一種旋轉式自鎖緊液壓油缸的制作方法
【專利摘要】本發明屬于液壓【技術領域】，具體公開了一種旋轉式自鎖緊液壓油缸，其包括依次密封連接的換能部、鎖緊部、施旋部，換能部內置有第一活塞、第一活塞桿、第一缸筒及第一油口，鎖緊部內置有鎖緊裝置、第二活塞桿、第二缸筒及第二油口和第三油口，施旋部內置有施旋裝置、第三活塞桿和第三缸筒。本發明第一油口進油，驅動活塞桿伸出油缸，施旋裝置迫使活塞桿在移動過程中旋轉，在油缸行程終點，第三油口進油，驅動鎖緊裝置鎖緊活塞桿，第二油口進油，驅動鎖緊裝置進行解鎖緊操作。本發明的結構簡單、易加工，成本低。
【專利說明】一種旋轉式自鎖緊液壓油缸
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種液壓裝置，尤其涉及一種活塞在伸縮過程中可以旋轉的在行程終自動鎖緊保持其行程狀態的一種旋轉式自鎖緊液壓油缸，屬于液壓【技術領域】。
【背景技術】
[0002]液壓油缸是液壓裝置中將液壓能轉換為機械能，實現直線往復運動的執行機構。在設備應用中，常常要求油缺在任意輸出工作位置可靠鎖緊，并長時間固定位置，而現行的鎖緊方式是用各種液壓鎖緊回路來保證。液壓鎖緊回路的鎖緊方式難免存在著泄漏，這樣不能保證鎖緊的可靠性；而在一些特殊應用中，常常要求油缸活塞在伸縮過程進行小角度旋轉執行特定的操作，而現行的梯形槽旋轉機構部件多、結構過于復雜、難以加工，應用成本高。為解決這一問題，本發明設計一種活塞在伸縮過程中可以進行小角度旋轉的在行程終自動鎖緊保持其行程狀態的一種旋轉式自鎖緊液壓油缸。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種活塞在伸縮過程中可以進行小角度旋轉的在行程終自動鎖緊保持其行程狀態的結構簡單的成本低的旋轉式自鎖緊液壓油缸。
[0004]本發明的技術方案是提供一種旋轉式自鎖緊液壓油缸，其設計要點在于，包括: 換能部1，用于將液壓能轉換成往復運動輸出，包括第一油缸本體，第一油缸本體內置有第一活塞12和第一活塞桿13,所述第一活塞桿13和第一活塞12固定并置于第一油缸本體內，第一活塞桿13的一端伸出第一油缸本體外部；
鎖緊部2，其和換能部密封連接用于鎖緊油缸保持其行程狀態，包括第二油缸本體，第二油缸本體內置有鎖緊裝置22、第二活塞桿23，鎖緊裝置22裝配在第二活塞桿23上并位于第二油缸本體內，第二活塞桿23的一端和第一活塞桿13的另一端固定連接；
施旋部3,其和鎖緊部2連接用于驅動活塞桿旋轉,包括施旋機構本體,施旋機構本體內置有施旋裝置32、第三活塞桿33，施旋裝置32裝配在第三活塞桿33上，第三活塞桿33的一端和第二活塞桿23的另一端相固定；
所述第一活塞桿13、第二活塞桿23和第三活塞桿33同軸固定。
[0005]本發明還有如下進一步改進的技術方案。
[0006]進一步地,所述第一油缸本體還包括第一缸筒11和第一端蓋14,第一端蓋14設置在第一缸筒11的一端；所述第一活塞桿13和第一活塞12固定并置于第一缸筒11內部，第一活塞桿13的另一端穿過第一端蓋14中部通孔并和第一端蓋14滑動密封連接；
進一步地，所述第一缸筒11和第一端蓋14 一體成型,第一端蓋14上設有第一油口 41。
[0007]進一步地，所述第二油缸本體還包括第二缸筒21和第二端蓋24、第二缸筒21的一端的內壁上設有和第二活塞桿23相配合的環型臺階211 ;所述第一缸筒11的另一端和第二缸筒21的一端采用螺栓固定，第二缸筒21的另一端固定第二端蓋24 ;第二活塞桿23的一端和第一活塞桿13的另一端固定連接，第二活塞桿23的另一端穿過第二端蓋24中部通孔并和第二端蓋24滑動密封連接；鎖緊裝置22套在第二活塞桿23上并置于第二缸筒21內。
[0008]進一步地，所述鎖緊裝置22包限位筒套221、瓣狀鎖緊塊222和鎖緊活塞223，所述限位筒套221的一端和第二缸筒21的環型臺階211采用螺栓固定，瓣狀鎖緊塊222的一端嵌裝在限位筒套221另一端的定位凹槽內，鎖緊活塞223套在第二活塞桿23上并位于第二缸筒21內；鎖緊活塞223的一端和第二缸筒21和第二活塞桿23分別滑動密封配合，鎖緊活塞223的另一端設有內徑大于第二活塞桿23外徑的可以容納瓣狀鎖緊塊222的鎖緊柱孔2231，所述鎖緊圓柱孔的端部內側設有由倒角構成的鎖緊楔面2232 ;第二活塞桿23上設有環型鎖緊槽231，環型鎖緊槽231的端設有由倒角構成的鎖緊槽楔面232 ;瓣狀鎖緊塊222的另一端設有由端面外側倒角構成的鎖緊外楔面2221和內側倒角構成的鎖緊內楔面2222，鎖緊外楔面2221和鎖緊活塞223的鎖緊楔面2232滑動配合，鎖緊內楔面2222和環型鎖緊槽的圓錐面滑動配合。
[0009]進一步地，所述施旋機構本體還包括第三缸筒31和第三端蓋34，第三缸筒31的一端采用螺栓和第二缸筒21的另一端固定，第三端蓋34和第三缸筒31的一端固定；施旋裝置32包括設置在第三活塞桿33表面上的螺旋槽35和通過第三端蓋34固定在第三缸筒31內的和螺旋槽35相配合的施旋凸銷36。
[0010]進一步地，兩個所述螺旋槽35對稱分布在第三活塞桿33的表面上，對稱方式為旋轉對稱，對稱角為180度；兩個所述施旋凸銷36對稱分布在第三缸筒31內，所述施旋凸銷36和所述螺旋槽35分別相配合。
[0011]進一步地，所述螺旋槽35的螺距為110mm，螺旋角度為90度。
[0012]進一步地，所述施旋凸銷36固定在半圓環的中部,并凸向半圓環的軸心線。
[0013]進一步地，所述第一活塞桿13、第二活塞桿23和第三活塞桿33 —體成型。
[0014]進一步地，第二缸筒21的兩端分別設有第二油口 42和第三油口 43。
[0015]有益效果
油缸行程中旋轉，通過由設置在活塞桿上的螺旋凹槽及缸筒內的施旋凸銷的施旋機構，使活塞在移動過程中自動旋轉，本施旋機構的結構簡單，易加工，成本低。
[0016]自動鎖緊，通過設置的套裝在活塞桿上的由位筒套、瓣狀鎖緊塊和鎖緊活塞構成的鎖緊裝置，在油缸行程終點自動鎖緊油缸，保持油缸行程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1本發明的剖視示意圖。
[0018]圖2圖1中的油缸行程旋轉示意圖。
[0019]圖3圖1中瓣狀鎖緊塊右視示意圖。
[0020]圖4圖2中A-A向剖視示意圖。
[0021]圖中，1-換能部，12-第一活塞，13-第一活塞桿，14-第一端蓋,2_鎖緊部,22-鎖緊裝置，23-第二活塞桿，24-第二端蓋,3-施旋部,32-施旋裝置，33-第二活塞桿,34-第二端蓋，35-螺旋槽，36-施旋凸銷，37-半回環，41-第一油口，221-位筒套，222-瓣狀鎖緊塊，223-鎖緊活塞，2231-鎖緊柱孔、2232-鎖緊楔面，2221-鎖緊外楔面，2222-鎖緊內楔面。
【具體實施方式】
[0022]為了闡明本發明的技術方案及技術目的，下面結合附圖及【具體實施方式】對本發明做進一步的介紹。
[0023]如圖1-圖3所示，本發明的一種旋轉式自鎖緊液壓油缸，其特征在于，包括依次密封連接的換能部1、鎖緊部2、施旋部3。
[0024]換能部1，用于將液壓能轉換成往復運動輸出，換能部I包括第一油缸本體，第一油缸本體內置有第一活塞12、第一活塞桿13、第一缸筒11和第一端蓋14。所述第一活塞桿13和第一活塞12密封固定并置于第一缸筒11內部，第一活塞桿13的另一端穿過第一端蓋14中部通孔并和第一端蓋14滑動密封連接，采用多級密封環密封，第一活塞桿13的一端伸出第一油缸本體外部。第一缸筒11和第一端蓋14 一體成型,第一端蓋14上設有第一油口 41。
[0025]鎖緊部2，其和換能部I密封連接用于鎖緊油缸保持其行程狀態，包括第二油缸本體，第二油缸本體內置有鎖緊裝置22、第二活塞桿23、第二缸筒21和第二端蓋24，第二缸筒21的在和第一缸筒相連接的一端的內壁上設有和第二活塞桿23相配合的環型臺階211，配合方式為間隙配合。所述第一缸筒11的另一端和第二缸筒21的一端米用螺栓固定,第二缸筒21的另一端米用螺栓固定第二端蓋24 ;第二活塞桿23的一端和第一活塞桿13的另一端固定連接，第二活塞桿23的另一端穿過第二端蓋24中部通孔并和第二端蓋24滑動密封連接，采用多級密封環密封；鎖緊裝置22套在第二活塞桿23上并置于第二缸筒21內。第二缸筒21分別設有用于對鎖緊裝置22進行解鎖和鎖緊的第二油口 42和第三油口 43。
[0026]施旋部3，其和鎖緊部2連接用于驅動活塞桿旋轉，包括施旋機構本體，施旋機構本體內置有施旋裝置32、第三活塞桿33、第三缸筒31和第三端蓋34。第三缸筒31的一端采用螺栓和第二缸筒21的另一端固定，第三端蓋34和第三缸筒31的一端采用螺栓固定。施旋裝置32包括設置在第三活塞桿33表面上的螺旋槽35和通過第三端蓋34固定在第三缸筒31內的和螺旋槽35相配合的施旋凸銷36，進一步地，兩個螺旋槽35對稱地分布在第三活塞桿33的外表面上，對稱方式為旋轉對稱，對稱角為180度；本例中優先地，螺旋槽35的螺距為110mm，螺旋角度為90度。施旋凸銷36固定在半圓環的中部，凸銷凸向半圓環的軸心線，兩個固定在半圓環的中部的施旋凸銷36對稱分布在第三缸筒31內，并通過第三端蓋34壓緊固定。
[0027]所述第一活塞桿13、第二活塞桿23和第三活塞桿33同軸固定，第一活塞桿13、第二活塞桿23和第三活塞桿33為一體成型，也可是以分離的。
[0028]其中，所述鎖緊裝置22包限位筒套221、瓣狀鎖緊塊222和鎖緊活塞223，所述限位筒套221的一端和第二缸筒21的環型臺階211采用螺栓固定，瓣狀鎖緊塊222由四個(也可兩個、三個、五個以上)形狀相同的分離的鎖緊塊構成，瓣狀鎖緊塊222的一端嵌裝在限位筒套221另一端的定位凹槽內，鎖緊活塞223套裝在第二活塞桿23上并位于第二缸筒21內；鎖緊活塞223的一端和第二缸筒21和第二活塞桿23分別滑動密封配合，采用多級密封環密封，鎖緊活塞223的另一端設有內徑大于第二活塞桿23外徑的可以容納(鎖緊狀態時)瓣狀鎖緊塊222的鎖緊柱孔2231，所述鎖緊柱孔2231的端部內側設有由倒角構成的鎖緊楔面2232 ;第二活塞桿23上設有環型鎖緊槽231，環型鎖緊槽231的端設有由倒角構成的鎖緊槽楔面232。瓣狀鎖緊塊222的另一端設有由端面外側倒角構成的鎖緊外楔面2221和端面內側倒角構成的鎖緊內楔面2222，鎖緊外楔面2221和鎖緊活塞223的鎖緊楔面2232滑動配合，鎖緊內楔面2222和環型鎖緊槽231的鎖緊槽楔面232滑動配合。
[0029]本發明，在使用時，第一油口進油，油缸活塞進行行程操作，其活塞桿伸出油缸，固定在第三缸筒內的施旋凸銷和設置在活塞桿上的螺旋槽相作用，形成作用于活塞桿上的扭力矩，迫使活塞桿旋轉。在油缸行程終點，第三油口進油，壓迫鎖緊活塞運動，鎖緊活塞通過楔面擠壓把瓣狀鎖緊塊壓入至活塞桿上的環型鎖緊槽內，此時第三進油口停止注油，對油缸進行鎖緊。第二油口進油，鎖緊活塞反向運動，活塞桿反向運動，活塞桿上的鎖緊槽楔面擠壓瓣狀鎖緊塊，進行解鎖緊操作。
[0030]相對于現有技術，有本明具有如下進步性:
油缸行程中旋轉，通過由設置在活塞桿上的螺旋凹槽及缸筒內的施旋凸銷的施旋機構，使活塞在移動過程中自動旋轉，本施旋機構的結構簡單，易加工，成本低。
[0031]自動鎖緊，通過設置的套裝在活塞桿上的由位筒套、瓣狀鎖緊塊和鎖緊活塞構成的鎖緊裝置，在油缸行程終點自動鎖緊油缸，保持油缸行程。
[0032]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，本發明要求保護范圍由所附的權利要求書、說明書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種旋轉式自鎖緊液壓油缸，其特征在于，包括: 換能部(I )，用于將液壓能轉換成往復運動輸出，包括第一油缸本體，第一油缸本體內置有第一活塞(12)和第一活塞桿(13),所述第一活塞桿(13)和第一活塞(12)固定并置于第一油缸本體內，第一活塞桿(13)的一端伸出第一油缸本體外部； 鎖緊部(2)，其和換能部密封連接用于鎖緊油缸保持其行程狀態，包括第二油缸本體，第二油缸本體內置有鎖緊裝置(22)、第二活塞桿(23)，鎖緊裝置(22)裝配在第二活塞桿(23)上并位于第二油缸本體內，第二活塞桿(23)的一端和第一活塞桿(13)的另一端固定連接； 施旋部(3),其和鎖緊部(2)連接用于驅動活塞桿旋轉,包括施旋機構本體,施旋機構本體內置有施旋裝置(32 )、第三活塞桿(33 )，施旋裝置(32 )裝配在第三活塞桿(33 )上，第三活塞桿(33)的一端和第二活塞桿(23)的另一端相固定； 所述第一活塞桿(13)、第二活塞桿(23 )和第三活塞桿(33 )同軸固定。
2.根據權利要求1所述的一種旋轉式自鎖緊液壓油缸，其特征在于:所述第一油缸本體還包括第一缸筒(11)和第一端蓋(14),第一端蓋(14)設置在第一缸筒(11)的一端；所述第一活塞桿(13)和第一活塞(12)固定并置于第一缸筒(11)內部，第一活塞桿(13)的另一端穿過第一端蓋(14)中部通孔并和第一端蓋(14)滑動密封連接。
3.根據權利要求2所述的一種旋轉式自鎖緊液壓油缸，其特征在于:所述第一缸筒(11)和第一端蓋(14) 一體成型，第一端蓋(14)上設有第一油口(41)。
4.根據權利要求3所述的一種旋轉式自鎖緊液壓油缸，其特征在于:所述第二油缸本體還包括第二缸筒(21)和第二端蓋(24)、第二缸筒(21)的一端的內壁上設有和第二活塞桿(23)相配合的環型臺階(211);所述第一缸筒(11)的另一端和第二缸筒(21)的一端采用螺栓固定，第二缸筒(21)的另一端固定第二端蓋(24);第二活塞桿(23)的一端和第一活塞桿(13)的另一端固定連接，第二活塞桿(23)的另一端穿過第二端蓋(24)中部通孔并和第二端蓋(24)滑動密封連接；鎖緊裝置(22)套在第二活塞桿(23)上并置于第二缸筒(21)內，第二缸筒(21)的兩端分別設有第二油口(42)和第三油口(43)。
5.根據權利要求4所述的一種旋轉式自鎖緊液壓油缸，其特征在于:所述鎖緊裝置(22)包限位筒套(221 )、瓣狀鎖緊塊(222)和鎖緊活塞(223)，所述限位筒套(221)的一端和第二缸筒(21)的環型臺階(211)采用螺栓固定，瓣狀鎖緊塊(222)的一端嵌裝在限位筒套(221)另一端的定位凹槽內，鎖緊活塞(223)套在第二活塞桿(23)上并位于第二缸筒(21)內；鎖緊活塞(223)的一端與第二缸筒(21)和第二活塞桿(23)分別滑動密封配合，鎖緊活塞(223)的另一端設有內徑大于第二活塞桿(23)外徑的可以容納瓣狀鎖緊塊(222)的鎖緊柱孔(2231)，所述鎖緊圓柱孔的端部內側設有由倒角構成的鎖緊楔面(2232);第二活塞桿(23)上設有環型鎖緊槽(231)，環型鎖緊槽(231)的一端設有由倒角構成的鎖緊槽楔面(232);瓣狀鎖緊塊(222)的另一端設有由端面外側倒角構成的鎖緊外楔面(2221)和內側倒角構成的鎖緊內楔面(2222)，鎖緊外楔面(2221)和鎖緊活塞(223)的鎖緊楔面(2232)滑動配合，鎖緊內楔面(2222)和環型鎖緊槽(231)的鎖緊槽楔面(232)滑動配合。
6.根據權利要求4所述的一種旋轉式自鎖緊液壓油缸，其特征在于:所述施旋機構本體還包括第三缸筒(31)和第三端蓋(34)，第三缸筒(31)的一端采用螺栓和第二缸筒(21)的另一端固定，第三端蓋(34)和第三缸筒(31)的一端固定；施旋裝置(32)包括設置在第三活塞桿(33)表面上的螺旋槽(35)和通過第三端蓋(34)固定在第三缸筒(31)內的和螺旋槽(35 )相配合的施旋凸銷(36 )。
7.根據權利要求6所述的一種旋轉式自鎖緊液壓油缸，其特征在于:兩個所述螺旋槽(35)對稱分布在第三活塞桿(33)的表面上，兩個所述施旋凸銷(36)對稱分布在第三缸筒(31)內。
8.根據權利要求7所述的一種旋轉式自鎖緊液壓油缸，其特征在于:所述螺旋槽(35)的螺距為IlOmm,螺旋角度為90度。
9.根據權利要求7所述的一種旋轉式自鎖緊液壓油缸，其特征在于:所述施旋凸銷(36)固定在半圓環(37)的中部。
10.根據權利要求1-9任一權利要求所述的一種旋轉式自鎖緊液壓油缸，其特征在于:所述第一活塞桿(13)、第二活塞桿(23)和第三活塞桿(33) 一體成型。
【文檔編號】F15B15/20GK104358743SQ201410597854
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】許一衛 申請人:常州市騰田液壓機械有限公司