專利名稱：雙重自鎖液壓缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于液壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種液壓缸的改良，具體是一種同時(shí)具 備機(jī)械自鎖和液壓自鎖功能的雙重自鎖液壓缸。
技術(shù)背景 液壓缸是一種應(yīng)用范圍非常廣泛的設(shè)備，一般以油液作為工作介質(zhì)，通過(guò)密封容 積的變化來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)，通過(guò)油液內(nèi)部的壓力來(lái)傳遞動(dòng)力，能夠?qū)⒁簤耗苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，做直 線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。液壓缸通常由活塞桿、缸體、活塞和密封系統(tǒng)等幾部分組成。隨著 液壓缸的發(fā)展，越來(lái)越多地被應(yīng)用于在某些機(jī)械設(shè)備如航天航海的雷達(dá)定位裝置、架橋機(jī) 的垂直頂升裝置、導(dǎo)軌鎖緊裝置、軋機(jī)鎖緊裝置上，在這些應(yīng)用場(chǎng)合中，液壓缸的活塞桿通 常需要在一定時(shí)間內(nèi)保持在同一位置狀態(tài)而不能有移動(dòng)。這樣的要求以往是通過(guò)在液壓缸 的回油管路上串接一個(gè)液控單向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是這種鎖定方式存在如下的缺點(diǎn)由于液壓 缸不可能做到完全的密封無(wú)泄漏，特別是在承受一定壓力的情況下，液壓油難免出現(xiàn)泄漏， 這時(shí)候活塞桿就會(huì)產(chǎn)生一定的位移，從而影響到設(shè)備的工作效率和安全性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)巧妙合理、安 全可靠的雙重自鎖液壓缸，該液壓缸的活塞桿通過(guò)機(jī)械自鎖和液壓自鎖兩種方式鎖定，能 克服活塞桿受力彎曲產(chǎn)生的阻力，使液壓缸自鎖性更可靠，確保設(shè)備的運(yùn)行安全。按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述雙重自鎖液壓缸包括缸體和裝在其內(nèi)能自 由移動(dòng)的活塞桿，活塞桿尾端安裝有活塞，活塞將缸體分成有桿腔與無(wú)桿腔，有桿腔通過(guò)有 桿腔油口進(jìn)出液壓油，無(wú)桿腔通過(guò)無(wú)桿腔油口進(jìn)出液壓油；缸體的頭端連接有缸頭，在缸頭 內(nèi)側(cè)的缸體內(nèi)安裝有滑套，缸頭與滑套的中心開(kāi)設(shè)有中心孔，活塞桿的頭端穿過(guò)中心孔，活 塞桿與缸頭、滑套上的中心孔密封滑動(dòng)配合；其特征在于，缸體內(nèi)沿頭端向尾端方向分成具 有第一內(nèi)徑的第一部位和具有第二內(nèi)徑的第二部位，第一內(nèi)徑大于第二內(nèi)徑；缸頭、滑套密 封裝配在缸體的第一部位內(nèi)，缸頭、滑套之間形成鎖緊腔，鎖緊腔通過(guò)鎖緊腔油口進(jìn)出液壓 油；缸頭、滑套之間裝有彈簧，彈簧一端緊壓在缸頭上，另一端將滑套緊壓在第一部位的內(nèi) 端面上；所述滑套的另一端面上的中心孔邊緣向后軸向延伸形成一延伸段，延伸段的外徑 小于所述缸體的第二內(nèi)徑，延伸段尾端的直徑逐漸變小，收縮形成錐面；在缸體第二部位的 內(nèi)壁上凹設(shè)有一環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽的橫斷面為弧形或半圓形；在活塞的前端面上設(shè)有一 環(huán)形凹腔，環(huán)形凹腔的周壁上設(shè)有一環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)裝配有至少一個(gè)鋼球，環(huán)形凹腔的內(nèi) 徑大于延伸段的外徑，延伸段可插入環(huán)形凹腔并頂觸鋼球，鋼球的半徑小于所述環(huán)形凹槽 的半徑，鋼球可容置在環(huán)形凹槽內(nèi)。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述缸頭與滑套相對(duì)的端面上分別凹設(shè)有用于容 置彈簧的缸頭彈簧孔與滑套彈簧孔。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述無(wú)桿腔油口、有桿腔油口和鎖緊腔油口開(kāi)設(shè)在活塞桿的頭端，無(wú)桿腔油口通過(guò)活塞桿上的無(wú)桿腔油道連通至液壓缸無(wú)桿腔，有桿腔油 口通過(guò)活塞桿上的有桿腔油道連通至液壓缸有桿腔，鎖緊腔油口通過(guò)活塞桿上的鎖緊油道 連通至鎖緊腔。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)在于(1)、采用機(jī)械和液壓雙重自鎖設(shè)計(jì)，以液壓鎖緊為主，機(jī)械鎖緊為輔，液壓鎖緊力 大，并且鎖緊力可調(diào)，自鎖技術(shù)可靠。(2)、活塞桿全部伸出，液壓缸鎖緊后，可以斷掉電源和其它動(dòng)力源，在沒(méi)有任何動(dòng) 力的作用下，液壓缸可較長(zhǎng)時(shí)間保持鎖緊狀態(tài)，節(jié)省能源。(3)、機(jī)械和液壓雙重自鎖的性 能穩(wěn)定，密封鎖緊可靠，壓力損失小，耐壓高，結(jié)構(gòu) 緊湊，在開(kāi)、閉鎖動(dòng)作時(shí)平緩無(wú)沖擊和振動(dòng)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1-活塞桿、2-缸頭、3-法蘭、4-彈簧、5-滑套、6_缸體、7_延伸段、 8_環(huán)形凹槽、9-錐面、10-鋼球、11-活塞、12-無(wú)桿腔、13-第二部位、14-有桿腔、15-鎖 緊腔、16-第一部位、17-無(wú)桿腔油道、18-有桿腔油道、19-無(wú)桿腔油口、20-有桿腔油口、 21-鎖緊腔油口、22-環(huán)形凹腔、Dl-第一內(nèi)徑、D2-第二內(nèi)徑。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，活塞桿1裝在缸體6內(nèi)并能自由移動(dòng)，活塞桿1尾端安裝有活塞11， 活塞11將缸體6分成有桿腔14與無(wú)桿腔12 ；缸體6內(nèi)沿頭端向尾端方向分成具有第一內(nèi) 徑Dl的第一部位16和具有第二內(nèi)徑D2的第二部位13，第一內(nèi)徑Dl大于第二內(nèi)徑D2 ；缸 體6的頭端通過(guò)法蘭3連接有缸頭2，在缸頭2內(nèi)側(cè)的缸體6內(nèi)安裝有滑套5，缸頭2與滑 套5的中心開(kāi)設(shè)有中心孔，活塞桿1的頭端穿過(guò)中心孔，活塞桿1與缸頭2、滑套5上的中心 孔密封滑動(dòng)配合；缸頭2、滑套5密封裝配在缸體6的第一部位16內(nèi)，缸頭2、滑套5之間形 成鎖緊腔15，缸頭2、滑套5之間裝有具有較強(qiáng)復(fù)位功能的彈簧4，缸頭2與滑套5相對(duì)的端 面上分別凹設(shè)有用于容置彈簧4的缸頭彈簧孔與滑套彈簧孔，彈簧4 一端緊壓在缸頭2上， 另一端將滑套5緊壓在第一部位16的內(nèi)端面上；所述滑套5的另一端面上的中心孔邊緣向 后軸向延伸形成一延伸段7，延伸段7的外徑小于所述缸體6的第二內(nèi)徑D1，延伸段7尾端 的直徑逐漸變小，收縮形成錐面9 ；在缸體6第二部位13的內(nèi)壁上凹設(shè)有一環(huán)形凹槽8，環(huán) 形凹槽8的橫斷面為弧形或半圓形；在活塞11的前端面上設(shè)有一環(huán)形凹腔22，環(huán)形凹腔22 的周壁上設(shè)有一環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)裝配有多個(gè)鋼球10，環(huán)形凹腔22的內(nèi)徑大于延伸段7的 外徑，延伸段7可插入環(huán)形凹腔22并頂觸鋼球10，鋼球10的半徑小于所述環(huán)形凹槽8的半 徑，鋼球10可容置在環(huán)形凹槽8內(nèi)；所述活塞桿1的頭端開(kāi)設(shè)有無(wú)桿腔油口 19、有桿腔油 口 20和鎖緊腔油口 21，無(wú)桿腔油口 19通過(guò)活塞桿1上的無(wú)桿腔油道17連通至液壓缸無(wú)桿 腔12，有桿腔油口 20通過(guò)活塞桿1上的有桿腔油道18連通至液壓缸有桿腔14，鎖緊腔油 口 21通過(guò)活塞桿1上的鎖緊油道(圖中未示出)連通至鎖緊腔15。本實(shí)用新型的工作原理及工作過(guò)程如下[0016]鎖定操作當(dāng)無(wú)桿腔12進(jìn)油，有桿腔14及鎖緊腔15回油時(shí)，液壓油推動(dòng)活塞11 和活塞桿1向左運(yùn)動(dòng)，活塞桿1伸出，活塞11帶動(dòng)鋼球10向左移動(dòng)，鋼球10頂觸到滑套5 的錐面9并克服彈簧4的推力，推動(dòng)滑套5向左移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到一定位置時(shí)，鋼球10進(jìn)入缸 體6內(nèi)孔壁上的環(huán)形凹槽8內(nèi)，液壓缸到達(dá)工作行程，活塞桿1不能再運(yùn)動(dòng)；此時(shí)，鎖緊腔15 及無(wú)桿腔12進(jìn)油，有桿腔14回油，彈簧4的彈性復(fù)位力合鎖緊腔15內(nèi)進(jìn)油時(shí)產(chǎn)生壓力推 動(dòng)滑套5向右運(yùn)動(dòng)，滑套5的錐面9將鋼球10擠壓固定在環(huán)形凹槽8內(nèi)，使活塞桿1與缸 體6之間不能相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而鎖住活塞桿1。解鎖操作有桿腔14進(jìn)油，無(wú)桿腔12及鎖緊腔15回油時(shí)，液壓油產(chǎn)生的推力首先 克服彈簧4的推力推動(dòng)滑套5向左運(yùn)動(dòng)，滑套5的錐面9與鋼球10脫離接觸，缸體6的環(huán) 形凹槽8內(nèi)的鋼球10回復(fù)自 由狀態(tài)，此時(shí)液壓缸已解開(kāi)鎖緊；然后液壓油產(chǎn)生的壓力再推 動(dòng)活塞11和活塞桿1向右運(yùn)動(dòng)，活塞桿1縮回缸體6內(nèi)，鋼球10隨活塞11 一起向右運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求雙重自鎖液壓缸，包括缸體(6)和裝在其內(nèi)能自由移動(dòng)的活塞桿(1)，活塞桿(1)尾端安裝有活塞(11)，活塞(11)將缸體(6)分成有桿腔(14)與無(wú)桿腔(12)，有桿腔(14)通過(guò)有桿腔油口(20)進(jìn)出液壓油，無(wú)桿腔(12)通過(guò)無(wú)桿腔油口(19)進(jìn)出液壓油；缸體(6)的頭端連接有缸頭(2)，在缸頭(2)內(nèi)側(cè)的缸體(6)內(nèi)安裝有滑套(5)，缸頭(2)與滑套(5)的中心開(kāi)設(shè)有中心孔，活塞桿(1)的頭端穿過(guò)中心孔，活塞桿(1)與缸頭(2)、滑套(5)上的中心孔密封滑動(dòng)配合；其特征在于，缸體(6)內(nèi)沿頭端向尾端方向分成具有第一內(nèi)徑(D1)的第一部位(16)和具有第二內(nèi)徑(D2)的第二部位(13)，第一內(nèi)徑(D1)大于第二內(nèi)徑(D2)；缸頭(2)、滑套(5)密封裝配在缸體(6)的第一部位(16)內(nèi)，缸頭(2)、滑套(5)之間形成鎖緊腔(15)，鎖緊腔(15)通過(guò)鎖緊腔油口(21)進(jìn)出液壓油；缸頭(2)、滑套(5)之間裝有彈簧(4)，彈簧(4)一端緊壓在缸頭(2)上，另一端將滑套(5)緊壓在第一部位(16)的內(nèi)端面上；所述滑套(5)的另一端面上的中心孔邊緣向后軸向延伸形成一延伸段(7)，延伸段(7)的外徑小于所述缸體(6)的第二內(nèi)徑(D1)，延伸段(7)尾端的直徑逐漸變小，收縮形成錐面(9)；在缸體(6)第二部位(13)的內(nèi)壁上凹設(shè)有一環(huán)形凹槽(8)，環(huán)形凹槽(8)的橫斷面為弧形或半圓形；在活塞(11)的前端面上設(shè)有一環(huán)形凹腔(22)，環(huán)形凹腔(22)的周壁上設(shè)有一環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)裝配有至少一個(gè)鋼球(10)，環(huán)形凹腔(22)的內(nèi)徑大于延伸段(7)的外徑，延伸段(7)可插入環(huán)形凹腔(22)并頂觸鋼球(10)，鋼球(10)的半徑小于所述環(huán)形凹槽(8)的半徑，鋼球(10)可容置在環(huán)形凹槽(8)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的雙重自鎖液壓缸，其特征還在于，所述缸頭(2)與滑套(5)相對(duì) 的端面上分別凹設(shè)有用于容置彈簧(4)的缸頭彈簧孔與滑套彈簧孔。
3.如權(quán)利要求1所述的雙重自鎖液壓缸，其特征還在于，所述無(wú)桿腔油口(19)、有桿腔 油口(20)和鎖緊腔油口(21)開(kāi)設(shè)在活塞桿(1)的頭端，無(wú)桿腔油口(19)通過(guò)活塞桿(1) 上的無(wú)桿腔油道(17)連通至液壓缸無(wú)桿腔(12)，有桿腔油口(20)通過(guò)活塞桿(1)上的有 桿腔油道(18)連通至液壓缸有桿腔(14)，鎖緊腔油口(21)通過(guò)活塞桿(1)上的鎖緊油道 連通至鎖緊腔(15)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種液壓缸的改良，具體是一種同時(shí)具備機(jī)械自鎖和液壓自鎖功能的雙重自鎖液壓缸。所述雙重自鎖液壓缸在原有的液壓缸的基礎(chǔ)上，采用了機(jī)械和液壓雙重自鎖設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了以液壓鎖緊為主，機(jī)械鎖緊為輔，液壓鎖緊力大，并且鎖緊力可調(diào)，自鎖技術(shù)可靠；活塞桿全部伸出，液壓缸鎖緊后，可以斷掉電源和其它動(dòng)力源，在沒(méi)有任何動(dòng)力的作用下，液壓缸可較長(zhǎng)時(shí)間保持鎖緊狀態(tài)，節(jié)省能源；機(jī)械和液壓雙重自鎖的性能穩(wěn)定，密封鎖緊可靠，壓力損失小，耐壓高，結(jié)構(gòu)緊湊，在開(kāi)、閉鎖動(dòng)作時(shí)平緩無(wú)沖擊和振動(dòng)。
文檔編號(hào)F15B15/26GK201636130SQ20102012781
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者宋國(guó)裕, 殷嘉壽, 潘志榮 申請(qǐng)人:無(wú)錫市長(zhǎng)江液壓缸廠