[發明專利]一種強力機械自鎖液壓缸

無效

• 申請號: 201410196820.2
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN104006033A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 杜浩斌;郭明;雷輝虎;常征;劉建魁;許家勤
• 申請（專利權）人: 中船重工中南裝備有限責任公司
• 主分類號: F15B15/26
• 分類號: F15B15/26;F15B15/14
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;郭德忠

技術領域

發明涉及一種液壓缸，具體涉及一種機械自鎖液壓缸，屬于液壓缸技術領域。

背景技術

自鎖式液壓缸目前在軍用及航空上有著廣泛的需求，在工程領域如冶金、起降設備也有大量需求。在冶金、煤礦等眾多機械領域，液壓部件為了使工件能在停止工作時，防止在外力或自重(液壓缸立放)作用下發生位移，需要將液壓缸鎖緊。

目前液壓缸主要是依靠封堵壓力油的方式來鎖緊液壓缸，易泄露，發生“負壓效應”和“軟腿現象”，雖然有很多改進的產品，但沒從根本上解決問題。液壓鎖在長時間保持在某個位置時，由于壓力油泄露等問題，精度往往達不到要求，在發生油路故障時，精度和可靠性便得不到保障；液壓鎖往往都需要單向閥、換向閥等多個輔助元件配合來實現鎖緊回路，這些元件的使用使整個裝置占用空間大，同時，油路增多給液壓缸帶來容易泄漏和維修不便的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種強力機械自鎖液壓缸，能夠滿足在活塞桿全部縮回后自動鎖緊的要求，并能在液壓系統泄壓后或者發生泄露的情況下長期保持鎖緊狀態，直至主動解鎖。

一種強力機械自鎖液壓缸，包括缸蓋、充氣閥、制動塊、彈簧、鎖定塊、鋼珠、活塞、缸筒、缸底、活塞桿和螺釘；

其中，缸蓋的一端設有同軸的環形凹槽和導向柱，缸蓋的外圓周面上設有充氣閥與環形凹槽相通；

制動塊上的中心孔為臺階盲孔，臺階盲孔的小直徑段與缸蓋的導向柱間隙配合，臺階盲孔的大直徑段與缸蓋的導向柱之間構成彈簧的安裝空間，制動塊的外圓周面由直徑不同的兩個圓周面構成，兩圓周面之間的過渡平面形成限位臺階面，小直徑圓周面一端倒角形成一個錐面；

鎖定塊為空心圓環結構，其內孔為臺階通孔，大直徑的臺階孔內壁上加工有周向的弧面卡槽；

活塞的中心孔為臺階通孔，小直徑通孔為活塞桿安裝孔，大直徑沉孔與制動塊的小直徑段為間隙配合，活塞上對應大直徑沉孔部分的壁厚上加工鋼珠安裝孔，鋼珠安裝孔沿周向分布，該安裝孔為錐形孔，錐形孔的大、小端分別位于外、內圓周面上，鋼珠從錐形孔的大端裝入，小端限制鋼珠從錐形孔內脫出；活塞的外圓周面上加工一道周向的環形凹槽，凹槽的底面上設有與大直徑沉孔底面貫通的油路；

缸筒為空心圓柱套，其圓周面上沿軸線方向分別設有無桿腔油口和有桿腔油口與內腔相通，缸筒的內孔為臺階孔，臺階端面在軸向上位于缸筒的端面與無桿腔油口之間；

其整體連接關系為：缸筒的兩端分別由缸蓋和缸底封閉，彈簧套裝在缸蓋的導向柱上，制動塊套裝在彈簧外，彈簧的兩端分別與缸蓋環形凹槽底面與制動塊臺階盲孔的臺階面抵觸；制動塊的大直徑外圓周面與缸蓋的內圓周面密封配合，鎖定塊上大直徑孔一端的端面與缸筒內孔的臺階端面抵觸，鎖定塊的另一端面與缸蓋位于缸筒部分的端面抵觸，活塞的鋼珠安裝孔內裝入鋼珠后與缸筒內孔相配合，活塞的環形凹槽對應缸筒上的無桿腔油口；活塞桿的一端固定在活塞的活塞桿安裝孔內，另一端穿過缸底位于缸筒之外；缸筒內活塞與缸底端面之間的空腔為有桿腔，制動塊的端面、鎖定塊的大直徑臺階孔內壁以及活塞大直徑沉孔內壁之間形成的空腔為無桿腔，制動塊與缸蓋內側面之間形成的空腔為氣壓腔。

各個部件之間的密封面上均裝有密封圈。

工作過程：在非工作狀態時，通過充氣閥向氣壓腔內充入壓縮氮氣，使氣壓腔內產生氣壓，能推動制動塊向缸底方向運動，由于氣體的可壓縮性，在外力作用下制動塊還可以向缸蓋方向運動；彈簧具有同樣的作用，其起到了加強作用于制動塊力的效果。

進行鎖定工作時：通過有桿腔油口向有桿腔內加油壓，油壓推動活塞桿往缸筒內縮回，在縮回過程中，活塞帶著鋼珠一起進入制動塊與鎖定塊形成的環形腔內，同時活塞和鋼珠與制動塊接觸后推動制動塊向缸蓋方向運動，直至鋼珠進入鎖定塊的環形卡槽內，然后制動塊在氣壓腔內壓縮氣體及彈簧的壓力作用下向缸底方向運動至受到鎖定塊的約束，此時，制動塊小直徑段的外圓周面與活塞的大直徑沉孔配合后將鋼珠限制在鎖定塊的環形卡槽內，油缸被機械鎖定，即使有桿腔與無桿腔兩端泄去油壓，液壓缸也能保持鎖定狀態直至解鎖。

進行解鎖工作時：通過無桿腔油口向無桿腔內加油壓，制動塊在油壓作用下壓縮彈簧向缸蓋方向移動，活塞上的鋼珠失去制動塊對其的限制，鋼珠在活塞帶動下沿錐孔軸下落并從鎖定塊的環形卡槽脫離，完成解鎖動作。

有益效果：