一种可快速伸出的二级液压缸的制作方法

本发明涉及液压缸技术领域，更具体地说，它涉及一种可快速伸出的二级液压缸。

背景技术：

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。液压缸是一些机械中的执行机构，主要提供推拉力，在一些机械中，需要用到快速液压缸，但是由于液压缸流量受限，普通的液压缸无法到达很快的速度。目前，普通液压缸的速度主要取决于推动活塞油源的流量大小，一般来说油源的流量的一定的，这就大大的限制了液压缸的速度，需要达到某个特定速度时，成本可能会大大的增加。因此有必要提出一种可快速伸出的液压缸。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可快速伸出的二级液压缸，可靠性高且结构简单，与普通的液压缸相比，在相同的油源条件和液压缸外形体积限制情况下，本发明的活塞杆完全伸出的速度可以达到普通液压缸的两倍。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种可快速伸出的二级液压缸，包括缸体、一级活塞杆和二级活塞杆，所述一级活塞杆设置在缸体内，所述一级活塞杆的外壁与缸体的内壁相贴，且一级活塞杆的外壁与缸体的内壁之间形成第一级有杆腔，所述一级活塞杆与缸体的底部之间形成第一级无杆腔，所述缸体的第一油口通向第一级无杆腔，所述一级活塞杆套设在二级活塞杆外，所述二级活塞杆的外壁设置有挡环，所述挡环位于二级活塞杆靠近一级活塞杆底部的一端，挡环、一级活塞杆底部、一级活塞杆内壁和二级活塞杆外壁组成第二级无杆腔，所述第一级无杆腔与第二级无杆腔通过连通孔连通。

在其中一个实施例中，所述第一级有杆腔的横截面积与第二级无杆腔的横截面积相等，由于第一级有杆腔与第二级无杆腔通过连通孔连通，因此在活塞杆伸出的过程中，第一级有杆腔缩小的距离与第二级无杆腔增长的距离相等，而第一级有杆腔的横截面积与第二级无杆腔的横截面积相等，使得第一级有杆腔减少的液压油可以转移至第二级无杆腔内，且这部分转移的液压油的体积与第二级无杆腔增加的容积相等，因此一级活塞杆与二级活塞杆同步伸出。

在其中一个实施例中，所述一级活塞杆的内壁设置有与挡环配合的第一环形限位凸起，所述第一环形限位凸起限制二级活塞杆伸出的极限距离，挡环、第一环形限位凸起、一级活塞杆内壁和二级活塞杆外壁组成第二级有杆腔，所述一级活塞杆的一端固定设置有第一连接部，所述第一连接部设置有第二油口，所述第一环形限位凸起设置有第一连通油路，所述第二油口通过第一连通油路与第二级有杆腔连通。当需要一级活塞杆和二级活塞杆缩回时，油泵通过第二油口向第二级有杆腔注入液压油，使第二级有杆腔的容积逐渐增大，推动二级活塞杆缩回，在此过程中，第二级无杆腔内的液压油通过连通孔进入第一级有杆腔内，使第二级无杆腔的容积减小同时第一级有杆腔的体积增大，从而使得一级活塞杆也随着二级活塞杆的缩回而缩回至缸体内。

在其中一个实施例中，所述缸体设置有通向第一级有杆腔的注油孔，所述注油孔设置有堵头，在一级活塞杆和二级活塞杆处于未伸出状态时，通过注油孔向第一级有杆腔和第二级无杆腔内注入液压油，然后通过堵头密封注油孔，使第一级有杆腔和第二级无杆腔成为密闭腔。

在其中一个实施例中，所述缸体的内壁设置有第二环形限位凸起，所述第二环形限位凸起限制一级活塞杆伸出的极限距离。

在其中一个实施例中，所述注油孔设置在第二环形限位凸起处，所述第二环形限位凸起设置有第二连通油路，所述注油孔通过第二连通油路与第一级有杆腔连通。

在其中一个实施例中，所述缸体靠近第一油口的一端设置有第二连接部。

在其中一个实施例中，所述二级活塞杆的远离一级活塞杆的一端设置有第三连接部。

本发明具有以下有益效果：

本发明的第一级有杆腔通过连通孔与第二级无杆腔连通，且第一级有杆腔和第二级无杆腔均是密闭腔，在一级活塞杆伸出的过程中，第一级有杆腔内的液压油进入第二级无杆腔中，从而推动二级活塞杆随之伸出，当一级活塞杆完全伸出时，二级活塞杆也已完全伸出，与普通的液压缸相比，在相同的油源条件和液压缸外形体积限制情况下，本发明的活塞杆完全伸出的速度可以达到普通液压缸的两倍，大大的节省了成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中a处的放大示意图。

图中：1-第一级有杆腔，2-第二级无杆腔，3-第一级无杆腔，4-第一油口，5-一级活塞杆，6-二级活塞杆，7-缸体，8-注油孔，9-连通孔，10-堵头，11-第二级有杆腔，12-第二连通油路，13-挡环，14-第二油口，15-第一连接部，16-第一连通油路，17-第二连接部，18-第三连接部，19-第二环形限位凸起，21-第一环形限位凸起。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

值得注意的是，本文所涉及的“上”“下”等方位词均相对于附图视角而定，仅仅只是为了便于描述，不能够理解为对技术方案的限制。

如图1和图2所示，一种可快速伸出的二级液压缸，包括缸体7、一级活塞杆5和二级活塞杆6，一级活塞杆5设置在缸体7内，一级活塞杆5的外壁与缸体7的内壁相贴，且一级活塞杆5的外壁与缸体7的内壁之间形成第一级有杆腔1，一级活塞杆5与缸体7的底部之间形成第一级无杆腔3，缸体7的第一油口4通向第一级无杆腔3，一级活塞杆5套设在二级活塞杆6外，二级活塞杆6的外壁设置有挡环13，挡环13位于二级活塞杆6靠近一级活塞杆5底部的一端，挡环13、一级活塞杆5底部、一级活塞杆5内壁和二级活塞杆6外壁组成第二级无杆腔2，第一级无杆腔3与第二级无杆腔2通过连通孔9连通。

其中，第一级有杆腔1的横截圆环面积与第二级无杆腔2的横截圆形面积相等，由于第一级有杆腔1与第二级无杆腔2通过连通孔9连通，因此在活塞杆伸出的过程中，第一级有杆腔1缩小的距离与第二级无杆腔2增长的距离相等，而第一级有杆腔1的横截面积与第二级无杆腔2的横截面积相等，使得第一级有杆腔1减少的液压油可以转移至第二级无杆腔2内，且这部分转移的液压油的体积与第二级无杆腔2增加的容积相等，因此一级活塞杆5与二级活塞杆6同步伸出。

在一级活塞杆5和二级活塞杆6伸出的过程中，由于第一级有杆腔1的横截面积与第二级无杆腔2的横截面积相等，其中，由于第一级有杆腔1是围绕在二级活塞杆6的外壁，因此第一级有杆腔1的横截面的形状为圆环形，第二级无杆腔2的横截面的形状为圆形。二级活塞杆6相对于一级活塞杆5的伸出速度与一级活塞杆5相对于缸体7的伸出速度相同，即二级活塞杆6相对于缸体7的伸出速度是一级活塞杆5相对于缸体7的伸出速度的两倍，使得一级活塞杆5达到完全伸出的极限位置时，二级活塞杆6也同时达到完全伸出的极限位置。

一级活塞杆5的内壁设置有与挡环13配合的第一环形限位凸起20，第一环形限位凸起20限制二级活塞杆6伸出的极限距离，挡环13、第一环形限位凸起20、一级活塞杆5内壁和二级活塞杆6外壁组成第二级有杆腔11，一级活塞杆5的一端固定设置有第一连接部15，第一连接部15设置有第二油口14，第一环形限位凸起20设置有第一连通油路16，第二油口14通过第一连通油路16与第二级有杆腔11连通。当需要一级活塞杆5和二级活塞杆6缩回时，油泵通过第二油口14向第二级有杆腔11注入液压油，使第二级有杆腔11的容积逐渐增大，推动二级活塞杆6缩回，在此过程中，第二级无杆腔2内的液压油通过连通孔9进入第一级有杆腔1内，使第二级无杆腔2的容积减小同时第一级有杆腔1的体积增大，从而使得一级活塞杆5也随着二级活塞杆6的缩回而缩回至缸体7内。

在其中一个实施例中，缸体7设置有通向第一级有杆腔1的注油孔8，注油孔8设置有堵头10，在一级活塞杆5和二级活塞杆6处于未伸出状态时，通过注油孔8向第一级有杆腔1和第二级无杆腔2内注入液压油，然后通过堵头10密封注油孔8，使第一级有杆腔1和第二级无杆腔2成为密闭腔，缸体7的内壁设置有第二环形限位凸起19，第二环形限位凸起19限制一级活塞杆5伸出的极限距离，注油孔8设置在第二环形限位凸起19处，第二环形限位凸起19设置有第二连通油路12，注油孔8通过第二连通油路12与第一级有杆腔1连通。

缸体7靠近第一油口4的一端设置有第二连接部17，二级活塞杆6的远离一级活塞杆5的一端设置有第三连接部18，便于二级液压缸与外部设备连接。

本发明的工作原理如下。

在一级活塞杆5和二级活塞杆6处于未伸出状态时，通过注油孔8向第一级有杆腔1和第二级无杆腔2内注入并充满液压油，然后通过堵头10密封注油孔8，使第一级有杆腔1和第二级无杆腔2成为密闭腔，此时第一级有杆腔1的容积最大，第二级无杆腔2的容积最小。

伸出过程：油泵向第一油口4持续注入液压油，液压油进入第一级无杆腔3内，推动一级活塞杆5伸出，在一级活塞杆5伸出的过程中，第一级有杆腔1的容积逐渐减小，第一级有杆腔1内的液压油通过连通孔9逐渐进入第二级无杆腔2内，推动二级活塞逐渐伸出，由于第一级有杆腔1的横截圆环面积与第二级无杆腔2的横截圆形面积相等，二级活塞杆6相对于一级活塞杆5的伸出速度与一级活塞杆5相对于缸体7的伸出速度相同，即二级活塞杆6相对于缸体7的伸出速度是一级活塞杆5相对于缸体7的伸出速度的两倍，使得一级活塞杆5达到完全伸出的极限位置时，二级活塞杆6也同时达到完全伸出的极限位置。

在二级活塞杆6伸出的过程中，第二级有杆腔11内的液压油经过第二油口14排出。

缩回过程：油泵向第二油口14持续注入液压油，液压油进入第二级有杆腔11内，推动二级活塞杆6缩回一级活塞杆5内，在二级活塞杆6缩回的过程中，第二级无杆腔2的容积逐渐减小，第二级无杆腔2内的液压油通过连通孔9进入第一级有杆腔1内，从而推动一级活塞杆5缩回缸体7内，由于第一级有杆腔1的横截圆环面积与第二级无杆腔2的横截圆形面积相等，二级活塞杆6相对于一级活塞杆5的缩回速度与一级活塞杆5相对于缸体7的缩回速度相同，即二级活塞杆6相对于缸体7的缩回速度是一级活塞杆5相对于缸体7的缩回速度的两倍，使得一级活塞杆5达到完全缩回的极限位置时，二级活塞杆6也同时达到完全缩回的极限位置。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。