壁处且不会成为无杆腔的内壁，这样能保证设置于该部分侧壁的排油通道不会将无杆腔内的液压油排出)。

进一步的，本实施例中的缸体1的底壁14呈圆环状，排油通道13为沿底壁14的径向设置于底壁14上的直孔。这样设置可减短排油通道13的尺寸，使得液压油更容易从排油通道13排出。当然，在可选的实施方式中，缸体的底壁也可以是矩形(中间开设有前述的滑孔)或其它形状。更进一步的，结合图2和图3中所示，本实施例中还在滑孔140的内壁设置有导油环槽141，导油环槽141与排油通道13连通。这样，当由无杆腔10泄漏至有杆腔11内的液压油向滑孔140的内壁与活塞杆2之间的间隙流动时，不论从间隙的哪个位置处流入至间隙，都可以经由导油环槽141导流至排油通道13，如此，可进一步保证将绝大部分的液压油通过排油通道13排出至接油机构的储油腔内。

另外，如前所述，活塞杆2与滑孔140的内壁之间设置有动密封结构6，活塞3与内腔的内壁之间也设置有动密封结构6，本实施例中将排油通道13的位置进行设置，使得排油通道13的位置相对动密封结构6位于靠近活塞3的一侧。这样可减少液压油及有害的空气向活塞杆2与滑孔140的内壁之间设置的动密封结构6流动，进而减少对动密封结构6的损伤，延长其使用寿命。

本实施例中的接油机构为油箱4，或者，在其它的实施方式中可以是接油盒，不论是油箱4还是接油盒，接油机构与排油通道13的连接均可以采用下述方式：排油通道13自身构成连接孔(可以认为排油通道13靠近外部的一段为排油通道13设置的连接孔)，在接油机构上设置有连接管，排油通道13与接油机构通过连接管与连接孔紧固连接且导通。具体的，本实施例中的接油机构为油箱4，油箱4通过导油管与排油通道13连通，在导油管的两端均设置有快接插头，为便于描述，导油管与排油通道13连接的快接插头为缸体快接插头17，导油管与油箱4连接的快接插头为油箱快接插头42。其中，在缸体快接插头17上就设置有前述的连接管。

连接管既可以通过紧配合插接的方式紧固插接至连接孔内，也可以在连接管上设置外螺纹，在连接孔内设置内螺纹，连接管螺纹连接至连接孔内。

容易理解的是，在可选的实施方式中，也可以将连接孔设置在接油机构上，相应的将连接管设置到排油通道内。例如，在排油通道内紧固插接一根管作为连接管，相应的在缸体快接插头上设置连接孔。只需要保证连接管与连接孔相适配即可。

本实施例提供的该单作用液压油缸可用于液压举升机构，例如，如图4中所示，上述的液压举升机构包括剪叉组件8和设置于剪叉组件8上的支撑板80，液压举升机构还包括本实施例提供的该单作用液压油缸，单作用液压油缸与剪叉组件8的下部的一端连接并用于驱动剪叉组件8开合升降，从而带动支撑板80升降。具体的，将单作用液压油缸的活塞杆的输出端与剪叉组件中的一个叉臂81的下端连接，当活塞杆移动时就可以带动剪叉组件的两个相互铰接的叉臂81开合，从而带动支撑板80的升降运动。由于该单作用液压油缸可显著减少液压油泄漏的发生，因此可防止泄露出液压油污染剪叉组件，从而可减少维护保养的频次且能够延长该液压举升机构的使用寿命。

该液压举升机构可应用于搬运机器人，例如，如图5中所示，上述搬运机器人包括移动底盘9以及上述的液压举升机构，液压举升机构设置于所述移动底盘9上。具体到本实施例中，移动底盘形成内腔，液压举升机构设置于内腔内(图5中未示出液压举升机构)。搬运机器人工作时，可由移动底盘带动液压举升机构移动至目标位置，再通过单作用液压油缸驱动剪叉组件开合升降，完成对目标料箱的取放搬运。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本申请包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本申请的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (12)

1.一种单作用液压油缸，包括缸体(1)、活塞杆(2)和活塞(3)，所述缸体(1)形成有内腔，所述活塞(3)固定于所述活塞杆(2)伸入至所述内腔内的一端，并且所述活塞(3)将内腔分隔为无杆腔(10)和有杆腔(11)，其特征在于，所述缸体(1)设置有将有杆腔(11)与外部连通的排油通道(13)，并且所述单作用液压油缸还包括设置于缸体(1)外的接油机构，所述接油机构具有储油腔，所述储油腔与所述排油通道(13)连通以储存由所述有杆腔(11)排出的液压油。

2.如权利要求1所述的单作用液压油缸，其特征在于，所述缸体(1)设置有进油通道(12)，所述接油机构包括油箱(4)，所述油箱(4)与所述进油通道(12)连通以向所述无杆腔(10)加注液压油，所述油箱(4)设置有接油口，所述接油口与所述排油通道(13)连通；

或，所述接油机构为接油盒，所述接油盒设置有接油孔，所述接油孔与所述排油通道(13)连通。

3.如权利要求2所述的单作用液压油缸，其特征在于，所述接油机构还包括排油管(41)以及设置于所述排油管(41)两端的缸体快接插头(17)和油箱快接插头(42)，所述缸体快接插头(17)与排油通道(13)连通，所述油箱快接插头(42)与油箱(4)连通。

4.如权利要求1至3中任一项所述的单作用液压油缸，其特征在于，所述单作用液压油缸还包括防水透气阀(5)，所述防水透气阀(5)安装于所述接油机构上且将所述储油腔与外部连通，以排出由所述有杆腔(11)排出至储油腔内的气体。

5.如权利要求1所述的单作用液压油缸，其特征在于，所述缸体(1)包括底壁(14)、顶壁(15)和位于所述底壁(14)与顶壁(15)之间的侧壁(16)，所述底壁(14)、活塞(3)以及部分所述侧壁(16)围设形成所述有杆腔(11)；

所述底壁(14)设置有供活塞杆(2)伸缩滑动的滑孔(140)，所述排油通道(13)为设置于所述底壁(14)且与所述滑孔(140)连通的通道。

6.如权利要求5所述的单作用液压油缸，其特征在于，所述底壁(14)呈圆环状，所述排油通道(13)为沿所述底壁(14)的径向设置于底壁(14)上的直孔。

7.如权利要求5所述的单作用液压油缸，其特征在于，所述滑孔(140)的内壁设置有导油环槽(141)，所述导油环槽(141)与所述排油通道(13)连通。

8.如权利要求5至7中任一项所述的单作用液压油缸，其特征在于，所述活塞杆(2)与滑孔(140)的内壁之间设置有动密封结构(6)，所述排油通道(13)相对所述动密封结构(6)位于靠近活塞(3)的一侧。

9.如权利要求1至3中任一项所述的单作用液压油缸，其特征在于，所述排油通道(13)与接油机构中的一者设置有连接管、另一者设置有与所述连接管相适配的连接孔，所述排油通道(13)与接油机构通过连接管与连接孔紧固连接且导通。

10.如权利要求9所述的单作用液压油缸，其特征在于，所述连接管紧配合插接至连接孔内；

或，所述连接管设置有外螺纹，所述连接孔设置有内螺纹，所述连接管螺纹连接至连接孔内。

11.一种液压举升机构，包括剪叉组件(8)和设置于所述剪叉组件(8)上的支撑板(80)，其特征在于，所述液压举升机构还包括如权利要求1至10中任一项所述的单作用液压油缸，所述单作用液压油缸与所述剪叉组件(8)的下部的一端连接并用于驱动所述剪叉组件(8)开合升降。

12.一种搬运机器人，包括移动底盘(9)，其特征在于，所述搬运机器人还包括如权利要求11所述的液压举升机构，所述液压举升机构设置于所述移动底盘(9)上。