帶銷多級油缸及具有該油缸的起重機的製作方法

2023-05-22 18:37:21

專利名稱：帶銷多級油缸及具有該油缸的起重機的製作方法
技術領域：
本發明涉及液壓多級油缸技術，具體涉及一種帶銷多級油缸及具有該油缸的起重 機。
背景技術：
多級油缸廣泛應用在多種工程機械，例如起重機中。通常多級油缸為三級，包括初 級缸筒、末級缸筒以及設置在二者之間的中間缸筒。根據需要，在有些情況下中間缸筒也可 配置為多個。多級油缸為了能夠實現更長的驅動長度，有時需要配置插銷機構。通過該插 銷機構與多級油缸和被驅動的可伸縮裝置(例如起重機的伸縮臂)之間的配合操作，可以 利用較簡單的多級油缸機構實現對被驅動的可伸縮裝置驅動更大的伸縮範圍的驅動。現有多級油缸有單作用與雙作用多級油缸，無論哪種多級油缸，都只能沿油缸軸 線方向運動，若需同時實現沿油缸軸線方向與垂直油缸軸線方向的運動，則要使用多個油 缸，通過單獨的外部管路連接和單獨的液壓驅動系統來實現。例如，中國實用新型專利ZL200620049890.6(申請日為2006年1月23日，公告日 為2007年3月14日，公告號為CN2878316Y)披露了一種起重機用插拔銷機構，它包括固定 於吊臂伸縮油缸上的插拔銷機構本體，本體底部設有機架，本體的兩端分別設有水平油缸， 水平油缸內插設有水平銷。插拔銷機構本體在垂直方向上沿對角線設有兩個垂直油缸，垂 直油缸內插設有垂直銷，垂直銷的頂部連接有拔銷裝置。在這種插拔銷機構中，水平油缸通 過獨立於垂直油缸的液壓系統進行驅動。這種技術中的水平油缸佔用空間大，需要單獨的 驅動液壓系統，結構不緊湊，並且控制程序複雜。業界需要一種結構簡單、便於控制的帶銷多級油缸技術。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、便於控制的帶銷多級油缸及具 有該油缸的起重機。為解決上述技術問題，根據本發明的一個方面，提供了一種帶銷多級油缸，包括初 級缸筒、套設在初級缸筒內部的末級缸筒以及套設在初級缸筒和末級缸筒之間的中間缸 筒，還包括液壓插銷機構，該液壓插銷機構包括插銷油缸，布置在中間缸筒的側面，插銷油 缸的插銷油缸軸線垂直於帶銷多級油缸的多級油缸軸線，插銷油缸具有沿插銷油缸軸線可 伸縮的活塞銷；插銷控制油路，一端與中間缸筒連通，另一端與插銷油缸連通。進一步地，插銷控制油路包括控制閥，通過第一油管和第二油管連接在中間缸筒 和插銷油缸之間。進一步地，控制閥通過第一油管連接到中間缸筒的無杆腔；通過第二油管連接到 插銷油缸的有杆腔。進一步地，插銷油缸是單作用油缸，包括缸筒，設置在該缸筒中的活塞銷，以及設 置在該缸筒的無杆腔中的壓縮彈簧，第二油管與該缸筒的有杆腔連通。
進一步地，中間缸筒和末級缸筒均包括缸筒部以及設置在缸筒部內側端的活塞 部，活塞部與上級缸筒的內壁相配合，將上級缸筒的內腔分為有杆腔和無杆腔。進一步地，初級缸筒的缸筒部的上部設置有與該初級缸筒的無杆腔相連通的初級 缸筒第一油孔；中間缸筒的缸筒部的上部設置有將該中間缸筒的無杆腔與初級缸筒的缸筒 部的有杆腔相連通的中間缸筒油孔；末級缸筒的缸筒部的上部設置有將該末級缸筒的內腔 與中間缸筒的缸筒部的有杆腔相連通的末級缸筒第一油孔，下部設置有從內腔朝向外部延 伸的末級缸筒第二油孔。進一步地，初級缸筒的缸筒部的下部設置有與該初級缸筒的有杆腔相連通的初級 缸筒第二油孔。進一步地，末級缸筒第二油孔設置在末級缸筒的缸筒下端蓋上，具有豎直向下延 伸的豎直段和從豎直段水平延伸向外延伸的水平段。進一步地，除初級缸筒外的各級缸筒的活塞部與該級缸筒的上級缸筒的筒壁內表 面之間設置有密封組件。進一步地，插銷控制油路的控制閥為多路控制閥，通過控制多級油缸內的油壓大 小及控制閥的開閉狀態來控制活塞銷的位置。根據本發明的另一個方面，提供了一種起重機，包括多節伸縮臂，在所述多節伸縮 臂中設置有前述任一種帶銷多級油缸。本發明具有以下技術效果1.本發明的帶銷多級油缸中，插銷油缸設置在多級油缸的中間缸筒側面，並通過 插銷控制油路與中間缸筒連通，這樣，插銷油缸可以就近利用中間缸筒中的液壓壓力作為 驅動力來源，不需要單獨的液壓系統提供驅動力，因此，其結構簡單，便於實現緊湊的空間 結構布局。2.本發明的帶銷多級油缸利用了中間缸筒中的液壓壓力，可以通過插銷控制油路 上的控制閥實現活塞銷的插拔動作，便於控制。3.本發明的帶銷多級油缸在初級缸筒上設置上下兩個朝向外部延伸的油孔，加上 末級缸筒上的下端油孔，這三個油孔之間配合動作(例如可使任兩個接通並使另外一個與 外部斷開)，可以實現該多級油缸的多種動作模式。4.本發明的帶銷多級油缸的插銷油缸採用單作用油缸，並在無杆腔中設置壓縮彈 簧，可以使用活塞銷具有傾向於插銷外伸的鎖定狀態的趨勢，保證了操作安全性，工作可靠 性高。5.本發明的起重機在多節伸縮臂上配置該帶銷多級油缸，其結構簡單緊湊並便於 控制多節伸縮臂的伸縮動作。除了上面所描述的目的、特徵和優點之外，本發明還有其它的目的、特徵和優點。 下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。


附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實 施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1是本發明的帶銷多級油缸的結構示意圖。
圖2是本發明的帶銷多級油缸中的插銷機構的控制閥的一種實施例的結構原理 圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實施。參見圖1，本發明的帶銷多級油缸包括初級缸筒1、套設在初級缸筒1內部的末級 缸筒7以及套設在初級缸筒1和末級缸筒7之間的中間缸筒6，並且在中間缸向的側面還設 置有兩個對稱布置的液壓插銷機構。每個插銷機構包括一個固定設置在中間缸筒6側面的 插銷油缸2，一個設置在插銷油缸2和中間缸筒6之間的控制閥4，以及將控制閥4連接到 中間缸筒6的無杆腔的第一油管3a和將控制閥4連接到插銷油缸2的第二油管北。本發明的帶銷多級油缸中，插銷油缸設置在多級油缸的中間缸筒側面，並通過插 銷控制油路與中間缸筒連通，這樣，插銷油缸可以就近利用中間缸筒中的液壓壓力作為驅 動力來源，不需要單獨的液壓系統提供驅動力，因此，其結構簡單，便於實現緊湊的空間結 構布局。另外，本發明的帶銷多級油缸利用了中間缸筒中的液壓壓力，可以通過插銷控制油 路上的控制閥實現活塞銷的插拔動作，便於控制。從圖1中可以看到，插銷油缸2配置為插銷油缸軸線垂直於帶銷多級油缸的多級 油缸軸線。該插銷油缸2可以是一個單作用油缸，具有缸筒21，設置在該缸筒21中的沿插 銷油缸軸線可伸縮的活塞銷22，以及設置在該缸筒21的無杆腔中的壓縮彈簧23。第二油 管北與該缸筒21的有杆腔連通。活塞銷22 ；插銷控制油路，一端與中間缸筒6連通，另一 端與插銷油缸2連通。自然狀態下，控制閥4關閉，活塞銷22受壓縮彈簧23作用，呈頂出 狀態；當控制閥打開，液壓油從中間缸筒6的有杆腔流入缸筒21的無杆腔經控制油路，作用 於活塞銷上，壓縮彈簧，活塞銷縮回。本發明的帶銷多級油缸的插銷油缸採用單作用油缸， 並在無杆腔中設置壓縮彈簧，可以使用活塞銷具有傾向於插銷外伸的鎖定狀態的趨勢，保 證了操作安全性，工作可靠性高。控制閥4可以採用本領域中常用的各種多路控制閥，其通過切換第一油管3a與第 二油管北之間的通斷關係，可以實現活塞銷22的插拔動作。參見圖2，其中示出了控制閥 的一個實施例的結構原理圖。從圖中可以看到，在該實施例中，控制閥4由電磁閥DTl及兩 個單向閥DT2組成，電磁閥DTl是一個二位三通電磁閥。當電磁閥DTl位於左位時，第一油 管3a與第二油管北與電磁閥DTl左端油路A連接成為通路時，插銷油缸2的油腔與多級油 缸的油腔連通，多級油缸內高壓液壓油進入插銷油缸，活塞銷22內縮。當第一油管3a與第 二油管北與電磁閥DTl右端油路B連接成為通路時，插銷油缸2的油腔(有杆腔)與多級 油缸的油腔連通，活塞銷22受彈簧作用，液壓油進入多級油缸的油腔，活塞銷22伸出。因 此，插銷控制油路的控制閥4可以通過控制多級油缸內的油壓大小及控制閥4的開閉狀態 來控制活塞銷的插拔位置。本領域技術人員根據本發明提供的控制原理，也可以設置其他 各種不同的控制閥結構來實現對插拔油缸的控制。再來參見圖1，可以看到，中間缸筒6和末級缸筒7均包括缸筒部61，71以及設置 在缸筒部61，71內側端的活塞部62，72，活塞部62，72與上級缸筒的內壁相配合，將上級缸 筒的內腔分為有杆腔和無杆腔。初級缸筒1包括缸筒部11和位於缸筒部11上端的上端蓋12，末級缸筒的下端具有下端蓋。其中，初級缸筒1的缸筒部11的上部設置有與該初級缸 筒1的無杆腔Ia相連通的初級缸筒第一油孔111 ；中間缸筒6的缸筒部61的上部設置有 將該中間缸筒的無杆腔6a與初級缸筒1的缸筒部11的有杆腔Ib相連通的中間缸筒油孔 611 ；末級缸筒7的缸筒部71的上部設置有將該末級缸筒的內腔7a與中間缸筒6的缸筒部 61的有杆腔6b相連通的末級缸筒第一油孔711，下部設置有從內腔7a朝向外部延伸的末 級缸筒第二油孔712。該多個油孔與多級油缸的控制油路相連通，當末級缸筒第二油孔712 進油，初級缸筒第一油孔111出油時，多級油缸執行縮回動作。反之，多級油缸執行伸出動 作。作為優選的實施方式，如圖1所示，可以在初級缸筒1的缸筒部11的下部進一步 設置一個初級缸筒第二油孔112，其與該初級缸筒1的有杆腔Ib相連通，並朝向外部延伸。 這樣，本發明的帶銷多級油缸在初級缸筒上設置上下兩個朝向外部延伸的油孔，加上末級 缸筒上的下端油孔，這三個油孔之間配合動作，可以實現該多級油缸的多種動作模式。例 如，可使初級缸筒上設置的上下兩個朝向外部延伸的油孔接通多級油缸的控制油路，以實 現僅有中間缸筒執行伸縮動作。如果使初級缸筒第二油孔112和末級缸筒第二油孔712與 外部控制油路接通，則可以實現僅有末級缸筒7執行伸縮動作，而中間缸筒6與初始缸筒1 之間保持縮回狀態。本領域技術人員可以知道，這些各種模式的執行以及各相關油孔與外 部的通道可通過外部控制油路上的各種控制元件的動作來實現。從圖1中還可以看到，優選地，末級缸筒第二油孔712設置在末級缸筒7的缸筒下 端蓋上，具有豎直向下延伸的豎直段和從豎直段水平延伸向外延伸的水平段。從圖1中還可以看到，除初級缸筒1外的各級缸筒6，7的活塞部62，72與該級缸 筒6，7的上級缸筒1，6的筒壁內表面之間設置有密封組件。雖然在圖1所示的實施例中中間缸筒6隻有一級，但本領域技術人員可以知道，根 據本發明的原理，在需要的情況，中間缸筒6也可以配置多級。本發明的起重機在多節伸縮臂上配置該帶銷多級油缸，其結構簡單緊湊並便於控 制多節伸縮臂的伸縮動作。本發明通過在多級油缸中間級外部設單作用油缸，軸線與多級油缸軸線互相垂 直。外部插銷油缸內有活塞銷，通過油道將多級油缸油腔與外部油缸油腔相連，油道上有控 制閥，通過控制多級油缸油腔內油壓大小及控制閥開閉狀態確定活塞銷的位置，結構簡單 緊湊，控制精確。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種帶銷多級油缸，包括初級缸筒(1)、套設在所述初級缸筒(1)內部的末級缸筒 (7)以及套設在所述初級缸筒(1)和所述末級缸筒(7)之間的中間缸筒(6)，其特徵在於， 還包括液壓插銷機構，包括插銷油缸O)，布置在所述中間缸筒(6)的側面，所述插銷油缸O)的插銷油缸軸線垂 直於所述帶銷多級油缸的多級油缸軸線，所述插銷油缸(2)具有沿所述插銷油缸軸線可伸 縮的活塞銷02)；插銷控制油路，一端與所述中間缸筒(6)連通，另一端與所述插銷油缸( 連通。
2.根據權利要求1所述的帶銷多級油缸，其特徵在於，所述插銷控制油路包括控制閥，通過第一油管和第二油管(3a，3b)連接在所述中間缸筒(6)和所述插銷油缸(2)之間。
3.根據權利要求2所述的帶銷多級油缸，其特徵在於，所述控制閥(4)通過所述第一油 管(3a)連接到所述中間缸筒(6)的有杆腔；通過所述第二油管(3b)連接到所述插銷油缸 ⑵的有杆腔。
4.根據權利要求2所述的帶銷多級油缸，其特徵在於，所述插銷油缸(2)是單作用油 缸，包括缸筒(21)，設置在該缸筒中的所述活塞銷(22)，以及設置在該缸筒的無 杆腔中的壓縮彈簧(23)，所述第二油管(3b)與該缸筒的有杆腔連通。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的帶銷多級油缸，其特徵在於所述中間缸筒(6)和末級缸筒(7)均包括缸筒部(61，71)以及設置在所述缸筒部(61， 71)內側端的活塞部(62，72)，所述活塞部(62，72)與上級缸筒的內壁相配合，將上級缸筒 的內腔分為有杆腔和無杆腔。
6.根據權利要求5所述的帶銷多級油缸，其特徵在於所述初級缸筒(1)的缸筒部(11)的上部設置有與該初級缸筒(1)的無杆腔(Ia)相連 通的初級缸筒第一油孔(111)；所述中間缸筒(6)的缸筒部(61)的上部設置有將該中間缸筒的無杆腔(6a)與所述初 級缸筒(1)的缸筒部(11)的有杆腔(Ib)相連通的中間缸筒油孔(611)；所述末級缸筒(7)的缸筒部(71)的上部設置有將該末級缸筒的內腔(7a)與所述中間 缸筒(6)的缸筒部(61)的有杆腔(6b)相連通的末級缸筒第一油孔(711)，下部設置有從所 述內腔(7a)朝向外部延伸的末級缸筒第二油孔(712)。
7.根據權利要求6所述的帶銷多級油缸，其特徵在於所述初級缸筒(1)的缸筒部(11)的下部設置有與該初級缸筒(1)的有杆腔(Ib)相連 通的初級缸筒第二油孔(112)。
8.根據權利要求7所述的帶銷多級油缸，其特徵在於所述末級缸筒第二油孔(71 設置在所述末級缸筒(7)的缸筒下端蓋上，具有豎直向 下延伸的豎直段和從所述豎直段水平延伸向外延伸的水平段。
9.根據權利要求1到3中任一項所述的多級油缸，其特徵在於，除所述初級缸筒(1)外 的各級缸筒(6，7)的活塞部(62，72)與該級缸筒(6，7)的上級缸筒(1，6)的筒壁內表面之 間設置有密封組件。
10.根據權利要求4所述的帶銷多級油缸，其特徵在於所述插銷控制油路的控制閥(4)為多路控制閥，通過控制所述多級油缸內的油壓大小 及所述控制閥的開閉狀態來控制所述活塞銷的位置。
11. 一種起重機，包括多節伸縮臂，其特徵在於，在所述多節伸縮臂中設置有權利要求 1-10中任一項所述的帶銷多級油缸。
全文摘要
本發明披露了一種帶銷多級油缸及具有該油缸的起重機，包括初級缸筒(1)、套設在初級缸筒(1)內部的末級缸筒(7)以及套設在初級缸筒(1)和末級缸筒(7)之間的中間缸筒(6)，還包括液壓插銷機構，包括插銷油缸(2)，布置在中間缸筒(6)的側面，插銷油缸(2)的插銷油缸軸線垂直於帶銷多級油缸的多級油缸軸線，插銷油缸(2)具有沿插銷油缸軸線可伸縮的活塞銷(22)；插銷控制油路，一端與中間缸筒(6)連通，另一端與插銷油缸(2)連通。本發明的帶銷多級油缸及具有該油缸的起重機結構簡單、可以實現緊湊的結構布局，並且便於控制。
文檔編號F15B15/16GK102072221SQ20101061272
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者陳林, 黃開鵬 申請人:三一汽車起重機械有限公司