《一种双作用二级液压缸.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种双作用二级液压缸.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103867524 A (43)申请公布日 2014.06.18 CN 103867524 A (21)申请号 201410115504.8 (22)申请日 2014.03.26 F15B 15/16(2006.01) F15B 15/20(2006.01) (71)申请人 中国建筑科学研究院建筑机械化研 究分院 地址 065000 河北省廊坊市金光道 61 号 申请人 廊坊凯博建设机械科技有限公司 (72)发明人 罗文龙 王涛 姚金柯 罗冰 陈赣平 刘贺明 (74)专利代理机构 北京中建联合知识产权代理 事务所 11004 代理人 朱丽岩 (54) 发明名称 一种双。
2、作用二级液压缸 (57) 摘要 本发明涉及一种液压缸， 特别是一种双作用 二级液压缸。该双作用二级液压缸， 包括缸筒、 一级活塞杆、 二级活塞杆、 第一油口和第二油口， 其特征在于 ： 还包括行程终端导杆、 阀芯、 第一弹 簧、 第二弹簧和顶杆。 本发明所述的双作用二级液 压缸实现其动作顺序确定且唯一， 并且能够保证 双向承受载荷， 无需再加装液压阀 ； 同时， 将进、 出油口设置在一级活塞杆的同一端部， 有利于进 一步减小双作用二级液压缸的结构尺寸和重量， 可以在安装空间较小的地方安装使用。 并且， 在液 压缸内形成二级控制启闭油路， 自动控制动作顺 序， 而且无需在外部附加油路， 未更改外。
3、部液压系 统， 既适用于新产品设计， 又适用于对已有产品改 造。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103867524 A CN 103867524 A 1/1 页 2 1. 一种双作用二级液压缸， 包括缸筒 (1)、 一级活塞杆 (2)、 二级活塞杆 (3)、 第一油口 (11)和第二油口(12)， 二级活塞杆(3)与缸筒(1)的侧面之间形成第一油腔(101)， 二级活 塞杆 (3) 与缸筒 (1) 的底面之间形成第二油腔 (10。
4、2)， 一级活塞杆 (2) 的侧面与二级活塞 杆(3)之间形成第三油腔(103)， 一级活塞杆(2)的底面与二级活塞杆(3)之间形成第四油 腔 (104)， 其特征在于 ： 还包括行程终端导杆 (4)、 阀芯 (6)、 第一弹簧 (5)、 第二弹簧 (7) 和 顶杆 (8) ； 行程终端导杆 (4) 的上部 (41) 设置有中心导油腔 (42)， 并将一级活塞杆 (2) 的 内部分隔成彼此独立的第一导油腔 (13) 和第二导油腔 (14)， 中心导油腔 (42) 与第一导油 腔 (13) 连通， 第一油口 (11) 与第一导油腔 (13) 连通， 第二油口 (12) 与第二导油腔 (14) 连。
5、通， 行程终端导杆 (4) 的下部 (43) 设置有第一内油孔 (44) ； 第三油腔 (103) 通过一级活 塞杆 (2) 上的第二内油孔 (21) 与第二导油腔 (14) 连通 ； 二级活塞杆 (3) 包括滑动导向槽 (31)和第三内油孔(34)， 第三内油孔(34)连通第一油腔(101)和第二导油腔(14)， 滑动导 向槽 (31) 的底面开设有连通第二油腔 (102) 的底油口 (32)， 滑动导向槽 (31) 的侧面开设 有连通第四油腔(104)的侧油道(33)， 行程终端导杆(4)的下部(43)滑动配合在二级活塞 杆 (3) 的滑动导向槽 (31) 内， 第一内油孔 (44) 连通。
6、中心导油腔 (42) 和滑动导向槽 (31)， 阀芯 (6) 设置在侧油道 (33) 内， 顶杆 (8) 安装在二级活塞杆 (3) 的底部 ； 第一弹簧 (5) 位 于滑动导向槽 (31) 内且设置在行程终端导杆 (4) 的下部 (43) 与滑动导向槽 (31) 顶面之 间， 第二弹簧(7)位于在侧油道(33)内且设置在阀芯(6)和第四油腔(104)之间， 行程终端 导杆 (4) 的下部 (43) 的底端能够在第一弹簧 (5) 的作用下关闭底油口 (32)， 第二弹簧 (7) 能够推动阀芯 (6) 以关闭侧油道 (33)， 顶杆 (8) 能够推动阀芯 (6) 以开启侧油道 (33)。 2. 根。
7、据权利要求 1 所述的双作用二级液压缸， 其特征在于 ： 第一油口 (11) 和第二油口 (12) 设置在一级活塞杆 (2) 的杆头。 3. 根据权利要求 1 所述的双作用二级液压缸， 其特征在于 ： 当一级活塞杆 (2) 全部伸 出时， 一级活塞杆 (2) 带动行程终端导杆 (4) 伸出， 行程终端导杆 (4) 的下部 (43) 的底端 开启底油口 (32)。 4. 根据权利要求 1 所述的双作用二级液压缸， 其特征在于 ： 当二级活塞杆 (3) 开始回 缩时， 第二弹簧 (7) 推动阀芯 (6) 将侧油道 (33) 关闭 ； 当二级活塞杆 (3) 全部回缩后， 顶杆 (8) 推动阀芯 (6。
8、) 将侧油道 (33) 开启。 权 利 要 求 书 CN 103867524 A 2 1/4 页 3 一种双作用二级液压缸 技术领域 0001 本发明涉及一种液压缸， 特别是一种双作用二级液压缸。 背景技术 0002 随着船舶、 桥梁以及工程机械等领域的飞速发展， 液压缸作为能够将油液的压力 能转换成机械能以驱动工作机构作直线运动或摆线运动的一种能量转换装置， 被广泛地采 用。 虽然普通液压缸具有结构简单、 传力大和寿命长等优点， 但同时也存在轴向尺寸大的缺 点， 为解决这个问题， 现有技术中出现了多级液压缸。 多级液压缸可以满足安装空间小而行 程大的应用场合， 现有的多级液压缸可分为单作用多。
9、级缸和双作用多级缸， 而双作用多级 缸中大多数情况下采用的是双作用二级液压缸， 双作用二级液压缸具有结构紧凑、 外形尺 寸小、 行程比较长和推力大等优点。 0003 通常， 双作用二级液压缸均包括缸筒、 一级活塞杆和二级活塞杆。在一些特殊场 合， 例如用在汽车起重机伸缩臂里， 要求二级液压缸结构尺寸小、 重量轻、 进出油口均设置 在一级伸出活塞杆端部、 双向承受载荷、 动作顺序确定且唯一等， 此时， 普通的二级液压缸 难以满足以上要求 ； 并且由于要双向承受载荷， 因此在活塞杆和缸筒上均需要加工油孔， 进 而导致二级液压缸结构尺寸大、 重量大。 0004 另外， 普通的二级液压缸的动作顺序是由。
10、一级活塞杆和二级活塞杆受力确定的， 为了保证动作顺序， 一般在设计时， 要求一级活塞杆伸出时油液作用面积是二级活塞杆油 液作用面积的 1.5 倍， 二级活塞杆收回时油液作用面积是一级活塞杆油液作用面积的 1.5 倍。 以往设计时， 通常采用活塞打孔加装液压阀等措施， 但无疑加大了二级液压缸的结构尺 寸和重量， 这样就使得要加大伸缩结构的尺寸以容纳二级液压缸， 降低起重量等工作参数 以适应增加的结构重量。这种以面积比实现顺序伸缩的二级液压缸因外形尺寸大， 在安装 空间小的地方无法安装使用。 发明内容 0005 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的液压缸不能满足在安装空间小 的地方使用、 双。
11、向承受载荷、 动作顺序确定且唯一等要求的缺点， 提供一种双作用二级液压 缸。 0006 本发明解决其技术问题所采取的技术方案是 ： 一种双作用二级液压缸， 包括缸筒、 一级活塞杆、 二级活塞杆、 第一油口和第二油口， 二级活塞杆与缸筒的侧面之间形成第一油 腔， 二级活塞杆与缸筒的底面之间形成第二油腔， 一级活塞杆的侧面与二级活塞杆之间形 成第三油腔， 一级活塞杆的底面与二级活塞杆之间形成第四油腔， 其特征在于 ： 还包括行程 终端导杆、 阀芯、 第一弹簧、 第二弹簧和顶杆 ； 行程终端导杆的上部设置有中心导油腔， 并将 一级活塞杆的内部分隔成彼此独立的第一导油腔和第二导油腔， 中心导油腔与第一。
12、导油腔 连通， 第一油口与第一导油腔连通， 第二油口与第二导油腔连通， 行程终端导杆的下部设置 有第一内油孔 ； 第三油腔通过一级活塞杆上的第二内油孔与第二导油腔连通 ； 二级活塞杆 说 明 书 CN 103867524 A 3 2/4 页 4 包括滑动导向槽和第三内油孔， 第三内油孔连通第一油腔和第二导油腔， 滑动导向槽的底 面开设有连通第二油腔的底油口， 滑动导向槽的侧面开设有连通第四油腔的侧油道， 行程 终端导杆的下部滑动配合在二级活塞杆的滑动导向槽内， 第一内油孔连通中心导油腔和滑 动导向槽， 阀芯设置在侧油道内， 顶杆安装在二级活塞杆的底部 ； 第一弹簧位于滑动导向 槽内且设置在行程。
13、终端导杆的下部与滑动导向槽顶面之间， 第二弹簧位于在侧油道内且设 置在阀芯和第四油腔之间， 行程终端导杆的下部的底端能够在第一弹簧的作用下关闭底油 口， 第二弹簧能够推动阀芯以关闭侧油道， 顶杆能够推动阀芯以开启侧油道。 0007 进一步地， 第一油口和第二油口设置在一级活塞杆的杆头。 0008 进一步地， 当一级活塞杆全部伸出时， 一级活塞杆带动行程终端导杆伸出， 行程终 端导杆的下部的底端开启底油口。 0009 进一步地， 当二级活塞杆开始回缩时， 第二弹簧推动阀芯将侧油道关闭 ； 当二级活 塞杆全部回缩后， 顶杆推动阀芯将侧油道开启。 0010 本发明由于采取了上述技术方案， 其具有如下。
14、有益效果 ： 本发明所述的双作用二级液压缸， 在伸出时， 一级活塞杆先伸出， 一级活塞杆全部伸出 后二级活塞杆再伸出， 回缩时， 二级活塞杆先回缩， 二级活塞杆全部回缩后一级活塞杆再回 缩的动作顺序， 从而实现其动作顺序确定且唯一， 并且能够保证双向承受载荷， 无需再加装 液压阀 ； 同时， 将进、 出油口设置在一级活塞杆的同一端部， 有利于进一步减小双作用二级 液压缸的结构尺寸和重量， 可以在安装空间较小的地方安装使用 ； 并且， 在液压缸内形成二 级控制启闭油路， 自动控制动作顺序， 而且无需在外部附加油路， 未更改外部液压系统， 既 适用于新产品设计， 又适用于对已有产品改造。 附图说明。
15、 0011 图 1 为本发明所述的双作用二级液压缸的整体结构示意图 ； 图 2 为图 1 的局部示意图 ； 图中 ： 1， 缸筒 ； 2， 一级活塞杆 ； 3， 二级活塞杆 ； 4， 行程终端导杆 ； 5， 第一弹簧 ； 6， 阀芯 ； 7， 第二弹簧 ； 8， 顶杆 ； 11， 第一油口 ； 12， 第二油口 ； 13， 第一导油腔 ； 14， 第二导油腔 ； 21， 第 二内油孔 ； 31， 滑动导向槽 ； 32， 底油口 ； 33， 侧油道 ； 34， 第三内油孔 ； 41， 行程终端导杆的上 部 ； 42， 中心导油腔 ； 43， 行程终端导杆的下部 ； 44， 第一内油孔 ； 101。
16、， 第一油腔 ； 102， 第二油 腔 ； 103， 第三油腔 ； 104， 第四油腔。 具体实施方式 0012 以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。 0013 如图 1 和图 2 所示， 本发明所述的一种双作用二级液压缸包括缸筒 1、 一级活塞杆 2、 二级活塞杆 3、 第一油口 11 和第二油口 12， 二级活塞杆 3 与缸筒 1 的侧面之间形成第一 油腔 101， 二级活塞杆 3 与缸筒 1 的底面之间形成第二油腔 102， 一级活塞杆 2 的侧面与二 级活塞杆3之间形成第三油腔103， 一级活塞杆2的底面与二级活塞杆3之间形成第四油腔 104。其中， 第一油口 11 作为进油口时，。
17、 第二油口 12 相应地作为出油口 ； 第二油口 12 作为 进油口时， 第一油口11相应地作为出油口 ； 并且， 第一油口11和第二油口12设置在一级活 塞杆 2 的杆头， 所述一级活塞杆 2 的杆头即一级活塞杆 2 上位于缸筒 1 外的端部， 第一油口 说 明 书 CN 103867524 A 4 3/4 页 5 11 和第二油口 12 同时设置在一级活塞杆 2 的同一端部， 也即进、 出油口设置在一级活塞杆 2 的同一端部， 这样有利于进一步减小双作用二级液压缸的结构尺寸和重量， 可以在安装空 间较小的地方安装使用。 0014 本发明所述的双作用二级液压缸还包括行程终端导杆 4、 阀芯 。
18、6、 第一弹簧 5、 第二 弹簧 7 和顶杆 8 ； 行程终端导杆 4 的上部 41 设置有中心导油腔 42， 并将一级活塞杆 2 的内 部分隔成彼此独立的第一导油腔 13 和第二导油腔 14， 中心导油腔 42 与第一导油腔 13 连 通， 第一油口 11 与第一导油腔 13 连通， 第二油口 12 与第二导油腔 14 连通， 行程终端导杆 4 的下部 43 设置有第一内油孔 44 ； 第三油腔 103 通过一级活塞杆 2 上的第二内油孔 21 与 第二导油腔 14 连通。 0015 如图 2 所示， 二级活塞杆 3 包括滑动导向槽 31 和第三内油孔 34， 第三内油孔 34 连通第一油腔。
19、 101 和第二导油腔 14， 滑动导向槽 31 的底面开设有连通第二油腔 102 的底 油口 32， 滑动导向槽 31 的侧面开设有连通第四油腔 104 的侧油道 33， 行程终端导杆 4 的下 部 43 滑动配合在二级活塞杆 3 的滑动导向槽 31 内， 第一内油孔 44 连通中心导油腔 42 和 滑动导向槽 31， 阀芯 6 设置在侧油道 33 内， 顶杆 8 安装在二级活塞杆 3 的底部 ； 第一弹簧 5 位于滑动导向槽 31 内且设置在行程终端导杆 4 的下部 43 与滑动导向槽 31 顶面之间， 第 二弹簧 7 位于在侧油道 33 内且设置在阀芯 6 和第四油腔 104 之间， 行。
20、程终端导杆 4 的下部 43 的底端能够在第一弹簧 5 的作用下关闭底油口 32， 第二弹簧 7 能够推动阀芯 6 以关闭侧 油道 33， 顶杆 8 能够推动阀芯 6 以开启侧油道 33。这样就能够使双作用二级液压缸在伸出 时， 一级活塞杆先伸出， 一级活塞杆全部伸出后二级活塞杆再伸出 ； 回缩时， 二级活塞杆先 回缩， 二级活塞杆全部回缩后一级活塞杆再回缩的动作顺序， 从而实现其动作顺序确定且 唯一， 并且能够保证双向承受载荷， 无需再加装液压阀 ； 并且， 在液压缸内形成二级控制启 闭油路， 自动控制动作顺序， 而且无需在外部附加油路， 未更改外部液压系统， 既适用于新 产品设计， 又适用。
21、于对已有产品改造。 0016 其中， 当一级活塞杆 2 全部伸出时， 行程终端导杆 4 的下部 43 的底端开启底油口 32， 即一级活塞杆 2 全部伸出时， 能够带动行程终端导杆 4 伸出， 从而使行程终端导杆 4 的 下部 43 的底端从底油口 32 脱离， 这样就将底油口 32 开启， 此时第一弹簧 5 被压缩 ； 当二级 活塞杆 3 开始回缩时， 第二弹簧 7 推动阀芯 6 将侧油道 33 关闭， 这样能够使一级活塞杆 2 无法回缩 ； 当二级活塞杆 3 全部回缩后， 顶杆 8 推动阀芯 6 将侧油道 33 开启， 这样又允许一 级活塞杆 2 回缩。 0017 其中， 当一级活塞杆2全。
22、部伸出时， 能够带动行程终端导杆4伸出， 使得第一弹簧5 被压缩， 当一级活塞杆 2 回缩时， 行程终端导杆 4 的下部 43 的底端能够在第一弹簧 5 的作 用下关闭底油口 32。 0018 由于第一内油孔 44 连通导油腔 42 和滑动导向槽 31， 为了保证在双作用二级液压 缸的工作过程中油液一直可以出入第一内油孔 44 而不被滑动导向槽 31 的侧面封闭， 优选 地， 行程终端导杆 4 的下部 43 的侧面部分的尺寸小于滑动导向槽 31 的内径， 该侧面部分设 置有第一内油孔 44 的出口。 0019 下面， 针对上述双作用二级液压缸的工作过程进行简要介绍 ： 一级活塞杆 2 伸出 ：。
23、 顶杆 8 推动阀芯 6 将侧油道 33 开启， 油液依次通过第一油口 11、 第一导油腔 13、 行程终端导杆 4 的中心导油腔 42、 第一内油孔 44、 侧油道 33 和阀芯 6 进入 说 明 书 CN 103867524 A 5 4/4 页 6 第四油腔104， 从而作用于一级活塞杆2上， 推动一级活塞杆2向缸筒1外运动， 此时行程终 端导杆 4 的下部 43 的底端将底油口 32 封闭 ； 同时， 第三油腔 103 内的油液依次通过第二内 油孔 21、 第二导油腔 14 和第二油口 12 流出所述双作用二级液压缸， 从而实现一级活塞杆 2 伸出。 0020 二级活塞杆 3 伸出 ： 。
24、当一级活塞杆 2 全部伸出时， 带动行程终端导杆 4 伸出， 从而 使行程终端导杆 4 的下部 43 的底端从底油口 32 脱离而将底油口 32 开启， 并且第一弹簧 5 被压缩 ； 油液依次通过第一油口 11、 第一导油腔 13、 行程终端导杆 4 的中心导油腔 42、 第一 内油孔 44 和底油口 32 进入第二油腔 102， 从而作用于二级活塞杆 3 上， 推动二级活塞杆 3 向缸筒 1 外运动 ； 同时， 第一油腔 101 内的油液依次通过第三内油孔 34、 第二导油腔 14 和 第二油口 12 流出所述双作用二级液压缸， 从而实现二级活塞杆 3 伸出。 0021 二级活塞杆 3 回缩。
25、 ： 第二弹簧 7 推动阀芯 6 将侧油道 33 关闭， 这样能够使一级活 塞杆2无法回缩 ； 油液依次通过第二油口12、 第二导油腔14和第三内油孔34进入第一油腔 101， 从而作用于二级活塞杆 3 上， 推动二级活塞杆 3 向缸筒 1 内运动 ； 同时， 第二油腔 102 内的油液依次通过底油口 32、 第一内油孔 44、 行程终端导杆 4 的导油腔 42、 第一导油腔 13 和第一油口 11 流出所述双作用二级液压缸， 从而实现二级活塞杆 3 回缩。 0022 一级活塞杆 2 回缩 ： 当二级活塞杆 3 全部回缩时， 顶杆 8 推动阀芯 6 将侧油道 33 开启 ； 油液依次通过第二油。
26、口 12、 第二导油腔 14 和第二内油孔 21 进入第三油腔 103， 从而 作用于一级活塞杆 2 上， 推动一级活塞杆 2 向缸筒 1 内运动 ； 同时， 行程终端导杆 4 的下部 43 的底端能够在第一弹簧 5 的作用下关闭底油口 32， 第四油腔 104 内的油液依次通过阀芯 6、 侧油道 33、 第一内油孔 44、 行程终端导杆 4 的中心导油腔 42、 第一导油腔 13 和第一油口 11 流出所述双作用二级液压缸， 从而实现一级活塞杆 2 回缩。 0023 本发明所述的双作用二级液压缸通过上述一级活塞杆2伸出、 二级活塞杆3伸出、 二级活塞杆 3 回缩和一级活塞杆 2 回缩的动作顺。
27、序完成工作过程， 满足动作顺序确定且唯 一的要求， 利用液压缸内形成的二级控制启闭油路， 自动控制动作顺序， 而且无需在外部附 加油路， 未更改外部液压系统， 既适用于新产品设计， 又适用于对已有产品改造。 0024 以上内容对本发明所述的双作用二级液压缸进行了具体描述， 并且结合附图进行 说明， 但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限， 所以凡依据本发明的技术要 点进行的任何改进、 等同修改和替换等， 均属于本发明保护的范围。 说 明 书 CN 103867524 A 6 1/2 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103867524 A 7 2/2 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103867524 A 8 。