強(qiáng)力機(jī)械自鎖液壓缸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械自鎖液壓缸，屬于液壓缸結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]自鎖式液壓缸在工程領(lǐng)域廣泛的需求，例如在冶金、煤礦等眾多起降設(shè)備的機(jī)械領(lǐng)域中，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(fā)生位移，需要將液壓缸鎖緊。
[0003]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(fā)生“負(fù)壓效應(yīng)”和“軟腿現(xiàn)象”，雖然有很多改進(jìn)產(chǎn)品，但沒從根本上解決上述問題。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(dá)不到要求，在發(fā)生油路故障時，精度和可靠性就更無法保障；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(xiàn)鎖緊回路，這些元件的使用使整個裝置占用空間大，同時，油路增多容易發(fā)生泄漏，造成維修和使用不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種強(qiáng)力機(jī)械自鎖液壓缸，液壓缸活塞桿在全縮回時能夠?qū)崿F(xiàn)自動機(jī)械鎖緊，即使液壓缸內(nèi)發(fā)生泄漏也不會對鎖緊狀態(tài)產(chǎn)生影響。
[0005]一種強(qiáng)力機(jī)械自鎖液壓缸，包括缸蓋、彈簧、制動塊、擋板、鎖緊塊、單向閥、鋼球、鋼球架、活塞、鋼珠、缸筒、導(dǎo)向套和活塞桿；
[0006]所述缸蓋的端面上沿軸向加工有環(huán)形槽，環(huán)形槽的中心形成中心柱，中心柱上加工中心沉孔；
[0007]所述制動塊的外形由兩段直徑不同圓柱段組成，兩段圓柱的交匯處形成直角臺階面，小直徑圓柱段的端面到外圓周面之間為錐面過渡，所述制動塊具有中心過孔，大直徑圓柱段一端的端面擴(kuò)有臺階孔，該臺階孔用于容納缸蓋內(nèi)部的中心柱；所述制動塊小直徑圓柱段的端面上還加工有單向閥安裝孔，該安裝孔沿軸向貫通大直徑圓柱段一端的臺階孔；
[0008]所述鎖緊塊為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)圓周面上加工周向的環(huán)形槽，環(huán)形槽的底面為弧形面；
[0009]所述活塞桿的外圓周面按直徑大小分為三級，第一級的直徑最大，第二級其次，第三級最小，第二級外圓周面上加工有螺紋；所述活塞桿上加工有過油孔，過油孔的一端位于第三級直徑段的端面，另一端位于第一級直徑段的外圓周面上，此端加工有放置鋼珠的臺階孔，臺階孔的深度大于鋼珠的直徑；
[0010]所述鋼球架為具有中心螺紋孔的圓柱形結(jié)構(gòu)，其一端加工有圓柱形凸臺，另一端加工有與制動塊的小直徑圓柱段配合的沉孔，沉孔對應(yīng)的壁厚沿周向均布鋼球安裝孔，鋼球安裝孔由直孔過渡為錐型孔，鋼球從外圓周面的直孔段裝入，錐孔段限制鋼球脫出到沉孔內(nèi)部；所述鋼球架上還加工有過油孔，過油孔貫通鋼球架的外圓周面和沉孔；
[0011]所述活塞也具有中心螺紋孔，其兩端均為臺階孔結(jié)構(gòu)，一端的臺階孔與鋼球架的圓柱形凸臺配合，另一端與活塞桿的第一級和第二級外圓周面形成的直角臺階面配合；
[0012]所述缸筒上加工有無桿腔油口和有桿腔油口 ；
[0013]其整體連接關(guān)系為:所述缸蓋和導(dǎo)向套分別固定連接在缸筒的兩端，所述活塞桿第一級外圓周面與導(dǎo)向套的中心孔配合，所述活塞和鋼球架依次通過活塞桿第二級外圓周面上的螺紋固定在活塞桿上，所述活塞桿的第三級外圓周面與制動塊的中心孔密封配合并深入缸蓋的中心沉孔內(nèi)，當(dāng)活塞桿伸出至行程極限位置時，活塞桿的第三級外圓周面保持與制動塊中心孔的密封配合；
[0014]所述鋼球置于鋼球架上的鋼球安裝孔內(nèi)，所述鋼珠置于活塞桿上過油孔的臺階孔內(nèi)，活塞上臺階孔的內(nèi)圓周面將鋼珠限制在臺階孔內(nèi)；所述制動塊、擋板和鎖緊塊通過缸蓋固定連接在缸筒內(nèi)部，所述制動塊的大直徑圓柱段與缸蓋環(huán)形槽的內(nèi)壁面密封配合，制動塊的臺階孔與缸蓋中心柱之間的環(huán)形空腔內(nèi)裝有彈簧，彈簧的兩端分別與缸蓋環(huán)形槽的底面和制動塊臺階孔的臺階面抵觸，制動塊的端面與缸蓋環(huán)形槽的底面之間留有間隙，所述單向閥安裝在制動塊的單向閥安裝孔內(nèi)；所述缸蓋內(nèi)表面與制動塊合圍形成的空腔為壓力腔，所述缸筒上的無桿腔油口和有桿腔油口分別對應(yīng)無桿腔和有桿腔。
[0015]進(jìn)一步地，所述缸筒和導(dǎo)向套上還加工有徑向的泄放口，所述導(dǎo)向套上設(shè)置有兩道U型密封圈，所述兩道U型密封圈沿導(dǎo)向套的軸向位于泄放口的兩側(cè)；上述方案可以確保液壓缸在水下工作時能夠耐大深度的水壓，若水壓突破第一道U型密封圈后，滲水由泄放口排出，第二道U型密封圈繼續(xù)起到密封的作用。
[0016]進(jìn)一步地，還包括刮污環(huán)，所述刮污環(huán)固定安裝在導(dǎo)向套的末端，所述刮污環(huán)的內(nèi)圓周面與活塞桿的外圓面貼合，刮污環(huán)能夠在活塞桿回縮的過程中刮去附著在活塞桿表面的固體污物，保護(hù)導(dǎo)向套內(nèi)部的密封件，延長密封件的使用壽命。
[0017]有益效果
[0018]1、本發(fā)明的液壓缸活塞桿在全縮回時能通過鎖緊塊、鋼球架以及鋼球的配合實現(xiàn)機(jī)械自動鎖緊，即使液壓缸發(fā)生內(nèi)泄漏，鋼球也能牢固鎖緊；需要解鎖時，向無桿腔通入壓力油達(dá)到解鎖壓力，液壓缸即可解鎖，具有鎖定可靠且解鎖簡便的特點。
[0019]2、本發(fā)明的鋼球架與活塞與活塞桿均為螺紋連接，活塞與鋼球架采用螺釘固定連接，鋼球架與活塞能起到互為閉鎖的作用。
[0020]3、本發(fā)明的壓力腔與無桿腔、有桿腔均采用單向閥結(jié)構(gòu)來形成液壓回路，能保證壓力腔內(nèi)不會因為困油使得制動塊運動阻力急劇增大進(jìn)而導(dǎo)致無法完成鎖定和解鎖動作。鎖定時，有桿腔加壓，鋼珠會封閉活塞桿油液通道，彈簧在壓縮過程中，制動塊會向壓力腔方向移動，壓力腔容積減小，內(nèi)部油液產(chǎn)生壓力推開單向閥進(jìn)入無桿腔內(nèi)；解鎖時，無桿腔加壓，單向閥會閉緊，彈簧在壓縮過程中，制動塊會向壓力腔方向移動，壓力腔容積減小，內(nèi)部油液產(chǎn)生壓力推開鋼珠進(jìn)入有桿腔內(nèi)。
[0021]4、本發(fā)明活塞桿上的鋼珠安裝孔深度大于鋼珠直徑，便于鋼珠移動，小孔上端局部被活塞的端面遮擋，通過活塞的局部來限制鋼珠脫離鋼珠安裝孔，上述結(jié)構(gòu)形成了一個簡單的單向閥，上述結(jié)構(gòu)簡單可靠并易于加工。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明強(qiáng)力機(jī)械自鎖液壓缸即將進(jìn)入鎖緊狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明強(qiáng)力機(jī)械自鎖液壓缸鎖緊狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是圖1的局部放大圖。
[0025]其中:1 —缸蓋、2_彈費、3_制動塊、4_擋板、5_鎖緊塊、6_單向閥、7-鋼球、8_無桿腔油口、9-鋼球架、10-活塞、11-鋼珠、12-缸筒、13-有桿腔油口、14-導(dǎo)向套、15-泄放口、16-刮污環(huán)、17-活塞桿、18-壓力腔、19-無桿腔、20-有桿腔。
【具體實施方式】
[0026]如圖1所示，本發(fā)明的強(qiáng)力機(jī)械自鎖液壓缸包括缸蓋1、彈簧2、制動塊3、擋板4、鎖緊塊5、單向閥6、鋼球7、鋼球架9、活塞10、鋼珠11、缸筒12、導(dǎo)向套14、刮污環(huán)16和活塞桿17 ；
[0027]所述缸蓋I的端面上沿軸向加工有環(huán)形槽，環(huán)形槽的中心形成中心柱，中心柱上加工中心沉孔；
[0028]所述制動塊3的外形由兩段直徑不同圓柱段組成，兩段圓柱的交匯處形成直角臺階面，小直徑圓柱段的端面到外圓周面之間為錐面過渡，所述制動塊3具有中心過孔，大直徑圓柱段一端的端面擴(kuò)有臺階孔，該臺階孔用于容納缸蓋內(nèi)部的中心柱；所述制動塊3小直徑圓柱段的端面上還加工有單向閥安裝孔，該安裝孔沿軸向貫通大直徑圓柱段一端的臺階孔；
[0029]所述鎖緊塊5為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)圓周面上加工周向的環(huán)形槽，環(huán)形槽的底面為弧形面；
[0030]所述活塞桿17的外圓周面按直徑大小分為三級，第一級的直徑最大，第二級其次，第三級最小，第二級外圓周面上加工有螺紋；所述活塞桿17上加工有過油孔，過油孔的一端位于第三級直徑段的端面，另一端位于第一級直徑段的外圓周面上，此端加工有放置鋼珠的臺階孔，臺階孔的深度大于鋼珠11的直徑；
[0031]所述鋼球架9為具有中心螺紋孔的圓柱形結(jié)構(gòu)，其一端加工有圓柱形凸臺，另一端加工有與制動塊3的小直徑圓柱段配合的沉孔，沉孔對應(yīng)的壁厚沿周向均布鋼球安裝孔，鋼球安裝孔由直孔過渡為錐型孔，鋼球從外圓周面的直孔段裝入，錐孔段限制鋼球脫出到沉孔內(nèi)部；所述鋼球架9上還加工有過油孔，過油孔貫通鋼球架9的外