专利名称：伸出位自锁式液压缸的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液压缸，尤其是涉及一种伸出位自锁式液压缸。
背景技术：
液压缸是液压系统中不可缺少的一种部件，它是把液体压力能转换成直线式机械 能的能量转换装置。液压缸结构简单、工作可靠，广泛地应用于工业生产各个部门，如工程 机械、冶金矿山设备等方面。液压缸使用时，为了防止活塞杆的位置在外力或自重的作用下 发生运动，从而产生各种不必要的麻烦，需要将液压缸锁紧。普通的液压缸往往需要单向阀 等多种元件来实现锁紧功能，通常是采用控制换向阀油路通断的方式来锁紧液压缸。这种 方式的缺点是易受压力油密封泄露的影响，活塞杆持续保持位置的稳定性能较差，精度较 低。从而普通的液压缸不能用于精度和可靠性要求高的领域，继而特种液压缸应运而生。中国专利CN101576102公开一种机械自锁式液压缸，包括缸体、活塞和活塞杆，活 塞将缸体分为有杆腔和无杆腔，所述的无杆腔中安装有锁座，锁座套装在导套上，导套固定 安装在缸体中，导套中安装有一端与锁座相抵的弹簧，弹簧的另一端与缸体壁或导套的底 座相抵，锁座的外表面上设有与头部带锥形的弹性向心叉形锁套一端的内圆柱面相配的台 阶，向心叉形锁套的另一端与带动其移动的活塞相连，向心叉形锁套的外锥形台阶面与外 锁环的内锥形台阶面相抵，外锁环固定在缸体中。中国专利CN2661989公开一种自锁紧液压缸，它包括缸体，活塞，活塞杆，缸盖和 缸底，还包括弹性薄壁套筒和前后导向套，其中弹性簿壁套筒是呈间隙配合套设在活塞杆 的外表面，前后两个导向套设在弹性簿壁套筒的两端，并在簿壁套筒的两端与缸体之间的 接触配合处、以及簿壁套筒与其两端的前后导向套之间的接触处皆装设有密封圈，以使得 在簿壁套筒和缸体内表面之间能形成一个封闭的容积，当在该封闭容积内通入压力油后， 簿壁套筒可在压力油的作用下发生弹性变形以抱住和锁紧活塞杆。
发明内容本实用新型的目的是提供一种控制精度较高、稳定可靠、结构简单的伸出位自锁 式液压缸。本实用新型设有缸筒、前端盖、后端盖、锥形活塞、主活塞、活塞杆、定位环、弹簧、 钢球、活塞杆螺母。缸筒设有中心通孔，缸筒筒壁设有进油孔和出油孔，缸筒前端内壁设有凹槽，用于 钢球的卡入；前端盖设于缸筒前端，前端盖与缸筒可拆式连接，前端盖设为内空形，缸筒后 端设有通孔，缸筒前端设有活塞杆孔，活塞杆孔同时作为活塞杆导的向套；定位环设于缸筒 和前端盖之间，其内环轴向有伸出端，可同时对前缸筒和后缸筒进行定位，定位环同时起连 接作用；后端盖设于缸筒后端且与缸筒可拆式连接；主活塞设于缸筒中，主活塞的轴心线 与缸筒的轴心线、后端盖的轴心线以及锥形活塞的轴心线重合，主活塞上设有凹槽，便于锥 形活塞的锥型端伸入，活塞的外径上对称钻有2个孔，钢球设于这2个径向孔内，主活塞设中心孔，活塞杆上设有环形凸台和螺纹，凸台用于主活塞的定位，活塞杆螺母用于主活塞与 活塞杆的联接；锥形活塞设于前端盖内，锥形活塞设通孔，活塞的后端成锥形，其前端由定 位弹簧顶住，其止推口由定位环的前端卡住，锥形活塞设有油孔；定位弹簧设在前端盖的内 部，顶住锥形活塞的前端。所述缸筒前端内壁设有凹槽，最好是缸筒前端内壁设有环形圆弧凹槽。所述主活塞上设有凹槽，最好是主活塞上设有轴向环形凹槽。所述前端盖与缸筒可拆式连接最好采用定位环连接。所述主活塞最好设有2个径向的圆柱形通道，供钢球存放。所述缸筒前端内侧最好设有环形圆弧凹槽，圆弧的直径最好与钢球的直径相同， 卡紧时钢球可紧密接触圆弧壁。所述锥形活塞的后端成锥形，可以推动钢球往径向运动，在锥形活塞的外径上最 好开有油孔。系统最好利用钢球进行自锁。本实用新型的工作原理如下1)静态缸筒未进出压力油，主活塞停留在缸筒后端部，钢球因缸筒壁的限制被 挤压在径向圆柱孔内，锥形活塞被止推弹簧顶住，其止推端紧贴于定位环的前端。2)锁紧过程缸筒后进油孔进压力油，前部回油。主活塞和活塞杆一起往右行 进，当钢球碰到锥形活塞的锥面时，由于钢球暂时还不能往外径向移动，所以推动锥形活塞 克服止推弹簧的阻力往右行进，当钢球能够进入到缸筒前端的环形圆弧凹槽时，止推弹簧 有推动锥形活塞往左行进的趋势，进而锥形活塞的锥面把钢球从圆柱孔内顶入到缸筒前端 的环形圆弧凹槽中，最终锥形活塞的外表面和缸筒前端的环形圆弧凹槽将钢球刚好卡在其 中，从而将主活塞卡死，使活塞杆的位置精确固定住并达到精确定位稳定可靠的状态，实现 紧锁。3)解锁过程缸筒前部进油孔进压力油，后部回油。压力油经缸筒前部进油孔进 入，通过锥形活塞的径向小孔进入锥形活塞和主活塞所形成的密闭空腔内，由于主活塞被 钢珠锁住，不能向左移动，因此压力油就推动锥形活塞克服止推弹簧的阻力向右移动，当锥 形活塞的锥形部分与钢球接触时，钢球就有向径向收回的可能。又由于钢球陷入环形圆弧 槽的部分不到半个不球体，压力油又有推动主活塞往左运动的趋势，因此主活塞自然就产 生一个分力，使得钢珠脱离环形圆弧槽往径向收回，直到钢球全部收回到主活塞的径向圆 柱孔内，从而实现解锁，主活塞继续左行。本实用新型由于采用了上述机械锁紧装置，可使活塞杆的位置固定住并达到精确定 位、稳定可靠的状态。只需通过油路切换，就可以实现上锁和解锁，操作十分方便且结构简单。
图1为本实用新型实施例的结构组成示意图。图2为本实用新型实施例的锁紧状态示意图。
具体实施方式
参见图1和2，本实用新型实施例设有后端盖1、螺栓2、缸筒4、主活塞5、钢球6、
4前端盖7、弹簧8、锥形活塞9、活塞杆10、螺栓11、活塞杆螺母25。 缸筒4设有中心通孔，缸筒4内前端设有环形圆弧凹槽14，前端设有进油口 12，后 端设有出油口 3 ；前端盖7设于缸筒4的前端，右端设活塞伸出孔，供活塞杆10伸进伸出， 且前端盖7的右端同时作为活塞杆10的导向套22 ；定位环21内环处设有伸出端，用于缸 筒4和前端盖7的定位，并起联接作用，同时可以止推锥形活塞9。后端盖1设于后缸筒4 的后端且通过螺栓2固连；主活塞5的轴心线与缸筒4及锥形活塞9的轴心线重合，设有轴 向环形凹槽15，用于锥形活塞9的锥形端插入，主活塞5设有径向圆柱凹槽16，钢球6内嵌 于径向圆柱凹槽16内；活塞杆10后端与主活塞5通过螺母25联接，凸台19用作主活塞5 的定位，活塞杆10与主活塞5、锥形活塞9及前端盖7的轴线重合，活塞杆10的前端穿过锥 形活塞9和止推弹簧8伸出前端盖7 ；锥形活塞9设于前端盖的凹孔18内，在前端盖7的 内空和锥形活塞9之间设有止推弹簧8，锥形活塞的止推面20受弹簧8的推力紧贴着定位 环21的前端。
权利要求伸出位自锁式液压缸，其特征在于设有缸筒、前端盖、后端盖、锥形活塞、主活塞、活塞杆、定位环、弹簧、钢球、活塞杆螺母；缸筒设有中心通孔，缸筒筒壁设有进油孔和出油孔，缸筒前端内壁设有凹槽；前端盖设于缸筒前端，前端盖与缸筒可拆式连接，前端盖设为内空形，缸筒后端设有通孔，缸筒前端设有活塞杆孔，活塞杆孔同时作为活塞杆导向套；定位环设于缸筒和前端盖之间，其内环轴向有伸出端，可同时对前缸筒和后缸筒进行定位；后端盖设于缸筒后端且与缸筒可拆式连接；主活塞设于缸筒中，主活塞的轴心线与缸筒的轴心线、后端盖的轴心线以及锥形活塞的轴心线重合，主活塞上设有凹槽，活塞的外径上对称钻有2个孔，钢球设于这2个径向孔内，主活塞设中心孔，活塞杆上设有环形凸台和螺纹，凸台用于主活塞的定位，活塞杆螺母用于主活塞与活塞杆的联接；锥形活塞设于前端盖内，锥形活塞设通孔，活塞的后端成锥形，其前端由定位弹簧顶住，其止推口由定位环的前端卡住，锥形活塞设有油孔；定位弹簧设在前端盖的内部，顶住锥形活塞的前端。
2.如权利要求1所述的伸出位自锁式液压缸，其特征在于所述凹槽为环形圆弧凹槽。
3.如权利要求1所述的伸出位自锁式液压缸，其特征在于所述凹槽为轴向环形凹槽。
4.如权利要求1所述的伸出位自锁式液压缸，其特征在于所述前端盖与缸筒可拆式连 接采用定位环连接。
5.如权利要求1所述的伸出位自锁式液压缸，其特征在于所述主活塞设有2个径向的 圆柱形通道，供钢球存放。
6.如权利要求1所述的伸出位自锁式液压缸，其特征在于所述缸筒前端内侧设有环形 圆弧凹槽，圆弧的直径与钢球的直径相同。
7.如权利要求1所述的伸出位自锁式液压缸，其特征在于在锥形活塞的外径上设有油孔。
专利摘要伸出位自锁式液压缸，涉及一种液压缸。提供一种控制精度较高、稳定可靠、结构简单的伸出位自锁式液压缸。设缸筒、前端盖、后端盖、锥形活塞、主活塞、活塞杆、定位环、弹簧、钢球、活塞杆螺母。缸筒设有中心通孔，缸筒筒壁设有进出油孔，缸筒前端内壁设有凹槽；前端盖与缸筒由定位环形成可拆式连接，定位环设于缸筒和前端盖之间，后端盖与缸筒可拆式连接；主活塞设于缸筒中，主活塞上设凹槽，活塞外径上设有2个孔，钢球设于孔内，主活塞设中心孔，活塞杆上设有环形凸台和螺纹，锥形活塞设于前端盖内，锥形活塞设通孔，活塞前端由定位弹簧顶住，其止推口由定位环的前端卡住，锥形活塞设有油孔；定位弹簧设在前端盖的内部，顶住锥形活塞的前端。
文档编号F15B15/26GK201661543SQ20102011358
公开日2010年12月1日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者吴榕, 唐雯, 林文祥 申请人:厦门大学