一種機械支撐自鎖液壓缸的製作方法與工藝

2023-09-19 16:51:00

本發明屬於液壓缸技術領域，涉及一種機械支撐自鎖液壓缸。

背景技術：
液壓缸作為一種液壓系統執行元件，它在運動和停止工作時都能承受大負載，是工程平臺起重升降調整的理想自動化裝置。但普通液壓缸本身不具備穩定的精確位置定位功能也即液壓缸鎖緊定位功能，在工程設備位置需要長期支撐的工況場合普通液壓缸更無法滿足要求。實現液壓缸鎖緊定位功能有液壓系統鎖緊迴路和採用機械鎖緊方式兩種方法。液壓系統鎖緊迴路的液壓缸鎖緊定位功能由於液壓系統內部元件油液洩露無法避免故僅適合於鎖緊定位短期工況場合；而目前常見的採用機械鎖緊方式的液壓缸大都是靠摩擦力抱緊活塞杆來實現鎖緊，由於摩擦力有限使得鎖緊力受到一定限制。此外有採用液壓缸內置螺杆靠蝸輪蝸杆機械鎖緊，也因為蝸輪蝸杆鎖緊機械間隙不能抵抗較大的震動，存在鎖緊不可靠性。也有論文提出螺旋自鎖緊液壓缸，但要求該內置螺杆與活塞同步隨動，同樣因為液壓內部洩露使得該同步控制難以保證，存在設想實現困難的問題。

技術實現要素：
為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種機械支撐自鎖液壓缸，它能夠全程無需人工鎖緊，可隨時進行高度位置液壓無級調整升降，隨後進行高度位置液壓自動化機械自鎖，並且自鎖時呈完全機械支撐鎖緊狀態，具有調整方便，安全可靠等特點。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種機械支撐自鎖液壓缸，包括位於缸筒內的活塞杆，活塞杆在杆軸外圓具有鍵槽，鍵槽配鍵後該活塞杆插入缸頭在缸頭上端的導向孔成為頭杆密封滑動副，缸頭下端具有鍵槽孔，該鍵槽孔作為頭杆防轉滑動副，活塞杆的活塞外圓與缸筒內圓成為缸筒密封滑動副，在該活塞杆的活塞端具有自鎖升角內螺紋孔，螺紋空心支撐柱通過自鎖升角外螺紋旋入防轉活塞杆的內螺紋孔後成為杆柱自鎖螺紋副，在螺紋空心支撐柱內具有空心的花鍵槽內孔，該花鍵槽內孔內插入有旋轉花鍵軸，該旋轉花鍵軸與螺紋空心支撐柱的花鍵槽內孔成為旋轉驅動柱軸滑動副，該旋轉花鍵軸下尾端插入缸底內孔成為缸底定位密封旋轉副。所述旋轉花鍵軸上端具有外花鍵從而能夠插入螺紋空心支撐柱的花鍵槽內孔內。在所述旋轉花鍵軸下尾端設有花鍵槽內孔。在所述缸筒底部固定有旋轉液壓馬達，旋轉液壓馬達的輸出旋轉軸插入旋轉花鍵軸下尾端的花鍵槽內孔成為旋轉驅動定位副。本發明的有益效果是：繼承了普通液壓缸在活塞杆承受大負載時自由無級調整升降位置的特性；同時具有精確位置定位功能，該定位功能由螺紋空心支撐柱動作至壓緊缸底來完成任意位置的機械自鎖可靠定位；本裝置的機械自鎖定位動作能夠在活塞杆升降調整到要求位置後再由缸底外置旋轉液壓馬達自動化旋轉驅動完成。附圖說明圖1是本發明結構示意圖；圖2是本發明升降調整狀態圖；圖3是本發明機械自鎖狀態圖。圖中：1-防轉活塞杆，2-螺紋空心支撐柱，3-旋轉花鍵軸，4-旋轉液壓馬達，5-花鍵，6-缸筒。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。參見圖1-圖3，一種機械支撐自鎖液壓缸，包括位於缸筒6內的防轉活塞杆1，防轉活塞杆1在杆軸外圓具有鍵槽，鍵槽配花鍵5後該防轉活塞杆1插入缸頭在缸頭上端的導向孔成為頭杆密封滑動副，缸頭下端具有鍵槽孔，該鍵槽孔作為頭杆防轉滑動副，活塞杆的活塞外圓與缸筒6內圓成為缸筒6密封滑動副，在該防轉活塞杆1的活塞端具有自鎖升角內螺紋孔，螺紋空心支撐柱2通過自鎖升角外螺紋旋入防轉活塞杆1的內螺紋孔後成為杆柱自鎖螺紋副，在螺紋空心支撐柱2內具有空心的花鍵槽內孔，該花鍵槽內孔內插入有旋轉花鍵軸3，該旋轉花鍵軸3與螺紋空心支撐柱2的花鍵槽內孔成為旋轉驅動柱軸滑動副，該旋轉花鍵軸3下尾端插入缸底內孔成為缸底定位密封旋轉副。所述旋轉花鍵軸3上端具有外花鍵從而能夠插入螺紋空心支撐柱2的花鍵槽內孔內。在所述旋轉花鍵軸3下尾端設有花鍵槽內孔。所述缸筒6底部固定有旋轉液壓馬達4，旋轉液壓馬達4的輸出旋轉軸插入旋轉花鍵軸3下尾端的花鍵槽內孔成為旋轉驅動定位副。實際使用時，首先防轉活塞杆1位於靜置狀態，參見圖2，工作開始後，防轉活塞杆1在承受大負載時液壓自由無級調整升降到預定位置。此時處於液壓系統迴路鎖緊狀態,；參見圖3，經過由旋轉液壓馬達4旋轉驅動旋轉花鍵軸3,，而旋轉花鍵軸3同時隨動旋轉驅動螺紋空心支撐柱2，使螺紋空心支撐柱2螺旋向下移動至缸底壓緊，此時螺紋空心支撐柱2通過杆柱自鎖螺紋副頂緊防轉活塞杆1，使防轉活塞杆1呈完全機械支撐狀態，隨後液壓系統迴路完全卸去壓力，停止供油。至此，液壓缸機械自鎖。本發明繼承了普通液壓缸在活塞杆承受大負載時自由無級調整升降位置的特性；同時具有精確位置定位功能，該定位功能由螺紋空心支撐柱2動作至壓緊缸底來完成任意位置的機械自鎖可靠定位；本裝置的機械自鎖定位動作能夠在活塞杆升降調整到要求位置後再由缸底外置旋轉液壓馬達4自動化旋轉驅動完成。