CN1170065C - 具有多个单级伸缩筒的伸缩*** - Google Patents

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亨利·D·巴斯厄劳
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Abstract

一种伸缩***，包括第一伸缩筒(101)和第二伸缩筒(102)。第一伸缩筒(101)包括第一腔室(128)和第二腔室(130)，而第二伸缩筒(102)包括第四腔室(140)和第三腔室(136)。伸缩***中的一个液压控制***(133、143、148、150、144、146、60、62、64)控制将工作液供给到第一伸缩筒(101)及第一伸缩筒(101)和第二伸缩筒(102)之间，以使第一和第二伸缩筒(101、102)独立工作。

Description

具有多个单级伸缩筒的伸缩***
技术领域
本发明涉及一种伸缩***，用于相对于另一节伸缩筒可选择地伸出和缩回多节伸缩结构中的一节伸缩筒，特别涉及一种具有多个单级伸缩筒的伸缩***。
背景技术
许多现有技术的伸缩***包括多个单级伸缩筒或单个多级伸缩筒，用以伸出和缩回多节伸缩结构，如多节伸缩套管。多级伸缩筒包括按可伸缩方式配置的多个套筒和多个伸缩式的柱塞，它们一个套着一个。在包括多个单级伸缩筒的伸缩***中，各伸缩筒串联地以液压方式联接。授予Innes的美国专利US 4,733,598就披露了这样的伸缩***。
令人遗憾的是，有如Innes的伸缩***不能单独控制每个单级伸缩筒的伸出和缩回。被伸缩***的伸出和缩回预先确定。也就是说各单级伸缩的伸出和缩进次序被预先确定。此外，***中的每个伸缩筒是全伸或全缩的。因此，有如Innes的***是不灵活的，每次用户想改变比如伸缩筒的伸出和缩回的顺序时，便需要不同的伸缩***。
发明内容
本发明的目的是提供一种包括多个单级伸缩筒的伸缩***，它克服了相关技术中的上述问题和不足。
本发明的另一个目的是提供一种包括多个单级伸缩筒的伸缩***，可单独控制每个单级伸缩筒的伸出和缩回。
这些和其它目的可由所提供的一种伸缩***来完成，它包括：具有第一镜筒的第一伸缩筒，具有第一和第二端的第一杆，联接到所述第一杆的第一端并位于所述第镜筒中的第一柱塞头，所述第一杆的第二端包括第一、第二和第三通口；所述第一杆、第一柱塞头和第一镜筒确定第一腔室；所述第一镜筒和所述第一柱塞头确定第二腔室；所述第一杆和第一柱塞头包括连接所述第一通口和所述第一腔室的第一通道和连接所述第三通口和第二腔室的第二通道；所述第一镜筒和第一杆包括一个与所述第二通口连接的第三通道；所述第一镜筒包括一个与所述第一腔室连接的第四通道；具有第二镜筒的第二伸缩筒，具有第三和第四端的第二杆，联接到所述第二杆的所述第三端并位于所述第二镜筒中的第二柱塞头，所述第二杆的第四端包括第四和第五通口；连接所述第四通口和所述第三通道的第一管线；连接所述第五通口和所述第四通道的第二管线，所述第二杆、第二柱塞头和第二镜筒确定第三腔室；所述第二镜筒和所述第二柱塞头确定第四腔室；所述第二杆包括连接所述第三腔室和所述第五通口的第五通道；所述第二杆和所述第二柱塞头包括与所述第四通口和所述第四腔室连接的第六通道。
这些和其它目的还可由所提供的一种伸缩***来完成，它包括：具有一个第一伸展腔和一个第一收缩腔的第一液动助推器；具有第二伸展腔和第二收缩腔的第二液动助推器；用于在所述第一液动助推器和第二液动助推器之间提供液动联系的装置；其中所述第一液动助推器包括一个与所述第一伸展腔液动联系的第一伸展所需通口，通过所述的提供装置与所述第二伸展腔液动联系的第二伸展通口，和一个通过所述的提供装置与所述第一收缩腔液动联系并与所述第二收缩腔液动联系的收缩所需通口。
这些和其它目的还可由所提供的一种伸缩***来完成，它包括：具有第一伸展腔和第一收缩腔的第一液动助推器；具有第二伸展腔和第二收缩腔的第二液动助推器；控制对第一液动助推器及在所述第一液动助推器和所述第二液动助推器之间供送液压***工作液供应的供应装置，使所述第一和所述第二液动助推器独立工作。
从下面最佳实施例和附图的详细描述将使本发明的其它目的、特点和性能；该结构相关元件的规律、动作情况和功能；各零部件的组合；以及制造成本变得愈加清楚，这些构成了本说明书的一部分，其中各图中用同一个标号表示相同的零部件。
附图说明
将从下述的详细说明和所描述的附图中更清楚地理解本发明，而且并不限定于本发明，其中：
图1示出本发明包括多个单级伸缩筒之伸缩***一个实施例的纵剖图。
具体实施方式
图1为本发明的包括多个单级伸缩筒之伸缩***一个实施例的纵剖图。如图所示，该伸缩***包括一个第一伸缩筒101和第二伸缩筒102。第一伸缩筒101包括第一柱塞110和第一镜筒112。第二伸缩筒102包括第二柱塞114和第二镜筒116。
最好将第一柱塞110的一端安装到一个多节吊臂结构的基节上。一个多节伸缩吊臂将作为多节伸缩结构加以讨论。该多节吊臂结构可以是3、4或5节吊臂。图1示出了第一和第二伸缩筒101和102与一个五节吊臂之间的联接。特别是将第一活塞110联到基节上，第一镜筒112被联到内部中间节上，而第二镜筒116被联到中央的中间节上。
第一杆110有第一通口118、第二通口120和形成在其杆端部的公用通口122。第一杆110的杆和柱塞头包括一个形成在其间的第一通道124，使通过第一通口118进入第一杆110的液压***工作液与第一腔室128相连。第一杆110的杆和柱塞头还包括第二通道126，它能使公用通口122和第二腔室130液体相通。
如图1所示，第一镜筒112包括带第三通道132的单筒圆柱形外壁，其中形成第二腔室130。另外，第一镜筒112的圆柱形内壁形成一个可调U形波导节管138，它贯穿第一柱塞110的柱塞头并插到第一柱塞110的杆内。可调U形波导节管138在第二通口120和第一镜筒112中的第四通道142间提供一个通道，
第二柱塞114在其一端有第四通口134和第五通口152。第二柱塞114中的第五通道135在第四通口134和第三腔室136之间提供液体相通系，而第二柱塞114中的第六通道154在第五通口152和第四腔室140之间提供液体相通。第一管线133(如软管)把第三通道132连到第四通口134上。第三通道132、第一管线133、第四通口134和第五通道135可使第二腔室130和第三腔室136之间的液体相通。
第一保持阀148被置于第五通口152处。该第一保持阀148允许液压***工作液自由地流入第四通口152，但除了将液压***工作液加到其偏置入口外，不允许液压***工作液流出。如虚线所示，在第一管线133和第一保持阀148的偏置入口之间有一个连接，第一管线133中的液压***工作液可引导第一保持阀148打开以允许液压***工作液流出第五通口152。第二管线143使第四通道142与第一保持阀148连接。因此，可调U形波导节管138、第四通道142、第二管线143、第一保持阀148、第五通口152和第六通道154使第二通口120和第四腔140之间能够液动联系。
第二保持阀150位于第一通口118处。该第二保持阀150使液压***工作液能自由地流入第一通口118，但当液压***工作液被其偏置入口接受时，只能使液压***工作液流出第一通口118。
第一电磁阀144调整流到第二通口120的液压***工作液流量，并因此而调整流到第一保持阀148的液压***工作液流量。在消磁状态下第一电磁阀144闭合。第二电磁阀146控制流到第二保持阀150的液压***工作液量，且在消磁状态打开。第一和第二电磁阀144和146都联到控制阀60的第一控制通口上。控制阀60的第二控制通口经第三管线连接到公共通口122和第二保持阀150的偏置入口上。
控制阀60是一个三态控制阀。在第一状态下，当第二控制通口处的液压***工作液被全部抽到储液槽64中时，由泵62加给控制阀60的液压***工作液从第一控制通口送出(即送到第一和第二电磁阀144和146)。在第二状态下，没有液压***工作液加给第一和第二控制通口中的任一个或从二者排出液压***工作液。在第三状态下，当第一控制通口处的液压***工作液被全部抽到储液槽64中时，来自泵62的液压***工作液被送到第二控制通口(即公共通口122和第二保持阀150的偏置入口)。
现在描述图1中所示伸缩***的工作过程。本发明的伸缩筒有两种工作方式：顺序和同步工作方式。
首先讨论顺序工作方式。假定图1中所示的伸缩***完全缩回，则第一和第二电磁阀144、146被消磁，控制阀60处于第一状态。在消磁状态下，第一电磁阀144闭合，而第二电磁阀146打开。接着，通过第二电磁阀146工作液经第二保持阀150流到第一通口118。加给第一通口118的工作液通过第一通道124流入第一腔128中，并将力作用到第一柱塞110的柱塞头上。于是，第一镜筒112将伸出。
一旦到达满行程，第一电磁阀144和第二电磁阀146被励磁。满行程的位置可通过比如一个最近的开关(未示出)检测到。激励第一和第二电磁阀144和146，使第一电磁阀144打开而第二电磁阀146关闭。之后工作液流经第一电磁阀144并进入第二通口120。流入第二通口120的工作液通过可调U形波导节管138、第五通道142、管线143、第一保持阀148、第四通口152和第六通道154进入第四腔140。该工作液将压力作用在第二镜筒116上，使第二镜筒116伸出。一旦到达满行程，第一电磁阀144被消磁。可再次用一个最近的开关(未示出)检测上满行程的位置。
为了缩回图1中所示的伸缩***，打开第一电磁阀144，关闭第二电磁阀146，并使控制阀60处于第三状态。因此，液体压力被加在公共通口122和第二保持阀150的偏置入口处。工作液的供给引导第二保持阀150打开，以允许工作液流出第一通口118。
加给公共通口122的工作液通过第二通道126流入第二腔130。但是，由于第二电磁阀146保持在关闭状态，由工作液作用在第一镜筒112上的力不会使第一镜筒112缩回。取而代之的是，工作液通过第三通道132、管线133、和第四通道134被加给第三腔136。流经管线133的工作液被加给第一保持阀148的偏置入口，并引导第一保持阀148打开。由于第一保持阀148和第一电磁阀144被打开，使工作液能够流过，第三腔136中的工作液将力作用在第二镜筒116上以使第二镜筒116缩回。
一旦第二镜筒116全部缩回，第一电磁阀144被关闭，同时第二电磁阀146被打开。在这种状态下，工作液被允许流经第二电磁阀146，使由第二腔130中的工作液作用在第一镜筒112上的力，引起第一镜筒112缩回。
在同步工作方式下，第一和第二电磁阀144和146在预定的位置设置在打开和关闭之间转换，使以同步方式伸出第一镜筒112和第二镜筒116。同样，一旦将工作液加给公共通口122，为了以同步方式缩回第一镜筒112和第二镜筒116，第一和第二电磁阀144和146也在打开和关闭之间转换。
在本发明的伸缩***中，因使用液压联系而不需要长的软管来随伸缩筒的操作伸出和缩回，同样也就可以省去软管卷。
本发明伸缩***中的保持阀、电磁阀和单个控制阀的液压控制***允许单独控制每个单级伸缩筒。因此，伸缩***具有极大的柔性。
显然所描述的本发明可以多种方式进行变化。这种变化不脱离本发明的精神和范围，且所有这些对本领域技术人员来说明显的变型都包括在下述权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种伸缩***，包括：
具有第一镜筒(112)的第一伸缩筒(101)，具有第一和第二端的第一杆，联接到所述第一杆的第一端并位于所述第一镜筒(112)的第一柱塞头，所述第一杆的所述第二端包括第一、第二和共用通口(118、120、122)；
所述第一杆、第一活塞头和第一镜筒(112)确定第二腔室(130)；
所述第一镜筒(112)和所述第一柱塞头确定第一腔室(128)；
所述第一杆和第一柱塞头包括连接所述共用通口(122)和所述第二腔室(130)的第二通道(126)和连接所述第一通口(118)和所述第一腔室(128)的第一通道(124)；
所述第一镜筒(112)和所述第一杆包括一个与所述第二通口(120)连接的波导节管和第四通道(138，142)；
所述第一镜筒(112)包括一个与所述第二腔室(130)连接的第三通道(132)；
具有第二镜筒(116)的第二伸缩筒(102)，其结构上与所述第一伸缩筒(101)分开，具有第三和第四端的第二杆，联接到所述第二杆的第三端并位于所述第二镜筒(116)中的第二柱塞头，所述第二杆的第四端包括第四和第五通口(134，152)；
连接所述第五通口(152)和所述第四通道(142)的第二管线(143)；
连接所述第四通口(134)和所述第三通道(132)的第一管线(133)；
所述第二杆、第二活塞头和第二镜筒(116)确定第三腔室(136)；
所述第二镜筒(116)和所述第二柱塞头确定第四腔室(140)；
所述第二杆包括连接所述第三腔室(136)和所述第四通口(134)的第五通道(135)；
所述第二杆和所述第二柱塞头包括与所述第五通口(152)和所述第四腔室(140)连接的第六通道(154)。
2.根据权利要求1的伸缩***，其特征在于，还包括：
联接到所述第二管线(143)和所述第五通口(152)之间且具有一个第一偏置入口的第一保持阀(148)，所述第一保持阀(148)使工作液能自由地进入所述第五通口(152)，并在工作液进入所述第一偏置入口时使工作液能流出所述第五通口(152)。
3.根据权利要求2的伸缩***，其特征在于，还包括：
联接到所述第一通口(118)且具有一个第二偏置入口的第二保持阀(150)，所述第二保持阀(150)使工作液能自由地进入所述第一通口(118)，并在工作液进入所述第二偏置入口时使工作液能流出所述第一通口(118)。
4.根据权利要求3的伸缩***，其特征在于，
所述第一偏置入口被联到所述第一管线(133)上；且
所述第二偏置入口与所述共用通口(122)为液动联系。
5.根据权利要求1的伸缩***，其特征在于，还包括：
把所述工作液供送给所述第一和第二伸缩筒(101，102)的供应装置(148，150，144，145，60，62，64)，使所述第一和第二伸缩筒(101，102)独立地伸出和缩回。
6.根据权利要求5的伸缩***，其特征在于，
所述供应装置(148，150，144，145，60，62，64)包括：
联接到所述第二管线(143)和所述第五通口(152)之间且具有一个第一偏置入口的第一保持阀(148)，所述第一保持阀(148)使工作液能自由地进入所述第五通口(152)，并在工作液进入所述第一偏置入口时使工作液能流出所述第五通口(152)，所述第一偏置入口被联到所述第一管线(133)上；
联接到所述第一通口(118)且具有第二偏置入口的第二保持阀(150)，所述第二保持阀(150)使工作液能自由地进入所述第一通口(118)，并在工作液进入所述第二偏置入口时使工作液能流出所述第一通口(118)；
可选择地将工作液供送给所述第二通口(120)的第一电磁阀(144)；
可选择地将工作液供送给所述第二保持阀(150)的第二电磁阀(146)；
联接所述共用通口(122)和所述第二偏置入口的第三管线；和
可选择地将工作液供送给所述第三管线、所述第一电磁阀(144)、和所述第二电磁阀(146)并从它们抽出工作液的控制阀(60)。
7.根据权利要求6的伸缩***，其特征在于，
所述控制阀(60)包括第一和第二控制通口，所述第二控制通口联到所述第三管线上，而所述第一通口联到所述第一和第二电磁阀(144，146)上，且所述控制阀(60)可选择地将工作液供送给所述第一和第二控制通口并从它们抽出工作液。
8.一种伸缩***，包括：
具有一个第一伸展腔(128)和一个第一收缩腔(130)的第一液动助推器(101)；
具有第二伸展腔(140)′和第二收缩腔(136)的第二液动助推器(1021)，其结构上与所述第一液动助推器(101)分开；
用于在所述第一液动助推器(101)和第二液动助推器(102)之间提供液动联系的装置(133，143，148)；其中
所述第一液动助推器(101)包括一个活塞，该活塞具有一个与所述第一伸展腔(128)液动联系的第一伸展所需通口(118)，通过所述提供装置(133，143，148)与所述第二伸展腔(140)液动联系的第二伸展所需通口(120)，和一个通过所述的提供装置(133，143，148)与所述第一收缩腔(130)液动联系并与所述第二收缩腔(136)液动联系的收缩所需通口(122)。
9.根据权利要求8的伸缩***，其特征在于，
所述提供装置(133，143，148)控制提供给所述第二伸展腔和收缩腔(140，136)的工作液流量。
10.根据权利要求9的伸缩***，其特征在于，
所述提供装置(133，143，148)包括：
联接所述第一收缩腔(130)和第二收缩腔(136)的第一管线(133)；和
与所述第二伸展腔(140)和第一液动助推器(101)液动联系的第一保持阀(148)，所述保持阀(148)具有第一偏置入口，所述保持阀(148)使工作液能自由地进入所述第二伸展腔(140)，并在工作液进入所述第一偏置入口时使工作液能流出所述第二伸展腔(140)，所述偏置入口被联到所述管线(133)上。
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