專利名稱：伸出位自鎖式液壓缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液壓缸，尤其是涉及一種伸出位自鎖式液壓缸。
背景技術(shù)：
液壓缸是液壓系統(tǒng)中不可缺少的一種部件，它是把液體壓力能轉(zhuǎn)換成直線式機(jī)械 能的能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)部門，如工程 機(jī)械、冶金礦山設(shè)備等方面。液壓缸使用時(shí)，為了防止活塞桿的位置在外力或自重的作用下 發(fā)生運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生各種不必要的麻煩，需要將液壓缸鎖緊。普通的液壓缸往往需要單向閥 等多種元件來(lái)實(shí)現(xiàn)鎖緊功能，通常是采用控制換向閥油路通斷的方式來(lái)鎖緊液壓缸。這種 方式的缺點(diǎn)是易受壓力油密封泄露的影響，活塞桿持續(xù)保持位置的穩(wěn)定性能較差，精度較 低。從而普通的液壓缸不能用于精度和可靠性要求高的領(lǐng)域，繼而特種液壓缸應(yīng)運(yùn)而生。中國(guó)專利CN101576102公開(kāi)一種機(jī)械自鎖式液壓缸，包括缸體、活塞和活塞桿，活 塞將缸體分為有桿腔和無(wú)桿腔，所述的無(wú)桿腔中安裝有鎖座，鎖座套裝在導(dǎo)套上，導(dǎo)套固定 安裝在缸體中，導(dǎo)套中安裝有一端與鎖座相抵的彈簧，彈簧的另一端與缸體壁或?qū)椎牡?座相抵，鎖座的外表面上設(shè)有與頭部帶錐形的彈性向心叉形鎖套一端的內(nèi)圓柱面相配的臺(tái) 階，向心叉形鎖套的另一端與帶動(dòng)其移動(dòng)的活塞相連，向心叉形鎖套的外錐形臺(tái)階面與外 鎖環(huán)的內(nèi)錐形臺(tái)階面相抵，外鎖環(huán)固定在缸體中。中國(guó)專利CN2661989公開(kāi)一種自鎖緊液壓缸，它包括缸體，活塞，活塞桿，缸蓋和 缸底，還包括彈性薄壁套筒和前后導(dǎo)向套，其中彈性簿壁套筒是呈間隙配合套設(shè)在活塞桿 的外表面，前后兩個(gè)導(dǎo)向套設(shè)在彈性簿壁套筒的兩端，并在簿壁套筒的兩端與缸體之間的 接觸配合處、以及簿壁套筒與其兩端的前后導(dǎo)向套之間的接觸處皆裝設(shè)有密封圈，以使得 在簿壁套筒和缸體內(nèi)表面之間能形成一個(gè)封閉的容積，當(dāng)在該封閉容積內(nèi)通入壓力油后， 簿壁套筒可在壓力油的作用下發(fā)生彈性變形以抱住和鎖緊活塞桿。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種控制精度較高、穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的伸出位自鎖 式液壓缸。本實(shí)用新型設(shè)有缸筒、前端蓋、后端蓋、錐形活塞、主活塞、活塞桿、定位環(huán)、彈簧、 鋼球、活塞桿螺母。缸筒設(shè)有中心通孔，缸筒筒壁設(shè)有進(jìn)油孔和出油孔，缸筒前端內(nèi)壁設(shè)有凹槽，用于 鋼球的卡入；前端蓋設(shè)于缸筒前端，前端蓋與缸筒可拆式連接，前端蓋設(shè)為內(nèi)空形，缸筒后 端設(shè)有通孔，缸筒前端設(shè)有活塞桿孔，活塞桿孔同時(shí)作為活塞桿導(dǎo)的向套；定位環(huán)設(shè)于缸筒 和前端蓋之間，其內(nèi)環(huán)軸向有伸出端，可同時(shí)對(duì)前缸筒和后缸筒進(jìn)行定位，定位環(huán)同時(shí)起連 接作用；后端蓋設(shè)于缸筒后端且與缸筒可拆式連接；主活塞設(shè)于缸筒中，主活塞的軸心線 與缸筒的軸心線、后端蓋的軸心線以及錐形活塞的軸心線重合，主活塞上設(shè)有凹槽，便于錐 形活塞的錐型端伸入，活塞的外徑上對(duì)稱鉆有2個(gè)孔，鋼球設(shè)于這2個(gè)徑向孔內(nèi)，主活塞設(shè)中心孔，活塞桿上設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)和螺紋，凸臺(tái)用于主活塞的定位，活塞桿螺母用于主活塞與 活塞桿的聯(lián)接；錐形活塞設(shè)于前端蓋內(nèi)，錐形活塞設(shè)通孔，活塞的后端成錐形，其前端由定 位彈簧頂住，其止推口由定位環(huán)的前端卡住，錐形活塞設(shè)有油孔；定位彈簧設(shè)在前端蓋的內(nèi) 部，頂住錐形活塞的前端。所述缸筒前端內(nèi)壁設(shè)有凹槽，最好是缸筒前端內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形圓弧凹槽。所述主活塞上設(shè)有凹槽，最好是主活塞上設(shè)有軸向環(huán)形凹槽。所述前端蓋與缸筒可拆式連接最好采用定位環(huán)連接。所述主活塞最好設(shè)有2個(gè)徑向的圓柱形通道，供鋼球存放。所述缸筒前端內(nèi)側(cè)最好設(shè)有環(huán)形圓弧凹槽，圓弧的直徑最好與鋼球的直徑相同， 卡緊時(shí)鋼球可緊密接觸圓弧壁。所述錐形活塞的后端成錐形，可以推動(dòng)鋼球往徑向運(yùn)動(dòng)，在錐形活塞的外徑上最 好開(kāi)有油孔。系統(tǒng)最好利用鋼球進(jìn)行自鎖。本實(shí)用新型的工作原理如下1)靜態(tài)缸筒未進(jìn)出壓力油，主活塞停留在缸筒后端部，鋼球因缸筒壁的限制被 擠壓在徑向圓柱孔內(nèi)，錐形活塞被止推彈簧頂住，其止推端緊貼于定位環(huán)的前端。2)鎖緊過(guò)程缸筒后進(jìn)油孔進(jìn)壓力油，前部回油。主活塞和活塞桿一起往右行 進(jìn)，當(dāng)鋼球碰到錐形活塞的錐面時(shí)，由于鋼球暫時(shí)還不能往外徑向移動(dòng)，所以推動(dòng)錐形活塞 克服止推彈簧的阻力往右行進(jìn)，當(dāng)鋼球能夠進(jìn)入到缸筒前端的環(huán)形圓弧凹槽時(shí)，止推彈簧 有推動(dòng)錐形活塞往左行進(jìn)的趨勢(shì)，進(jìn)而錐形活塞的錐面把鋼球從圓柱孔內(nèi)頂入到缸筒前端 的環(huán)形圓弧凹槽中，最終錐形活塞的外表面和缸筒前端的環(huán)形圓弧凹槽將鋼球剛好卡在其 中，從而將主活塞卡死，使活塞桿的位置精確固定住并達(dá)到精確定位穩(wěn)定可靠的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn) 緊鎖。3)解鎖過(guò)程缸筒前部進(jìn)油孔進(jìn)壓力油，后部回油。壓力油經(jīng)缸筒前部進(jìn)油孔進(jìn) 入，通過(guò)錐形活塞的徑向小孔進(jìn)入錐形活塞和主活塞所形成的密閉空腔內(nèi)，由于主活塞被 鋼珠鎖住，不能向左移動(dòng)，因此壓力油就推動(dòng)錐形活塞克服止推彈簧的阻力向右移動(dòng)，當(dāng)錐 形活塞的錐形部分與鋼球接觸時(shí)，鋼球就有向徑向收回的可能。又由于鋼球陷入環(huán)形圓弧 槽的部分不到半個(gè)不球體，壓力油又有推動(dòng)主活塞往左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此主活塞自然就產(chǎn) 生一個(gè)分力，使得鋼珠脫離環(huán)形圓弧槽往徑向收回，直到鋼球全部收回到主活塞的徑向圓 柱孔內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)解鎖，主活塞繼續(xù)左行。本實(shí)用新型由于采用了上述機(jī)械鎖緊裝置，可使活塞桿的位置固定住并達(dá)到精確定 位、穩(wěn)定可靠的狀態(tài)。只需通過(guò)油路切換，就可以實(shí)現(xiàn)上鎖和解鎖，操作十分方便且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的鎖緊狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1和2，本實(shí)用新型實(shí)施例設(shè)有后端蓋1、螺栓2、缸筒4、主活塞5、鋼球6、
4前端蓋7、彈簧8、錐形活塞9、活塞桿10、螺栓11、活塞桿螺母25。 缸筒4設(shè)有中心通孔，缸筒4內(nèi)前端設(shè)有環(huán)形圓弧凹槽14，前端設(shè)有進(jìn)油口 12，后 端設(shè)有出油口 3 ；前端蓋7設(shè)于缸筒4的前端，右端設(shè)活塞伸出孔，供活塞桿10伸進(jìn)伸出， 且前端蓋7的右端同時(shí)作為活塞桿10的導(dǎo)向套22 ；定位環(huán)21內(nèi)環(huán)處設(shè)有伸出端，用于缸 筒4和前端蓋7的定位，并起聯(lián)接作用，同時(shí)可以止推錐形活塞9。后端蓋1設(shè)于后缸筒4 的后端且通過(guò)螺栓2固連；主活塞5的軸心線與缸筒4及錐形活塞9的軸心線重合，設(shè)有軸 向環(huán)形凹槽15，用于錐形活塞9的錐形端插入，主活塞5設(shè)有徑向圓柱凹槽16，鋼球6內(nèi)嵌 于徑向圓柱凹槽16內(nèi)；活塞桿10后端與主活塞5通過(guò)螺母25聯(lián)接，凸臺(tái)19用作主活塞5 的定位，活塞桿10與主活塞5、錐形活塞9及前端蓋7的軸線重合，活塞桿10的前端穿過(guò)錐 形活塞9和止推彈簧8伸出前端蓋7 ；錐形活塞9設(shè)于前端蓋的凹孔18內(nèi)，在前端蓋7的 內(nèi)空和錐形活塞9之間設(shè)有止推彈簧8，錐形活塞的止推面20受彈簧8的推力緊貼著定位 環(huán)21的前端。
權(quán)利要求伸出位自鎖式液壓缸，其特征在于設(shè)有缸筒、前端蓋、后端蓋、錐形活塞、主活塞、活塞桿、定位環(huán)、彈簧、鋼球、活塞桿螺母；缸筒設(shè)有中心通孔，缸筒筒壁設(shè)有進(jìn)油孔和出油孔，缸筒前端內(nèi)壁設(shè)有凹槽；前端蓋設(shè)于缸筒前端，前端蓋與缸筒可拆式連接，前端蓋設(shè)為內(nèi)空形，缸筒后端設(shè)有通孔，缸筒前端設(shè)有活塞桿孔，活塞桿孔同時(shí)作為活塞桿導(dǎo)向套；定位環(huán)設(shè)于缸筒和前端蓋之間，其內(nèi)環(huán)軸向有伸出端，可同時(shí)對(duì)前缸筒和后缸筒進(jìn)行定位；后端蓋設(shè)于缸筒后端且與缸筒可拆式連接；主活塞設(shè)于缸筒中，主活塞的軸心線與缸筒的軸心線、后端蓋的軸心線以及錐形活塞的軸心線重合，主活塞上設(shè)有凹槽，活塞的外徑上對(duì)稱鉆有2個(gè)孔，鋼球設(shè)于這2個(gè)徑向孔內(nèi)，主活塞設(shè)中心孔，活塞桿上設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)和螺紋，凸臺(tái)用于主活塞的定位，活塞桿螺母用于主活塞與活塞桿的聯(lián)接；錐形活塞設(shè)于前端蓋內(nèi)，錐形活塞設(shè)通孔，活塞的后端成錐形，其前端由定位彈簧頂住，其止推口由定位環(huán)的前端卡住，錐形活塞設(shè)有油孔；定位彈簧設(shè)在前端蓋的內(nèi)部，頂住錐形活塞的前端。
2.如權(quán)利要求1所述的伸出位自鎖式液壓缸，其特征在于所述凹槽為環(huán)形圓弧凹槽。
3.如權(quán)利要求1所述的伸出位自鎖式液壓缸，其特征在于所述凹槽為軸向環(huán)形凹槽。
4.如權(quán)利要求1所述的伸出位自鎖式液壓缸，其特征在于所述前端蓋與缸筒可拆式連 接采用定位環(huán)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的伸出位自鎖式液壓缸，其特征在于所述主活塞設(shè)有2個(gè)徑向的 圓柱形通道，供鋼球存放。
6.如權(quán)利要求1所述的伸出位自鎖式液壓缸，其特征在于所述缸筒前端內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形 圓弧凹槽，圓弧的直徑與鋼球的直徑相同。
7.如權(quán)利要求1所述的伸出位自鎖式液壓缸，其特征在于在錐形活塞的外徑上設(shè)有油孔。
專利摘要伸出位自鎖式液壓缸，涉及一種液壓缸。提供一種控制精度較高、穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的伸出位自鎖式液壓缸。設(shè)缸筒、前端蓋、后端蓋、錐形活塞、主活塞、活塞桿、定位環(huán)、彈簧、鋼球、活塞桿螺母。缸筒設(shè)有中心通孔，缸筒筒壁設(shè)有進(jìn)出油孔，缸筒前端內(nèi)壁設(shè)有凹槽；前端蓋與缸筒由定位環(huán)形成可拆式連接，定位環(huán)設(shè)于缸筒和前端蓋之間，后端蓋與缸筒可拆式連接；主活塞設(shè)于缸筒中，主活塞上設(shè)凹槽，活塞外徑上設(shè)有2個(gè)孔，鋼球設(shè)于孔內(nèi)，主活塞設(shè)中心孔，活塞桿上設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)和螺紋，錐形活塞設(shè)于前端蓋內(nèi)，錐形活塞設(shè)通孔，活塞前端由定位彈簧頂住，其止推口由定位環(huán)的前端卡住，錐形活塞設(shè)有油孔；定位彈簧設(shè)在前端蓋的內(nèi)部，頂住錐形活塞的前端。
文檔編號(hào)F15B15/26GK201661543SQ20102011358
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者吳榕, 唐雯, 林文祥 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)