一种活动式五级液压缸的制作方法

本实用新型属于多级液压缸技术领域，具体涉及一种活动式五级液压缸。

背景技术：

在工程机械领域中，多级缸是一种通过使用直径由大到小、各级活塞杆通过嵌套方式组成的液压缸，具有节省材料、安装空间，以最小的安装距获得最大的行程等特点。普通多级缸一般采用活塞杆杆头与缸头两端铰接，依靠活塞杆伸缩实现功能。这种方案的弊端之一是多级活塞杆伸出后，暴露在工况环境，极易污染液压系统中的液压油，并且拆卸维修很不方便。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种活动式五级液压缸，能够将活塞杆隐藏在内、依靠缸筒运动实现伸缩功能，结构简单紧凑，制造安装方便。

本实用新型是通过下述技术方案实现的：

一种活动式五级液压缸，包括：底板、缸筒、一级活塞杆、二级活塞杆、三级活塞杆、四级活塞杆、五级活塞杆、外壳体、顶盖、盖板、第二耳轴、第一耳轴、第一支铰座及第二支铰座；

所述缸筒为两端开口的筒体，其外圆周面上加工有与其内腔相通的油口；缸筒两端的内圆周面均加工有限位结构；

所述一级活塞杆、二级活塞杆、三级活塞杆、四级活塞杆及五级活塞杆均为中空结构，一级活塞杆、二级活塞杆、三级活塞杆及四级活塞杆两端的内圆周面均加工有限位结构；且一级活塞杆、二级活塞杆、三级活塞杆及四级活塞杆的左端均设有径向的过油孔；

整体连接关系如下：所述第一支铰座固定在缸筒的左端，所述底板安装在第一支铰座内，并将缸筒的该端开口封闭；第一耳轴固定在第一支铰座外部；

所述一级活塞杆套装在缸筒内，且一级活塞杆与缸筒之间形成第五环形间隙；一级活塞杆可沿缸筒轴向运动，并通过缸筒两端的限位结构进行运动限位；

所述二级活塞杆套装在一级活塞杆内，且二级活塞杆与一级活塞杆之间形成第四环形间隙；二级活塞杆可沿一级活塞杆轴向运动，并通过一级活塞杆两端的限位结构进行运动限位；

所述三级活塞杆套装在二级活塞杆内，且三级活塞杆与二级活塞杆之间形成第三环形间隙；三级活塞杆可沿二级活塞杆轴向运动，并通过二级活塞杆两端的限位结构进行运动限位；

所述四级活塞杆套装在三级活塞杆内，且四级活塞杆与三级活塞杆之间形成第二环形间隙；四级活塞杆可沿三级活塞杆轴向运动，并通过三级活塞杆两端的限位结构进行运动限位；

所述五级活塞杆套装在四级活塞杆内，且五级活塞杆与四级活塞杆之间形成第一环形间隙；五级活塞杆可沿四级活塞杆轴向运动，并通过四级活塞杆两端的限位结构进行运动限位；

其中，一级活塞杆上的过油孔将所述第五环形间隙与所述第四环形间隙连通，二级活塞杆上的过油孔将所述第四环形间隙与所述第三环形间隙连通，三级活塞杆上的过油孔将所述第三环形间隙与所述第二环形间隙连通，四级活塞杆上的过油孔将所述第二环形间隙与所述第一环形间隙连通；

所述盖板固定在五级活塞杆的左端内腔，并将五级活塞杆的该端开口封闭；所述顶盖固定在五级活塞杆的右端外部，并将五级活塞杆的该端开口封闭；且顶盖的直径大于缸体的外径；

所述外壳体同轴安装在缸体外部，且其右端内圆周面与顶盖的外圆周面固连；第二耳轴通过第二支铰座固定在外壳体外部。

进一步的，还包括护盖，所述护盖罩装在外壳体的右端部及顶盖右端面。

进一步的，还包括支撑圈，所述支撑圈同轴固定在缸体外圆周面，并位于外壳体内部，用于支撑外壳体。

进一步的，还包括挡板和缓冲橡胶；

所述挡板固定在外壳体上，并位于第二支铰座的两侧，且缓冲橡胶安装在挡板与第二支铰座之间的外壳体上。

进一步的，所述缸筒两端的限位结构为：缸筒右端的内圆周面加工有限位台阶面，左端的内圆周面设有限位挡圈。

进一步的，所述一级活塞杆、二级活塞杆、三级活塞杆及四级活塞杆两端的限位结构均为：右端的内圆周面加工有限位台阶面，左端的内圆周面设有限位挡圈。

进一步的，所述一级活塞杆、二级活塞杆、三级活塞杆、四级活塞杆及五级活塞杆左端的外圆周面均设有限位挡块。

有益效果：(1)本实用新型的五个活塞杆全部伸出时，当达到液压缸的一级行程时，一级活塞杆、二级活塞杆、三级活塞杆、四级活塞杆及五级活塞杆均位于外壳体内部，当达到液压缸的二级行程时，二级活塞杆、三级活塞杆、四级活塞杆及五级活塞杆均位于外壳体内部，当达到液压缸的三级行程时，三级活塞杆、四级活塞杆及五级活塞杆均位于外壳体内部，当达到液压缸的四级行程时，四级活塞杆及五级活塞杆均位于外壳体内部，当达到液压缸的五级行程时，五级活塞杆位于外壳体内部，五个活塞杆全部缩回时，也顺序位于外壳体内部；因此，外壳体对五个活塞杆的保护为逐级保护，使得五个活塞杆没有完全暴露在工况环境下，非常适合用在垃圾车、自卸车等工程机械上。

(2)本实用新型的第二耳轴的第二支铰座与挡板之间安装有起缓冲作用的缓冲橡胶，使该液压缸在使用中，第二耳轴所受冲击得到降低，保证了液压缸的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构组成图；

图2为一级活塞杆伸出的示意图；

图3为二级活塞杆伸出的示意图；

图4为三级活塞杆伸出的示意图；

图5为四级活塞杆伸出的示意图；

图6为五级活塞杆伸出的示意图；

其中，1-底板，2-缸筒，3-一级活塞杆，4-二级活塞杆，5-三级活塞杆，6-四级活塞杆，7-五级活塞杆，8-外壳体，9-顶盖，10-盖板，11-护盖，12-挡板，13-缓冲橡胶，14-第二耳轴，15-支撑圈，16-第一耳轴，17-第一支铰座，18-油口，19-第二支铰座。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

本实施例提供了一种活动式五级液压缸，参见附图1，包括：底板1、缸筒2、一级活塞杆3、二级活塞杆4、三级活塞杆5、四级活塞杆6、五级活塞杆7、外壳体8、顶盖9、盖板10、护盖11、挡板12、缓冲橡胶13、第二耳轴14、支撑圈15、第一耳轴16、第一支铰座17及第二支铰座19；

所述缸筒2为两端开口的筒体，其外圆周面上加工有与其内腔相通的油口18；缸筒2右端的内圆周面加工有限位台阶面，左端的内圆周面设有限位挡圈；

所述一级活塞杆3、二级活塞杆4、三级活塞杆5、四级活塞杆6及五级活塞杆7均为中空结构，一级活塞杆3、二级活塞杆4、三级活塞杆5及四级活塞杆6右端的内圆周面均加工有限位台阶面，左端的内圆周面均设有限位挡圈；且一级活塞杆3、二级活塞杆4、三级活塞杆5、四级活塞杆6及五级活塞杆7左端的外圆周面均设有限位挡块，一级活塞杆3、二级活塞杆4、三级活塞杆5及四级活塞杆6的左端均设有径向的过油孔；

整体连接关系如下：所述第一支铰座17固定在缸筒2的左端，所述底板1安装在第一支铰座17内，并将缸筒2的该端开口封闭；两个第一耳轴16固定在第一支铰座17外部，且两个第一耳轴16相对；

所述一级活塞杆3套装在缸筒2内，且一级活塞杆3与缸筒2之间形成第五环形间隙；一级活塞杆3可沿缸筒2轴向运动，当一级活塞杆3左端的限位挡块与缸筒2左端的限位挡圈相抵触时，一级活塞杆3向左运动到位，当一级活塞杆3左端的限位挡块与缸筒2右端的限位台阶面相抵触时，一级活塞杆3向右运动到位；

所述二级活塞杆4套装在一级活塞杆3内，且二级活塞杆4与一级活塞杆3之间形成第四环形间隙；二级活塞杆4可沿一级活塞杆3轴向运动，当二级活塞杆4左端的限位挡块与一级活塞杆3左端的限位挡圈相抵触时，二级活塞杆4向左运动到位，当二级活塞杆4左端的限位挡块与一级活塞杆3右端的限位台阶面相抵触时，二级活塞杆4向右运动到位；

所述三级活塞杆5套装在二级活塞杆4内，且三级活塞杆5与二级活塞杆4之间形成第三环形间隙；三级活塞杆5可沿二级活塞杆4轴向运动，当三级活塞杆5左端的限位挡块与二级活塞杆4左端的限位挡圈相抵触时，三级活塞杆5向左运动到位，当三级活塞杆5左端的限位挡块与二级活塞杆4右端的限位台阶面相抵触时，三级活塞杆5向右运动到位；

所述四级活塞杆6套装在三级活塞杆5内，且四级活塞杆6与三级活塞杆5之间形成第二环形间隙；四级活塞杆6可沿三级活塞杆5轴向运动，当四级活塞杆6左端的限位挡块与三级活塞杆5左端的限位挡圈相抵触时，四级活塞杆6向左运动到位，当四级活塞杆6左端的限位挡块与三级活塞杆5右端的限位台阶面相抵触时，四级活塞杆6向右运动到位；

所述五级活塞杆7套装在四级活塞杆6内，且五级活塞杆7与四级活塞杆6之间形成第一环形间隙；五级活塞杆7可沿四级活塞杆6轴向运动，当五级活塞杆7左端的限位挡块与四级活塞杆6左端的限位挡圈相抵触时，五级活塞杆7向左运动到位，当五级活塞杆7左端的限位挡块与四级活塞杆6右端的限位台阶面相抵触时，五级活塞杆7向右运动到位；

其中，一级活塞杆3上的过油孔将所述第五环形间隙与所述第四环形间隙连通，二级活塞杆4上的过油孔将所述第四环形间隙与所述第三环形间隙连通，三级活塞杆5上的过油孔将所述第三环形间隙与所述第二环形间隙连通，四级活塞杆6上的过油孔将所述第二环形间隙与所述第一环形间隙连通；

所述盖板10固定在五级活塞杆7的左端内腔，并将五级活塞杆7的该端开口封闭；所述顶盖9固定在五级活塞杆7的右端外部，并将五级活塞杆7的该端开口封闭；且顶盖9的直径大于缸体2的外径；

所述外壳体8同轴安装在缸体2外部，且其右端内圆周面与顶盖9的外圆周面焊接固连；护盖11罩装在外壳体8的右端部及顶盖9右端面；

所述支撑圈15同轴固定在缸体2外圆周面，并位于外壳体8内部，用于支撑外壳体8；

两个第二耳轴14分别通过第二支铰座19固定在外壳体8外部，且两个第二耳轴14相对；每个第二支铰座19的两侧均设有挡板12，挡板12通过焊接固定在外壳体8上，且其中一个挡板12与第二支铰座19之间安装有缓冲橡胶13；挡板12用于防止第二耳轴14及其第二支铰座19受冲击时移动，缓冲橡胶13用于对第二耳轴14及其第二支铰座19受到冲击进行缓冲。

工作原理：液压缸工作时，第一耳轴16、第二耳轴14作为两个固定端，与外部的机构连接；

所述液压缸为单作用油缸，通过缸筒2上的油口18向液压缸充入液压油，依据液压油压力作用的截面积大小，一级活塞杆3、二级活塞杆4、三级活塞杆5、四级活塞杆6及五级活塞杆7顺序向外伸出，参见附图2-6，直到均向右运动到位；进而带动外壳体8上的第二耳轴14向右运动；

其中，五个活塞杆的伸出过程如下：

当所述液压缸工作时，液压缸受到负载，负载的力为定值fn，通过缸筒2上的油口18向液压缸充入液压油，当液压缸内的油液压力升高，并达到设定压力p1时，因为力等于压强乘以面积，要克服fn的负载，油压开始增加，当油压增加到p1时，活塞杆刚好能伸出一级，此时，油液作用面积s1最大，一级活塞杆3、二级活塞杆4、三级活塞杆5、四级活塞杆6及五级活塞杆7同时沿缸筒2轴向伸出设定行程，为液压缸的一级行程；缸筒2为一级缸筒；

继续向液压缸充入液压油，当液压缸内的油液压力继续升高，并达到设定压力p2时，p2＞p1，由于要克服fn的负载，因此，油液作用面积s2＜s1，二级活塞杆4、三级活塞杆5、四级活塞杆6及五级活塞杆7同时沿一级活塞杆3轴向伸出设定行程，为液压缸的二级行程；此时，一级活塞杆3作为二级缸筒；

继续向液压缸充入液压油，当液压缸内的油液压力继续升高，并达到设定压力p3时，p3＞p2，由于要克服fn的负载，因此，油液作用面积s3＜s2，三级活塞杆5、四级活塞杆6及五级活塞杆7同时沿二级活塞杆4轴向伸出设定行程，为液压缸的三级行程；此时，二级活塞杆4作为三级缸筒；

继续向液压缸充入液压油，当液压缸内的油液压力继续升高，并达到设定压力p4时，p4＞p3，由于要克服fn的负载，因此，油液作用面积s4＜s3，四级活塞杆6及五级活塞杆7同时沿三级活塞杆5轴向伸出设定行程，为液压缸的四级行程；此时，三级活塞杆5作为四级缸筒；

继续向液压缸充入液压油，当液压缸内的油液压力继续升高，并达到设定压力p5时，p5＞p4，由于要克服fn的负载，因此，油液作用面积s5＜s4，五级活塞杆7沿四级活塞杆6轴向伸出设定行程，为液压缸的五级行程；此时，四级活塞杆6作为五级缸筒；

此时，五个活塞杆都完全伸出。

当液压缸不工作时，即液压缸不再受到负载，在液压缸自重及通过缸筒2上的油口18放油以调低液压缸内的油压的作用下，五个活塞杆按照与伸出顺序相反的顺序依次缩回；即五级活塞杆7最先缩回到四级活塞杆6内，四级活塞杆6带着五级活塞杆7同时缩回到三级活塞杆5内，三级活塞杆5带着四级活塞杆6和五级活塞杆7同时缩回到二级活塞杆4内，二级活塞杆4带着三级活塞杆5、四级活塞杆6及五级活塞杆7同时缩回到一级活塞杆3内，一级活塞杆3带着二级活塞杆4、三级活塞杆5、四级活塞杆6及五级活塞杆7同时缩回到缸筒2内；此时，五个活塞杆全部缩回，进而带动外壳体8上的第二耳轴14向左运动；同时，液压缸内的液压油通过缸筒2上的油口18流出，回到系统油箱。

因此可以实现第二耳轴14相对于第一耳轴16做往复运动，并使各级活塞杆不必暴露在工况环境下，非常适合用在垃圾车、自卸车等工程机械上。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。