專利名稱：臂架系統及其伸縮油缸的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工程車輛領域，特別是涉及一種用于工程車輛臂架系統的伸縮油缸。 此外，本發(fā)明還涉及一種包括上述伸縮油缸的臂架系統。
背景技術：
伸縮式箱型臂類消防車和高空作業(yè)車等工程車輛臂架的伸縮功能，需要通過液壓油缸的推動作用才可以實現。請參考圖1，圖1為現有技術中一種典型臂架伸縮油缸的剖面示意圖。目前的臂架系統中，所用的伸縮油缸多為雙作用油缸，其工作過程描述如下油缸需要外伸時，通過油口 B、油口 C進油，其中油口 B進油通過第一芯管18通到無桿腔13，推動一級活塞11及一級活塞桿14外伸，油口 C進油通過第二芯管10通到無桿腔16，推動二級活塞12及二活塞桿15外伸，同時A 口回油；油缸需要回縮時，通過油口 A進油，油進入有桿腔19，再經D 口、油道20，油口 E后進入有桿腔17，這樣可使兩有桿腔同時充滿高壓油，通過油口 B、油口 C同時回油，實現油缸回縮。此種油缸結構復雜，有兩點對加工工藝要求高。其中，由于一級活塞桿14中有油道20，油道20可以使用深孔鉆頭加工，但缺點是對鉆孔直線度要求非常高，一般缸桿壁厚都比較小，因此很難保證直線度，另外，鉆頭長度有限，很難加工長油缸；油道20也可以使用兩級套筒焊接，中間留一定間隙，此種方法雖然可以加工長油缸，但會影響缸桿的強度及穩(wěn)定性，同時中間空腔清洗比較困難。而且，為了保證液壓油能夠輸送到無桿腔13，第二芯管18需采用兩級嵌套形式，這對直線度及同軸度要求就非常高，同時兩級芯管嵌套中間還要求有密封件密封，這就對此芯管的加工及焊接要求非常嚴格，且后期極易出現芯管彎曲漏油等問題。而舉高類車輛伸縮油缸一般都很長，要達到10米左右的行程，因此上述兩點很難達到使用要求，即使勉強達到，也會因為工藝復雜而難以量化生產。同時，由于此油缸結構過于復雜，所以后期故障率會非常高，并且由于故障點比較多，一旦出現問題，將很難判斷具體的故障原因，嚴重影響主機產品的生產進度及質量穩(wěn)定性；而為了保證其復雜的內部結構能夠實現，同時滿足性能，油缸外形尺寸就要相對增大， 導致相應的結構尺寸增大，重量增加，但是一旦臂架伸縮載荷過大，為了保證液壓系統可提供最大壓力，液壓油缸能輸出足夠的推力，就必須加大液壓油缸的尺寸，而油缸尺寸增則會帶來臂架結構內部空間布置困難，從而就需要增加臂架尺寸，進而就增加了臂架重量，同時伸縮油缸自身重量也會增加，使伸縮載荷進一步加大，如此將形成惡性循環(huán)，導致產品無法滿足設計標準。而且，由于現有的臂架伸縮油缸為雙作用油缸，回縮時需有桿腔有高壓油進入才可回縮，但因其無桿腔與有桿腔面積比一般都非常大，就導致油缸回縮時液壓系統的壓力過高，無法滿足現有產品的使用。因此，如何簡化臂架系統的結構，使臂架伸縮油缸在滿足臂架大型化的需求同時， 其可靠性更高，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用于工程車輛臂架系統的伸縮油缸，其結構簡單，可維護性較好，可靠性較高。本發(fā)明的另一目的是提供一種包括上述伸縮油缸的臂架系統，該臂架系統能適應工程機械大型化的市場需求。為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種用于臂架系統的伸縮油缸，包括缸筒、第一活塞桿、第二活塞桿和輸送液壓油進入所述伸縮油缸的芯管，所述缸筒具有套裝所述第一活塞桿的第一腔室，所述第一活塞桿具有套裝所述第二活塞桿的第二腔室，所述第二活塞桿具有套裝所述芯管的第三腔室，所述第一活塞桿具有連通所述第一腔室和所述第三腔室的第一通道，所述第二活塞桿具有連通所述第二腔室和所述第三腔室的第二通道。優(yōu)選地，所述芯管具有一體式結構。優(yōu)選地，所述缸筒的下端部與所述第一活塞桿的下端部之間設有第一導向套；該第一導向套與所述第一活塞桿的外壁緊密配合，其下端部與所述缸筒的下端部通過第一法蘭固定連接。優(yōu)選地，所述第一導向套與所述第一活塞桿之間設有第一密封件，所述第一導向套具有容納所述第一密封件的第一密封槽。優(yōu)選地，所述第一活塞桿與第一活塞具有分體式結構，所述第一活塞與所述缸筒的內壁之間設有第一支承密封件，所述第一活塞具有容納所述第一支承密封件的第一安裝槽。優(yōu)選地，所述第一活塞桿的下端部與所述第二活塞桿的下端部之間設有第二導向套；該第二導向套與所述第二活塞桿的外壁緊密配合，其下端部與所述第二活塞桿位于所述第一活塞桿外的下端部通過第二法蘭固定連接。優(yōu)選地，所述第二導向套與所述第二活塞桿之間設有第二密封件，所述第二導向套具有容納所述第二密封件的第二密封槽。優(yōu)選地，所述第二活塞桿與第二活塞具有分體式結構，所述第二活塞與所述第一活塞桿的內壁之間設有第二支承密封件，所述第二活塞具有容納所述第二支承密封件的第
二安裝槽。優(yōu)選地，還包括環(huán)繞所述芯管的上端部的限位部件，該限位部件與所述第二活塞桿的內壁相抵，其中部設有沿軸向延伸的液壓油通道。本發(fā)明還提供一種臂架系統，包括上述任一項所述的伸縮油缸。本發(fā)明提供一種伸縮油缸，用于舉高消防車、高空作業(yè)車等工程車輛的臂架系統， 該伸縮油缸包括缸筒、第一活塞桿、第二活塞桿和輸送液壓油進入所述伸縮油缸的芯管，所述缸筒具有套裝所述第一活塞桿的第一腔室，所述第一活塞桿具有套裝所述第二活塞桿的第二腔室，所述第二活塞桿具有套裝所述芯管的第三腔室，所述第一活塞桿具有連通所述第一腔室和所述第三腔室的第一通道，所述第二活塞桿具有連通所述第二腔室和所述第三腔室的第二通道。這樣，第一腔室、第二腔室和第三腔室是相互連通的，液壓油自芯管進入第三腔室后，經第二通道進入第二腔室，再經第一通道進入第一腔室，直到將第一腔室、第二腔室和第三腔室都充滿后，繼續(xù)通過芯管向油缸內注入液壓油，使油缸內的壓力越來越大，進而推動第一活塞桿從第一腔室中向外伸出，第二活塞桿從第二腔室中向外伸出，通過這樣的原理實現油缸的伸縮，達到帶動臂架伸縮的目的。從上述工作過程描述不難看出，本發(fā)明所提供的伸縮油缸結構簡單，易于加工；同時，由于油缸的有桿腔和無桿腔是互通的，對有桿腔和無桿腔之間的密封性要求較低，有效降低了油缸的加工難度和裝配難度；從而可以有效降低伸縮油缸的生產成本，提高具有該臂架系統的工程車輛的經濟適用性。而且，因為伸縮油缸的內部結構簡單，使伸縮油缸外形尺寸可以大大減小，伸縮油缸的重量也顯著減小，并能夠有效減小臂架系統內部的安裝空間，使臂架截面縮小，減輕結構重量，既提高具有臂架系統的工程車輛的產品性能，又為工程設計帶來便利。在一種優(yōu)選的實施方式中，所述缸筒的下端部與所述第一活塞桿的下端部之間設有第一導向套，該第一導向套與所述第一活塞桿的外壁緊密配合，其下端部與所述缸筒的下端部通過第一法蘭固定連接。第一活塞桿需要向上伸出時，缸筒和第一導向套保持靜止， 第一活塞桿沿第一導向套的內壁移動。第一導向套可以增強第一活塞桿與缸筒的配合程度，提高伸縮油缸的緊密性和工作性能。同時，第一導向套與缸筒的下端部通過第一法蘭固定連接，使兩者的牢固度得到保障，同時，當第一導向套及其上部的密封部件出現損壞時， 可以松開第一法蘭，取出第一導向套，更換密封部件，從而提高伸縮油缸的可維護性，降低伸縮油缸的使用成本。在另一種優(yōu)選的實施方式中，所述第一活塞桿與第一活塞具有分體式結構，所述第一活塞與所述缸筒的內壁之間設有第一支承密封件，所述第一上端部具有容納所述第一支承密封件的第一安裝槽。第一支承密封件可以有效提高第一活塞桿的上端部與缸筒的內壁之間的密封性，使第一活塞桿伸出時的效率更高。同時，第一活塞桿與第一活塞之間的分體式結構，可以降低第一活塞桿的加工難度，提高伸縮油缸的經濟性。在提供上述伸縮油缸的基礎上，本發(fā)明還提供一種包括上述伸縮油缸的臂架系統；由于伸縮油缸具有上述技術效果，具有該伸縮油缸的臂架系統也具有相應的技術效果。


圖1為現有技術中一種典型臂架伸縮油缸的剖面示意圖；圖2為本發(fā)明所提供伸縮油缸一種具體實施實施方式的剖面示意圖；圖3為圖2所示伸縮油缸的外觀立體結構示意圖；圖4為圖2所示伸縮油缸的剖面立體示意圖；圖5為圖2所示伸縮油缸的立體爆炸視圖；圖6為圖2所示伸縮油缸的剖面立體爆炸視圖。
具體實施例方式本發(fā)明的核心是提供一種用于工程車輛臂架系統的伸縮油缸，其結構簡單，可維護性較好，可靠性較高。本發(fā)明的另一核心是提供一種包括上述伸縮油缸的臂架系統，該臂架系統能適應工程機械大型化的市場需求。本文所涉及的上、下等方位詞，是以臂架系統處于工作狀態(tài)時，伸縮油缸所處的位置為基準來定義的；同時，本文所述的內、外等方位詞，是以伸縮油缸的中心軸為基準定義的，靠近中心軸的位置為內，遠離中心軸的位置為外。應當理解，本文中所采用的方位詞不應當限制本專利的保護范圍。為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參考圖2至圖6，圖2為本發(fā)明所提供伸縮油缸一種具體實施實施方式的剖面示意圖；圖3為圖2所示伸縮油缸的外觀立體結構示意圖；圖4為圖2所示伸縮油缸的剖面立體示意圖；圖5為圖2所示伸縮油缸的立體爆炸視圖；圖6為圖2所示伸縮油缸的剖面立體爆炸視圖。本發(fā)明所提供的伸縮油缸，用于舉高消防車、高空作業(yè)車等工程車輛的臂架系統， 該伸縮油缸包括缸筒21、第一活塞桿22、第二活塞桿23和輸送液壓油進入伸縮油缸的芯管 24，缸筒21具有套裝第一活塞桿22的第一腔室I，第一活塞桿22具有套裝第二活塞桿23 的第二腔室II，第二活塞桿23具有套裝芯管24的第三腔室III，第一活塞桿22具有連通第一腔室I和第三腔室III的第一通道221，第二活塞桿23具有連通第二腔室II和第三腔室III的第二通道231。這樣，第一腔室I、第二腔室II和第三腔室III是相互連通的，液壓油自芯管24進入第三腔室III后，經第二通道231進入第二腔室II，再經第一通道221 進入第一腔室I，直到將第一腔室I、第二腔室II和第三腔室III都充滿后，繼續(xù)通過芯管 24向油缸內注入液壓油，使油缸內的壓力越來越大，進而推動第一活塞桿22從第一腔室I 中向外伸出，第二活塞桿23從第二腔室II中向外伸出，通過這樣的原理實現油缸的伸縮， 達到帶動臂架伸縮的目的。從上述工作過程描述不難看出，相對于現有技術中臂架系統的伸縮油缸，本發(fā)明所提供的伸縮油缸的芯管24可以具有一體式結構，不需要考慮同軸度的問題，對芯管24的加工要求降低；同時，缸筒21內除第一腔室I、第一活塞桿22內除第二腔室II、第二活塞桿 23內除第三腔室III外，沒有其它的軸向延伸的液壓油通道，其加工難度也降低。因此，本發(fā)明所提供的伸縮油缸結構簡單，易于加工；同時，由于伸縮油缸的有桿腔和無桿腔是互通的，對有桿腔和無桿腔之間的密封性要求較低，有效降低了油缸的加工難度和裝配難度；從而可以有效降低伸縮油缸的生產成本，提高具有該臂架系統的工程車輛的經濟適用性。而且，因為伸縮油缸的內部結構簡單，使伸縮油缸外形尺寸可以大大減小，伸縮油缸的重量也顯著減小，并能夠有效減小臂架系統內部的安裝空間，使臂架截面縮小，減輕結構重量，既提高具有臂架系統的工程車輛的產品性能，又為工程設計帶來便利。因此，本發(fā)明所提供的伸縮油缸，其工作過程描述如下1、油缸外伸過程油口 A進油，由于伸縮油缸內的各個腔室之間都是相通的，因此相當于伸縮油缸內部只有一個腔室，因此當液壓油在充滿各腔室后如果還繼續(xù)進入，為了容納更多的液壓油，就要求腔室的體積要增大，而實現腔室增大的必然過程就是第一活塞桿22和第二活塞桿23外伸，因此，當A 口進入的液壓油的壓力足以克服伸縮油缸所受的外力時，第一活塞桿22和第二活塞桿23就會外伸。2、油缸回縮過程靠臂架的重力壓縮第一活塞桿22和第二活塞桿23，使伸縮油缸內的液壓油通過A 口回油，第一活塞桿22和第二活塞桿23回縮，實現伸縮油缸的回縮。在一種具體的實施方式中，缸筒21的下端部與第一活塞桿22的下端部之間設有第一導向套31，該第一導向套31與第一活塞桿22的外壁緊密配合，其下端部與缸筒21的下端部通過第一法蘭固定連接。第一活塞桿22需要向上伸出時，缸筒21和第一導向套31保持靜止，第一活塞桿22沿第一導向套31的內壁移動。第一導向套31可以增強第一活塞桿22與缸筒21的配合程度，提高伸縮油缸的緊密性和工作性能。同時，第一導向套31與缸筒21的下端部通過第一法蘭固定連接，使兩者的牢固度得到保障，同時，當第一導向套31及其上部的密封部件出現損壞時，可以松開第一法蘭， 取出第一導向套31，更換密封部件，從而提高伸縮油缸的可維護性，降低伸縮油缸的使用成本。具體地，上述的第一導向套31和第一活塞桿22之間設有第一密封件，且第一導向套31具有容納第一密封件的第一密封槽311。顯然，第一密封槽311設于第一導向套31和第一活塞桿22上任一者上均可以，既提高第一活塞桿22的可維護性，又提高第一活塞桿22 與缸筒21之間的密封性能。進一步地，第一活塞桿22與第一活塞25可以具有分體式結構，，第一活塞25與缸筒21的內壁之間設有第一支承密封件，第一活塞25具有容納第一支承密封件的第一安裝槽251。第一支承密封件可以有效提高第一活塞桿22的上端部與缸筒21的內壁之間的密封性，使第一活塞桿22伸出時的效率更高。同時，第一活塞桿22與第一活塞25之間的分體式結構，可以降低第一活塞桿22的加工難度和加工成本，提高伸縮油缸的經濟性。與第一導向套31相似，第一活塞桿22與第二活塞桿23之間設有第二導向套32 ； 第二導向套32與第二活塞桿23的外壁緊密配合，其下端部與第二活塞桿23的下端部通過第二法蘭固定連接。同時，第二導向套32與第二活塞桿23之間設有第二密封件，第二導向套32具有容納第三密封部件的第二密封槽321。這樣，第二活塞桿23與第一活塞桿22之間的緊密性得到提高，第二活塞桿23的可維護性和經濟適用性也得到提高。進一步地，第二活塞桿23與第二活塞沈也可以具有分體式結構，第二活塞沈與第一活塞桿22的內壁之間設有第二支承密封件，第二活塞沈具有容納第二支承密封件的第二安裝槽261。從而進一步提高第二活塞桿23與第一活塞桿22之間的密封性能，同時降低第二活塞桿23的加工難度，降低第二活塞桿23的加工成本，提高伸縮油缸的經濟適用性。在一種具體的實施方式中，本發(fā)明所提供的伸縮油缸還可以包括環(huán)繞芯管M的上端部的限位部件27，該限位部件27與第二活塞桿23的內壁相抵，其中部設有沿軸向延伸的液壓油通道。由于芯管M較長，在其上端部設置限位部件27可以有效提高芯管M的穩(wěn)定性，避免芯管M的上端部在使用過程中出現變形、變彎等情況，提高芯管M的可靠性，減少伸縮油缸的故障率。顯然，上述的軸向為伸縮油缸沿其第一活塞桿22和第二活塞桿23 伸出的方向。另外，本發(fā)明所提供的伸縮油缸還可以包括第三活塞桿、且第三活塞桿內設有第四腔室，芯管設于第四腔室中，第三活塞桿具有連通第四腔室與第一腔室的第三通道。這樣，臂架系統的結構可以設計地更長，進一步滿足工程車輛大型化的需求。除了上述伸縮油缸，本發(fā)明還提供一種包括上述伸縮油缸的臂架系統，該臂架系統其他各部分的結構請參考現有技術，本文不再贅述。以上對本發(fā)明所提供的臂架系統及其伸縮油缸進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種用于臂架系統的伸縮油缸，包括缸筒(21)、第一活塞桿(22)、第二活塞桿03) 和輸送液壓油進入所述伸縮油缸的芯管(M)，所述缸筒具有套裝所述第一活塞桿 (22)的第一腔室，所述第一活塞桿0 具有套裝所述第二活塞桿的第二腔室，所述第二活塞桿具有套裝所述芯管04)的第三腔室，其特征在于，所述第一活塞桿02)具有連通所述第一腔室和所述第三腔室的第一通道021)，所述第二活塞桿具有連通所述第二腔室和所述第三腔室的第二通道031)。
2.根據權利要求1所述的用于臂架系統的伸縮油缸，其特征在于，所述芯管04)具有一體式結構。
3.根據權利要求2所述的用于臂架系統的伸縮油缸，其特征在于，所述缸筒的下端部與所述第一活塞桿0 的下端部之間設有第一導向套(31)；該第一導向套(31)與所述第一活塞桿0 的外壁緊密配合，其下端部與所述缸筒的下端部通過第一法蘭固定連接。
4.根據權利要求3所述的用于臂架系統的伸縮油缸，其特征在于，所述第一導向套(31)與所述第一活塞桿0 之間設有第一密封件，所述第一導向套(31)具有容納所述第一密封件的第一密封槽(311)。
5.根據權利要求4所述的用于臂架系統的伸縮油缸，其特征在于，所述第一活塞桿(22)與第一活塞0 具有分體式結構，所述第一活塞0 與所述缸筒的內壁之間設有第一支承密封件，所述第一活塞0 具有容納所述第一支承密封件的第一安裝槽 (251)。
6.根據權利要求1至5任一項所述的用于臂架系統的伸縮油缸，其特征在于，所述第一活塞桿0 的下端部與所述第二活塞桿的下端部之間設有第二導向套(3 ；該第二導向套(3 與所述第二活塞桿的外壁緊密配合，其下端部與所述第二活塞桿03) 位于所述第一活塞桿0 外的下端部通過第二法蘭固定連接。
7.根據權利要求6所述的用于臂架系統的伸縮油缸，其特征在于，所述第二導向套(32)與所述第二活塞桿之間設有第二密封件，所述第二導向套(3 具有容納所述第二密封件的第二密封槽(321)。
8.根據權利要求7所述的用于臂架系統的伸縮油缸，其特征在于，所述第二活塞桿(23)與第二活塞06)具有分體式結構，所述第二活塞06)與所述第一活塞桿的內壁之間設有第二支承密封件，所述第二活塞06)具有容納所述第二支承密封件的第二安裝槽(261)。
9.根據權利要求8所述的用于臂架系統的伸縮油缸，其特征在于，還包括環(huán)繞所述芯管04)的上端部的限位部件(27)，該限位部件(XT)與所述第二活塞桿的內壁相抵， 其中部設有沿軸向延伸的液壓油通道。
10.一種臂架系統，其特征在于，包括如權利要求1至9任一項所述的伸縮油缸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種臂架系統及其伸縮油缸，公開的臂架系統包括缸筒(21)、第一活塞桿(22)、第二活塞桿(23)和輸送液壓油進入伸縮油缸的芯管(24)，缸筒(21)具有套裝第一活塞桿(22)的第一腔室，第一活塞桿(22)具有套裝第二活塞桿(23)的第二腔室，第二活塞桿(23)具有套裝芯管(24)的第三腔室，第一活塞桿(22)具有連通第一腔室和第三腔室的第一通道(221)，第二活塞桿(23)具有連通第二腔室和第三腔室的第二通道(231)。該伸縮油缸結構簡單，易于加工，有效降低了油缸的裝配難度和生產成本，并為工程設計帶來便利，提高具有該臂架系統的工程車輛的經濟適用性。
文檔編號F15B15/16GK102454658SQ201010529278
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權日2010年10月25日
發(fā)明者史先信, 孔德美, 李叢南, 田志堅 申請人:徐州重型機械有限公司