一种自锁液压缸的制作方法

本发明涉及液压设备技术领域，尤其涉及一种自锁液压缸。

背景技术

液压缸是一种广泛应用在现代工业液压行业中的重要元件，液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件，它结构简单、工作可靠。用液压缸来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。

在液压缸工作时，液压缸活塞杆伸出后，需要活塞杆稳定工作在当前位置，既不能伸出也不能缩回，即通常所说的自锁，传统技术上，为了实现这一功能，都是靠液压换向阀的中位机能实现自锁或者采用液压锁，但是由于阀的泄漏，自锁效果不够理想，甚至在起重机、挖掘机等大型工程机械中，会出现工程事故。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自锁液压缸，以克服现有技术中利用液压换向阀实现自锁，自锁效果差，安全系数不高的问题。

为达到上述目的，本发明的基本方案如下：一种自锁液压缸，包括外缸筒、内缸筒以及活塞杆，所述内缸筒固定安装在外缸筒内，内缸筒内滑动连接有活塞，活塞杆一端与活塞固定连接，活塞杆另一端穿过外缸筒和内缸筒，且活塞杆分别与外缸筒和内缸筒滑动配合，所述内缸筒的内壁上开设有滑槽，所述滑槽的槽口处设有用于密封滑槽的密封板，所述滑槽内滑动连接有滑板，且滑板将滑槽分隔为第一腔室和第二腔室，所述内缸筒的侧壁上设有与第一腔室连通的注油通道，所述滑板与滑槽的底部连接有第一弹簧，所述滑板上固定安装有自锁销，所述自锁销远离滑板的部分伸入到内缸筒内，所述活塞杆上设有配合自锁销的自锁槽；所述外缸筒内还设有锁紧装置，所述锁紧装置包括框体和链轮链条机构，所述活塞杆贯穿框体且与框体滑动配合，且将框体内均分为两个区域，每个区域均设有锁紧结构，锁紧结构包括与框体滑动配合的夹持板，所述夹持板与框体的底面连接有第二弹簧，所述框体内滑动连接有支撑杆，所述支撑杆伸入框体内与夹持板固定连接，所述支撑杆伸出框体的一端设有齿条；所述框体上铰接有铰接杆，所述铰接杆与框体铰接处设有扭簧，所述铰接杆远离框体的一端转动连接有滚轮，所述滚轮的侧面始终与活塞杆相抵，所述滚轮与链轮链条机构的其中一个链轮同轴连接，所述链轮链条机构的另一个链轮同轴连接有齿轮，所述齿轮与支撑杆上的齿条相互啮合。

采用本基础方案的工作原理如下：使用时，活塞杆向外伸出，滑槽内的第一弹簧处于压缩状态，内缸筒内的自锁销始终与活塞杆相抵，当活塞杆伸出到一定位置时，自锁销在第一弹簧的弹力的作用下，卡合到活塞杆上的自锁槽内，对活塞杆进行锁合，实现一级锁合。同时，锁紧装置的框体内的两个夹持板，在第二弹簧的弹力作用下，会对活塞杆伸出内缸筒的部分进行夹持，对活塞杆起到径向的夹持固定，实现二级锁合，最终使活塞杆稳定工作在当前位置。

当液压缸经过长时间的工作后，液压缸活塞杆会出现缩回动作，即活塞杆会出现向内缸筒内滑动的现象。此时，锁紧装置开启自锁保护，连接在铰接杆与框体之间的扭簧，使得铰接杆端部的滚轮始终与活塞杆相抵，活塞杆内缸筒内滑动带动滚轮转动，滚轮转动带动与其啮合的链轮链条机构中的一个链轮转动，从而使得链轮链条机构开始运转，另一个链轮随之转动，从而带动与其啮合的齿轮开始转动，齿轮转动带动与其啮合的支撑杆发生移动，支撑杆在移动的过程中，对夹持板进行挤压，从而使得上下两个夹持板对活塞杆的夹持更加牢固，从而克服活塞杆的缩回动作，对活塞杆进行自锁保护，使活塞杆依旧保持在当前位置稳定工作。

本方案的有益效果：1、工作时，自锁销在第一弹簧的弹力的作用下，卡合到活塞杆上的自锁槽内，对活塞杆进行锁合，实现一级锁合。2、锁紧装置的框体内的两个夹持板，在第二弹簧的弹力作用下，会对活塞杆伸出内缸筒的部分进行夹持，对活塞杆起到径向的夹持固定，实现二级锁合。3、当活塞杆出现缩回动作时，与活塞杆相抵的滚轮感应到活塞杆的移动，通过链轮链条机构以及齿轮，使得支撑杆移动并对夹持板进行挤压，使得上下两个夹持板对活塞杆的夹持更加牢固，从而克服活塞杆的缩回动作，对活塞杆进行自锁保护，使活塞杆依旧保持在当前位置稳定工作。4、本方案结构简单，自锁效果好，安全系数高。

进一步，所述夹持板上包覆有橡胶层。增大夹持板与活塞杆之间的摩擦力，从而更有效的克服活塞杆的缩回动作。

进一步，所述夹持板为圆弧形。使夹持板与活塞杆表面充分贴合，有利于夹持板对活塞杆的夹持固定，从而克服活塞杆的缩回动作。

进一步，所述齿轮的直径大于链轮链条机构中的链轮的直径。起到行程放大的作用，当活塞杆出现微小的缩回动作时，支撑杆可以对夹持板进行挤压，使夹持板对活塞杆的夹持固定，从而及时地克服活塞杆的缩回动作。

进一步，所述铰接杆上连接有拉绳。解锁时，通过拉动拉绳，使滚轮脱离与活塞杆的相互抵触，使夹持板减小对活塞杆的锁合，从而液压缸实现解锁。

进一步，所述滚轮上包覆有橡胶层。增大滚轮与活塞杆的摩擦力，防止出现打滑的现象，使得锁紧装置及时对活塞杆进行锁合，克服活塞杆的缩回动作。

附图说明

图1为本发明实施例一种自锁液压缸的剖视图；

图2为本发明实施例内缸筒的剖视图；

图3为本发明实施例锁紧装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：外缸筒1、内缸筒2、活塞21、活塞杆22、自锁槽23、锁紧装置3、滑槽4、第一腔室41、第二腔室42、注油通道43、滑板5、自锁销51、第一弹簧52、密封板53、框体6、夹持板61、第二弹簧62、支撑杆63、齿条64、链轮链条机构7、链轮71、齿轮72、铰接杆8、扭簧81、滚轮9。

实施例基本如附图1至3所示：一种自锁液压缸，包括外缸筒1、内缸筒2以及活塞杆22，内缸筒2固定安装在外缸筒1内。内缸筒2内滑动连接有活塞21，活塞杆22一端与活塞21固定连接，活塞杆22另一端穿过外缸筒1和内缸筒2，且活塞杆22分别与外缸筒1和内缸筒2滑动配合。内缸筒2的内壁上开设有滑槽4，滑槽4的槽口处设有用于密封滑槽4的密封板53，滑槽4内滑动连接有滑板5，且滑板5将滑槽4分隔为第一腔室41和第二腔室42，内缸筒2的侧壁上设有与第一腔室41连通的注油通道43，滑板5与滑槽4间安装有第一弹簧52，第一弹簧52两端分别与滑板5和滑槽4底端连接。滑板5上端面固定安装有自锁销51，自锁销51远离滑板5的部分伸入到内缸筒2内，活塞杆22上设有自锁槽23，自锁销51可伸入到自锁槽23内。外缸筒1内还设有锁紧装置3，锁紧装置3包括框体6和链轮链条机构7，活塞杆22贯穿框体6且与框体6滑动配合。活塞杆22将框体6内分为两个区域，每个区域均设有锁紧结构。锁紧结构包括与框体滑动配合的夹持板61，夹持板61与框体6的底面连接有第二弹簧62，框体6内滑动连接有支撑杆63，支撑杆63伸入框体6内与夹持板61固定连接，支撑杆63伸出框体6的一端设有齿条64；框体6上铰接有铰接杆8，铰接杆8与框体6铰接处设有扭簧81，铰接杆8远离框体6的一端转动连接有滚轮9，滚轮9的侧面始终与活塞杆22相抵，滚轮9与链轮链条机构7的其中一个链轮71同轴连接，链轮链条机构7的另一个链轮71同轴连接有齿轮72，齿轮72与支撑杆63上的齿条64相互啮合。

具体来说，夹持板61和滚轮9上均包覆有橡胶层。齿轮72的直径大于链轮链条机构7中的链轮71的直径。

本方案具体实施方式如下：使用时，活塞杆22向外伸出，滑槽4内的第一弹簧52处于压缩状态，内缸筒2内的自锁销51始终与活塞杆22相抵，当活塞杆22伸出到一定位置时，自锁销51在第一弹簧52的弹力的作用下，卡合到活塞杆22上的自锁槽23内，对活塞杆22进行锁合，实现一级锁合。同时，锁紧装置3的框体6内的两个夹持板61，在第二弹簧62的弹力作用下，会对活塞杆22伸出内缸筒2的部分进行夹持，对活塞杆22起到径向的夹持固定，实现二级锁合，最终使活塞杆22稳定工作在当前位置。

当液压缸经过长时间的工作后，液压缸活塞杆22会出现缩回动作，即活塞杆22会出现向内缸筒2内滑动的现象。此时，锁紧装置3开启自锁保护，连接在铰接杆8与框体6之间的扭簧81，使得铰接杆8端部的滚轮9始终与活塞杆22相抵，活塞杆22在缸筒2内滑动带动滚轮9转动，滚轮9转动带动与其啮合的链轮链条机构7中的一个链轮71转动，从而使得链轮链条机构7开始运转，另一个链轮71随之转动，从而带动与其啮合的齿轮72开始转动，齿轮72转动带动与其啮合的支撑杆63发生移动，支撑杆63在移动的过程中，对夹持板61进行挤压，从而使得上下两个夹持板61对活塞杆22的夹持更加牢固，从而克服活塞21杆的缩回动作，对活塞杆22进行自锁保护，使活塞杆22依旧保持在当前位置稳定工作。

液压缸工作结束后需要对活塞杆22进行解锁，通过向内缸筒2侧壁的注油通道43内注入液压油，直至液压油注满第一腔室41，液压油对滑槽4内的滑板5进行挤压，当液压力大于第一弹簧52的弹力时，锁合在自锁槽23内的自锁销51向内回缩，脱离对活塞杆22的锁合。同时，通过拉绳拉动铰接杆8，使铰接杆8上的滚轮9不再与活塞杆22相抵，从而使得支撑杆63解除对夹持板61的挤压，夹持板61对活塞杆22的夹持作用大幅度减小，从而解除活塞杆22进行自锁保护，液压缸实现解锁。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。