专利名称：三段式增力拉头油缸的制作方法
技术领域：
本实用新型属于液压拉头油缸领域，特别是涉及一种三段式液压拉头油缸。
技术背景伴随生产制造业的迅速发展，对机械加工设备的加工精度和使用寿命提出了更高的要 求。但是如果HTM-35GEX125依旧采用原先使用的液压拉头油缸，就会存在着以下几点不 足原先的拉头油缸内部拉头结构采用楔形块与圆锥面配合形成拉/松头动作，楔形块的 加工工艺要求较高，较难实现，同时油缸缸体的螺纹加工工艺要求也较高，同样加工难度 较大；其次，由于原先的油缸提供的拉头拉力不足，在拉头过程中易引起头部上升的不稳 定性；由于原先的油缸行程短，只有拉紧和松开两个状态，没有起过渡作用的中位状态， 在拉头油缸在松开状态的同时，HTM-35GEX125的主拉钉还未被拉紧，所以就会出现一个 时间上的空位，导致出现头部整体往下自由落体一段过程的现象，产生冲击振动，对头部 以及滑枕相关零件造成冲击损害，严重影响了加工精度和使用寿命，使机床无法正常工作； 并且由于原先油缸行程短，对装配调试带来很大的困难，给装配调试人员提出了很大的技 术要求，调试时间长，返工率高，工作效率低，大大增加了机床的生产成本。 发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种三段式增力拉头油缸，以解决现有技术中 调试困难无中位状态的缺陷。一种三段式增力拉头油缸，由开关支架、活塞杆、压盖、大活塞、缸体、拉杆、小活 塞、拉钉、状态传感装置和传动机构组成。开关支架固定在缸体顶部，压盖固定在缸体顶 端，活塞杆的顶端穿过压盖和大活塞的中心孔，大活塞外壁与缸体内壁配合，大活塞内壁 与活塞杆杆部配合；拉杆穿过小活塞与活塞杆连接成为一体，活塞杆的底端外壁和缸体内 壁配合，小活塞固定在缸体内部；活塞杆、压盖、大活塞和小活塞的端面形成上、中、下 三个油缸，活塞杆处于中油缸的一段设有一个台阶限制中油缸的最小体积，缸体上设有一 个台阶限制上油缸的最大体积；拉杆通过传动机构带动拉钉，当中油缸体积处于最小值上 油缸体积处于最大值时，4个卡爪合拢，拉钉被含在卡爪内，此时为中位状态；当中油缸 体积为最小值上油缸体积小于最大值时所述的传动机构拉紧拉钉，此时钢球相切于支撑套 和拉杆斜面，增力机构起作用，此时为拉紧增力状态；当中油缸体积大于最小值上油缸体 积为最大值时所述的传动机构和拉钉分离，此时为打开状态；三种状态由状态传感装置显 示。、卡爪弹簧、卡爪，压套和支撑套 叠加在一起，支撑套下端抵住缸体内孔的台阶上，压套的上端由小活塞压紧固定；钢球在 拉套的球孔内活动，同时也受到拉杆和支撑套的约束；拉套通过钢球与拉杆、支撑套的约 束作用随拉杆做上下运动；卡爪通过卡爪弹簧固定在拉套底端，在打开状态时卡爪松开拉 钉，在中位状态和拉紧增力状态时卡爪抓住拉钉。所述的状态传感装置包括发讯环和三个信号感应器，三个信号感应器固定在开关支架 上，三个信号感应器的高度分别对应着打开状态、中位状态、拉紧增力状态三个工作状态 时的活塞杆所处的位置；发讯环固定在活塞杆的端部，随着活塞杆的上下运动分别给三个 信号感应器发送信号。所述的卡爪共有个，围绕拉钉的轴向环形阵列。活塞杆与压盖和大活塞的结合处装有密封圈。所述的缸体底部开有倒角，四个卡爪通过卡爪弹簧固定在拉套底端的槽内，当卡爪随 着拉套向下运动时，卡爪底端进入缸体底部的倒角部位，同时在卡爪弹簧的縮紧作用下， 卡爪就沿倒角打开。所述的钢球与支撑套的斜面和拉杆的斜面相切接触。其中增力机构是通过钢球分别与两个带角度的斜面接触，从而产生大约相当于活塞提 供的拉力的四倍左右的拉头力。 有益效果本实用新型用三段式油缸行程增大，同时具备三个工作状态，且三个工作状态易于控 制。其中中位状态的出现彻底解决了原先遗留空位现象的问题，在拉头油缸离开拉紧增力 状态至主拉钉被拉紧这个时间段起到一个过渡作用，避免出现头部自由落体现象的发生， 从而避免了对滑枕和头部零件的冲击振动损害，提高了机床的稳定性，保证了机床的加工 精度和使用寿命。同时由于行程增大，在装配调试时，为技术人员提供了充足的调试空间， 大大降低了对调试人员的技术要求，大大降低了装配调试的返工率，大大增加了装配调试 人员的工作效率和成功率，大大降低了机床的生产成本。2、三段式增力拉头油缸所采用的增力机构，大大使油缸的机加工工艺要求降低，结 构简单，其中的零部件的互换性也大大增强，从而使加工成本大大下降。同时，该增力机 构增力效果明显，因此可以在降低油压的情况下达到所需的拉头拉力，从而使油缸缸体、 液压连接件、软胶管等液压部件在低油压环境工作，使得油缸的安全性和稳定性得到进一 步的提高。综上所述，该拉头油缸通过对三个油缸的进出油控制，实现松开、中位、拉紧增力三 个工作状态，易于控制且安全可靠，其中中位工作状态的出现和拉头行程的增大，彻底解 决了原先拉头油缸遗留的冲击振动问题，大大保证了机床的加工精度和使用寿命；另外该 拉头油缸大大降低了加工工艺要求，降低加工成本，且增力效果明显，有效降低工作油压， 使拉头油缸的工作环境得到改善，提高安全和稳定性。
图1为本实用新型处于拉紧增力状态时的结构示意图； 图2为本实用新型处于打开状态时的结构示意图； 图3为本实用新型处于中位状态时的结构示意图； 图4为本实用新型的俯视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本 实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容 之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1由图l可知三段式增力拉头油缸由开关支架l、发讯环2、活塞杆3、压盖4、大活塞5、 缸体6、拉杆7、小活塞8、压套9、钢球IO、支撑套ll、拉套12、卡爪弹簧13、卡爪14、拉 钉15、信号感应器16、紧定螺钉17构成。开关支架1通过螺钉固定在缸体6顶部，三个信号 感应器16由两个螺母固定在开关支架上，三个信号感应器16的高度分别对应着三段式增力 拉头油缸的三个工作状态打开状态、中位状态、拉紧增力状态；发讯环2通过螺钉固定 在活塞杆3的端部，随着活塞杆3的上下运动分别给三个信号感应器16发送信号；压盖4通 过8个螺钉固定在缸体6顶端，活塞杆3穿过压盖4中心孔，之间有密封圈来防止漏油；大活 塞5外壁与缸体6内壁配合，大活塞5内壁与活塞杆3杆部配合；拉杆7穿过小活塞8与活塞杆 3通过螺纹连接，使拉杆7与活塞杆3成为一体；小活塞8通过紧定螺钉17固定在缸体6内部； 压套9和支撑套11叠加在一起，支撑套11下端抵住缸体6内孔的台阶上，压套9的上端由小 活塞8压紧固定；钢球10在拉套12的球孔内活动，同时也受到拉杆7和支撑套12的约束；拉 套12与缸体6、压套9、支撑套ll内壁配合，通过钢球与拉杆7、支撑套ll的约束作用随拉 杆做上下运动；四个卡爪14通过卡爪弹簧13固定在拉套12底端的槽内，在打开时四个卡爪 底端进入缸体6底部的倒角部位，同时在卡爪弹簧13的缩紧作用，四个卡爪14就沿倒角打6三段式增力拉头油缸的工作原理当缸体6的上、中、下三个油缸中，上、下两个油 缸进油，中油缸回油时，大活塞5在油压的作用下向下运动， 一直顶到台阶为止，同时， 活塞杆3在下油缸进油提供的油压的作用下往上运动，带动拉杆7、拉套12、卡爪14一起向上运动，直到活塞杆3的凸台顶到大活塞5的下表面为止，此时为中位状态；当上、中油缸进油，下油缸回油时，大活塞5继续顶在缸体6的台阶上，活塞杆3在中油缸进油 提供的油压下继续往下运动，同时带动拉杆7、拉套12、卡爪14 一起向下运动，直到活 塞杆3的底面顶到小活塞8的上表面为止，此时为打开状态；当下油缸进油，中、上油缸 回油时，活塞杆3在下油缸进油的油压作用下向上运动，同时带动大活塞5、拉杆7、拉 套12、卡爪14一起向上运动，直到卡爪14拉紧拉钉15为止，此时，钢球与支撑套ll的 斜面和拉杆7的斜面相切接触，通过力学分析可知，可得到近四倍于油缸提供的拉力作用 在拉钉15上，此时为拉紧增力状态。
权利要求1.一种三段式增力拉头油缸，其特征是由开关支架(1)、活塞杆(3)、压盖(4)、大活塞(5)、缸体(6)、拉杆(7)、小活塞(8)、拉钉(15)、状态传感装置、增力机构组成和传动机构组成，开关支架(1)固定在缸体(6)顶部，压盖(4)固定在缸体(6)顶端，活塞杆(3)的顶端穿过压盖(4)和大活塞(5)的中心孔，大活塞(5)外壁与缸体(6)内壁配合，大活塞(5)内壁与活塞杆(3)杆部配合；拉杆(7)穿过小活塞(8)与活塞杆(3)连接成为一体，活塞杆(3)的底端外壁和缸体(6)内壁配合，小活塞(8)固定在缸体(6)内部；活塞杆(3)、压盖(4)、大活塞(5)和小活塞(8)的端面形成上、中、下三个油缸，活塞杆(3)处于中油缸的一段设有一个台阶限制中油缸的最小体积，缸体(6)上设有一个台阶限制上油缸的最大体积。
2. 如权利要求1所述的三段式增力拉头油缸，其特征是所述的传动机构包括，压套(9)、 钢球(10)、支撑套(11)、拉套(12)、卡爪弹簧(13)、卡爪(14)，压套(9)和支 撑套(11)叠加在一起，支撑套(11)下端抵住缸体(6)内孔的台阶上，压套(9) 的上端由小活塞(8)压紧固定；钢球(10)在拉套(12)的球孔内活动，同时也受到 拉杆(7)和支撑套(12)的约束；拉套(12)通过钢球(10)与拉杆(7)、支撑套(11) 的约束作用随拉杆(7)做上下运动；卡爪(14)通过卡爪弹簧(13)固定在拉套(12) 底端，在打开状态时卡爪(14)松开拉钉(15)，在中位状态和拉紧增力状态时卡爪(14) 抓住拉钉(15)。
3. 如权利要求1或2所述的三段式增力拉头油缸，其特征是所述的状态传感装置包括 发讯环(2)和三个信号感应器(16)，三个信号感应器(16)固定在开关支架(1)上， 三个信号感应器(16)的高度分别对应着打开状态、中位状态、拉紧增力状态三个工 作状态时的活塞杆(3)所处的位置；发讯环(2)固定在活塞杆(3)的端部，随着活 塞杆(3)的上下运动分别给三个信号感应器(16)发送信号。
4. 如权利要求3所述的三段式增力拉头油缸，其特征是所述的卡爪(14)共有4个， 围绕拉钉(15)的轴向环形阵列。
5. 如权利要求3所述的三段式增力拉头油缸，其特征是活塞杆(3)与压盖(4)和大 活塞(5)的结合处装有密封圈。
6. 如权利要求3所述的三段式增力拉头油缸，其特征是所述的缸体(6)底部开有倒角， 四个卡爪(14)通过卡爪弹簧(13)固定在拉套(12)底端的槽内，当卡爪(14)随 着拉套(12)向下运动时，卡爪(14)底端进入缸体(6)底部的倒角部位，同时在卡 爪弹簧(13)的縮紧作用下，卡爪(14)就沿倒角打幵。
7.如权利要求3所述的三段式增力拉头油缸，其特征是所述的增力机构为所述的钢球 (10)与支撑套(11)的斜面和拉杆(7)的斜面相切接触。
专利摘要本实用新型涉及一种三段式增力拉头油缸，由开关支架(1)、活塞杆(3)、压盖(4)、大活塞(5)、缸体(6)、拉杆(7)、小活塞(8)、拉钉(15)、状态传感装置、传动机构和增力机构组成。本实用新型通过三个油缸的进出油控制，实现松开、中位、拉紧增力三个工作状态，易于控制且安全可靠，其中中位工作状态的出现和拉头行程的增大，彻底解决了原先拉头油缸遗留的冲击振动问题，大大保证了机床的加工精度和使用寿命；另外该拉头油缸大大降低了加工工艺要求，降低加工成本，且增力效果明显，有效降低工作油压，使拉头油缸的工作环境得到改善，提高安全和稳定性。
文档编号F15B15/16GK201428663SQ200920069140
公开日2010年3月24日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者张学军, 邬伟军, 马良宏 申请人:宁波海天精工机械有限公司