帶緩沖的強(qiáng)力機(jī)械自鎖液壓缸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械自鎖液壓缸，具體涉及一種單桿雙作用液壓缸，屬于液壓缸結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]自鎖式液壓缸在工程領(lǐng)域廣泛的需求，例如在冶金、煤礦等眾多起降設(shè)備的機(jī)械領(lǐng)域中，液壓部件為了使工件能在停止工作時防止在外力或自重(液壓缸立放)作用下發(fā)生位移，需要將液壓缸鎖緊。
[0003]目前液壓缸主要是依靠封堵壓力油的方式來鎖緊液壓缸，易泄露，發(fā)生“負(fù)壓效應(yīng)”和“軟腿現(xiàn)象”，雖然有很多改進(jìn)產(chǎn)品，但沒從根本上解決上述問題。液壓鎖在長時間保持在某個位置時，由于壓力油泄露等問題，精度往往達(dá)不到要求，在發(fā)生油路故障時，精度和可靠性就更無法保障；液壓鎖往往都需要單向閥、換向閥等多個輔助元件配合來實(shí)現(xiàn)鎖緊回路，這些元件的使用使整個裝置占用空間大，同時，油路增多容易發(fā)生泄漏，造成維修和使用不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種帶緩沖的強(qiáng)力機(jī)械自鎖液壓缸，除了能滿足往復(fù)運(yùn)動功能外，還具有在伸出行程末端機(jī)械自鎖及解鎖功能，并且在縮回行程末端實(shí)現(xiàn)緩沖。
[0005]一種帶緩沖的強(qiáng)力機(jī)械自鎖液壓缸，包括缸蓋、鎖緊螺母、緩沖套、左擋板、碟形彈簧、活塞、缸筒、彈簧、鎖緊塊、右擋板、支撐塊、鋼球架、鋼球、鋼絲擋圈、導(dǎo)向套、刮污環(huán)、活塞桿和支撐環(huán)；
[0006]所述活塞桿的外圓周面按直徑大小分為三級，第一級的直徑最大，第二級其次，第二級最?。?br>[0007]所述緩沖套一端的端面上加工有徑向缺口，另一端的外圓面與端面之間為錐面過渡；緩沖套的外徑小于缸蓋的內(nèi)徑，緩沖套的內(nèi)徑大于鎖緊螺母的外徑，緩沖套與缸蓋內(nèi)徑之間的間隙小于緩沖套與鎖緊螺母之間的間隙，緩沖套與缸蓋內(nèi)徑之間形成的環(huán)形過油間隙小于緩沖套與鎖緊螺母之間形成的環(huán)形過油間隙；
[0008]所述缸筒上加工有無桿腔油口和有桿腔油口 ；
[0009]所述鋼球架的支撐圓周面上沿周向加工有鋼球安裝孔，支撐圓周面的底端為徑向的凸臺；
[0010]所述鎖緊塊為兩端開放的圓柱形殼體結(jié)構(gòu)，外圓周面上套裝支撐環(huán)，鎖緊塊一端的內(nèi)圓周面上延伸出徑向凸臺，該徑向凸臺上加工有軸向的通孔；
[0011]其整體連接關(guān)系為:所述缸蓋和導(dǎo)向套分別固定安裝在缸筒的兩端，所述鋼球架通過其底端的凸臺固定在導(dǎo)向套一端的缸筒內(nèi)，鋼球架的支撐圓周面與缸筒的內(nèi)圓周面之間形成環(huán)形空腔；所述活塞桿的第一級外圓周面穿過鋼球架的內(nèi)圓周面后與導(dǎo)向套的內(nèi)圓周面配合，鋼球置于鋼球架的鋼球孔內(nèi)，所述鋼絲擋圈安裝在鋼球孔外側(cè)，防止鋼球脫出鋼球孔；
[0012]所述支撐塊套裝在活塞桿的第二級外圓周面上，活塞的外圓周面上依次套裝彈簧和鎖緊塊后由固定在活塞端面上的右擋板對彈簧和鎖緊塊進(jìn)行軸向限位，上述組件整體套裝在活塞桿的第三級外圓周面上，右擋板的端面與支撐塊端面抵觸；所述活塞左端與活塞桿第三級圓周面形成的空腔內(nèi)裝有蝶形彈簧和左擋板，所述左擋板和蝶形彈簧通過鎖緊螺母壓縮在該空腔內(nèi)，所述緩沖套套裝在鎖緊螺母的外圓周面上，所述緩沖套在鎖緊螺母上具有的軸向位移量通過鎖緊螺母上的臺階和左擋板進(jìn)行限位；當(dāng)緩沖套左端進(jìn)入所述缸蓋的入口端時，鎖緊螺母的外表面與缸蓋的內(nèi)表面合圍形成緩沖腔。
[0013]進(jìn)一步地，所述有桿腔油口為兩個，有桿腔油口之間的軸向間距大于鎖緊塊上支撐環(huán)的軸向長度；上述方案可使活塞桿整體移動過程中，支撐環(huán)不會對有桿腔油口起到封閉的作用。
[0014]進(jìn)一步地，還包括刮污環(huán)，所述刮污環(huán)固定安裝在導(dǎo)向套的末端，所述刮污環(huán)的內(nèi)圓周面與活塞桿的外圓面貼合，刮污環(huán)能夠在活塞桿回縮的過程中刮去附著在活塞桿表面的固體污物，保護(hù)導(dǎo)向套內(nèi)部的密封件，延長密封件的使用壽命。
[0015]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向套上設(shè)置有徑向的泄放口，所述導(dǎo)向套上設(shè)置有兩道U型密封圈，所述兩道U型密封圈沿導(dǎo)向套的軸向位于泄放口的兩側(cè)；上述方案可以確保液壓缸在水下工作時能夠耐大深度的水壓，若水壓突破第一道U型密封圈后，滲水由泄放口排出，第二道U型密封圈繼續(xù)起到密封的作用。
[0016]進(jìn)一步地，所述活塞安裝蝶形彈簧和左擋板的一端自端面起加工有兩級連續(xù)的臺階孔，兩級臺階孔依次為左擋板安裝孔和蝶形彈簧安裝孔；所述活塞上的左擋板安裝孔的深度與左擋板厚度的差值小于蝶形彈簧的極限壓縮量；由此可以保證蝶形彈簧在工作過程中不會被損壞，進(jìn)而延長蝶形彈簧的使用壽命。
[0017]進(jìn)一步地，還包括一個銅套，所述鎖緊塊通過銅套套裝在活塞的外圓周面上；便于將鎖緊塊安裝在活塞上，并且優(yōu)化了鎖緊塊的加工工藝性能。
[0018]有益效果
[0019]1、本發(fā)明在液壓缸全伸出時，能靠鋼球自動鎖緊，即使液壓缸完全泄壓，鋼球也能牢固鎖緊；需要解鎖縮回時，向有桿腔通入壓力油達(dá)到解鎖壓力，液壓缸即可解鎖，具有鎖定可靠且解鎖簡便的特點(diǎn)。
[0020]2、本發(fā)明的液壓缸縮回末端設(shè)置有緩沖功能，能減緩縮回末端的運(yùn)行速度，避免縮回末端的沖擊；液壓缸啟動時，液壓油能通過快速過油間隙通過，不會產(chǎn)生啟動速度較慢的現(xiàn)象。
[0021]3、本發(fā)明的有桿腔油口在缸筒上開了兩道并列油口，其目的在于避免鎖緊塊上耐磨環(huán)過油口時會堵死油口而產(chǎn)生系統(tǒng)壓力升高的問題。
[0022]4、本發(fā)明在導(dǎo)向套上設(shè)置了泄放口，用于液壓缸使用環(huán)境為水下時，能將被活塞桿帶入的水擋在泄放口處設(shè)置的兩道U形密封圈內(nèi)，由泄放口排放出去，阻止其進(jìn)入液壓缸內(nèi)部，導(dǎo)向套末端設(shè)置有刮污環(huán)，主要用于刮去活塞桿上硬物，也能保護(hù)其內(nèi)的防塵圈。
[0023]5、本發(fā)明的鋼球架被壓緊安裝在缸筒與導(dǎo)向套之間，鋼球圓周均布安裝在鋼球架上的孔內(nèi)，由鋼絲擋圈、缸筒內(nèi)圓面、活塞桿外圓面共同限制其在運(yùn)動過程中不會脫離鋼球架。
[0024]6、本發(fā)明的支撐塊安裝在活塞桿上，其被右擋板壓緊，在壓力油推動右擋板時，支撐塊能在活塞桿上徑向和軸向運(yùn)動，其在解鎖和鎖緊過程轉(zhuǎn)動能夠保持其圓周方向受力均勻，磨損較為平均，有效的延長了液壓缸的使用壽命。
[0025]7、本發(fā)明在使用時可在無桿腔端設(shè)置一定的背壓，解鎖時無桿腔端背壓可以對活塞桿產(chǎn)生推力，此推力可以平衡去部分或者全部的載荷。當(dāng)載荷被平衡掉后，可以減輕鋼球、鋼球架、支撐塊、鎖緊塊的擠壓力和磨損情況，由此增長液壓缸的使用壽命。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明帶緩沖的強(qiáng)力機(jī)械自鎖液壓缸初始狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明帶緩沖的強(qiáng)力機(jī)械自鎖液壓缸即將進(jìn)入鎖定狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明帶緩沖的強(qiáng)力機(jī)械自鎖液壓缸鎖緊狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4是本發(fā)明帶緩沖的強(qiáng)力機(jī)械自鎖液壓缸中鋼球架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]其中:1-缸蓋、2-無桿腔油口、3-鎖緊螺母、4-緩沖套、5-左擋板、6_碟形彈簧、7-活塞、8-缸筒、9-彈簧、10-鎖緊塊、11-銅套、12-右擋板、13-支撐塊、14-有桿腔油口、15-鋼球架、16-鋼球、17-鋼絲擋圈、18-導(dǎo)向套、19-泄放口、20-刮污環(huán)、21-活塞桿、22-支撐環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0031]如圖1所示，本發(fā)明的帶緩沖的強(qiáng)力機(jī)械自鎖液壓缸，包括缸蓋1、鎖緊螺母3、緩沖套4、左擋板5、碟形彈簧6、活塞7、缸筒8、彈簧9、鎖緊塊10、銅套11、右擋板12、支撐塊13、鋼球架15、鋼球16、鋼絲擋圈17、導(dǎo)向套18、刮污環(huán)20、活塞桿21和支撐環(huán)22 ；
[0032]所述活塞桿21的外圓周面按直徑大小分為三級，第一級的直徑最大，第二級其次，第三級最??；
[0033]所述支撐塊13的外圓周面上具有一個通過斜面過渡的小臺階面；
[0034]所述缸筒8上加工有無桿腔油口 2和有桿腔油口 14 ;所述有桿腔油口 14為兩個，有桿腔油口 14之間的軸向間距大于鎖緊塊10上支撐環(huán)22的軸向長度；上述方案可使活塞桿21整體移動過程中，支撐環(huán)22不會對有桿腔油口 14起到封閉的作用；
[0035]所述活塞7安裝蝶形彈簧6和左擋板5的一端自端面起加工有兩級連續(xù)的臺階孔，兩級臺階孔依次為左擋板5安裝孔和蝶形彈簧6安裝孔；所述活塞7上的左擋板5安裝孔的深度與左擋板5厚度的差值小于蝶形彈簧6的極限壓縮量，由此可以保證蝶形彈簧6在工作過程中不會被損壞，進(jìn)而延長蝶形彈簧6的使用壽命；
[0036]如附圖4所示，所述鋼球架15的支撐圓周面上沿周向加工有鋼球安裝孔，支撐圓周面的底端為徑向的凸臺；
[0037]所述鎖緊塊10為兩端開放的圓柱形殼體結(jié)構(gòu)，外圓周面上套裝支撐環(huán)22，鎖緊塊10 一端的內(nèi)圓周面上延伸出徑向凸臺，該徑向凸臺上加工有軸向的通孔；
[0038]所述導(dǎo)向套18上設(shè)置有徑向的泄放口 19，所述導(dǎo)向套21上設(shè)置有兩道U型密封圈，所述兩道U型密封圈沿導(dǎo)向套21的軸向位于泄放口 19的兩側(cè)；上述方案可以確保液壓缸在水下工作時能夠耐大深度的水壓，若水壓突破第一道U型密封圈后，滲水由泄放口 19排出，第二道U型密封圈繼續(xù)起到密封的作用。
[0039]所述緩沖套4 一端的端面上加工有徑向缺口，另一端的外圓面與端面之間為錐面過渡；緩沖套4的外徑小于缸蓋I的內(nèi)徑，緩沖套的4內(nèi)徑大