作动筒用U形开口卡环锁.pdf

本发明提出的一种作动筒用U形开口卡环锁，包括：装配在作动筒中，带动U形开口卡环的游动活塞，轴向连接游动活塞的活塞杆及上锁锁定用的锁环。所述的U形卡环是一端锥面靠在活塞杆(6)轴肩倒角锁斜面(8)，一端环形卡槽卡住游动活塞(2)尾部环形凸台的U形开口卡环(5)，U形开口卡环通过装配在游动活塞尾部环形凸台的U型环槽被游动活塞带着一起运动，实现U形开口卡环锁上锁或开锁，当U形开口卡环位于锁环(3)上锁斜面(7)与活塞杆上轴肩倒角锁斜面之间时，U形开口卡环锁实现上锁，开锁时由游动活塞带动U形开口卡环沿上锁斜面滑出。本发明有效解决了常规机械锁结构无法满足大载荷以及在大载荷条件下划伤作动筒筒体的根本问题。

权利要求书
1.  一种作动筒用U形开口卡环锁，包括：装配在作动筒中，带动U形开口卡环的游动活塞、 轴向连接游动活塞的活塞杆及锁定用的锁环，其特征在于：所述U形卡环是一端靠在活塞 杆(6)轴肩倒角锁斜面(8)，一端环形卡槽卡住游动活塞(2)尾部环形凸台的U形开口 卡环(5)，U形开口卡环通过装配在游动活塞尾部环形凸台的U型环槽，被游动活塞(2) 带着一起运动，实现U形开口卡环锁上锁或开锁，当U形开口卡环位于锁环(3)上锁斜面 (7)与活塞杆(6)上轴肩倒角锁斜面(8)之间时，U形开口卡环锁实现上锁，开锁时由 游动活塞(2)带动U形开口卡环(5)沿上锁斜面(7)滑出。

2.  如权利要求1所述的作动筒用U形开口卡环锁，其特征在于，筒体(1)内孔尺寸大于U 形开口卡环(5)完全张开后的自由尺寸。

3.  如权利要求1所述的作动筒用U形开口卡环锁，其特征在于，游动活塞(2)通过尾部 环形凸台扣住U形开口卡环(5)的U形环槽，U形开口卡环(5)环槽沿轴向切割合理数 量的槽以降低卡环刚度。

4.  如权利要求1所述的作动筒用U形开口卡环锁，其特征在于，在油压作用下，游动活塞 (2)尾部环形凸台推动U形开口卡环(5)，U形开口卡环(5)在自身弹力和游动活塞(2) 尾部环形凸台推力作用下径向张开，刚好位于上锁斜面(7)和活塞杆(6)上轴肩倒角锁斜 面(8)围成的空间区域，实现上锁。

5.  如权利要求1所述的作动筒用U形开口卡环锁，其特征在于，锁环(3)上锁斜面(7) 和活塞杆(6)的轴肩倒角锁斜面存在锥度倒角斜面的角度关系，使U形开口卡环所受各项 力的径向分力合力方向向外，轴向分力合力方向与开锁运动方向相反，此时U形开口卡环 锁在外载荷作用下不被打开。

6.  如权利要求1所述的作动筒用U形开口卡环锁，其特征在于，在油压作用下，游动活塞 (2)推动U形开口卡环(5)，U形开口卡环(5)在自身弹力和游动活塞(2)推力作用下 径向张开，刚好位于上锁斜面(7)和活塞杆(6)轴肩倒角锁斜面围成的空间区域，实现上 锁。

7.  如权利要求1所述的作动筒用U形开口卡环锁，其特征在于，U形开口卡环(5)上制 有便于游动活塞(2)扣住，实现U形开口卡环(5)运动的环槽。

8.  如权利要求1所述的作动筒用U形开口卡环锁，其特征在于，在液压作用下，游动活塞 (2)推动活塞杆(6)和呈自由状态的U形开口卡环(5)向右运动，经过上锁环(3)时， U形开口卡环沿上锁环(3)内表面收缩变形，并在活塞杆到达极限位置时恢复自由状态， 卡入上锁环(3)与活塞杆(6)构成的锁槽中。

9.  如权利要求1所述的作动筒用U形开口卡环锁，其特征在于，当活塞杆(6)承受方向向 左的外载荷时，上锁环(3)上锁斜面(7)和活塞杆(6)轴肩倒角锁斜面与卡环上对应的 上锁斜面相贴，通过合理选择上锁斜面(7)和轴肩倒角锁斜面(8)的角度，外载不能使卡 环开锁，实现活塞杆(6)的锁定。

10.  如权利要求1所述的作动筒用U形开口卡环锁，其特征在于，在液压作用下，游动活塞 (2)向左移动，带动U形开口卡环(5)沿上锁斜面(7)和轴肩倒角锁斜面(8)滑出，U 形开口卡环锁开锁。

说明书作动筒用U形开口卡环锁
技术领域
本发明是关于应用于液压系统作动筒上的锁定装置，更具体地说，本发明是关于可 以避免作动筒筒体内壁划伤并能承受大载荷的一种新型卡环锁锁定装置。
背景技术
液压作动筒又称为液压缸，是液压传动系统中常见的一类执行元件，是用来实现工 作机构直线往复运动或小于360°摆动运动的能量转换装置。液压作动筒的基本构成如下： 缸体组件、活塞组件、密封装置(间隙密封、活塞环密封、密封圈密封)、缓冲装置、排气装 置等。液压作动筒(液压缸)结构形式有活塞缸、柱塞缸及摆动缸三大类。带有自锁装置的液 压缸，在停止运动时能防止外力作用而发生窜动，通常由动作筒内的机械锁锁住。机械锁的 形式大致可以分为钢球锁、卡环锁、筒夹锁、摩擦锁和花瓣锁等几种类型。常见的机械锁- 钢球锁，它由钢球、锁槽、锥形活塞和弹簧等组成。钢球安装在活塞上，锁槽则在外筒上。 卡环锁是一种开口的弹簧圈，用于承受外力较大的作动筒。卡环锁由于结构简单，接触面大， 受力平稳，承载力大等优点而广泛应用于作动筒的机械锁定。筒夹锁的承力部位为斜面处， 极为牢固，能承受较大的侧向载荷，活动间隙比钢珠锁小，但比钢球锁笨重。摩擦锁是活塞 杆上有斜面槽，斜面槽的数目各为8～12条，每一槽里放置一个钢珠，并用弹簧圈挡住， 避免钢珠滑出。两斜面之间的活塞是能游动的。它的特点是结构简单，在任意位置均可自锁。 但只能在外载荷下工作，否则会破坏管壁。花瓣锁的工作原理大体类似筒夹锁，只是其锁部 分的结构制成花瓣形。
在图3所示的现有技术卡环锁中，卡环是一种开口的弹簧圈。在液压作用下，游动 活塞2推动压缩状态下的卡环5、活塞杆6移动极限位置时，卡环5恢复自由状态并卡入筒 体1与活塞杆6构成的锁槽中，游动活塞2的肩轴部分插入卡环5内径，限制卡环5收缩， 此时活塞杆6被锁定并能承受较大的载荷。当缩回活塞杆时，在液压作用下，游动活塞2左 移，卡环5失去游动活塞的限制，在活塞杆作用下沿锁槽斜面收缩滑出，卡环锁开锁。由于 卡环5离开锁槽后处于收缩状态，此时外径表面紧贴筒体内壁，特别是在运动过程中负载作 用下，筒体1与卡环5高应力接触，存在划伤筒体1内壁的隐患。
发明内容
本发明是任务是提供一种结构简单，能承受大载荷，锁定能力和作动能力强，又能 避免筒体划伤的新型卡环锁。有效解决常规机械锁结构无法满足大载荷以及在大载荷条件下 划伤作动筒筒体的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种作动筒用U形开口卡环锁，包括： 装配在作动筒中，带动U形开口卡环的游动活塞、轴向连接游动活塞的活塞杆及锁定用的 锁环，其特征在于：所述U形卡环是一端靠在活塞杆6轴肩倒角锁斜面8，一端环形卡槽卡 住游动活塞2尾部环形凸台的U形开口卡环5，U形开口卡环通过装配在游动活塞尾部环形 凸台的U型环槽，被游动活塞2带着一起运动，实现U形开口卡环锁上锁或开锁，当U形 开口卡环位于锁环3上锁斜面7与活塞杆6轴肩倒角锁斜面8之间时，U形开口卡环锁实现 上锁，开锁时由游动活塞2带动U形开口卡环5沿上锁斜面7滑出。
本发明相比于现有技术具有如下增益效果：
本发明通过给定上锁斜面7和轴肩倒角锁斜面8合适的角度，实现U形开口卡环锁上锁时， 外载无法将U形开口卡环5从上锁斜面7和轴肩倒角锁斜面8形成的锁槽内顶出，而U形 开口卡环5开口自由尺寸小于筒体1内壁直径，从而解决了常规机械锁无法满足大负载以及 在大负载条件下划伤作动筒筒体的问题，且结构更简单。
附图说明
附图1是U形开口卡环锁锁定状态结构示意图。
附图2是U形开口卡环锁退出上锁后的示意图。
附图3是现有技术卡环锁的锁定状态结构示意图。
图中：1筒体，2游动活塞，3锁环，4调整垫圈，5U形开口卡环，6活塞杆，7上锁 斜面，8轴肩倒角锁斜面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例 范围之中。所有这些构思应视为本技术所公开的内容和本发明的保护范围。
参阅图1。在以下描述的实施例中，作动筒用U形开口卡环锁，包括：装配在作动筒 中，带动U形开口卡环的游动活塞，轴向连接游动活塞的活塞杆及锁定用的锁环。其中， 所述的所述U形卡环是一端靠在活塞杆6轴肩倒角锁斜面8，一端环形卡槽卡住游动活塞2 尾部环形凸台的U形开口卡环5。筒体1内孔尺寸大于U形开口卡环5完全张开后的自由 尺寸。游动活塞2尾部环形凸台扣住U形开口卡环5的U型环槽。U形开口卡环通过装配 在游动活塞尾部环形凸台的U型环槽被游动活塞2带着一起运动，实现U形开口卡环锁上 锁或开锁，当U形开口卡环位于锁环3上锁斜面7与活塞杆6轴肩倒角锁斜面8之间时，U 形开口卡环锁实现上锁，开锁时由游动活塞2带动U形开口卡环5沿上锁斜面7滑出。在 油压作用下，游动活塞2尾部环形凸台推动U形开口卡环5，U形开口卡环5在自身弹力和 游动活塞2尾部环形凸台推力作用下径向张开，刚好位于上锁斜面7和活塞杆6轴肩倒角锁 斜面8围成的空间区域，实现上锁。锁环3及其上锁斜面7和活塞杆6轴肩的轴肩倒角锁斜 面8存在锥度倒角斜面角度关系，使U形开口卡环所受各项力的径向分力合力方向向外， 轴向分力合力方向与开锁运动方向相反，U形开口卡环锁在外载荷作用下不被打开。
U形开口卡环5是一种开口的弹簧圈，U形开口卡环5上制有便于游动活塞2扣住， 实现U形开口卡环5运动的环槽。在液压作用下，游动活塞2推动活塞杆6和呈自由状态 的U形开口卡环5向右运动，经过上锁环3时，U形开口卡环沿上锁环3内表面收缩变形， 并在活塞杆到达极限位置时恢复自由状态，卡入上锁环3与活塞杆6构成的锁槽中。当活塞 杆6承受方向向左的外载荷时，上锁环3上锁斜面7和活塞杆6轴肩倒角锁斜面8与卡环上 对应的上锁斜面相贴，通过合理选择上锁斜面7和上轴肩倒角锁斜面8的角度，外载不能使 卡环开锁，实现活塞杆6的锁定
参阅附图2当收回活塞杆时，在液压作用下，游动活塞2向左移动，带动U形开口卡环5 沿上锁斜面7和轴肩倒角锁斜面8滑出，U形开口卡环锁开锁。