一种液压缸及具有该液压缸的控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液压缸及具有该液压缸的控制装置。
【背景技术】
[0002]汽车变速箱通常需要选档或者换档机构来实现多个位置的控制，现有技术中的液压缸根据油道口的压力变化，能够使活塞杆停留在三个不同的位置，即现有技术中的液压缸至多能够提供三种伸出位置，从而实现一个倒档位置及至多五个前进档位置的控制，可见，采用现有技术中的这种液压缸无法实现五档以上位置的控制。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种液压缸及具有该液压缸的控制装置，其能够实现五个以上档位的控制。
[0004]本发明的目的通过下述技术方案实现:
[0005]一种液压缸，所述液压缸包括缸体，所述缸体的内壁形成连通的第一腔体、第二腔体及第三腔体，其中，所述第三腔体的截面大于所述第二腔体的截面，所述第二腔体的截面大于所述第一腔体的截面，所述第一腔体、所述第二腔体及所述第三腔体上分别开设有油道;
[0006]所述第一腔体内设置有第一活塞，所述第一活塞上连接有第一活塞杆，所述第一活塞杆在所述缸体内外可伸缩地滑动设置；所述第二腔体内设置有第二活塞杆，所述第二活塞杆与所述第二腔体的内壁之间设置有能够在所述第二腔体内自由滑动的环套；所述第三腔体内设置有能够在所述第三腔体内自由滑动的第二活塞。
[0007]进一步地，所述第二腔体上设置有用于避免所述环套堵塞所述第二腔体的油道的卡簧。
[0008]进一步地，所述第二活塞包括滑动塞及设置在所述滑动塞上的凸台，所述凸台设置在所述滑动塞背向所述第二腔体的一侧，用于避免所述滑动塞堵塞所述第三腔体的油道。
[0009]进一步地，所述第二活塞上还连接有用于伸入所述第二腔体的端头，所述端头与所述第二腔体的内壁间隙配合。
[0010]进一步地，所述端头的长度c5满足下述关系式:c5>l3-c3，其中，l3为第三腔体的长度，c3为第二活塞的长度。
[0011]进一步地，所述第一活塞的长度(^满足下述关系式A彡(l2-c2-c5) + (l3-c3)，其中，l2为所述第二腔体的长度，c2为所述第二活塞杆的长度，c5为所述端头的长度，l3为所述第三腔体的长度，C3为所述第二活塞的长度。
[0012]进一步地，所述环套紧贴于所述第一腔体一侧时，所述卡簧距离所述环套的距离“满足下述关系式:l4 ^ (l2-c2-c5) + (l3-c3)，其中，l2为所述第二腔体的长度，c2为所述第二活塞杆的长度，C5为所述端头的长度，l3为所述第三腔体的长度，c3为所述第二活塞的长度。
[0013]进一步地，所述环套的长度(:4满足下述关系式:C4彡L1-Ci，其中，Li为所述第一腔体的长度，C,为所述第一活塞的长度。
[0014]进一步地，所述第二活塞杆的截面面积&满足下述关系式，其中，Si为所述第一腔体的截面面积，S4为所述第一活塞杆的截面面积。
[0015]进一步地，所述第二腔体的截面面积&满足下述关系式:44-?，其中A为所述第一腔体的截面面积，S4为所述第一活塞杆的截面面积。
[0016]进一步地，所述第二活塞的截面面积33满足下述关系式jpSfSu其中，S:为所述第一腔体的截面面积，s4为第一活塞杆的截面面积。
[0017]本发明还提供了一种液压缸控制装置，所述装置包括液压缸，所述液压缸包括缸体，所述缸体的内壁形成连通的第一腔体、第二腔体及第三腔体，其中，所述第三腔体的截面大于所述第二腔体的截面，所述第二腔体的截面大于所述第一腔体的截面，所述第一腔体、所述第二腔体及所述第三腔体上分别开设有油道；所述第一腔体内设置有第一活塞，所述第一活塞上连接有第一活塞杆，所述第一活塞杆在所述缸体内外可伸缩地滑动设置；所述第二腔体内设置有第二活塞杆，所述第二活塞杆与所述第二腔体的内壁之间设置有能够在所述第二腔体内自由滑动的环套；所述第三腔体内设置有能够在所述第三腔体内自由滑动的第二活塞；
[0018]所述控制装置还包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和所述第三电磁阀分别与所述第一腔体、所述第二腔体及所述第三腔体的油道连接，所述第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀分别用于控制对应油腔与高压油或油箱的连通，以实现液压缸的四个工作位置。
[0019]进一步地，当第一电磁阀、第三电磁阀均失电、第二电磁阀得电时，第一腔体与油箱连通、第二腔体及第三腔体与高压油连通，所述液压缸处于第一工作位置；当第一电磁阀、第二电磁阀均得电、第三电磁阀失电时，第一腔体、第二腔体及第三腔体均与高压油连通且压力相等，所述液压缸处于第二作位置；当第一电磁阀得电、第二电磁阀及第三电磁阀均失电时，第二腔体与油箱连通、第一腔体及第三腔体与高压油连通，所述液压缸处于第三工作位置；当第一电磁阀、第三电磁阀均得电、第二电磁阀失电时，第一腔体与高压油连通、第二腔体及第三腔体与油箱连通，所述液压缸处于第四工作位置。
[0020]进一步地，所述第一电磁阀为两位三通开关电磁阀,所述第二电磁阀为两位三通开关电磁阀，所述第三电磁阀为两位四通开关电磁阀。
[0021]本发明提供的液压缸及具有该液压缸的控制装置通过各腔压力状态的设定及压力作用面积的改变实现了五个以上档位的控制，同时本发明提供的液压缸及控制装置还具有结构简单紧凑，响应快，无需多执行器协调工作等优点，有助于提高液压缸及控制装置的精度和稳定性。
【附图说明】
[0022]图1是本发明一种优选的液压缸示意图；
[0023]图2是本发明一种优选的具有图1所示液压缸的控制装置。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图，对本发明的一个优选实施例进行详细描述。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0025]如图1所示，本发明提供的液压缸包括缸体，所述缸体的内壁形成连通的第一腔体11、第二腔体12及第三腔体13，其中，所述第三腔体13的截面大于所述第二腔体12的截面，所述第二腔体12的截面大于所述第一腔体11的截面，上述腔体的截面面积自所述第三腔体13向所述第一腔体11依次变小，具体如图1所示，所述第三腔体13和所述第二腔体12的连接处收缩形成一个台阶，所述第二腔体12和所述第一腔体11的连接处收缩形成另一个台阶，即所述第一腔体11、所述第二腔体12及所述第三腔体13形成阶梯状的缸体内壁。
[0026]为了实现液压缸内油体吸入和排出，所述第一腔体11、所述第二腔体12及所述第三腔体13上还分别开设有油道。所述油道设置的具体位置可以是本领域技术人员所公知的，便于为活塞及活塞杆运动提供动力的任何位置，例如图1所示，所述第一腔体的油道61设置在所述第一腔体11的前端，所述第二腔体设置油道62和油道64，其中，油道62设置在所述第二腔体12的末端，油道64设置在所述第二腔体12的前端并与油箱连通，所述第三腔体设置油道63和油道65，其中油道63设置在所述第三腔体13的末端，油道65设置在所述第三腔体13的前端。
[0027]如图1所示，所述第一腔体11内设置有第一活塞21，所述第一活塞上21连接有第一活塞杆31，如图1所示，所述第一活塞杆31能够在所述缸体内外自由伸缩；所述第二腔体12内设置有第二活塞杆32，所述第二活塞杆32与所述第二腔体12的内壁之间设置有能够在所述第二腔体12内自由滑动的环套4 ;所述第三腔体13内设置有能够在所述第三腔体13内自由滑动的第二活塞22。当第一腔体11、第二腔体12或者第三腔体13内的体积发生变化时，可通过对应油道进行吸油或者排油，从而带动第一活塞和第二活塞产生移动至不同位置。本领域技术人员需要注意的是，所述第一活塞杆和所述第二活塞杆分别设置在所述第一活塞的两侧端面上，即所述第一活塞杆和所述第二活塞杆均为所述第一活塞的一部分，优选地，所述第一活塞杆、所述第二活塞杆与所述第一活塞一体成型。
[0028]作为本发明的一种优选方案，所述第二腔体12上设置有用于限制所述环套4滑动位置的卡簧5，具体地，如图1所示，所述第二腔体12的油道62靠近述卡簧5设置，所述第