锁紧油缸、锁紧油缸的液压控制系统及工程机械的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种锁紧油缸、一种锁紧油缸的液压控制系统和一种工程机械，该锁紧油缸包括缸体(5)和活塞杆(10)，所述缸体的端部形成有环绕所述活塞杆的外周面的锁紧油腔(9)，该锁紧油腔内设有套装于所述活塞杆上胀紧套组件，该胀紧套组件包括内胀紧套(51)和能够左右移动的外胀紧套(52)，所述内胀紧套和所述外胀紧套之间形成有适于相互抵接的光滑承压面，所述外胀紧套将所述锁紧油腔密封分隔为第一腔室(7)和第二腔室(6)，所述第一腔室中的压力油能够推动所述外胀紧套而与所述内胀紧套抵接，从而迫使所述内胀紧套抱紧所述活塞杆。本实用新型的锁紧油缸能够通过第一腔室中的压力油推动外胀紧套而迫使内胀紧套抱紧锁止活塞杆。
【专利说明】锁紧油缸、锁紧油缸的液压控制系统及工程机械
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液压缸领域，具体地，涉及一种锁紧油缸。此外，本实用新型还涉及一种锁紧油缸的液压控制系统和一种工程机械。
【背景技术】
[0002]锁紧油缸是能够将活塞杆锁止的液压缸。
[0003]一种现有的锁紧油缸如图1所示，包括缸体5、活塞杆10和环绕活塞杆10的外周面的锁紧油腔，其中锁紧油腔中设置有内胀紧套51和能够左右移动的外胀紧套52，外胀紧套52将锁紧油腔密封分隔为第一腔室3和第二腔室4，第二腔室4设置有蝶型弹簧2，当第一腔室3内无高压油时，蝶形弹簧2对外胀紧套52施加一个很大的向左的作用力而压紧内胀紧套51，使内胀紧套51产生一个很大的径向力而抱紧活塞杆，在摩擦力的作用下，活塞杆10无法伸出或缩回，从而达到锁止活塞杆10的目的。需要解锁时，将高压油通入第一腔室3，液压力推动外胀紧套52而与内胀紧套51分离，从而内胀紧套51松开活塞杆10，达到解锁目的。锁紧油缸承受重载时，要产生可靠的锁止，需要碟形弹簧2产生特别大的轴向力来推动外胀紧套52并迫使内胀紧套51抱紧活塞杆10，由此导致需要很高的油压才能解锁活塞杆10，而当油压提高到液压系统压力极限后，若还不能解锁，就只能靠增大外胀紧套52的光滑承压面积来解锁，同时，由于需要碟形弹簧2产生很大并且精确的预压力，因此其装配难度比较大。此外，在制造大活塞杆的锁紧油缸时，由于可能无法找到相匹配的碟形弹簧2，从而需要通过计算设计出一种新的碟形弹簧来与之相匹配，进而增大了设计难度。
[0004]有鉴于此，需要提供一种通过其他方式推动外胀紧套而迫使内胀紧套抱紧锁止活塞杆的锁紧油缸。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种锁紧油缸，该锁紧油缸能够通过第一腔室中的压力油推动外胀紧套而迫使内胀紧套抱紧锁止活塞杆。
[0006]此外，本实用新型的另一个目的是提供一种锁紧油缸的液压控制系统和一种工程机械，该液压控制系统和工程机械的锁紧油缸能够通过第一腔室中的压力油推动外胀紧套而迫使内胀紧套抱紧锁止活塞杆。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提供一种锁紧油缸，包括缸体和活塞杆，其中，所述缸体的端部形成有环绕所述活塞杆的外周面的锁紧油腔，该锁紧油腔内设有套装于所述活塞杆上胀紧套组件，该胀紧套组件包括内胀紧套和能够左右移动的外胀紧套，且所述内胀紧套和所述外胀紧套之间形成有适于相互抵接的光滑承压面，所述外胀紧套将所述锁紧油腔密封分隔为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室中的压力油能够推动所述外胀紧套而与所述内胀紧套抵接，从而迫使所述内胀紧套抱紧所述活塞杆。
[0008]优选地，所述锁紧油腔中对称地设置有两组所述胀紧套组件。
[0009]优选地，所述内胀紧套在所述活塞杆的轴向方向上限位于所述锁紧油腔中，所述外胀紧套在所述活塞杆的径向方向上限位于所述锁紧油腔中。
[0010]优选地，两组所述内胀紧套的第一端面分别抵接于所述锁紧油腔两端的内端面，所述锁紧油腔中还设置有套装于所述活塞杆上的限位环，所述限位环的两端分别抵接于两组所述内胀紧套的第二端面，且所述外胀紧套分别抵接于所述限位环的外周面和所述锁紧油腔的内周面。
[0011]优选地，所述锁紧油缸还包括导向套、端部缸筒和端盖，所述端部缸筒的一端连接所述缸体，另一端设有所述端盖，所述锁紧油腔形成在所述端部缸筒内，所述活塞杆从所述缸体端部的所述导向套伸入所述锁紧油缸内并从所述端盖向外伸出，两组所述内胀紧套的第一端面分别抵接于所述导向套和所述端盖。
[0012]优选地，所述限位环的外周面设置有用于限位所述外胀紧套的止挡凸起，所述止挡凸起位于两组所述外胀紧套之间。
[0013]优选地，所述内胀紧套的内周面形成为光滑面，所述外胀紧套包括抵接部以及将所述锁紧油腔密封地分隔的分隔部，所述内胀紧套的外周面和所述抵接部的内周面形成为适于彼此抵接的光滑承压面，所述内胀紧套的光滑承压面和所述抵接部光滑承压面具有沿所述活塞杆径向方向的高度差。
[0014]优选地，所述第二腔室中的压力油能够推动所述外胀紧套而与所述内胀紧套分离，从而所述内胀紧套自行复原而松开所述活塞杆。
[0015]在上述锁紧油缸的基础之上，本实用新型还提供一种锁紧油缸的液压控制系统，该液压控制系统包括锁紧换向阀和本实用新型的锁紧油缸，该锁紧换向阀包括进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，该第一工作油口和第二工作油口分别连接所述第一腔室和第二腔室。
[0016]优选地，所述第一工作油口与所述第一腔室之间的锁定油路中设有液控单向阀，该液控单向阀的控制油路连接所述第二工作油口与所述第二腔室之间的解锁油路，在所述解锁油路的压力油作用下，所述第一腔室中的液压油能够经由所述液控单向阀反向流动至所述第一工作油口。
[0017]优选地，所述液压控制系统还包括液压连接所述第一腔室的蓄能器。
[0018]优选地，所述锁紧换向阀为液控换向阀，该液控换向阀的液控油路通过梭阀分别连接所述锁紧油缸的有杆腔油路和无杆腔油路。
[0019]此外，在上述锁紧油缸的基础之上，本实用新型还提供一种工程机械，该工程机械包括本实用新型的锁紧油缸。
[0020]本实用新型的锁紧油缸通过将压力油通入到第一腔室中，从而第一腔室中的压力油能够推动外胀紧套而与内胀紧套抵接，进而迫使内胀紧套抱紧并锁止活塞杆，达到锁止锁紧油缸的目的，同时，由于锁紧力大小由第一腔室中的压力油的压力决定，因此通过改变第一腔室中的压力油的压力的大小即能够调整锁紧油缸锁紧力的大小，此外，由于避免采用蝶型弹簧提供锁紧力，因此，降低了锁紧油缸的装配难度且无需专门设计碟形弹簧来匹配较大规格的锁紧油缸。本实用新型的锁紧油缸的液压控制系统和工程机械由于包括本实用新型的锁紧油缸，因此其同样具有上述优点。
[0021]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0023]图1是现有技术的锁紧油缸的结构示意图；
[0024]图2是根据本实用新型的【具体实施方式】的锁紧油缸的结构示意图。
[0025]附图标记说明
[0026]1、伸缩换向阀2、锁紧换向阀
[0027]3、液控单向阀4、蓄能器
[0028]5、缸体6、第二腔室
[0029]7、第一腔室8、梭阀
[0030]9、锁紧油腔10、活塞杆
[0031]11、第一端口12、第二端口
[0032]13、限位环14、导向套
[0033]15、端部缸筒16、端盖
[0034]51、内胀紧套52、外胀紧套
[0035]523、抵接部526、分隔部
【具体实施方式】
[0036]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0037]在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“左、右”通常是指说明书附图2中的左右。
[0038]本实用新型提供一种锁紧油缸，通过对比图1与图2可以观察出本实用新型在结构上的改进。具体地，如图2所示，所述锁紧油缸包括缸体5和活塞杆10，所述缸体5的端部形成有环绕所述活塞杆10的外周面的锁紧油腔9，该锁紧油腔9内设有套装于所述活塞杆10上胀紧套组件，该胀紧套组件包括内胀紧套51和能够左右移动的外胀紧套52，且所述内胀紧套51和所述外胀紧套52之间形成有适于相互抵接的光滑承压面，所述外胀紧套52将所述锁紧油腔9密封分隔为第一腔室7和第二腔室6，所述第一腔室7中的压力油能够推动所述外胀紧套52而与所述内胀紧套51抵接，从而迫使所述内胀紧套51抱紧所述活塞杆10。具体地，第一腔室7和第二腔室6分别设置有供压力油进出的第一端口 11和第二端口12。
[0039]需要说明的是，光滑承压面、缸体5和活塞杆10的具体结构形式和规格大小，锁紧油腔9的大小均可以根据需要设置，这些均属于本实用新型的技术构思范围之内。
[0040]本实用新型的锁紧油缸通过将压力油通入到第一腔室7中，从而第一腔室7中的压力油能够推动外胀紧套52而与内胀紧套51抵接，进而迫使内胀紧套51抱紧并锁止活塞杆10，达到锁止锁紧油缸的目的，同时，由于锁紧力大小由第一腔室7中的压力油的压力决定，因此通过改变第一腔室7中的压力油的压力的大小即可调整锁紧油缸锁紧力的大小，此外，由于避免采用蝶型弹簧提供锁紧力，因此，降低了锁紧油缸的装配难度且无需专门设计碟形弹簧来匹配较大规格的锁紧油缸。
[0041]在本实用新型的锁紧油缸中，优选地，所述锁紧油腔9中对称地设置有两组所述胀紧套组件，从而能够产生相对较大的锁紧力，确保活塞杆10被胀紧套组件锁止。
[0042]在上述锁紧油缸中，具体地，所述内胀紧套51在所述活塞杆10的轴向方向上限位于所述锁紧油腔9中，所述外胀紧套52在所述活塞杆10的径向方向上限位于所述锁紧油腔9中，更具体地，两组所述内胀紧套51的第一端面分别抵接于所述锁紧油腔9两端的内端面，所述锁紧油腔9中还设置有套装于所述活塞杆10上的限位环13，所述限位环13的两端分别抵接于两组所述内胀紧套51的第二端面，且所述外胀紧套52分别抵接于所述限位环13的外周面和所述锁紧油腔9的内周面，进一步具体地，所述锁紧油缸还包括导向套14、端部缸筒15和端盖16，所述端部缸筒15的一端连接所述缸体5，另一端设有所述端盖16，所述锁紧油腔9形成在所述端部缸筒15内，所述活塞杆10从所述缸体5端部的所述导向套14伸入所述锁紧油缸内并从所述端盖16向外伸出，两组所述内胀紧套51的第一端面分别抵接于所述导向套14和所述端盖16，所述外胀紧套52抵接于所述端部缸筒15的内周面，从而将外胀紧套52限位以便其左右移动，并且将内胀紧套51限位以便其与外胀紧套52抵接而抱紧活塞杆10。
[0043]在上述锁紧油缸中，优选地，两组所述外胀紧套52分别密封分隔所述锁紧油腔9而形成的两个所述第一腔室7彼此连通，所述限位环13的外周面设置有用于限位所述外胀紧套52的止挡凸起，所述止挡凸起位于两个所述第一腔室7中且两组所述外胀紧套51之间，从而限位两组所述外胀紧套51，防止二者相互抵接。
[0044]在本实用新型的锁紧油缸中，优选地，所述内胀紧套51的内周面形成为光滑面，所述外胀紧套52包括抵接部523以及将所述锁紧油腔9密封地分隔的分隔部521所述内胀紧套51的外周面和所述抵接部523的内周面形成为适于彼此抵接的光滑承压面，所述内胀紧套51的光滑承压面和所述抵接部523光滑承压面具有沿所述活塞杆10径向方向的高度差，从而将外胀紧套52受到的轴向力通过该光滑承压面传递到内胀紧套51上，并产生径向力，以便抱紧锁止活塞杆10。
[0045]在本实用新型的锁紧油缸中，更优选地，所述第二腔室6中的压力油能够推动所述外胀紧套52而与所述内胀紧套51分离，从而所述内胀紧套51自行复原而松开所述活塞杆10，从而解锁锁紧油缸。
[0046]此外，本实用新型还提供一种锁紧油缸的液压控制系统，包括锁紧换向阀2(例如双控电磁换向阀)和本实用新型的锁紧油缸，该锁紧换向阀2包括进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，该第一工作油口和第二工作油口分别连接所述第一腔室7和第二腔室6，从而通过切换该锁紧换向阀2控制锁紧油缸的锁止与解锁状态。
[0047]在本实用新型的液压控制系统中，优选地，所述第一工作油口与所述第一腔室7之间的锁定油路中设有液控单向阀3、平衡阀、电磁开关阀中的一者，更优选地，所述第一工作油口与所述第一腔室7之间的锁定油路中设有液控单向阀3，该液控单向阀3的控制油路连接所述第二工作油口与所述第二腔室9之间的解锁油路，在所述解锁油路的压力油作用下，所述第一腔室7中的液压油能够经由所述液控单向阀3反向流动至所述第一工作油口而回油，从而实现锁紧油缸的解锁状态，与此同时在锁紧油缸的锁止状态时，通过该液控单向阀3能够将锁定油路截止，从而锁紧油缸能够始终保持锁止状态。
[0048]在上述液压控制系统中，进一步优选地，所述液压控制系统还包括液压连接所述第一腔室7的蓄能器4，从而能够补偿压力油到第一腔室7中，防止压力油从液控单向阀3泄露回油。
[0049]在上述液压控制系统中，具体地，所述锁紧换向阀2为液控换向阀，该液控换向阀的液控油路通过梭阀8分别连接所述锁紧油缸的有杆腔油路和无杆腔油路，该梭阀8的两个连接油口分别连接所述有杆腔油路和无杆腔油路，所述梭阀8的出油口油路连通所述锁紧换向阀2的液控油路，液控油路中的压力油作用于液控换向阀的阀芯的一侧，所述有杆腔油路和无杆腔油路分别连接伸缩换向阀1的第一工作油口和第二工作油口。
[0050]此外，本实用新型还提供一种工程机械，包括本实用新型的锁紧油缸。
[0051]本实用新型的锁紧油缸通过将压力油通入到第一腔室7中，从而第一腔室7中的压力油能够推动外胀紧套52而与内胀紧套51抵接，进而迫使内胀紧套51抱紧并锁止活塞杆10，达到锁止锁紧油缸的目的，同时，由于锁紧力大小由第一腔室7中的压力油的压力决定，因此通过改变第一腔室7中的压力油的压力的大小即可调整锁紧油缸锁紧力的大小，此外，由于避免采用蝶型弹簧提供锁紧力，因此，降低了锁紧油缸的装配难度且无需专门设计碟形弹簧来匹配较大规格的锁紧油缸。
[0052]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0053]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0054]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种锁紧油缸，包括缸体(5)和活塞杆(10)，其特征在于，所述缸体(5)的端部形成有环绕所述活塞杆(10)的外周面的锁紧油腔(9)，该锁紧油腔(9)内设有套装于所述活塞杆(10)上胀紧套组件，该胀紧套组件包括内胀紧套(51)和能够左右移动的外胀紧套(52)，且所述内胀紧套(51)和所述外胀紧套(52)之间形成有适于相互抵接的光滑承压面，所述外胀紧套(52)将所述锁紧油腔(9)密封分隔为第一腔室(7)和第二腔室(6)，所述第一腔室(7)中的压力油能够推动所述外胀紧套(52)而与所述内胀紧套(51)抵接，从而迫使所述内胀紧套(51)抱紧所述活塞杆(10)。
2.根据权利要求1所述的锁紧油缸，其特征在于，所述锁紧油腔(9)中对称地设置有两组所述胀紧套组件。
3.根据权利要求2所述的锁紧油缸，其特征在于，所述内胀紧套(51)在所述活塞杆(10)的轴向方向上限位于所述锁紧油腔(9)中，所述外胀紧套(52)在所述活塞杆(10)的径向方向上限位于所述锁紧油腔(9)中。
4.根据权利要求3所述的锁紧油缸，其特征在于，两组所述内胀紧套(51)的第一端面分别抵接于所述锁紧油腔(9)两端的内端面，所述锁紧油腔(9)中还设置有套装于所述活塞杆(10)上的限位环(13)，所述限位环(13)的两端分别抵接于两组所述内胀紧套(51)的第二端面，且所述外胀紧套(52)分别抵接于所述限位环(13)的外周面和所述锁紧油腔(9)的内周面。
5.根据权利要求4所述的锁紧油缸，其特征在于，所述锁紧油缸还包括导向套(14)、端部缸筒(15)和端盖(16)，所述端部缸筒(15)的一端连接所述缸体(5)，另一端设有所述端盖(16)，所述锁紧油腔(9)形成在所述端部缸筒(15)内，所述活塞杆(10)从所述缸体(5)端部的所述导向套(14)伸入所述锁紧油缸内并从所述端盖(16)向外伸出，两组所述内胀紧套(51)的第一端面分别抵接于所述导向套(14)和所述端盖(16)。
6.根据权利要求4所述的锁紧油缸，其特征在于，所述限位环(13)的外周面设置有用于限位所述外胀紧套(52)的止挡凸起，所述止挡凸起位于两组所述外胀紧套(51)之间。
7.根据权利要求1所述的锁紧油缸，其特征在于，所述内胀紧套(51)的内周面形成为光滑面，所述外胀紧套(52)包括抵接部(52a)以及将所述锁紧油腔(9)密封地分隔的分隔部(52b)，所述内胀紧套(51)的外周面和所述抵接部(52a)的内周面形成为适于彼此抵接的光滑承压面，所述内胀紧套(51)的光滑承压面和所述抵接部(52a)光滑承压面具有沿所述活塞杆(10)径向方向的高度差。
8.根据权利要求1所述的锁紧油缸，其特征在于，所述第二腔室(6)中的压力油能够推动所述外胀紧套(52)而与所述内胀紧套(51)分离，从而所述内胀紧套(51)自行复原而松开所述活塞杆(10)。
9.一种锁紧油缸的液压控制系统，其特征在于，该液压控制系统包括锁紧换向阀(2)和根据权利要求8所述的锁紧油缸，该锁紧换向阀(2)包括进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，该第一工作油口和第二工作油口分别连接所述第一腔室(7)和第二腔室(6)。
10.根据权利要求9所述的液压控制系统，其特征在于，所述第一工作油口与所述第一腔室(7)之间的锁定油路中设有液控单向阀(3)，该液控单向阀(3)的控制油路连接所述第二工作油口与所述第二腔室(9)之间的解锁油路，在所述解锁油路的压力油作用下，所述第一腔室(7)中的液压油能够经由所述液控单向阀(3)反向流动至所述第一工作油口。
11.根据权利要求10所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括液压连接所述第一腔室(7)的蓄能器(4)。
12.根据权利要求9所述的液压控制系统，其特征在于，所述锁紧换向阀(2)为液控换向阀，该液控换向阀的液控油路通过梭阀(8)分别连接所述锁紧油缸的有杆腔油路和无杆腔油路。
13.—种工程机械，其特征在于，所述工程机械包括根据权利要求1-8中任意一项所述的锁紧油缸。
【文档编号】F15B1/02GK204213102SQ201420646720
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】肖敏, 张建森, 邹发良 申请人:长沙中联消防机械有限公司, 中联重科股份有限公司