本發(fā)明涉及一種流體壓力執(zhí)行機構,具體是一種液壓缸。
背景技術:
液壓缸是將液壓能轉變?yōu)闄C械能的、做直線往復運動或擺動運動的液壓執(zhí)行元件。它結構簡單、工作可靠,用它來實現(xiàn)往復運動時,可免去減速裝置,并且沒有傳動間隙,運動平穩(wěn),因此在各種機械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應用。目前,現(xiàn)有的工程車、貨車等車輛駕駛艙底部都會設置有液壓缸,在需要將工程車、貨車等車輛駕駛艙打開時,液壓缸就能將駕駛艙一側頂起來并支撐住?,F(xiàn)有的液壓缸一般包括缸筒、缸底和活塞桿,而液壓缸的油路通道處也都會設有液控單向閥,液控單向閥的設置主要起兩個作用,其一是當外部油管爆裂、齒輪泵炸裂等突發(fā)性情況時,液控單向閥可自動關閉,此時液壓缸缸筒內的油液會停止向外流出,液壓缸中停,從而能夠避免駕駛艙急速下降;其二是實現(xiàn)液壓缸的自鎖功能,即在活塞桿伸出后,即使外部油路系統(tǒng)停止供油,液控單向閥也可阻止液壓缸缸筒內的油液向外流出,從而達到將活塞桿鎖定在伸出狀態(tài)的目的,實現(xiàn)液壓缸中停。但上述結構的液壓缸在實際應用過程中還存在一個不足之處:上述這種液壓缸的活塞桿若要完全縮回,不但需要外部油路系統(tǒng)進行排油,而且還需要依靠車輛駕駛艙對其的下壓力配合才行,但是當車輛駕駛艙接近完全放下恢復原位時,此時液壓缸接近水平狀態(tài),車輛駕駛艙的下壓力施加在液壓缸活塞桿上的軸向作用力非常小,從而容易導致液壓缸的活塞桿無法完全縮回,進而導致車輛駕駛艙不能完全放下,存在安全隱患;而且在車輛行駛時,外部油路系統(tǒng)關通常處于關閉狀態(tài),而一旦外部油路系統(tǒng)關閉,液控單向閥就阻止液壓缸缸筒內的油液向外流出,此時當車輛駕駛艙在車輛行駛過程中產生上下顛簸時,就會頻繁地對液壓缸施加作用力,而由于液壓缸缸筒內的油液無法排出,因此活塞桿又無法縮回來,這樣液壓缸在頻繁的沖擊下就容易損壞。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是,提供一種不但能夠便于活塞桿完全縮回,從而使車輛駕駛艙能夠完全放下,安全性好,而且在車輛駕駛艙在車輛行駛過程中產生上下顛簸時,能夠大大減小對液壓缸的沖擊力,從而能夠保證液壓缸的質量,有效避免液壓缸受損的液壓缸。
為解決上述技術問題,本發(fā)明提供了一種以下結構的液壓缸:包括缸底、缸筒、活塞桿以及液控單向閥,缸筒一端與缸底連接,活塞桿可伸縮地插在缸筒內,其中,液控單向閥設置在缸底上,活塞桿上設有一個當活塞桿向缸筒內縮回過程中,能夠將液控單向閥打開,并且在活塞桿完全縮回后,能夠始終保持液控單向閥處于打開狀態(tài),從而使外部油路系統(tǒng)與缸筒內腔導通的解鎖機構。
本發(fā)明所述的液壓缸,其中,缸底設有用于連通液控單向閥和缸筒的軸向通道,解鎖機構包括一根能夠伸入到軸向通道內,且在活塞桿向缸筒內縮回過程中,一端能夠穿過軸向通道并打開液控單向閥的第二頂桿,第二頂桿另一端與活塞桿連接。
本發(fā)明所述的液壓缸,其中,解鎖機構還包括第二彈簧,活塞桿一端設有軸向插槽,第二頂桿中部設有第一環(huán)形臺階,第一環(huán)形臺階最大外徑大于軸向通道的最大內徑,第二頂桿一端位于軸向插槽內,且位于軸向插槽內的第二頂桿設有第二環(huán)形臺階,第二環(huán)形臺階的最大外徑大于第一環(huán)形臺階的最大外徑,第二彈簧位于軸向插槽內,并套在第二頂桿上,同時頂在第二環(huán)形臺階與軸向插槽底部之間,軸向插槽開口處的內周壁上設有環(huán)形凸臺,環(huán)形凸臺與第一環(huán)形臺階滑動連接。
本發(fā)明所述的液壓缸,其中,環(huán)形凸臺內壁上設有鋼背軸承,鋼背軸承與第一環(huán)形臺階滑動連接。
本發(fā)明所述的液壓缸,其中,第二環(huán)形臺階由至少一個螺母構成,螺母螺紋連接在第一環(huán)形臺階一端的第二頂桿上,第二彈簧頂在第二環(huán)形螺母與軸向插槽底部之間。
本發(fā)明所述的液壓缸,其中,環(huán)形凸臺上設有至少一個通孔,通孔一端通過缸筒內腔與軸向通道相通,通孔另一端與軸向插槽相通。
本發(fā)明所述的液壓缸,其中,液壓缸為多級液壓缸,軸向插槽設置在最后一級活塞桿上,除最后一級活塞桿外的其它級活塞桿一端均設有供第二頂桿穿過的穿孔。
本發(fā)明所述的液壓缸,其中,液控單向閥包括閥座、閥芯、控制活塞、第一腔室、第二腔室、第一通油口和第二通油口,閥座、第一腔室、第二腔室、第一通油口和第二通油口均設置在缸底上,且閥座位于第一腔室與第二腔室之間,且閥座上設有連通第一腔室和第二腔室的連接孔,閥芯滑動連接在第二腔室內,閥芯一端可與閥座一端密封配合,控制活塞滑動連接在第一腔室內,軸向通道一端與第二腔室相通,在活塞桿向缸筒內縮回過程中,解鎖機構能夠使閥芯從閥座上脫離開來,并且在活塞桿完全縮回后,解鎖機構能夠使閥芯與閥座始終保持脫離狀態(tài),從而使液控單向閥始終處于打開狀態(tài),控制活塞一端設有一根一端能夠穿過連接孔并頂開閥芯的第一頂桿,第一通油口與控制活塞另一端處的第一腔室連通,第二通油口與連接孔連通。
本發(fā)明所述的液壓缸,其中,閥芯包括閥塊、彈簧座和第一彈簧,彈簧座滑動連接在第二腔室內,閥塊連接在彈簧座一端處,第一彈簧套在彈簧座上,并頂在彈簧座與缸底之間,在活塞桿向缸筒內縮回過程中,解鎖機構能夠使閥塊從閥座上脫離開來,并且在活塞桿完全縮回后,解鎖機構能夠使閥塊與閥座始終保持脫離狀態(tài),從而使液控單向閥始終處于打開狀態(tài)。
本發(fā)明所述的液壓缸,其中,彈簧座一端設有凹槽,閥塊呈球形,且大半部分嵌在凹槽內。
采用上述結構后,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本發(fā)明液壓缸在將伸出在外活塞桿向缸筒內縮回過程中,即使外部油路系統(tǒng)停止工作,也能夠通過解鎖機構將液控單向閥打開,使外部油路系統(tǒng)與缸筒內腔一直處于導通狀態(tài),這樣當車輛駕駛艙在車輛行駛過程中產生上下顛簸時,車輛駕駛艙會對液壓缸產生沖擊力,液壓缸在車輛駕駛艙的沖擊壓力就能將缸筒內的液壓油排出到外部油路系統(tǒng),從而使活塞桿能夠完全縮回,進而使車輛駕駛艙能夠被完全放下來,大大提高了車輛的安全性;而當車輛駕駛艙被完全放下來后,在車輛行駛過程中,不但車輛駕駛艙的上下震動幅度會大大減少,而且解鎖機構在活塞桿完全縮回后,依然能夠始終保持液控單向閥處于打開狀態(tài),因此即使當車輛顛簸厲害,車輛駕駛艙的上下震動幅度變大,使車輛駕駛艙對液壓缸產生較大的拉力或壓力時,活塞桿也能隨著車輛駕駛艙的上下震動而伸出或縮回,這樣就大大減小了車輛駕駛艙對液壓缸的沖擊力,從而保證了液壓缸的質量,有效避免了液壓缸受損。
本發(fā)明液壓缸中的解鎖機構不但結構簡單,而且還能便于本發(fā)明液壓缸的集成化設計,可靠性好。
由于本發(fā)明液壓缸解鎖機構還包括第二彈簧,活塞桿一端設有軸向插槽,第二頂桿中部設有第一環(huán)形臺階,第一環(huán)形臺階最大外徑大于軸向通道的最大內徑,第二頂桿一端位于軸向插槽內,且位于軸向插槽內的第二頂桿設有第二環(huán)形臺階,第二環(huán)形臺階的最大外徑大于第一環(huán)形臺階的最大外徑,第二彈簧位于軸向插槽內,并套在第二頂桿上,同時頂在第二環(huán)形臺階與軸向插槽底部之間,軸向插槽開口處的內周壁上設有環(huán)形凸臺,環(huán)形凸臺與第一環(huán)形臺階滑動連接,因此,使得第二頂桿的長度能夠大大增加,這樣在活塞桿縮回缸筒內的過程中,第二頂桿就能夠更早進入到軸向通道中,這樣在車輛駕駛艙不再繼續(xù)下降,用戶關閉外部油路系統(tǒng)時,確保第二頂桿已經(jīng)能夠打開液控單向閥;而當活塞桿完全縮回后,第二頂桿整體又能藏在軸向通道和軸向插槽內,從而使第二頂桿不需占用本發(fā)明液壓缸額外的長度空間,進而便于控制本發(fā)明液壓缸的長度。
鋼背軸承的設置能夠有效保證第二頂桿在運動過程中與軸向通道及軸向插槽之間的同軸度,而且還有效提高了第二頂桿與活塞桿之間的耐磨度。
第二環(huán)形臺階由至少一個螺母構成,這樣通過用戶就能調整螺母在第二頂桿上位置來調整述第二彈簧的預緊力,從而大大方便解鎖機構的設計與調整。
設置在環(huán)形凸臺上的通孔的作用是能夠使軸向插槽更快進油或排油,從而有效提高本發(fā)明液壓缸的工作效率。
液壓缸為多級液壓缸,這樣就能大大增加本發(fā)明液壓缸的行程。
本發(fā)明液壓缸中的液控單向閥不但結構簡單,而且可靠性好,從而不但大大方便了本發(fā)明液壓缸的集成化設計,而且還能便于解鎖裝置的設計。
本發(fā)明液壓缸中的閥芯不但結構簡單,而且可靠性好,從而不但大大方便了本發(fā)明液壓缸的集成化設計,而且還能便于解鎖裝置的設計。
彈簧座與閥塊的連接結構不但結構簡單,而且可靠性好,從而不但大大方便了本發(fā)明液壓缸的集成化設計,而且還能便于解鎖裝置的設計;另外,閥塊的圓球形結構能夠便于第二頂桿將頂開閥芯頂開,而且還能夠避免第二頂桿一端與閥芯出現(xiàn)卡死的情況發(fā)生。
附圖說明
圖1是本發(fā)明液壓缸的活塞桿完全縮回時的剖視結構示意圖;
圖2是沿圖1中a-a線的剖視結構示意圖;
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明液壓缸作進一步的詳細說明。
如圖1和圖2所示,本發(fā)明液壓缸包括缸底1、缸筒2、活塞桿3以及液控單向閥4,缸筒2一端與缸底1連接,活塞桿3可伸縮地插在缸筒2內,缸筒2另一端與活塞桿3之間設有第一密封裝置5,液控單向閥4設置在缸底1上,活塞桿3上設有一個當活塞桿3向缸筒2內縮回過程中,能夠將液控單向閥4打開,并且在活塞桿3完全縮回后,能夠始終保持液控單向閥4處于打開狀態(tài),從而使外部油路系統(tǒng)與缸筒2內腔導通的解鎖機構,缸底1上設有第一關節(jié)軸承6,活塞桿3處設有第二關節(jié)軸承7,缸底1設有用于連通液控單向閥4和缸筒2的軸向通道8,解鎖機構包括一根能夠伸入到軸向通道8內,且在活塞桿3向缸筒2內縮回過程中,一端能夠穿過軸向通道8并打開液控單向閥4的第二頂桿9,第二頂桿9另一端與活塞桿3連接,解鎖機構還包括第二彈簧10,活塞桿3一端設有軸向插槽11,第二頂桿9中部設有第一環(huán)形臺階12,第一環(huán)形臺階12的最大外徑大于軸向通道8的最大內徑,第二頂桿9一端位于軸向插槽11內,且位于軸向插槽11內的第二頂桿9設有第二環(huán)形臺階13,第二環(huán)形臺階13的最大外徑大于第一環(huán)形臺階12的最大外徑,在本實施例中,第一環(huán)形臺階12和軸向通道8均為圓柱形,因此第一環(huán)形臺階12的最大外徑和軸向通道8的最大內徑均指的是它們各自的直徑;第二彈簧10位于軸向插槽11內,并套在第二頂桿9上,同時頂在第二環(huán)形臺階13與軸向插槽11底部之間,軸向插槽11開口處的內周壁上設有環(huán)形凸臺14,環(huán)形凸臺14與第一環(huán)形臺階12滑動連接,環(huán)形凸臺14內壁上設有鋼背軸承15,鋼背軸承15與第一環(huán)形臺階12滑動連接,第二環(huán)形臺階13由至少一個螺母16構成,螺母16螺紋連接在第一環(huán)形臺階12一端的第二頂桿9上,第二彈簧10頂在第二環(huán)形螺母16與軸向插槽11底部之間,在本實施例中,螺母16為兩個,兩個螺母16緊靠在一起,這樣就能實現(xiàn)雙螺母預緊,避免螺母16在液壓缸使用過程中相對第二頂桿9產生位移,螺母16與第二彈簧10之間可設置一個墊圈17,環(huán)形凸臺14上設有至少一個通孔18,通孔18一端通過缸筒2內腔與軸向通道8相通,通孔18另一端與軸向插槽11相通,液壓缸為多級液壓缸,本實施例中的液壓缸為四級液壓缸,軸向插槽11設置在最后一級活塞桿3上,除最后一級活塞桿3外的其它級活塞桿3一端均設有供第二頂桿9穿過的穿孔19,相鄰兩級活塞桿3之間均設有第二密封裝置20,第一密封裝置5設置在缸筒2與第一級活塞桿3之間,第一密封裝置5和第二密封裝置20的具體結構、各級活塞桿3的其它具體結構、各級活塞桿3相互間的配合結構、缸筒2與第一級活塞桿3之間的配合結構均為現(xiàn)有常規(guī)技術,故不在此贅述,液控單向閥4包括閥座21、閥芯22、控制活塞23、第一腔室24、第二腔室25、第一通油口26和第二通油口27,閥座21、第一腔室24、第二腔室25、第一通油口26和第二通油口27均徑向設置在缸底1上,且閥座21位于第一腔室24與第二腔室25之間,且閥座21上設有連通第一腔室24和第二腔室25的連接孔28,閥芯22滑動連接在第二腔室25內,閥芯22一端可與閥座21一端密封配合,控制活塞23滑動連接在第一腔室24內,軸向通道8一端與第二腔室25相通,在活塞桿3向缸筒2內縮回過程中,解鎖機構能夠使閥芯22從閥座21上脫離開來,并且在活塞桿3完全縮回后,解鎖機構能夠使閥芯22與閥座21始終保持脫離狀態(tài),從而使液控單向閥4始終處于打開狀態(tài),控制活塞23一端設有一根一端能夠穿過連接孔28并頂開閥芯22的第一頂桿29,第一通油口26與控制活塞23另一端處的第一腔室24連通,第二通油口27與連接孔28連通,控制活塞23周壁上設有密封圈30,密封圈30的設置能夠避免第一通油口26和第二通油口27通過第一腔室24連通,閥芯22包括閥塊31、彈簧座32和第一彈簧33,彈簧座32滑動連接在第二腔室25內,閥塊31連接在彈簧座32一端處,第一彈簧33套在彈簧座32上,并頂在彈簧座32與缸底1之間,在本實施例中,第二腔室25一端的缸底1上連接有堵頭35,第一彈簧33一端頂在堵頭35上,在活塞桿3向缸筒2內縮回過程中,解鎖機構能夠使閥塊31從閥座21上脫離開來,并且在活塞桿3完全縮回后,解鎖機構能夠使閥塊31與閥座21始終保持脫離狀態(tài),從而使液控單向閥4始終處于打開狀態(tài),彈簧座32一端設有凹槽34,閥塊31呈球形,且大半部分嵌在凹槽34內,第二頂桿9用于頂開閥芯22的一端可設計成錐形,錐形不但具有導向作用,從而能夠便于第二頂桿9一端伸入軸向通道8和將頂開閥芯22頂開,避免第二頂桿9一端與軸向通道8或閥芯22之間產生卡死的狀況。
本發(fā)明液壓缸的工作原理是:在活塞桿3完全縮回狀態(tài)時,第二頂桿9一端在第二彈簧10的彈力作用下穿過軸向通道8并將圓球形的閥塊31從閥座21上頂開,使外部油路系統(tǒng)與缸筒2內腔導通;當需要將活塞桿3向外伸出時,第二通油口27通過外部油路系統(tǒng)進油,隨著活塞桿3的伸出,第二頂桿9被活塞桿3帶著進行軸向運動,使第二頂桿9一端離開閥塊31,接著離開軸向通道8,此時在第二通油口27持續(xù)進油下,閥塊31和控制活塞23均被推離開閥座21,液控單向閥4始終處于打開狀態(tài);當外部油路系統(tǒng)停止工作時,即外部油路系統(tǒng)停止向第二通油口27注油時,在第一彈簧33在彈力作用下,閥塊31頂在閥座21上,液控單向閥4關閉,此時液壓缸處于鎖定狀態(tài);當需要將活塞桿3縮回時,第一通油口26通過外部油路系統(tǒng)進油,此時控制活塞23受壓后向著閥座21方向運動并壓在閥座21上,第一頂桿29頂開閥塊31,此時液控單向閥4打開,液壓缸在車輛駕駛艙的下壓作用下,活塞桿3逐漸縮回,缸筒2內的液壓油逐漸排出,在活塞桿3逐漸縮回過程中,第二頂桿9一端逐漸伸入到軸向通道8中并最終穿過軸向通道8進入到第二腔室25中,當車輛駕駛艙無法再令活塞桿3縮回時,關閉外部油路系統(tǒng)停止工作,即外部油路系統(tǒng)停止向第一通油口26注油,此時閥塊31在第一彈簧33在彈力作用下向閥座21方向移動,但是在第二頂桿9一端的阻擋下,閥塊31只能頂在第二頂桿9上而無法頂在閥座21上,這樣就使得液控單向閥4始終處于打開狀態(tài);當車輛駕駛艙在車輛行駛過程中產生顛簸時,車輛駕駛艙就會對液壓缸產生沖擊力,液壓缸在車輛駕駛艙的沖擊壓力就能將缸筒2內的液壓油排出到外部油路系統(tǒng),從而使活塞桿3能夠完全縮回,進而使車輛駕駛艙能夠被完全放下來;另外,當車輛駕駛艙的上下震動幅度變大,使車輛駕駛艙對液壓缸產生較大的拉力或壓力時,活塞桿3也能隨著車輛駕駛艙的上下震動而伸出或縮回,這樣就大大減小了車輛駕駛艙對液壓缸的沖擊力,從而保證了液壓缸的質量,有效避免了液壓缸受損。
以上的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述,并非對本發(fā)明的范圍進行限定,在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下,本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進,均應落入本發(fā)明權利要求書確定的保護范圍內。