本发明属于机械技术领域，涉及一种回转油缸，尤其涉及一种带保压功能的回转油缸。
背景技术：
现有的车床主轴箱通常包括箱体和回转油缸，回转油缸内设有中空活塞，箱体内设有主轴和拉管，拉管穿设在主轴内，主轴的一端设有皮带盘，另一端设有弹簧夹头/卡盘，回转油缸的缸体连接与主轴连接，拉管一端伸入中空活塞内并与中空活塞连接，拉管另一端与弹簧夹头/卡盘连接，由中空活塞带动拉管移动以实现弹簧夹头/卡盘夹紧或松开工件，同时由主轴转动带动弹簧夹头/卡盘及工件转动。但是，由于传统的回转油缸的活塞都是前置式的，导致回转油缸与车床主轴箱的其他零部件之间的拆装十分不方便，例如申请号为201220220479.6所公开的单活塞中空回转油缸以及申请号为201120214739.4所公开的一种数控机床加工棒料的夹紧机构。
为此，本申请人提出了一种用于车床主轴箱的回转油缸[申请号：201711077872.8]，它包括缸体，缸体设有配合端以及用于与车床主轴箱的主轴相连接的安装端，缸体内设有能够移动的活塞，活塞一端设有凸出的配合部，配合部伸至缸体的配合端外且在配合部端部可拆卸连接有安装盘，车床主轴箱的拉管能够依次穿过配合部及安装盘并与安装盘形成可拆卸连接。它通过将活塞设置为后置的形式并配合上安装盘与拉管的可拆卸连接以及活塞的可拆卸连接，使得工作人员可以在不涉及到拆除缸体与主轴的情况下就可以拉管与活塞进行方便地拆除，很好地提高了回转油缸与车床主轴箱其他零部件之间的拆装便利性。
然而，无论是该用于车床主轴箱的回转油缸还是活塞前置式的回转油缸，其油路结构都比较简单且又不具备保压功能，仅由活塞后端与缸体之间形成腔体一以及活塞前端与缸体之间形成腔体二，回转油缸上设置至少一个向腔体一内供油的油道一以及至少一个向腔体二内供油的油道二，在向油道一内供油时会使活塞向前移动而松开工件，在向油道二内供油时会使活塞向后移动而夹紧工件。但是，在加工过程中可能会遇到机床突然断电或是液压站在供油过程中突然中断的情况下，油腔二内的油液便会因供油压力不足而出现回流，这样就会导致工件无法有效保持夹紧甚至是直接脱落，从而影响到工件的后续加工精度。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种带保压功能的回转油缸，所要解决的技术问题是如何在实现保压功能的同时保证回转油缸的正常工作。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种带保压功能的回转油缸，包括缸体以及设置于缸体内且能够前后移动的大活塞，所述的大活塞后端与缸体内壁形成油腔一，大活塞前端与缸体内壁形成油腔二，大活塞上设有油道一与油道二，油道一的出口与油腔一相连通，其特征在于，所述的大活塞上设有定位孔，油道一与定位孔连通且油腔二与油道二通过定位孔连通，定位孔内从前向后设有止回阀及能够前后移动的小活塞，止回阀沿由前向后的方向关闭且当小活塞向前移动时能够将止回阀打开，油道一与定位孔的连通处位于小活塞后方，油道二与定位孔的连通处位于小活塞与止回阀之间。
本带保压功能的回转油缸主要应用在车床主轴箱上，使用时将缸体安装在主轴后端，穿设在主轴内的拉管后端伸入缸体内并与大活塞相连接，这样缸体固定，并通过大活塞的前后移动来带动主轴前端的弹簧夹头/卡盘向前张开或向后拉紧，从而实现工件的松开或夹紧。正常情况下，为了保证工作的稳定性，是处于持续供油状态的，例如夹紧工件时油道一内不供油，油道二内持续供油，止回阀是沿由前向后的方向关闭的，油腔二与油道二通过定位孔连通且油道二与定位孔的连通处位于小活塞与止回阀之间，因此油道二内的油液会进入定位孔内并通过油道二内的油压作用将止回阀打开，油腔二内充满油液而使大活塞始终位于缸体内腔的后部；需要松开工件时，油道二内的供油被切断，向油道一内持续供油，油道一与定位孔的连通处位于小活塞后方，这样油道一内的一部分油液就会进入定位孔内并推动小活塞向前移动，小活塞向前移动而将止回阀保持打开状态，使得油腔二内的油液可以进行泄油，同时油道一内的另一部分油液注入油腔一内以推动大活塞向前移动。
当在工件夹紧状态下遇到供油中断或是车床停电的情况时，止回阀会因为油道二内的油压变小而处于关闭状态，油腔二与油道二之间的通路便会被隔断，这样一来在供油中断前已经位于油腔二内的油液便不会泄掉，也就是说油腔二内的油压不会变小，即起到了保压功能，从而使工件能够保持夹紧状态，避免出现松动而影响到工件的后续加工精度。同时，在油道一内进油时，可以利用油道一内的油液推动小活塞重新将止回阀打开以将油腔二内的油液卸掉，从而使本回转油缸不会因为保压功能的设置而影响到大活塞的正常移动。
在上述的带保压功能的回转油缸中，所述的定位孔沿大活塞的移动方向设置，所述的定位孔孔壁上设有连接孔，连接孔与油道二连通，所述的连接孔位于小活塞与止回阀之间。
在定位孔的孔壁上设置连接孔，连接孔与油道二连通且连接孔位于小活塞与止回阀之间，这样当油道二内的油液经连接孔进入定位孔内时就会向定位孔的两端分流，向后流动的油液会推动小活塞向后移动，同时向前流动的油液会将止回阀打开以注入到油腔二内，从而使本回转油缸既可以利用止回阀在供油中断的情况下进行保压，同时又可以在持续供油的情况下使油液能够进行正常地充入或泄出。
在上述的带保压功能的回转油缸中，所述的大活塞呈圆柱状，所述的油道二的出口与连接孔的端口沿大活塞的外侧壁交错设置，所述的大活塞外侧壁设有环形槽，所述的油道二的出口与连接孔的端口均位于环形槽上。
由于大活塞前端与缸体内壁形成油腔二，正常来说应该是直接将油道二的出口设置在大活塞的前端面上的。但在本回转油缸中，因为要利用止回阀实现在供油中断情况下的保压功能，同时油道二内的油液要能够同时将小活塞向后推以及打开止回阀，造成油道二的出口不能设置在大活塞的前端面上，只能将油道二的出口与连接孔的端口均设置在大活塞的外侧壁上。因此将油道二的出口与连接孔的端口沿大活塞的外侧壁交错设置，同时在大活塞外侧壁设置环形槽并使油道二的出口与连接孔的端口均设置在环形槽上，这样就可以使油道二的油液可以通过环形槽顺利流入连接孔内，从而使本回转油缸既可以利用止回阀在供油中断的情况下进行保压，同时又可以在持续供油的情况下使油液能够进行正常地充入或泄出。
在上述的带保压功能的回转油缸中，所述的大活塞外侧设有两环形密封槽，两环形密封槽内均设有密封圈，环形槽位于两环形密封槽之间。
由于要借助大活塞外侧的环形槽才能将油道二内的油液引入到定位孔内，因此可能会存在油液从大活塞与缸体之间的缝隙泄漏到油腔一或油腔二内的问题，因此在大活塞外侧设置两环形密封槽，在两环形密封槽内设置密封圈并使环形槽位于两环形密封槽之间，这样就可以使本回转油缸在具备保压功能的同时，又不影响到回转油缸的正常工作。
在上述的带保压功能的回转油缸中，所述的止回阀包括固定在定位孔内的阀体以及设置于阀体内的弹簧与钢珠，阀体呈两端开口的筒状且钢珠在弹簧的弹力作用下将阀体的后端口封闭，所述的小活塞呈圆柱状，小活塞前端设有尖头且尖头与钢珠相对。
采用钢珠与弹簧来形成止回阀的止回结构，并在小活塞前端设置于钢珠相对的尖头，在油道一内进油时油道一内的油液推动小活塞向前移动，小活塞前端的尖头就会将钢珠向前顶开而使止回阀处于打开状态，从而使得油腔二内能够顺利进行泄压；在油道二内进油时油道二内的油液将小活塞向后推动，同时油道二内的油液顶着钢珠向前顶开而使止回阀打开，从而使得油液能够顺利进入油腔二内以推动大活塞向后移动。当在工件夹紧状态下遇到供油中断或是车床停电的情况时，钢珠会在弹簧的弹力作用下自动将阀体的后端口封闭而将油道二与油腔二的通路隔断，使得油腔二内的油压能够保持不变，即自动进行保压，以避免工件因油压不足而出现松动。
在上述的带保压功能的回转油缸中，作为另一种技术方案，所述的止回阀包括固定在定位孔内的阀体以及设置于阀体内的密封头与弹簧，阀体呈两端开口的筒状且密封头在弹簧的弹力作用下将阀体的后端口封闭，所述的小活塞呈圆柱状，密封头的后端设有凸出的连杆，连杆端部伸至阀体后端口外。
采用密封头与弹簧来形成止回阀的止回结构，并在密封头的后端设置伸至阀体后端口外的连杆，在油道一内进油时油道一内的油液推动小活塞向前移动，小活塞前端与连杆相抵靠后就会将密封头向前顶开而使止回阀处于打开状态，从而使得油腔二内能够顺利进行泄压；在油道二内进油时油道二内的油液将小活塞向后推动，同时油道二内的油液顶着密封头向前顶开而使止回阀打开，从而使得油液能够顺利进入油腔二内以推动大活塞向后移动。当在工件夹紧状态下遇到供油中断或是车床停电的情况时，密封头会在弹簧的弹力作用下自动将阀体的后端口封闭而将油道二与油腔二的通路隔断，使得油腔二内的油压能够保持不变，即自动进行保压，以避免工件因油压不足而出现松动。
在上述的带保压功能的回转油缸中，所述的大活塞后端面与大活塞外侧壁之间形成环状台阶，油道一的出口位于环状台阶与大活塞后端面相垂直的壁上，所述的定位孔底部设有联结孔，联结孔与油道一侧向连通。
在大活塞后端面与大活塞外侧壁之间设置环状台阶，油道一的进口位于环状台阶与大活塞后端面相垂直的壁上，并在定位孔底部设置联结孔，联结孔与油道一侧向连通，这样一来油道一内的油液既可以充入油腔一内推动大活塞向前移动；同时油道一内的油液又可以进入定位孔内来推动小活塞向前移动来将止回阀打开，以使油腔二内的油液能够进行泄油，避免因实现保压功能而影响到回转油缸的正常移动。
在上述的带保压功能的回转油缸中，所述的缸体包括前端开口的筒状本体以及连接于筒状本体前端的端盖，端盖的后端外侧设有环状导向部，所述的大活塞前端设有凹口，环状导向部位于凹口内且环状导向部外侧壁与凹口内侧壁之间设有导向带，所述的油腔二包括大活塞前端面、端盖后端面与环状导向部外侧壁之间形成的腔体一以及凹口各内壁与环状导向部后端面之间形成的腔体二，所述的定位孔与腔体一连通，且在环状导向部上设有将腔体一与腔体二连通的过油孔。
通过凹口、环状导向部以及导向带的设置可以保证大活塞移动时的同心度，但由于导向带的设置导致油腔二被分割为由活塞前端面、端盖后端面与环状导向部外侧壁之间形成的腔体一以及凹口各内壁与环状导向部后端面之间形成的腔体二，定位孔与腔体二连通，若只是让油道二内的油充入腔体一内则会导致油腔二的截面积不足，因此在环状导向部上设置将腔体一与腔体二连通的过油孔，使油道二内的油液进入腔体一内后还可以经过油孔注入到腔体二内，从而保证油腔二能够具备足够的截面积以保证油压充足。
与现有技术相比，本带保压功能的回转油缸通过大活塞上设置定位孔并在定位孔内设置小活塞与止回阀，当在工件夹紧状态下遇到供油中断或是车床停电的情况时，止回阀会因为油道二内的油压变小而处于关闭状态，油腔二与油道二之间的通路便会被隔断，使得油腔二内的油压不会变小，即起到了保压功能，从而使工件能够保持夹紧状态，避免出现松动而影响到工件的后续加工精度。
同时，在油道一内进油时，可以利用油道一内的油液推动小活塞将止回阀打开以将油腔二内的油液卸掉，从而在实现保压功能的同时保证大活塞能够正常进行移动。
附图说明
图1是本带保压功能的回转油缸的剖视图。
图2是图1中a处的放大图。
图3是本带保压功能的回转油缸中大活塞向后移动时的剖视图。
图4是本带保压功能的回转油缸中大活塞向前移动时的剖视图。
图5是本带保压功的回转油缸中定位孔内未设置有止回阀时的剖视图。
图中，1、缸体；1a、筒状本体；1b、端盖；1b1、环状导向部；1b11、过油孔；2、大活塞；2a、油道一；2b、油道二；2c、定位孔；2d、环形槽；2e、连接孔；2f、环形密封槽；2g、联结孔；2h、环状台阶；2i、配合部；2j、凹口；3、油腔一；4、油腔二；5、小活塞；5a、尖头；6、止回阀；6a、阀体；6b、钢珠；6c、弹簧；7、密封圈；8、回油罩壳；9、导向带。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1和图5所示，一种带保压功能的回转油缸，包括缸体1以及设置于缸体1内且能够前后移动的大活塞2，大活塞2后端与缸体1内壁形成油腔一3，活塞前端与缸体1内壁形成油腔二4。大活塞2上设有油道一2a与油道二2b，油道一2a的出口与油腔一3连通，油道二2b的出口与油腔二4连通。
如图1所示，大活塞2后端面上设有凸出的配合部2i，配合部2i伸至缸体1的后端外，油道一2a的进口与油道二2b的进口均位于伸至缸体1后端外的配合部2i外周壁上，且在配合部2i伸至缸体1后端外的部分设有回油罩壳8，油道一2a的进口与油道二2b的进口均位于回油罩壳8内。
如图1、图2和图5所示，大活塞2上设有定位孔2c，定位孔2c内从后向前设有小活塞5及能控制油腔二4与油道二2b连通或隔断的止回阀6，小活塞5能够前后移动，止回阀6沿由前向后的方向关闭且当小活塞5向前移动时能够打开止回阀6。油道一2a与定位孔2c连通，油道二2b与油腔二4通过定位孔2c连通，油道一2a与定位孔2c的连通处位于小活塞5的后方，油道二2b与定位孔2c的连通处位于小活塞5与止回阀6之间，当油道一2a进油时油道一2a内的油液能推动小活塞5向前移动以打开止回阀6；当油道二2b进油时油道二2b内的油液能推动小活塞5向后移动，同时油道二2b内的油液能将止回阀6打开。
如图2所示，具体来说，大活塞2呈圆柱状，定位孔2c设置于大活塞2的前端面上，定位孔2c沿大活塞2的移动方向设置，大活塞2后端面与大活塞2外侧壁之间形成环状台阶2h，油道一2a的出口环状台阶2h与大活塞2后端面相垂直的壁上，定位孔2c的设有联结孔2g，联结孔2g与油道一2a侧向连通。
如图1、图2和图5所示，定位孔2c的孔壁上设有连接孔2e，连接孔2e与油道二2b连通，连接孔2e位于小活塞5与止回阀6之间。油道二2b的出口与连接孔2e的端口沿大活塞2的外侧壁交错设置，大活塞2外侧壁设有环形槽2d，油道二2b的出口与连接孔2e的端口均位于环形槽2d上。大活塞2外侧设有两环形密封槽2f，两环形密封槽2f内均设有密封圈7，环形槽2d位于两环形密封圈7之间。
在本实施例中，缸体1包括前端开口的筒状本体1a以及连接于筒状本体1a前端的端盖1b，端盖1b的后端外侧设有环状导向部1b1，大活塞2前端设有凹口2j，环状导向部1b位于凹口2j内且环状导向部1b外侧壁与凹口2j内侧壁之间设有导向带9，油腔二4包括大活塞2前端面、端盖1b后端面与环状导向部1b1外侧壁之间形成的腔体一以及凹口2j各内壁与环状导向部1b1后端面之间形成的腔体二，定位孔2c与腔体一连通，且在环状导向部1b1上设有将腔体一与腔体二连通的过油孔1b11。
如图2所示，止回阀6包括固定在定位孔2c内的阀体6a以及设置于阀体6a内的弹簧6c与钢珠6b，阀体6a呈两端开口的筒状且钢珠6b在弹簧6c的弹力作用下将阀体6a的后端口封闭，小活塞5呈圆柱状，小活塞5前端设有尖头5a，且尖头5a与钢珠6b相对。
本带保压功能的回转油缸主要应用在车床主轴箱上，使用时将缸体1安装在主轴的后端，穿设在主轴内的拉管后端伸入缸体1内并与大活塞2相连接，这样缸体1是固定的，通过大活塞2的前后移动来带动拉管前后移动，从而使主轴前端的弹簧6c夹头向前张开或向后拉紧，其中缸体1与主轴以及大活塞2与拉管的具体连接方式可参照申请号为201711077872.8所公开的一种用于车床主轴箱的回转油缸。
正常情况下，为了保证工作的稳定性，油道一2a或油道二2b是处于持续供油状态的，且油道一2a与油道二2b只有一个处于供油状态，不会同时供油。如图3所示，例如夹紧工件时，油道一2a内不供油，油道二2b内是持续供油的，油道二2b内的油液通过环形槽2d及连接孔2e进入定位孔2c内，并在油液的油压作用下将止回阀6上的钢珠6b向前顶开而使止回阀6处于持续打开状态，使得油道二2b与油腔二4一直处于连通状态而使油腔二4内一直充满油液，这样大活塞2就一直处于缸体1内腔的最后部，那么与大活塞2相连接的拉管就一直保持将弹簧6c夹头向后拉动的状态，工件便一直处于被夹紧状态。
当在工件夹紧的状态下遇到供油中断或是车床停电的情况时，止回阀6会因为油道二2b内的油压变小而重新关闭，油腔二4与油道二2b之间的通路便会被隔断，这样一来在供油中断前已经位于油腔二4内的油液便不会被泄掉，也就是说油腔二4内的油压不会变小，那么便起到了保压的功能，从而使工件在供油中断或是车床停电的情况下依然能够保持夹紧状态，避免了工件出现松动而影响到工件的后续加工精度。
如图4所示，当需要松开工件时，需要先切断油道二2b内的供油，然后向油道一2a内持续供油。油道二2b内的供油切断时，止回阀6会重新关闭，正常来说油腔二4内的油液是无法进行泄油的，但这样的话又会影响到大活塞2的正常移动。因此，本回转油缸在定位孔2c底部设置联结孔2g来与油道一2a连通，这样当油道一2a内有油液进入时，油道一2a内的一部分油液会通过联结孔2g进入定位孔2c内并推动小活塞5向前移动，小活塞5前端的尖头5a会将止回阀6上的钢珠6b向前顶开而使止回阀6再次打开，这样油腔二4内的油液就可以正常进行泄油，然后油道一2a内的另一部分油液充入到油腔一3内，随着油腔一3内的油压变大，油腔二4内的油压变小，大活塞2就可以正常地向前移动来将工件松开了。
另外，本带保压功能的回转油缸将油道及实现保压功能的结构都设置在大活塞2上，大活塞2是整体式的结构且大活塞2是位于缸体1内的，因此在使用时还不会在缸体1外侧出现渗油现象。由于要将大活塞2安装在缸体1内而使得缸体1必然是呈分体式结构的，因此若是将油道及实现保压功能的结构设置在缸体1，则不可避免地会在缸体1分体处出现渗油或是需要另外在缸体1分体处设置防止渗油的结构。
实施例二
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，止回阀6包括固定在定位孔2c内的阀体6a以及设置于阀体6a内的密封头与弹簧6c，阀体6a呈两端开口的筒状且密封头在弹簧6c的弹力作用下将阀体6a的后端口封闭，小活塞5呈圆柱状，密封头的后端设有凸出的连杆，连杆端部伸至阀体6a后端口外。
采用密封头与弹簧6c来形成止回阀6的止回结构，并在密封头的后端设置伸至阀体6a后端口外的连杆，在油道一2a内进油时油道一2a内的油液推动小活塞5向前移动，小活塞5前端与连杆相抵靠后就会将密封头向前顶开而使止回阀6处于打开状态，从而使得油腔二4内能够顺利进行泄压；在油道二2b内进油时油道二2b内的油液将小活塞5向后推动，同时油道二2b内的油液顶着密封头向前顶开而使止回阀6打开，从而使得油液能够顺利进入油腔二4内以推动大活塞2向后移动。当在工件夹紧状态下遇到供油中断或是车床停电的情况时，密封头会在弹簧6c的弹力作用下自动将阀体6a的后端口封闭而将油道二2b与油腔二4的通路隔断，使得油腔二4内的油压能够保持不变，即自动进行保压，以避免工件因油压不足而出现松动。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。