可调型机械式自锁液压缸

摘要

本发明公开了一种可调型机械式自锁液压缸，涉及液压执行元件。本发明有一缸筒，缸筒内安装一活塞，活塞上安装一活塞杆，缸筒的前、后端对应可拆卸安装前、后端盖，缸筒壁上设有进、出油口，在活塞杆的中心设有中心通孔，中心通孔内安装一定位挡板和挡板弹簧，定位挡板与中心通孔表面滑动配合，在中心通孔前端内壁上对称设有凹槽，凹槽内设有锁块，锁块与凹槽底端之间设有锁块弹簧；无杆腔内安装一锁杆，锁杆的一端伸出后端盖，另一端上下对称设有卡槽，锁块的底端与卡槽相配合，在锁杆与后端盖的连接处设有锁紧装置；靠近后端盖的活塞端壁上对称设有进油小孔。通过自身的机械自锁结构在相应位置实现自锁功能，进一步拓宽液压缸的使用范围。

说明书

技术领域

本发明涉及液压执行元件，具体是一种可调型机械式自锁液压缸，具有在不 同位置实现自锁功能，且精度高，安全可靠，能保持长时间锁紧的机械式自锁液 压缸。

背景技术

液压传动因其功率密度大、易于实现无级调速、标准化、自动化程度高而 广泛应用农业机械、工程机械、航空航天等各种场合。液压缸作为液压系统的重 要执行元件之一，几乎是所有液压传动系统中必不可少的元件之一，是液压系统 中实现往复运动的重要手段，这也是液压传动相对机械传动的重要优势之一。 在某些场合，需要执行元件长时间固定不动，具有自锁功能的液压缸正是针对这 一要求而产生的。通常情况，实现自锁功能的液压缸主要有三种途径：一是在液 压系统中使用液压锁(或者平衡阀)；二是在液压缸内使用锁紧套；三是采用插 销机构或垫块固定活塞杆。

对于这些主要的三类自锁方式，都有各自优势和应用范围，但由于其原理 或结构上的问题，也存在着一定的不足之处。对采用液压锁自锁的液压系统，随 着缸体和液压锁本身的泄漏，包括内泄漏和外泄漏，使液压缸活塞杆难以长时间 定位，易造成“软腿”现象。同时锁定的可靠性受到液压锁元件和液压缸密封件 质量、液压油清洁度等的影响。对于在缸体内使用液压锁紧套，其锁紧方法能锁 定的负荷力不大，需高压油解锁，而且一旦漏油，也不能满足长时间、高精度的 锁紧。对于采用插销机构或垫块固定活塞杆的锁紧方式需人工搬动插销或垫块， 操作相对繁琐。

鉴于液压缸的使用范围广泛，及现有主要液压锁紧方式存在的不足，当液 压缸在某一位置需要长时间锁定、定位要求高，安全性能好，如航空航天场合， 采用液压锁等方式就难以满足要求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种可调型机械式自锁液压缸， 通过自身的机械自锁结构在相应位置都可实现自锁功能，进一步拓宽液压缸的使 用范围。

本发明是以如下技术方案实现的：一种可调型机械式自锁液压缸，包括前后 两端开口的缸筒，缸筒内安装一与缸筒内壁相配合的活塞，活塞上安装一活塞杆， 缸筒的前端可拆卸安装一前端盖，缸筒的后端可拆卸安装一后端盖，活塞杆与前 端盖紧密滑动配合；靠近前端盖的缸筒壁上设有进油口，靠近后端盖的缸筒壁上 设有出油口，在活塞的中心设有中心通孔，中心通孔内安装一定位挡板和挡板弹 簧，定位挡板与中心通孔表面滑动配合，在中心通孔前端内壁上对称设有凹槽， 凹槽内设有锁块，锁块与凹槽底端之间设有锁块弹簧；无杆腔内安装一沿筒体轴 线滑动的锁杆，锁杆的一端伸出后端盖，另一端上下对称设有卡槽，锁块的底端 与卡槽相配合，在锁杆与后端盖的连接处设有锁紧装置；靠近后端盖的活塞端壁 上对称设有与凹槽相通的进油小孔。

本发明的有益效果是：缸筒内部设有可移动式锁杆，通过锁紧装置将锁杆固 定，活塞内部设有锁块和定位挡板，当活塞运动到指定位置时，锁杆抵压定位挡 板，可伸缩的锁块将卡在锁杆的卡槽上，实现自锁；当活塞杆要收回时，液压油 通过进油小孔先将锁块压回，带杆活塞移动，实现解锁功能；定位挡板弹簧在工 作过程中起到液压缸缓冲装置作用，锁杆中空出可安装钢索，在紧急情况下，可 用人工方法将锁杆拉回开锁。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明锁紧状态示意图；

图中：1、端盖，2、进油口，3、缸筒，4、活塞，5、锁块弹簧，6、锁块， 7、出油口，8、后端盖，9、锥形中空螺母，10、锁杆，11、卡套，12、进油小 孔，13、定位挡板，14、挡板弹簧,15、活塞杆。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述。

如图1所示，一种可调型机械式自锁液压缸有一前后两端开口的缸筒3，缸 筒3内安装一与缸筒内壁相配合的活塞4，活塞4上安装一活塞杆15，缸筒3 的前端可拆卸安装一前端盖1，缸筒3的后端可拆卸安装一后端盖8，活塞杆穿 过前端盖伸出缸筒3；靠近前端盖1的缸筒壁上设有进油口2，靠近后端盖8的 缸筒壁上设有出油口7，在活塞4的中心设有中心通孔，中心通孔内安装一定位 挡板13和挡板弹簧14，定位挡板13与中心通孔表面滑动配合，在中心通孔前 端内壁上对称设有凹槽，凹槽内设有锁块6，锁块与凹槽底端之间设有锁块弹簧 5；无杆腔内安装一沿筒体轴线滑动的锁杆10，锁杆10的一端伸出后端盖8，另 一端上下对称设有卡槽，锁块的底端与卡槽相配合，在锁杆与后端盖的连接处设 有锁紧装置；靠近后端盖的活塞端壁上对称设有与凹槽相通的进油小孔12。

本实施例中，锁块6采用T型锁块。锁紧装置包括锥形中空螺母9，锥形中 空螺母9内设有卡套；所述的锥形中空螺母9与后端盖螺纹连接；锁杆10与后 端盖8紧密滑动连接；锥形中空螺母9与锁杆10紧密滑动配合连接，卡套11 卡在锁杆10上，通过锥形中空螺母9拧紧将锁杆10固定在相应位置。前端盖1 和后端盖8均通过螺栓固定在缸筒的前、后端，方便拆卸。

以本实施例为例，其工作过程具体如下：

在上锁过程中，进油口2通压力油时，出油口7通回油，锁杆10在适当位 置通过卡套11装置，拧紧锥形中空螺母9将锁杆10固定；活塞4在压力油的作 用下向左平稳移动，当缸筒3内的锁杆10与活塞4内的定位挡板13接触时，将 定位挡板13推向右端，当活塞4内的锁块6越过缸筒3内部的卡槽时，T型锁 块被释放，在弹簧的作用下，卡在锁杆10上，此时活塞4牢牢的被锁死。这时 (在T型锁块承受的压力范围)无论施加多大的力，因活塞4处于死点位置，其 都将固定不动，从而保证活塞可靠固定锁紧，如图2所示。

在开锁过程中，出油口7通压力油，进油口2通回油，压力油通过缸筒3 分别流过进油小孔12，开始时由于活塞4被锁杆10锁住，所以活塞4暂时固定 不动。持续进油，T型锁块在压力油的作用下，达到一定压力，克服锁块弹簧6 的力向内移动，当T型锁块完全进入内部，活塞4便将向右平稳移动，此时，定 位挡板13在挡板弹簧14的作用下向左移动，将T型锁块限定在原始位置，故实 现解锁功能。