CN221990689U - 一种活塞杆自锁液压缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种活塞杆自锁液压缸，包括缸体、在缸体内往复运动的活塞杆以及与活塞杆末端连接的自锁机构，所述活塞杆的末端转动连接有球座；所述自锁机构在活塞杆缩回时处于锁定状态，此时自锁机构抑制活塞杆自重下沉，所述自锁机构在活塞杆启动伸出时解锁。本实用新型通过在支腿油缸原来结构基础上，在活塞杆前端设计自锁机构，当活塞杆缩回后，通过自锁机构将活塞杆锁紧在缸体上，能有效防止活塞杆自重下沉，降低活塞杆自锁液压缸小腔泄漏量要求，降低车辆行驶过程中的安全隐患。

Description

一种活塞杆自锁液压缸

技术领域

本实用新型涉及特种车辆设计技术领域，尤其涉及一种活塞杆自锁液压缸，特别涉及一种支腿油缸。

背景技术

在有些特种车辆设备上，会使用支腿油缸，它竖直安装在车辆上，缸体一般安装固定车架上，活塞杆朝下(地面)悬空。支腿油缸的作用是当车辆行驶过程时，支腿油缸活塞杆缩回，轮胎着地行驶，当车辆不行驶开始作业时，活塞杆伸出支撑在地面上，轮胎悬空，支腿油缸给车辆设备工作时提供平稳的工作平台。

支腿油缸在使用过程中，当活塞杆伸出时，要求大腔低泄漏、保压性能要好，给车辆设备提供稳定的支撑力；当活塞杆缩回时，要求小腔低泄漏(甚至零泄漏)，防止活塞杆长期悬空，在自身重力作用下下沉，影响车辆行驶。支腿油缸两腔一般会安装液压锁，使得活塞杆在伸出或完全缩回时，锁住活塞杆自锁液压缸腔内油压，起到保压作用。但是油缸密封圈和液压锁无法做到零泄漏，如果车辆设备长期停车，支腿油缸活塞杆长期悬空，在自身重力作用下会发生下沉，只能在车辆启动后对支腿油缸活塞杆重新进行缩回动作，避免伸出的活塞杆影响车辆行驶，而这一动作容易遗忘，给车辆行驶带来安全隐患。

实用新型内容

为了解决现有技术中的支腿油缸在活塞杆长期悬空时，容易因自身重力发生下沉，影响车辆行驶的技术问题，本实用新型提供了一种活塞杆自锁液压缸来解决上述问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种活塞杆自锁液压缸，包括缸体、在缸体内往复运动的活塞杆以及与活塞杆末端连接的自锁机构，所述活塞杆的末端转动连接有球座；所述自锁机构在活塞杆缩回时处于锁定状态，此时自锁机构抑制活塞杆自重下沉，所述自锁机构在活塞杆启动伸出时解锁。

进一步的，所述自锁机构包括与缸体固定的导向组件以及与活塞杆固定的锁紧套，所述活塞杆的末端转动连接有球座。

所述锁紧套的上端连接有弹性套，所述弹性套的外周面具有径向凸起的第一凸环，且弹性套设有若干轴向延伸的切缝，所述导向组件的内周面具有径向凸起的第二凸环；自由状态下，所述第二凸环的内径小于第一凸环的外径，当活塞杆处于伸出状态时，锁紧套位于导向组件的下方，当活塞杆处于缩回状态时，弹性套经过第二凸环进入导向组件内，此时第一凸环抵在第二凸台内端面，自锁机构锁定。

进一步的，所述第一凸环的上端和第二凸环的下端均设有引入倒角。

进一步的，所述活塞杆的下端设有球头，球头与球座铰接，锁紧套位于球头的上方。

进一步的，所述缸体上设有起点接近开关和终点接近开关，所述锁紧套的下端还连接有导杆，所述导杆上设有感应块，当活塞杆处于缩回状态时，所述感应块与起点接近开关正对，当活塞杆处于伸出状态时，所述感应块与终点接近开关正对。

进一步的，所述导向组件包括导向套和导向压盖，导向套与缸体固定连接，导向压盖固定于导向套的下端，且导向压盖与活塞杆之间具有供弹性套往复运动的空间，第二凸环位于导向压盖的内周面。

进一步的，位于所述球座上方的活塞杆外周面设置有弹性垫，所述弹性垫处于压缩状态，且弹性垫与球座抵接。

进一步的，所述锁紧套的底部固定有固定罩，固定罩具有向球座方向延伸的限位环，弹性垫容纳在限位环与活塞杆之间。

进一步的，所述弹性垫采用橡胶材质制成。

进一步的，所述导向压盖包括轴向相接的固定段、限位段和锁紧段，所述固定段固定于缸体与导向套的径向间隙之间，所述限位段抵接于缸体的末端，所述锁紧段与弹性套配合，第二凸环位于锁紧段的内周面。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过在支腿油缸原来结构基础上，在活塞杆前端设计自锁机构，当活塞杆缩回后，通过自锁机构将活塞杆锁紧在缸体上，能有效防止活塞杆自重下沉，降低活塞杆自锁液压缸小腔泄漏量要求，降低车辆行驶过程中的安全隐患。

(2)本实用新型利用弹性套和导向组件上的凸环之间的配合实现自锁功能，结构简单，且为完全机械化结构，不需要电器元件控制，使用成本低。

(3)本实用新型通过在活塞杆和球头间增加弹性垫来限制球座的自由摆动，避免球座在悬空的状态下行驶时自由晃动。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型所述的活塞杆自锁液压缸处于缩回状态时的示意图；

图2是本实用新型中锁紧套的示意图；

图3是本实用新型中导向压盖的示意图。

图中，1、缸体，2、活塞杆，3、球座，4、活塞，5、锁紧套，6、限位环，7、导向组件，701、导向套，702、导向压盖，7021、固定段，7022、限位段，7023、锁紧段，8、弹性套，9、第一凸环，10、切缝，11、第二凸环，12、引入倒角，13、球头，14、起点接近开关，15、终点接近开关，16、导杆，17、感应块，18、弹性垫，19、固定罩。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型所述活塞杆自锁液压缸各部件的位置关系以其安装在车辆上时的状态为准，指示方位的术语“下”是指与重力方向相同的方向，“上”是指与重力方向相反的方向。

实施例一

如图1-图3所示，一种活塞杆自锁液压缸，包括缸体1，缸体1内滑动连接有活塞4，活塞4的下端连接活塞杆2的上端，活塞杆2的下端伸出缸体1，活塞4的两侧形成两个液压腔体，通过控制液压油进出两个液压腔体内使活塞杆2在缸体1内往复运动。

活塞杆2末端连接有自锁机构和球座3，球座3与活塞杆2转动连接；所述自锁机构在活塞杆2缩回时处于锁定状态，此时自锁机构抑制活塞杆2自重下沉，所述自锁机构在活塞杆2启动伸出时解锁。所述自锁机构可以采用机械结构自锁，也可以通过电控实现自锁，例如可以通过控制器控制自锁机构与活塞杆自锁液压缸的启动时间差。电控方式对电器元件的精度要求较高，使用和维修成本较大。

采用机械结构自锁则是使自锁机构的自锁力大于活塞杆2的自重，小于活塞杆2启动后的推力。所述自锁机构可以但不仅限于采用如下结构：包括与缸体1固定的导向组件7以及与活塞杆2固定的锁紧套5，活塞杆2的末端转动连接有球座3。

锁紧套5的上端连接有弹性套8，弹性套8的外周面具有径向凸起的第一凸环9，且弹性套8设有若干轴向延伸的切缝10，所述导向组件7的内周面具有径向凸起的第二凸环11；自由状态下，第二凸环11的内径小于第一凸环9的外径，当活塞杆2处于伸出状态时，锁紧套5位于导向组件7的下方，当活塞杆2处于缩回状态时，弹性套8经过第二凸环11进入导向组件7内，此时第一凸环9抵在第二凸台内端面，自锁机构锁定。

切缝10延伸至弹性套8的上端(如图2所示)，使弹性套8具有扩张和收缩的弹性，导向组件7为活塞杆2的轴向往复运动提供导向作用，避免活塞杆2倾斜。当活塞杆2完全伸出时，锁紧套5(包括弹性套8)位于导向组件7下方，此时弹性套8处于自由扩张状态。当车辆需要启动行驶时，活塞杆2向缸体1内运动，弹性套8到达导向组件7时会在导向组件7端口作用下收缩并进入导向组件7内，当第一凸环9越过第二凸环11后，弹性套8会再次自由扩张，使第一凸环9抵在第二凸环11的上端面，从而抑制活塞杆2因自重作用下垂。

在进一步设计中，为了避免弹性套8无法从下方进入导向组件7，第一凸环9的上端和第二凸环11的下端均设有引入倒角12，当弹性套8处于自由扩张状态时，弹性套8的上端外径略(位于第一凸环9的上端)小于导向组件7下端的内径(位于第二凸环11的下端)。也可以在第一凸环9的下方设置引入倒角12，避免弹性套8从导向组件7内部向外运动时出现卡顿。

球座3用于在活塞杆2伸出支撑时根据地表实际情况调节角度。球座3与活塞杆2的转动连接通常通过如下结构实现：活塞杆2的下端设有球头13，球头13与球座3铰接，锁紧套5位于球头13的上方。

本实施例中，导向组件7包括导向套701和导向压盖702，导向套701与缸体1固定连接，导向压盖702固定于导向套701的下端，且导向压盖702与活塞杆2之间具有供弹性套8往复运动的空间，第二凸环11位于导向压盖702的内周面。如图1所示，导向套701与导向压盖702分体设置，便于拆装，导向套701位于活塞杆2和缸体1之间，对活塞杆2起到轴向导向作用，导向压盖702与缸体1和导向套701可拆卸连接，当第二凸环11磨损后，方便更换导向压盖702。导向压盖702具体包括轴向相接的固定段7021、限位段7022和锁紧段7023，固定段7021固定于缸体1与导向套701的径向间隙之间，限位段7022抵接于缸体1的末端，锁紧段7023与弹性套8配合，第二凸环11位于锁紧段7023的内周面。在导向压盖702的内部留出限位段7022和锁紧段7023空间，供弹性套8插入固定。

工作原理：当活塞杆2在油压作用下缩回时，锁紧套5外的第一凸环9在拉力作用下切缝10处收缩变小并通过导向压盖702内孔的第二凸环11，当处于全缩状态时，锁紧套5外的第一凸环9复位并卡在导向压盖702内孔的第二凸环11后端，起到自锁作用，防止活塞杆2在自重作用下坠落；当活塞杆2在油压作用下伸出时，锁紧套5外的第一凸环9在推力作用下切缝10处收缩变小通过导向压盖702内孔的第二凸环11伸出，越过第二凸环11后，第一凸环9复位。该自锁结构在活塞杆2全缩状态能有效地锁紧活塞杆2，即使活塞4下方的液压腔内没有油压，也能防止活塞杆2下沉。

实施例二

为了精准控制活塞杆2的伸出和缩回长度，本实施例在实施例一的基础上作如下改进，缸体1上设有起点接近开关14和终点接近开关15，锁紧套5的下端还连接有导杆16，导杆16上设有感应块17，当活塞杆2处于缩回状态时，感应块17与起点接近开关14正对，当活塞杆2处于伸出状态时，感应块17与终点接近开关15正对。起点接近开关14和终点接近开关15均为距离传感器，将起点接近开关14、终点接近开关15和活塞杆自锁液压缸的油口处阀门均与控制器电连接，如图1所示，起点接近开关14位于上方，终点接近开关15位于下方，当起点接近开关14与感应块17正对时，活塞杆2停止缩回，当终点接近开关15与感应块17正对时，活塞杆2停止伸出。

本实施例通过在缸体1上增加行程起点和末端位置的接近开关，安装在导杆16上的感应块17在活塞杆2伸缩过程能有效检测活塞杆2行程状态。

实施例三

在实施例一或者实施例二的基础上，位于球座3上方的活塞杆2外周面设置有弹性垫18，弹性垫18处于压缩状态，且弹性垫18与球座3抵接。在弹性垫18弹力作用下且球座3悬空状态时，球座3的端面始终与活塞杆2垂直且不会晃动，当球座3着地时，地面对球座3的支撑力克服弹性垫18弹力可以进行角度调整。该结构在保证活塞杆2伸出支撑时球座3角度可调的前提下，避免了活塞杆2缩回时球座3自由晃动与其他结构件碰撞的可能。

作为优选的，锁紧套5的底部固定有固定罩19，固定罩19具有向球座3方向延伸的限位环6，弹性垫18容纳在限位环6与活塞杆2之间。弹性垫18优选采用橡胶材质制成，在其他可选实施方式中，弹性垫18也可以为弹簧。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种活塞杆自锁液压缸，其特征在于：包括缸体(1)、在缸体(1)内往复运动的活塞杆(2)以及与活塞杆(2)末端连接的自锁机构，所述活塞杆(2)的末端转动连接有球座(3)；所述自锁机构在活塞杆(2)缩回时处于锁定状态，此时自锁机构抑制活塞杆(2)自重下沉，所述自锁机构在活塞杆(2)启动伸出时解锁。

2.根据权利要求1所述的活塞杆自锁液压缸，其特征在于：所述自锁机构包括与缸体(1)固定的导向组件(7)和与活塞杆(2)固定的锁紧套(5)；

所述锁紧套(5)的上端连接有弹性套(8)，所述弹性套(8)的外周面具有径向凸起的第一凸环(9)，且弹性套(8)设有若干轴向延伸的切缝(10)，所述导向组件(7)的内周面具有径向凸起的第二凸环(11)；自由状态下，所述第二凸环(11)的内径小于第一凸环(9)的外径，当活塞杆(2)处于伸出状态时，锁紧套(5)位于导向组件(7)的下方，当活塞杆(2)处于缩回状态时，弹性套(8)经过第二凸环(11)进入导向组件(7)内，此时第一凸环(9)抵在第二凸台内端面，自锁机构锁定。

3.根据权利要求2所述的活塞杆自锁液压缸，其特征在于：所述第一凸环(9)的上端和第二凸环(11)的下端均设有引入倒角(12)。

4.根据权利要求2所述的活塞杆自锁液压缸，其特征在于：所述活塞杆(2)的下端设有球头(13)，球头(13)与球座(3)铰接，锁紧套(5)位于球头(13)的上方。

5.根据权利要求2所述的活塞杆自锁液压缸，其特征在于：所述缸体(1)上设有起点接近开关(14)和终点接近开关(15)，所述锁紧套(5)的下端还连接有导杆(16)，所述导杆(16)上设有感应块(17)，当活塞杆(2)处于缩回状态时，所述感应块(17)与起点接近开关(14)正对，当活塞杆(2)处于伸出状态时，所述感应块(17)与终点接近开关(15)正对。

6.根据权利要求2所述的活塞杆自锁液压缸，其特征在于：所述导向组件(7)包括导向套(701)和导向压盖(702)，导向套(701)与缸体(1)固定连接，导向压盖(702)固定于导向套(701)的下端，且导向压盖(702)与活塞杆(2)之间具有供弹性套(8)往复运动的空间，第二凸环(11)位于导向压盖(702)的内周面。

7.根据权利要求2所述的活塞杆自锁液压缸，其特征在于：位于所述球座(3)上方的活塞杆(2)外周面设置有弹性垫(18)，所述弹性垫(18)处于压缩状态，且弹性垫(18)与球座(3)抵接。

8.根据权利要求7所述的活塞杆自锁液压缸，其特征在于：所述锁紧套(5)的底部固定有固定罩(19)，固定罩(19)具有向球座(3)方向延伸的限位环(6)，弹性垫(18)容纳在限位环(6)与活塞杆(2)之间。

9.根据权利要求7所述的活塞杆自锁液压缸，其特征在于：所述弹性垫(18)采用橡胶材质制成。

10.根据权利要求6所述的活塞杆自锁液压缸，其特征在于：所述导向压盖(702)包括轴向相接的固定段(7021)、限位段(7022)和锁紧段(7023)，所述固定段(7021)固定于缸体(1)与导向套(701)的径向间隙之间，所述限位段(7022)抵接于缸体(1)的末端，所述锁紧段(7023)与弹性套(8)配合，第二凸环(11)位于锁紧段(7023)的内周面。