一种砧靴式自适应锁定油缸的制作方法

本实用新型涉及油缸技术领域，具体涉及铁路大型养路机械上支撑用的一种砧靴式自适应锁定油缸。

背景技术：

本实用新型涉及一种油缸，具体地说是涉及一种铁路大型养路机械(以下简称大机)上支撑用的锁定油缸。

锁定油缸在大机行业有着普遍的应用，尤其是一些悬臂类、举升类工程车辆，如：吊车、接触网检修作业车、接触网综合作业车等。这些车辆在作业过程中需要通过锁定油缸将工作主机与行走底盘刚性连接。因此，锁定油缸对于施工安全、轨道线路正常运行启着至关重要的作用。

传统锁定油缸采用活塞杆端面与底盘(金属面)直接平面接触。大机在作业过程中会产生很大的摆动，因此锁定油缸除了承受轴向力的同时还有很大的径向力，活塞杆端面与受压面所形成的摩擦副摩擦力巨大(摩擦副表面不够平整，灰尘杂质混杂其中)。在受到径向冲击时，经常会造成导向套内导向带物理损伤(活塞变形油缸不能收回)或液压油外泄(外泄后油缸处于卸荷状态不能起到支撑的作用)。对于施工安全、轨道线路正常运行造成重大的安全隐患。

现在出现了另一种锁定油缸，其活塞杆采用球头铰支的方式与底盘平面接触。球头铰支就是在活塞杆端部加工成球面铰支，活塞杆球面与支撑踏板铰接，支撑踏板与底盘接触。但是由于轨道线路在转弯处两根铁轨处于不同水平面，造成锁定油缸轴线与底盘摩擦平面不垂直，这种球头铰支结构只能补偿锁定油缸的角向偏载，但是不能释放横向冲击带来的径向动载荷，从根本消除这种油缸存在的安全隐患。

技术实现要素：

为了解决上述问题，解决径向冲击给油缸带来的安全隐患。本实用新型是通过以下技术方案实现的：提供一种砧靴式自适应锁定油缸，包括缸座、缸筒、导向套、整体活塞及踏砧，所述缸座固定在所述缸筒上侧开口端并将所述缸筒上口封闭，所述导向套固定在所述缸筒的下侧另一开口端内壁上，并与所述缸筒组合形成一个同心空腔，所述踏砧设置在所述导向套的下侧开口端，并与所述导向套连接，同时将所述同心空腔封闭，所述整体活塞穿设在此同心空腔内，且能够在所述缸筒和所述导向套的内壁间进行上下滑动。

所述导向套与所述踏砧之间还设置有环箍、球面垫圈、球面螺钉及防尘皮老虎，所述环箍的内径与所述踏砧的外径相同，其下端固定在所述踏砧的外环面上，另一开口端朝向所述导向套的下侧开口端，所述球面垫圈的下平面与所述踏砧的上平面接触形成摩擦副，且接触面上均匀涂抹润滑脂，使所述球面垫圈可在所述踏砧上自由滑动，所述球面垫圈上部又分为外圈平台及中心凸球面，所述外圈平台的外径小于所述踏砧的外径及所述环箍的内径，所述环箍开口端设置有中空的环状卡扣，所述卡扣下平面内壁与所述球面垫圈的外圈平台上平面相接，将所述外圈平台限定在所述卡扣下平面内壁与所述踏砧上平面之间，所述外圈平台可在所述卡扣下平面内壁与所述踏砧上平面之间自由滑动。所述外圈平台的外侧面与所述环箍的内壁之间还设置有2 个以上相同的复位弹簧，所述复位弹簧一端插接在所述外圈平台上，另一端与所述环箍的内壁侧面接触，并在所述环箍的内壁侧面圆周上均匀分布。复位弹簧可保证所述外圈平台在不受外力时位于所述环箍的中心位置。圆周均布的复位弹簧作用于环箍内圈，连带踏砧在自由状态下始终与球面垫圈保持同轴。

所述球面螺钉与所述球面垫圈内部中心铰接，所述球面螺钉与所述整体活塞固定连接，所述球面垫圈的中心凸球面与所述整体活塞的下端面铰接，所述球面螺钉与所述球面垫圈之间、所述球面垫圈与所述整体活塞之间，均可自由摆动。

所述皮老虎一端与所述导向套固定连接，另一端与所述环箍固定连接。

所述皮老虎一端与所述导向套采用法兰压板方式固定连接，另一端通过钢丝挡圈的预压力与所述环箍抱紧固定连接。

所述球面螺钉与所述整体活塞螺纹连接。

所述环箍下端通过螺钉固定在所述踏砧的外环面上，

所述导向套和所述整体活塞之间、所述缸筒与所述整体活塞之间、所述导向套所述缸筒之间均设置有密封圈，所述密封圈能够对所述导向套与所述整体活塞、所述整体活塞与所述缸筒、所述导向套与所述缸筒之间的接触部位进行密封。

所述导向套为外壁带有凸台的套筒结构，所述凸台的上端面固定在所述缸筒的开口端，所述皮老虎一端固定在所述导向套的凸台上。

锁定油缸伸出时，所述踏砧、球面垫圈通过环箍连接，踏砧外表面加工成栅格状，以增大与底盘摩擦力，使踏砧与底盘无相对位移。在锁定油缸受到径向力时，所述踏砧与所述球面垫圈滑动，从而减少了径向力对锁定油缸的损伤。锁定油缸收回时，由所述环箍将所述踏砧带回原位。

所述皮老虎在锁定油缸工作过程中起到防止杂质进入内摩擦副(踏砧与球面垫圈，球面垫圈与整体活塞)的作用。

所述整体活塞、球面垫圈、球面螺钉组合，完成锁定油缸支撑位置(底盘支点)偏转的自适应，从而补偿锁定油缸轴向力的偏载量。避免因轴向力偏载造成锁定油缸整体弯矩，有效地提高锁定油缸的安全系数。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明

图1是本实用新型的主视图

主要附图标记：

1、缸座 2、缸筒 3、导向套 4、整体活塞 5、踏砧 6、环箍

7、球面垫圈 8、球面螺钉 9、皮老虎 10、外圈平台

11、中心凸球面 12、卡扣 13、密封圈 14、凸台 15、复位弹簧

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种砧靴式自适应锁定油缸，包括缸座(1)、缸筒(2)、导向套(3)、整体活塞(4)及踏砧(5)，所述缸座(1)固定在所述缸筒(2)上侧开口端并将所述缸筒(2)上口封闭，所述导向套(3)固定在所述缸筒(2)的下侧另一开口端内壁上，并与所述缸筒(2)组合形成一个同心空腔，所述踏砧(5)设置在所述导向套(3)的下侧开口端，并与所述导向套(3)连接，同时将所述同心空腔封闭，所述整体活塞(4)穿设在此同心空腔内，且能够在所述缸筒(2)和所述导向套(3)的内壁间进行上下滑动，其特征是：

所述导向套(3)与所述踏砧(5)之间还设置有环箍(6)、球面垫圈(7)、球面螺钉(8)及防尘皮老虎(9)，所述环箍(6)的内径与所述踏砧(5)的外径相同，其下端固定在所述踏砧(5)的外环面上，另一开口端朝向所述导向套(3)的下侧开口端，所述球面垫圈(7)的下平面与所述踏砧(5)的上平面接触形成摩擦副，且接触面上均匀涂抹润滑脂，使所述球面垫圈(7)可在所述踏砧(5)上自由滑动，所述球面垫圈(7)上部又分为外圈平台(10) 及中心凸球面(11)，所述外圈平台(10)的外径小于所述踏砧(5)的外径及所述环箍(6)的内径，所述环箍(6)开口端设置有中空的环状卡扣(12)，所述卡扣(12)下平面内壁与所述球面垫圈(7)的外圈平台(10)上平面相接，将所述外圈平台(10)限定在所述卡扣(12)下平面内壁与所述踏砧(5) 上平面之间，所述外圈平台(10)可在所述卡扣(12)下平面内壁与所述踏砧(5)上平面之间自由滑动。

所述外圈平台(10)的外侧面与所述环箍(6)的内壁之间还设置有2个以上相同的复位弹簧(15)，所述复位弹簧(15)一端插接在所述外圈平台(10) 上，另一端与所述环箍(6)的内壁侧面接触，并在所述环箍(6)的内壁侧面圆周上均匀分布。复位弹簧(15)可保证所述外圈平台(10)在不受外力时位于所述环箍(6)的中心位置。圆周均布的复位弹簧(15)作用于环箍(6) 内圈，连带踏砧(5)在自由状态下始终与球面垫圈(7)保持同轴。

所述球面螺钉(8)与所述球面垫圈(7)内部中心铰接，所述球面螺钉 (8)与所述整体活塞(4)固定连接，所述球面垫圈(7)的中心凸球面(11) 与所述整体活塞(4)的下端面铰接，所述球面螺钉(8)与所述球面垫圈(7) 之间、所述球面垫圈(7)与所述整体活塞(4)之间，均可自由摆动。

所述皮老虎(9)一端与所述导向套(3)固定连接，另一端与所述环箍 (6)固定连接。

所述皮老虎(9)一端与所述导向套(3)采用法兰压板方式固定连接，另一端通过钢丝挡圈的预压力与所述环箍(6)抱紧固定连接。

所述球面螺钉(8)与所护整体活塞(4)螺纹连接。

所述环箍(6)下端通过螺钉固定在所述踏砧(5)的外环面上，

所述导向套(3)和所述整体活塞(4)之间、所述缸筒(2)与所述整体活塞(4)之间、所述导向套(3)与所述缸筒(2)之间均设置有密封圈(13)，所述密封圈(13)能够对所述导向套(3)与所述整体活塞(4)、所述整体活塞(4)与所述缸筒(2)、所述导向套(3)与所述缸筒(2)之间的接触部位进行密封。

所述导向套(3)为外壁带有凸台(14)的套筒结构，所述凸台(14)的上端面固定在所述缸筒(2)的开口端，所述皮老虎(9)一端固定在所述导向套(3)的凸台(14)上。

所述踏砧(5)的下侧外表面为栅格状，以增大所述踏砧(5)与底盘之间的摩擦力，使所述踏砧(5)与底盘在使用时无相对位移

锁定油缸伸出时，所述踏砧(5)、球面垫圈(7)通过所述环箍(6)连接，所述踏砧(5)外表面加工成栅格状，以增大与底盘摩擦力，使所述踏砧 (5)与底盘无相对位移。在锁定油缸受到径向力时，所述踏砧(5)与所述球面垫圈(7)滑动，从而减少了径向力对锁定油缸的损伤。锁定油缸收回时，由所述环箍(6)将所述踏砧(5)带回原位。

所述皮老虎(9)在锁定油缸工作过程中起到防止杂质进入内摩擦副——踏砧(5)与球面垫圈(7)，球面垫圈(7)与整体活塞(4)的作用。

整体活塞(4)、球面垫圈(7)、球面螺钉(8)组合，将外摩擦副转换成内摩擦副，同时将内摩擦副置于封闭空间内，完成锁定油缸在支撑位置上(底盘支点)对摆动和平移的自适应，从而减小锁定油缸活塞杆受到的径向力偏载。避免因径向力过载造成锁定油缸因活塞杆弯曲造成密封失效、漏油、不能收回等影响安全作业的事件发生，有效地提高锁定油缸的安全系数，防止施工与线路运行中可能产生的重大安全事故。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施案例的限制，上述实施案例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。