CN104358744B - 一种自动锁紧油缸 - Google Patents

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Abstract

本发明属于液压技术领域，具体地公开了一种自动锁紧油缸，其包括油缸本体、锁紧装置、驱动装置和定位套，油缸本体内置有多级油缸。定位套固定在油缸本体的顶端，锁紧装置装配在油缸本体的输出轴上用于锁紧和解锁紧输出轴。锁紧装置位于定位套上方，油缸锁紧时锁紧装置贴合在定位套顶端，油缸解锁紧时锁紧装置远离定位套的顶端。驱动装置通过连接法兰固定在定位套上，用于驱动锁紧装置进行锁紧或解锁紧操作。本发明的油缸在达到目标行程后可以对油缸进行锁紧，长时间保持行程状态，本发明的结构简单、部件少、成本低、故障率低、便于远程控制，另外，多级油缸设计确保了油缸输出推力大。

Description

一种自动锁紧油缸
技术领域
本发明涉及一种液压装置，尤其涉及一种可以自动锁紧活塞杆保持其行程的自动锁紧油缸，属于液压技术领域。
背景技术
液压油缸是液压装置中将液压能转换为机械能，实现直线往复运动的执行机构。在设备应用中，党常要求油缺在任意输出工作位置可靠锁紧，并长时间固定位置，而现行的锁紧方式是用各种液压锁紧回路来保证。液压锁紧回路的锁紧方式难免存在着泄漏，这样不能保证锁紧的可靠性。这解决这一问题，本发明设计一种机械式的液压油缸锁紧装置能将液压油缸的活塞杆锁位，停止在该位置上。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可以自动锁紧活塞杆保持其行程的自动锁紧油缸。
本发明的技术方案是提供一种自动锁紧油缸，其设计要点在于，包括：
油缸本体1，其内置第一油缸10，所述第一油缸包括第一缸筒101、第一活塞杆102、第一活塞103、输出轴107、第一顶端盖104和第一底端盖106，所述第一顶端盖104固定在第一缸筒101的顶端，第一底端盖106固定在第一缸筒101的底端；所述输出轴107的一端通过第一顶端盖104伸入第一缸筒101内并和第一顶端盖104滑动密封连接；所述第一活塞杆102的一端和第一活塞103固定在并置于第一缸筒101内，第一活塞杆102的另一端和输出轴107伸入第一缸筒101内的一端连接；
锁紧装置2，其和输出轴107的另一端相连接用于锁紧或解锁紧输出轴107；
驱动装置3，其固定在油缸本体1的顶部，驱动装置3和锁紧装置2相连接用于驱动锁紧装置2进行锁紧或解锁紧操作。
定位套4，其套装在输出轴107上并和第一顶端盖104固定。
本发明的液压油缸达到目标行程后，锁紧装置将油缸进行锁定，长时间保持行程状态。本发明还有如下进一步改进的技术方案。
进一步地，所述油缸本体1还包括至少一个第二油缸20，所述第二油缸20包括第二缸筒201、第二活塞杆202、第二活塞203、和第二顶端盖204，第二顶端盖204固定在第一缸筒101的底端，第二缸筒201经第二顶端盖204和第一缸筒101固定；所述第二活塞203固定在第二活塞杆202的一端并置于第二缸筒201内，第二活塞杆202的另一端穿过第二顶端盖204和第一活塞杆102连接，第二活塞杆202和第二顶端盖204滑动密封连接，第一底端盖106固定在第二缸筒201的底端。
进一步地，所述第一活塞杆102和第二活塞杆202一体成型，所述第一活塞杆102和第二活塞杆202内设有联通第一活塞103上部油腔和第二活塞203上部油腔的第一油路，第一油路的第一油口设置在第二顶端盖204内；所述第一活塞杆102和第二活塞杆202内设有联通第一活塞103下部油腔和第二活塞203下部油腔的第二油路，第二油路的第二油口设置在第二顶端盖204内。
进一步地，所述输出轴107的位于第一缸筒101外的一端部的外侧面上设有锁紧外螺纹23，锁紧外螺纹23的长度与油缸的行程配合。
进一步地，所述锁紧装置2包括相连接的主动轮21和从动轮22，从动轮22的中部设有通孔，通孔内侧设有与锁紧外螺纹23相配合的锁紧内螺纹24，从动轮22套装在输出轴107上并贴合在定位套4的上端面。
进一步地，所述主动轮21的侧面上设置凹槽和从动轮22侧面上设置凹槽，所述主动轮21的凹槽和从动轮22的凹槽内安装传动皮带。。
进一步地，所述主动轮21和从动轮22的外侧面上分别设有齿轮，主动轮21和从动轮22通过所述齿轮啮合传动。
进一步地，所述驱动装置3包括液压马达或驱动电机，所述液压马达或驱动电机的输出轴和主动轮21同轴连接。
进一步地，所述主动轮21的长度和油缸的行程相适应。
进一步地，所述驱动装置3还包括液压马达或驱动电机、减速机，所述液压马达或驱动电机的输出轴经减速机和主动轮21连接。
本发明的液压油缸达到目标行程后，对油缸进行锁紧操作。锁紧操作的方式是驱动装置驱动主动轮旋转，主动轮带动从动轮旋转运动，从动轮向定位套方向运动，并贴合在定位套的上端，即对油缸进行锁紧，不需要供给液压油，油缸也可以长期保持行程状态。反向驱动油缸前，先对油缸进行解锁紧操作，解锁紧操作方式是装置驱动主动轮反向旋转，主动轮带动从动轮反向旋转运动，从动轮向远离定位套方向运动，并远离定位套的上端，即对油缸进行了解锁紧。
有益效果
锁紧油缸，保持行程状态，通过设置在位于油缸本体外的输出轴上的锁紧外螺纹、位于从动轮中部通孔内的与锁紧外螺纹相配合的锁紧内螺纹和固定在油缸顶端的定位套，从动轮装配在输出轴上，旋转从动轮，使其移向或移离定位套，实现对油缸的锁紧操作或解锁紧操作。
锁紧装置的结构简单，部件少，成本低，故障率低。
油缸推力大，油缸本体内置多级油缸串联，相同的进油压力实现油缸输出推力大。
附图说明
图1 本发明的剖视示意图。
图中，1-油缸本体，10-第一油缸，101-第一缸筒，102-第一活塞杆，103-第一活塞，104-第一顶端盖，106-第一底端盖，107-输出轴，2-锁紧装置，20-第二油缸，21-主动轮，22-从动轮，201-第二缸筒，202-第二活塞杆，203-第二活塞，204-第二顶端盖，23-锁紧外螺纹，24-锁紧内螺纹，3-驱动装置，4-定位套。
具体实施方式
为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。
如图1所示，一种自动锁紧油缸，包括油缸本体1、锁紧装置2、驱动装置3和定位套4。定位套4采用螺栓固定在油缸本体1的顶端，锁紧装置2装配在油缸本体1的输出轴107上用于锁紧或解锁紧输出轴107。锁紧装置2位于定位套4上方，油缸锁紧时锁紧装置2贴合在定位套4顶端；油缸解锁紧时锁紧装置2远离定位套4的顶端。驱动装置3通过连接法兰固定在定位套上，用于驱动锁紧装置2进行锁紧或解锁紧操作。本发明的锁紧装置的结构简单，部件少，成本低，故障率低，实现对油缸锁定，长时间保持其行程不变化。油缸本体1内置有一个第一油缸10和串联至少一个第二油缸20，优选地一个第二油缸20，也可以两个以上第二油缸20；油缸本体1采用内置多级油缸组合方式，在相同的进油压力时实现油缸输出推力增加，以满足大推力需求。
其中，所述第一油缸包括第一缸筒101、第一活塞杆102、第一活塞103、输出轴107、第一顶端盖104和第一底端盖106。所述第一顶端盖104固定在第一缸筒101的顶端。所述输出轴107的一端通过第一顶端盖104伸入第一缸筒101内并和第一顶端盖104滑动密封连接。所述第一活塞杆102的一端和第一活塞103固定在并置于第一缸筒101内，第一活塞杆102的另一端和输出轴107伸入第一缸筒101内的一端采用螺纹同轴连接；其中，输出轴107伸入第一缸筒101内的一端在设有共轴心线的内螺纹孔，第一活塞杆102的另一端的外部设有和上述内螺纹孔相配合的外螺纹。输出轴107的位于第一缸筒101外的一端部的外侧面上设有锁紧外螺纹23，锁紧外螺纹23的长度与油缸的行程配合。定位套4套装在输出轴107上并和第一顶端盖104采用螺栓固定。定位套4侧面上设有多个用于固定连接法兰的带有通孔的凸耳。
其中，所述第二油缸20包括第二缸筒201、第二活塞杆202、第二活塞203、和第二顶端盖204。第二顶端盖204采用螺栓固定在第一缸筒101的底端，第二缸筒201经第二顶端盖204和第一缸筒101固定，优选地，第二缸筒201和第二顶端盖204间采用螺纹配合固定，其中第二顶端盖204的一端凸出部侧面上设有外螺纹，第二缸筒201一端内侧面上设有和前述外螺纹相配合的内螺纹。所述第二活塞203固定在第二活塞杆202的一端并置于第二缸筒201内，第二活塞杆202的另一端穿过第二顶端盖204和第一活塞杆102同轴连接，第二活塞杆202和第二顶端盖204滑动密封连接，第一底端盖106固定在第二缸筒201的底端。
进一步地，所述第一活塞杆102和第二活塞杆202一体成型构成活塞杆。所述第一活塞杆102和第二活塞杆202内设有联通第一活塞103上部油腔和第二活塞203上部油腔的第一油路，第一油路的第一油口设置在第二顶端盖204内；所述第一活塞杆102和第二活塞杆202内设有联通第一活塞103下部油腔和第二活塞203下部油腔的第二油路，第二油路的第二油口设置在第二顶端盖204内。
其中，所述锁紧装置2包括相连接的主动轮21和从动轮22，从动轮22的中部设有通孔，通孔内侧设有与锁紧外螺纹23相配合的锁紧内螺纹24，从动轮22套装在输出轴107上并贴合在定位套4的上端面。进一步地，主动轮21和从动轮22的传动方式优选地是主动轮21和从动轮22的外侧面上分别设有齿轮，主动轮21和从动轮22通过所述齿轮啮合传动。主动轮21和从动轮22的传动方式也可以是主动轮21外侧面上设置凹槽和从动轮22外侧面上设置凹槽，主动轮21的凹槽和从动轮22的凹槽内安装传动皮带。优选地，主动轮21的长度和油缸的行程相适应。
其中，驱动装置3通过连接法兰采用螺栓固定在定位套4上，位于油缸本体1的顶部。驱动装置3为液压马达，所述液压马达的输出轴和主动轮21同轴连接。连接法兰的一端中部设有定位套4可以穿过的法兰第一通孔，在法兰第一通孔和法兰边缘之间设有多个圆周分布的用于和定位套4上的凸耳通孔相配合的第一紧固通孔；另一端中部设有驱动装置3输出轴可以穿过的法兰第二通孔，法兰第二通孔和法兰边缘之间设有多个圆周分布的用于固定驱动装置3的第二紧固通孔。连接法兰套装在定位套4上，第一紧固通孔和定位套4侧面上的凸耳上的通孔采用螺栓固定，液压马达和第二紧固通孔采用螺栓固定，液压马达的输出轴和主动轮同轴连接。驱动装置3也可以是驱动电机，驱动电机的输出轴和主动轮21同轴连接。进一步地，驱动装置3还包括减速机，所述液压马达或驱动电机的输出轴经减速机和主动轮21连接。
本发明的液压油缸达到目标行程后，对油缸进行锁紧操作。锁紧操作的方式是控制液压马达的进油方向，液压马达驱动主动轮旋转，主动轮带动从动轮旋转运动，从动轮向定位套方向运动，并贴合在定位套的上端，即对油缸进行锁紧，不需要供给液压油，油缸也可以长期保持行程状态。反向驱动油缸前，先对油缸进行解锁紧操作，解锁紧操作方式是控制液压马达的进油方向，液压马达驱动主动轮反向旋转，主动轮带动从动轮反向旋转运动，从动轮向远离定位套方向运动，并远离定位套的上端，即对油缸进行了解锁紧。
和现有技术相比，本发明具有如下进步性：
1）锁紧油缸，保持行程状态，通过设置在位于油缸本体外的输出轴上的锁紧外螺纹、位于从动轮中部通孔内的与锁紧外螺纹相配合的锁紧内螺纹和固定在油缸顶端的定位套，从动轮装配在输出轴上，旋转从动轮，使其移向或移离定位套，实现对油缸的锁紧操作或解锁紧操作。
2）锁紧装置的结构简单，部件少，成本低，故障率低。
3）油缸推力大，油缸本体内置多级油缸，相同的进油压力实现油缸输出推力增加。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种自动锁紧油缸，其特征在于，包括油缸本体（1） 、锁紧装置（2）、驱动装置 （3）和定位套（4）；定位套（4）采用螺栓固定在油缸本体（1）的顶端，锁紧装置（2）装配在油缸本体（1）的输出轴上用于锁紧或解锁输出轴；
油缸本体（1），其内置第一油缸（10）和串联至少一个第二油缸（20）；油缸本体（1） 采用内置多级油缸组合方式；
所述第一油缸包括第一缸筒（101）、第一活塞杆 （102）、第一活塞（103）、输出轴（107）、第一顶端盖（104）和第一底端盖（106），所述第一顶 端盖（104）固定在第一缸筒（101）的顶端，第一底端盖（106）固定在第一缸筒（101）的底端；所述输出轴（107）的一端通过第一顶端盖（104）伸入第一缸筒（101）内并和第一顶端 盖（104）滑动密封连接；所述第一活塞杆（102）的一端和第一活塞（103）固定在并置于第一缸筒（101）内，第一活塞杆（102）的另一端和输出轴（107）伸入第一缸筒（101）内的一端连接 ； 锁紧装置（2），其和输出轴（107）的另一端相连接用于锁紧或解锁紧输出轴（107）；驱动装置（3），其固定在油缸本体（1）的顶部，驱动装置（3）和锁紧装置（2）相连接用于驱动锁紧装置（2）进行锁紧或解锁紧操作；定位套（4），其套装在输出轴（107）上并和第一顶端盖（104）固定。
2.根据权利要求1所述的一种自动锁紧油缸，其特征在于：所述油缸本体（1）还包括至少一个第二油缸（20），所述第二油缸（20）包括第二缸筒（201）、第二活塞杆（202）、第二活塞（203）、和第二顶端盖（204），第二顶端盖（204）固定在第一缸筒（101）的底端，第二缸筒（201）经第二顶端盖（204）和第一缸筒（101）固定；所述第二活塞（203）固定在第二活塞杆（202）的一端并置于第二缸筒（201）内，第二活塞杆（202）的另一端穿过第二顶端盖（204）和第一活塞杆（102）连接，第二活塞杆（202）和第二顶端盖（204）滑动密封连接，第一底端 盖（106）固定在第二缸筒（201）的底端。
3.根据权利要求2所述的一种自动锁紧油缸，其特征在于：所述第一活塞杆（102）和第二活塞杆（202）一体成型，所述第一活塞杆（102）和第二活塞杆（202）内设有联通第一活 塞（103）上部油腔和第二活塞（203）上部油腔的第一油路，第一油路的第一油口设置在第 二顶端盖（204）内；所述第一活塞杆（102）和第二活塞杆（202）内设有联通第一活塞（103）下部油腔和第二活塞（203）下部油腔的第二油路，第二油路的第二油口设置在第二顶端盖（204）内。
4.根据权利要求 1所述的一种自动锁紧油缸，其特征在于：所述输出轴（107）的位于第一缸筒（101）外的一端部的外侧面上设有锁紧外螺纹（23），锁紧外螺纹（23）的长度与油缸的行程配合。
5.根据权利要求 4所述的一种自动锁紧油缸，其特征在于：所述锁紧装置（2）包括相连接的主动轮（21）和从动轮（22），从动轮（22）的中部设有通孔，通孔内侧设有与锁紧外螺纹（23）相配合的锁紧内螺纹（24），从动轮（22）套装在输出轴（107）上并贴合在定位套（4）的上端面。
6.根据权利要求 5 所述的一种自动锁紧油缸，其特征在于：所述主动轮（21）的侧面上设置凹槽、从动轮（22）侧面上设置凹槽，所述主动轮（21）的凹槽和从动轮（22）的凹槽内安装传动皮带。
7.根据权利要求 5 所述的一种自动锁紧油缸，其特征在于：所述主动轮（21）和从动轮（22）的外侧面上分别设有齿轮，主动轮（21）和从动轮（22）通过所述齿轮啮合传动。
8.根据权利要求 7所述的一种自动锁紧油缸，其特征在于：所述驱动装置（3）包括液压马达或驱动电机，所述液压马达或驱动电机的输出轴和主动轮（21）同轴连接。
9.根据权利要求 5 所述的一种自动锁紧油缸，其特征在于：所述主动轮（21）的长度和油缸的行程相适应。
10.根据权利要求 7 所述的一种自动锁紧油缸，其特征在于：所述驱动装置（3）还包括液压马达或驱动电机、减速机，所述液压马达或驱动电机的输出轴经减速机和主动轮（21）连接。
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