[發明專利]全工位壓力控制裝置、液壓驅動機構及其應用

在審

• 申請號: 201710942211.0
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107605836A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 王蓮榮;孫路偉;魏猛;唐立星;張增軍;魏效輝;張兆和
• 申請（專利權）人: 山東豪邁機械制造有限公司
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F15B11/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種全工位壓力控制裝置、液壓驅動機構及其應用。

背景技術

直線驅動機構在工程上經常使用，主要包括液壓缸、氣彈簧和氣壓缸等。其中，液壓驅動由于其更容易獲得較大的力和力矩，更易于實現往復運動和實現較大范圍的無極變速的原因，更加適用于工程。

液壓缸是將液壓能轉變為機械能的、做直線往復運動(或擺動運動)的液壓執行元件。它結構簡單、工作可靠，在實現往復運動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩，因此在各種機械的液壓系統中得到廣泛應用，但是如果想讓其在行程范圍內的任意位置停止，需要添加行程開關、手動閥或者控制器等硬件進行配合，增加投入成本，且不易安裝或維修。

氣彈簧是一種可以起支撐、緩沖、制動、高度調節及角度調節等功能的工業配件，它由以下幾部分構成：壓力缸、活塞桿、活塞、密封導向套、填充物、缸內控制元件與缸外控制元件和接頭等。原理是在密閉的壓力缸內充入油氣混合物，使腔體內的壓力高于大氣壓的幾倍或者幾十倍，利用活塞桿的橫截面積小于活塞的橫截面積從而產生的壓力差來實現活塞桿的運動。

現有氣彈簧的種類主要包括自由型氣彈簧、自鎖型氣彈簧、平衡式氣彈簧和牽引式氣彈簧，其中自由型氣彈簧和牽引式氣彈簧均不能實現在空間任意位置停住，只能在最大行程處停住，且氣彈簧長時間工作使用后會導致壽命短。

而自鎖型氣彈簧和平衡式氣彈簧雖然能夠實現在任意位置停住，但是其停止在某一位置處，有很大的鎖緊力，需要復雜的機械結構，制造起來非常復雜、不易調節，且制作成本高，價格昂貴，且一旦超過了鎖緊力，鎖緊就會失效，不能施加較大的牽引力，因此這種氣彈簧通常只使用于醫療器械上，并不適合機械工程應用。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種全工位壓力控制裝置、可調載荷液壓缸及其應用，本發明利用簡單的機械結構就具有在任意位置停止的功能，實現全工位工作，同時也可根據工作環境等靈活調整載荷。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一目的是提供一種全工位壓力控制裝置，該控制裝置能夠使活塞具有在任意位置停止的功能。

一種全工位壓力控制裝置，包括設置于活塞桿上的活塞，所述活塞至少設置有兩個開向相反的單向閥，關閉的單向閥使活塞兩端的受壓壓力腔不連通；

通過對活塞施加大于受壓壓力腔壓力的力，使對應方向的單向閥打開，活塞沿該方向移動，直到施加的力小于受壓壓力腔的壓力，活塞停止移動，實現活塞的任意位置停止。

進一步的，每個單向閥均包括中空緊固件、彈性件和閥芯，所述中空緊固件對彈性件施加力，以使其壓縮并抵靠閥芯，對單向閥閥門實現封堵；

當活塞兩端的壓力腔中任一腔體產生的壓力克服彈性件對閥芯的施加力時，對應開向的單向閥導通，直至恢復平衡，實現活塞在活塞桿上任意位置的停止。

進一步的，所述活塞與活塞桿的連接端部設置有密封圈。

此處的密封圈優選為O型橡膠密封圈，O型橡膠密封圈的體積小，且與活塞桿的形狀相適配，更易裝配。當然，本領域技術人員能夠在本發明的工作原理的基礎上將O型橡膠密封圈替換為其他形狀或使用其他材質，這些均屬于常規替換，應當屬于本發明的保護范圍。

進一步的，所述活塞與缸體的接觸處設置有密封圈。

此處的密封圈優選為YX唇型密封圈，YX唇型密封圈更適用于往復運動，且與密封副耦合面更好的緊貼。當然，本領域技術人員能夠在本發明的工作原理的基礎上將YX唇型密封圈替換為其他形狀，這些均屬于常規替換，應當屬于本發明的保護范圍。

進一步的，所述彈性件為彈簧，且彈簧的直徑根據壓力控制裝置所受的載荷確定。

進一步的，中空緊固件為中空螺釘。優選為中空內六角螺釘，能夠較好的使壓力腔中的填充物流動，同時能夠固定在活塞中。

進一步的，所述單向閥包括彈性件、卡塊和卡槽，活塞的中空腔里面設置卡槽，利用彈性件將與卡槽形狀相配合的卡塊進行封堵，當壓力大于彈性件的卡合力之后，卡塊和卡槽不緊密接觸，填充物流動，直至恢復平衡，實現活塞在活塞桿上任意位置的停止。

所述單向閥包括錐臺，活塞的中空腔里面設置錐孔，通過錐孔與錐臺的配合來實現閉合與打開。

本發明的第二目的是提供一種可調載荷液壓缸，該液壓缸基于上述壓力控制裝置，在壓力控制裝置實現任意位置可停時，使該液壓缸實現了可調載荷的功能，同時，該可調載荷液壓缸工作介質為液壓油，不存在疲勞問題，且單向閥的彈性元件只在開啟時受力，有效延長了使用壽命。