一种有级钢球锁止液压缸的制作方法
【专利摘要】一种有级钢球锁止液压缸，属于锁止液压缸【技术领域】，所解决的技术问题是提供一种任意需要行程段均可以机械自动锁定的有级闭式锁止液压缸，所采用的技术方案：外缸筒与缸盖螺纹连接，在外缸筒内壁设有多道径向沟槽，内缸筒设置在外缸筒内腔且与外缸筒内壁间隙配合，活塞杆、锁定活塞均设置在内缸筒的内腔，活塞杆的一端与内缸筒内壁间隙配合，另一端穿过缸盖后被锁母固定，锁定活塞的内壁与活塞杆间隙配合、外壁设有凹槽和凸台且凸台与内缸筒内壁间隙配合，锁定活塞远离缸盖的一端设有钢丝挡圈，另一端弹性连接弹簧的一端，弹簧的另一端设置在弹簧座的内腔，油管一端穿过活塞杆内腔与内缸筒内腔连通，另一端伸到活塞杆内腔外，本实用新型用于锁止液压缸。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 一种有级钢球锁止液压缸，属于锁止液压缸【技术领域】。 一种有级钢球锁止液压缸
【背景技术】
[0002] 随着世界各行各业机械化程度的提高，机械锁止液压缸的应用越来越广泛现有的 锁定液压缸按锁定位置分为行程两端锁定与需要行程段锁定两种形式。钢球锁定即为行程 两端锁定，需要行程段锁定有配合面过盈、外插销珠、外加压紧套、螺旋丝杠活塞杆、锥面摩 擦压紧等形式。
[0003] 外插销珠与外加压紧套锁定为手动锁定，不适应现代化操作。
[0004] 螺旋丝杠活塞杆锁定为自动操作，但每一根液压缸要求有一个专用动力机构与动 力源，附加系统复杂、机构庞大，不满足装备精装简化快速的要求。
[0005] 锥面摩擦压紧锁定机构简单，但锥面压紧反推力有限，不满足大吨位装备工作需 要。
[0006] 配合面过盈锁定对过盈量要求非常严格，过盈量大，开锁压力大，对油源与油路要 求高；过盈量小，锁定力小，锁定不可靠，相应吨位油缸的过盈量控制在几丝之间，同时对产 品原材料、机加工艺、热处理的要求相应提高，造成加工难度大，成品率低，不适合高效发展 及能耗降低的要求。 实用新型内容
[0007] 本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供一种任意需要 行程段均可以机械自动锁定的有级闭式锁止液压缸，来满足各种装备的特殊需要。
[0008] 为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案：一种有级钢球锁止液压缸， 包括外缸筒、内缸筒、活塞杆、油管、锁定活塞、钢球、弹簧、弹簧座和缸盖，所述外缸筒与所 述缸盖螺纹连接，在外缸筒内壁设置有多道径向沟槽，所述内缸筒设置在外缸筒内腔且与 外缸筒内壁间隙配合，在内缸筒外壁设有一圈可放置钢球的径向圆周孔，所述活塞杆、锁定 活塞均设置在内缸筒的内腔，活塞杆的一端与内缸筒内壁间隙配合，另一端穿过缸盖后被 锁母固定，所述锁定活塞的内壁与活塞杆间隙配合且内壁可与活塞杆内腔接通，锁定活塞 的外壁设有凹槽和凸台且凸台与内缸筒内壁间隙配合，锁定活塞远离缸盖的一端设置有对 锁定活塞轴向限位的钢丝挡圈，另一端弹性连接弹簧的一端，所述弹簧的另一端设置在弹 簧座的内腔，所述弹簧座沿活塞杆轴向安装在内缸筒内腔和活塞杆外径之间，所述油管一 端穿过活塞杆内腔与内缸筒内腔连通，另一端穿过缸盖、活塞杆伸到活塞杆内腔外；
[0009] 所述锁定活塞的内径和外径均设置有密封导向圈，所述活塞杆与内缸筒间隙配合 的一端外径也设置有密封导向圈，在所述外缸筒靠近缸盖的一端设置有防尘圈和导向圈。
[0010] 所述内缸筒不设置弹簧、弹簧座的一端连接有支撑球头，所述支撑球头装在球窝 底盘中，所述球窝底盘和球窝压盘通过螺纹将支撑球头固定，所述支撑球头安装有密封圈。 [0011] 所述球窝底盘可沿支撑球头转动。
[0012] 在所述油管穿过缸盖、活塞杆伸到活塞杆内腔外的一端设置有接头。
[0013] 所述弹簧座与内缸筒之间沿内缸筒轴向设置有挡圈。
[0014] 所述外缸筒内壁的多道径向沟槽为等距间隔设置。
[0015] 本实用新型和现有技术相比具有以下有益效果。
[0016] 一、通过在外缸筒内腔设置有多道可卡住钢球的径向沟槽，在内缸筒外壁设一圈 放置钢球的径向圆周孔，在活塞杆外径设置与活塞杆间隙配合的锁定活塞，沿活塞杆内腔 设置油管。在内缸筒处于锁止状态时，钢球卡在外缸筒径向沟槽和内缸筒径向圆周孔之间， 当沿油管对活塞杆和内缸筒之间形成的反腔（即b腔）供油时，油推动锁定活塞并压缩弹簧 向缸盖一端轴向移动，当锁定活塞外径上的凹槽移动到钢球的正下方位置，钢球就脱离外 缸筒的沟槽进入锁定活塞外径的凹槽，使得钢球的顶部低于内缸筒的外径，此时内缸筒处 于解锁状态，内缸筒具备伸缩条件，同时压力油从锁定活塞与活塞杆相通的出口流出；
[0017] 然后对活塞杆和内缸筒之间形成的正腔(即a腔)供油，内缸筒开始伸长，随着内缸 筒伸到到某一预定位置，正反腔不供压力油，锁定活塞在弹簧作用下开始向远离缸盖的一 端轴向方向，于是钢球逐渐从锁定活塞的凹槽退出，直到钢球运动到锁定活塞的凸台上，钢 球重新卡在外缸筒径向沟槽和内缸筒径向圆周孔之间，此时钢球被外缸筒的沟槽锁定，同 时内缸筒也被钢球锁定，锁定活塞这种通过凸台实现的闭式机械锁定稳定可靠；
[0018] 随着钢球运动到外缸筒的不同位置的沟槽，可以对液压缸的任意需要行程段进行 机械锁定。如此，本实用新型通过简单的操作，不需要附加控制能源与元件，就快速可靠的 实现了对液压缸的任意需要行程段的机械锁定，避免了现有技术的全行程机械锁止机构中 出现的锁定不可靠问题，同时本实用新型外形简洁，结构紧凑，占用空间小，可广泛应用于 各种任意需要行程段锁定的设备。
[0019] 二、通过在内缸筒的一端连接装在球窝底盘中的支撑球头，支撑球头安装密封圈， 支撑球头被球窝底盘和球窝压盘通过螺纹固定，可将本实用新型用作各种军用装备、民用 工程车辆或其它在工作时泵源不工作但能长期可靠锁定，无任何软腿现象的设备支腿液压 缸中；
[0020] 球窝底盘可沿支撑球头转动使得本实用新型对不平整场地的适应性大大增强，使 用方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0022] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0023] 图2为本实用新型的外观示意图。
[0024] 图3为图1的左视图。
[0025] 图中，1为球窝压盘，2为球窝底盘，3为支撑球头，4为外缸筒，5为内缸筒，6为活 塞杆，7为油管，8为锁定活塞，9为钢丝挡圈，10为钢球，11为弹黃，12为弹黃座，13为挡圈， 14为缸盖，15为锁母，16为接头，17为密封导向圈。
【具体实施方式】
[0026] 实施例一
[0027] 如图1-图3所不，一种有级钢球锁止液压缸，包括外缸筒4、内缸筒5、活塞杆6、油 管7、锁定活塞8、钢球10、弹簧11、弹簧座12和缸盖14,所述外缸筒4与所述缸盖14螺纹 连接，在外缸筒4内壁设置有多道径向沟槽，所述内缸筒5设置在外缸筒4内腔且与外缸筒 4内壁间隙配合，在内缸筒5外壁设有一圈可放置钢球10的径向圆周孔，所述活塞杆6、锁 定活塞8均设置在内缸筒5的内腔，活塞杆6的一端与内缸筒4内壁间隙配合，另一端穿过 缸盖14后被锁母15固定，所述锁定活塞8的内壁与活塞杆6间隙配合且内壁可与活塞杆 6内腔接通，锁定活塞8的外壁设有凹槽和凸台且凸台与内缸筒4内壁间隙配合，锁定活塞 8远离缸盖14的一端设置有对锁定活塞8轴向限位的钢丝挡圈9,另一端弹性连接弹簧12 的一端，所述弹簧12的另一端设置在弹簧座13的内腔，所述弹簧座13沿活塞杆6轴向安 装在内缸筒5内腔和活塞杆6外径之间，所述油管7 -端穿过活塞杆6内腔与内缸筒4内 腔连通，另一端穿过缸盖14、活塞杆6伸到活塞杆6内腔外；
[0028] 所述锁定活塞8的内径和外径均设置有密封导向圈17,所述活塞杆6与内缸筒4 间隙配合的一端外径也设置有密封导向圈17。在所述外缸筒4靠近缸盖14的一端设置有 防尘圈和导向圈。
[0029] 在所述油管7穿过缸盖14、活塞杆6伸到活塞杆6内腔外的一端设置有接头16。
[0030] 所述弹簧座13与内缸筒5之间沿内缸筒5轴向设置有挡圈13。
[0031] 所述外缸筒4内壁的多道径向沟槽为等距间隔设置。
[0032] 本实用新型外缸筒4内壁的多道径向沟槽的间距以及大小可根据实际工作需要 设计调整。
[0033] 所述锁定活塞8内径和外径均安装密封导向圈，能够挡住外界杂物进入油腔b腔 中，同时起对锁定活塞8导向作用。
[0034] 所述外缸筒4上安装的防尘圈能够隔离灰尘、水、汽等杂物进入，保证外缸筒4沟 槽的清洁。
[0035] 所述弹簧11安装在弹簧座12中，可以防止弹簧11与内缸筒5和活塞杆6接触， 还可以限制弹簧11轴向移动。
[0036] 所述外缸筒4,内缸筒5,缸盖14,油管7,钢丝挡圈9,钢球10,弹簧11，挡圈13,锁 母15,接头16,密封导向圈17均为现有技术。
[0037] 实施例二
[0038] 如图卜图3所不，一种有级钢球锁止液压缸，包括外缸筒4、内缸筒5、活塞杆6、油 管7、锁定活塞8、钢球10、弹簧11、弹簧座12和缸盖14,所述外缸筒4与所述缸盖14螺纹 连接，在外缸筒4内壁设置有多道径向沟槽，所述内缸筒5设置在外缸筒4内腔且与外缸筒 4内壁间隙配合，在内缸筒5外壁设有一圈可放置钢球10的径向圆周孔，所述活塞杆6、锁 定活塞8均设置在内缸筒5的内腔，活塞杆6的一端与内缸筒4内壁间隙配合，另一端穿过 缸盖14后被锁母15固定，所述锁定活塞8的内壁与活塞杆6间隙配合且内壁可与活塞杆 6内腔接通，锁定活塞8的外壁设有凹槽和凸台且凸台与内缸筒4内壁间隙配合，锁定活塞 8远离缸盖14的一端设置有对锁定活塞8轴向限位的钢丝挡圈9,另一端弹性连接弹簧12 的一端，所述弹簧12的另一端设置在弹簧座13的内腔，所述弹簧座13沿活塞杆6轴向安 装在内缸筒5内腔和活塞杆6外径之间，所述油管7 -端穿过活塞杆6内腔与内缸筒4内 腔连通，另一端穿过缸盖14、活塞杆6伸到活塞杆6内腔外；
[0039] 所述锁定活塞8的内径和外径均设置有密封导向圈17,所述活塞杆6与内缸筒4 间隙配合的一端外径也设置有密封导向圈17。在所述外缸筒4靠近缸盖14的一端设置有 防尘圈和导向圈。
[0040] 所述内缸筒5不设置弹簧11、弹簧座12的一端连接有支撑球头3,所述支撑球头 3装在球窝底盘2中，所述球窝底盘2和球窝压盘1通过螺纹将支撑球头3固定，所述支撑 球头3安装有密封圈。
[0041] 所述球窝底盘2可沿支撑球头3转动。
[0042] 在所述油管7穿过缸盖14、活塞杆6伸到活塞杆6内腔外的一端设置有接头16。
[0043] 所述弹簧座13与内缸筒5之间沿内缸筒5轴向设置有挡圈13。
[0044] 所述外缸筒4内壁的多道径向沟槽为等距间隔设置。
[0045] 本实用新型外缸筒4内壁的多道径向沟槽的间距以及大小可根据实际工作需要 设计调整。
[0046] 所述锁定活塞8内径和外径均安装密封导向圈，能够挡住外界杂物进入油腔b腔 中，同时起对锁定活塞8导向作用。
[0047] 所述外缸筒4上安装的防尘圈能够隔离灰尘、水、汽等杂物进入，保证外缸筒4沟 槽的清洁。
[0048] 所述弹簧11安装在弹簧座12中，可以防止弹簧11与内缸筒5和活塞杆6接触， 还可以限制弹簧11轴向移动。
[0049] 所述外缸筒4,内缸筒5,缸盖14,油管7,钢丝挡圈9,钢球10,弹簧11，挡圈13,锁 母15,接头16,密封导向圈17均为现有技术。
【权利要求】
1. 一种有级钢球锁止液压缸，其特征在于：包括外缸筒（4)、内缸筒（5)、活塞杆（6)、油 管（7)、锁定活塞（8)、钢球（10)、弹簧（11)、弹簧座（12)和缸盖（14)，所述外缸筒（4)与所 述缸盖（14)螺纹连接，在外缸筒（4)内壁设置有多道径向沟槽，所述内缸筒（5)设置在外缸 筒（4)内腔且与外缸筒（4)内壁间隙配合，在内缸筒（5)外壁设有一圈可放置钢球（10)的 径向圆周孔，所述活塞杆（6)、锁定活塞（8)均设置在内缸筒（5)的内腔，活塞杆（6)的一端 与内缸筒（4)内壁间隙配合，另一端穿过缸盖（14)后被锁母（15)固定，所述锁定活塞（8) 的内壁与活塞杆（6)间隙配合且内壁可与活塞杆（6)内腔接通，锁定活塞（8)的外壁设有凹 槽和凸台且凸台与内缸筒（4)内壁间隙配合，锁定活塞（8)远离缸盖（14)的一端设置有对 锁定活塞（8)轴向限位的钢丝挡圈（9)，另一端弹性连接弹簧（12)的一端，所述弹簧（12)的 另一端设置在弹簧座（13 )的内腔，所述弹簧座（13 )沿活塞杆（6 )轴向安装在内缸筒（5 )内 腔和活塞杆（6)外径之间，所述油管（7) -端穿过活塞杆（6)内腔与内缸筒（4)内腔连通， 另一端穿过缸盖（14)、活塞杆（6)伸到活塞杆（6)内腔外； 所述锁定活塞（8)的内径和外径均设置有密封导向圈（17)，所述活塞杆（6)与内缸筒 (4)间隙配合的一端外径也设置有密封导向圈（17)，在所述外缸筒（4)靠近缸盖（14)的一 端设置有防尘圈和导向圈。
2. 根据权利要求1所述的一种有级钢球锁止液压缸，其特征在于：所述内缸筒（5)不设 置弹簧（11)、弹簧座（12 )的一端连接有支撑球头（3 )，所述支撑球头（3 )装在球窝底盘（2 ) 中，所述球窝底盘（2)和球窝压盘（1)通过螺纹将支撑球头（3)固定，所述支撑球头（3)安 装有密封圈。
3. 根据权利要求2所述的一种有级钢球锁止液压缸，其特征在于：所述球窝底盘（2)可 沿支撑球头（3)转动。
4. 根据权利要求1或2所述的一种有级钢球锁止液压缸，其特征在于：在所述油管（7) 穿过缸盖（14)、活塞杆（6)伸到活塞杆（6)内腔外的一端设置有接头（16)。
5. 根据权利要求1或2所述的一种有级钢球锁止液压缸，其特征在于：所述弹簧座 (13)与内缸筒（5)之间沿内缸筒（5)轴向设置有挡圈（13)。
6. 根据权利要求1或2所述的一种有级钢球锁止液压缸，其特征在于：所述外缸筒（4) 内壁的多道径向沟槽为等距间隔设置。
【文档编号】F15B15/26GK203847468SQ201420150007
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】武丽明, 杨护红, 韩晓, 胡秀全, 孙涛, 郭金龙, 张艳云, 景小海, 王浩 申请人:长治清华机械厂, 中国运载火箭技术研究院