多級油缸及具有其的液壓設備的製作方法

2023-10-07 20:55:39 1

專利名稱：多級油缸及具有其的液壓設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及流體壓力機構，更具體地，涉及一種多級油缸及具有其的液壓設備。
背景技術：
多級油缸有單作用多級油缸和雙作用多級油缸兩種形式，單作用多級油缸內部油 道較簡單，一般只有一個進油口，兼做回油口，進油時油缸逐級伸出，縮回時需要藉助外力。 雙作用多級油缸內、每一級油缸上均有進、出油口，各油口均通過外油管與外部相通，外油 管較多，結構複雜，一般運動時各級油缸上的油管隨缸體運動而運動，外接油管運動頻繁， 且與其它機件容易發生掛擦，存在油管容易老化、開裂，液壓油容易洩漏等缺陷。為解決上述問題，中國實用新型專利公告號CN201281054Y披露了一種用於雙作 用多級缸各級伸縮的新型油路結構，其中採用在缸筒壁內鑽油孔，在缸筒內壁上銑月牙槽， 兩者互通，直到了溝通油路的作用，並且避免了軟管的使用。但是，這種多級缸涉及到缸筒壁本身進行縱向油管的加工，結構較為複雜。並且， 這種多級缸共用一個無杆腔，因此，在同樣的液壓下，各級缸筒的活塞對應的無杆腔面積較 小，導致各級活塞所能分配到的液壓推力相對較小。因此，這種多級液壓缸難以承受大的工 作負荷。

發明內容
本發明所要解決的一個技術問題在於提供一種多級油缸及具有其的液壓設備，可 以簡化油缸上的油管布置，並且加工簡單。本發明所要解決的另一個技術問題在於提供一種多級油缸及其有其的液壓設備， 可以承受較大的工作負荷。為實現上述至少一個技術問題，本發明提供了一種多級油缸，包括初級缸筒、套設 在初級缸筒內部的末級缸筒以及依次套設在初級缸筒和末級缸筒之間的一級或多級中間 缸筒，其特徵在於除初級缸筒以外的各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；初級缸 筒的無杆腔連通有與外部相通的無杆腔油道；末級缸筒的上一級中間缸筒的有杆腔連通有 與外部相通的有杆腔油道；中間缸筒的筒壁上形成側油道，側油道連通位於筒壁內側的該 中間缸筒的無杆腔和位於筒壁外側的上級缸筒的有杆腔。進一步地，初級缸筒的無杆腔所連通的無杆腔油道為設置在該初級缸筒下一級的 中間缸筒的活塞部上的油管；末級缸筒上一級的中間缸筒的有杆腔所連通的有杆腔油道為 設置在末級缸筒的缸筒部上的油管。進一步地，各級中間缸筒的無杆腔也都連通有與外部相通的無杆腔油道，該無杆 腔油道為設置在下級缸筒的活塞部上並向下延伸到外部的油管。進一步地，各個油管均延伸到末級缸筒的內部，並從末級缸筒的下端壁延伸到外 部。
進一步地，多級油缸的各級缸筒同軸布置，初級缸筒的無杆腔所連通的油管沿多 級油缸的中心軸線設置在第一級中間缸筒的活塞部的中部。進一步地，末級缸筒的活塞部上設置有油管套管，初級缸筒的無杆腔所連通的油 管從油管套管中穿過。進一步地，初級缸筒的無杆腔所連通的油管與油管套管之間設置有密封組件。進一步地，各級缸筒配置為使得任一上級缸筒的有杆腔的最大容積等於其下級缸 筒的無杆腔的最大容積。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，末級缸筒的缸筒部配置為杆體。根據本發明的另一方面，提供了一種液壓設備，具有伸縮油缸，伸縮油缸為前述任 一種多級油缸。本發明具有以下技術效果1.在各級中間缸筒的側壁上設置側油道，減少了缸筒上的油管數量，同時也不再 需要在缸筒內壁內部加工油道，因此，本發明簡化了油缸上的油管布置，並且加工簡單。2.下級缸筒上的活塞部將各上級缸筒的內腔分為有杆腔和無杆腔，這樣，各級活 塞具有較大的工作面積，因此，多級油缸可以承受較大的工作負荷，並且工作更穩定。3.各級中間缸筒的無杆腔也都連通有與外部相通的無杆腔油道，這些油道形成了 油缸伸、縮時的輔助進、出油道，使得多級油缸的動作執行速度更快，效率更高。4.各個油管均延伸到末級缸筒的內部，並從末級缸筒的下端壁延伸到外部，這樣， 各個油管的出口就配置在末級缸筒的同一端，結構簡單，並且在實現同樣動作的前提下避 免了外如油管隨油缸運動時的幹涉現象及與周圍機件的掛擦，提高了系統可靠性和安全 性，延長了油管使用壽命，降低了製造成本。5.各級缸筒同軸布置，並且初級缸筒的無杆腔所連通的油管沿中心軸線布置，這 樣各級缸筒之間即使發生相對旋轉，也不會影響伸縮動作的執行，另外，中心油管的這種配 置有利於在伸縮動作時油液可以更均衡、高效地進入和排出初級缸筒，並且有利於減少油 液對缸筒的衝擊。6.油管套管的設置可以更好地保護中心油管，防止油液洩漏，密封組件的設置可 以更好地防止工作過程中油液的洩漏。7.各級缸筒配置為使得任一上級缸筒的有杆腔的最大容積等於其下級缸筒的無 杆腔的最大容積，這樣上級缸筒和下級缸筒之間的油液量相匹配，可以使各級缸筒同時達 到伸縮極限位置，充分發揮各級缸筒的最大工作能力。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是本發明優選實施例的剖面結構示意圖。
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。圖1是本發明優選實施例的剖面結構示意圖，如圖1所示，本發明提供了一種多級 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之間的一級中間缸筒6。初級缸筒1由缸筒部和位於缸筒部端部的端蓋部，中間缸筒 6和末級缸筒7各自均包括缸筒部61，71以及設置在缸筒部61，71內側端的活塞部62，72。
末級缸筒7的活塞部72與上級的中間缸筒6的內壁相配合，將中間缸筒6的內腔 分為有杆腔14和無杆腔5。初級缸筒1的無杆腔2的中部設置有連通有與外部相通的無杆 腔油管15。末級缸筒7的上一級中間缸筒6的有杆腔連通有與外部相通的有杆腔油管13。中間缸筒6的筒壁上形成側油道4，側油道4是一個連通位於筒壁內側的該中間缸 筒6的無杆腔和位於筒壁外側的初級缸筒1的有杆腔8。由於在各級中間缸筒的側壁上設置側油道，減少了缸筒上的油管數量，同時也不 再需要在缸筒內壁內部加工油道，因此，本發明簡化了油缸上的油管布置，並且加工簡單。 下級缸筒上的活塞部將各上級缸筒的內腔分為有杆腔和無杆腔，這樣，各級活塞具有較大 的工作面積，因此，多級油缸可以承受較大的工作負荷，並且工作更穩定。根據需要，中間缸筒6也可以配置為多級。在中間缸筒6為多級的情況下，下級的 中間缸筒6的活塞同樣將上級中間缸筒的內腔分為有杆腔和無杆腔。各級中間缸筒6的筒 壁上都形成側油道4，連通位於筒壁內側的該中間缸筒6的無杆腔和位於筒壁外側的上級 中間缸筒1的有杆腔14。多級油缸的各級缸筒同軸布置，初級缸筒1的無杆腔所連通的無杆腔油管15沿多 級油缸的中心軸線設置在該初級缸筒1下一級的中間缸筒6的活塞部62上。末級缸筒7上一級的中間缸筒6的有杆腔所連通的有杆腔油管13設置在末級缸 筒7的缸筒部71上，本實施例中布置在缸筒部71內側。這樣各級缸筒之間即使發生相對 旋轉，也不會影響伸縮動作的執行，另外，中心油管的這種配置有利於在伸縮動作時油液可 以更均衡、高效地進入和排出初級缸筒，並且有利於減少油液對缸筒的衝擊。在中間缸筒6配置為多級的情況下，各級中間缸筒6的無杆腔也都連通有與外部 相通的無杆腔油道，該無杆腔油道為設置在下級缸筒7的活塞部72上並向下延伸到外部的 油管。這些油道形成了油缸伸、縮時的輔助進、出油道，使得多級油缸的動作執行速度更快， 效率更高。從圖1中可以看到，各個油管均延伸到末級缸筒7的內部，並從末級缸筒7的下端 壁延伸到外部。這樣，各個油管的出口就配置在末級缸筒的同一端，結構簡單，並且在實現 同樣動作的前提下避免了外如油管隨油缸運動時的幹涉現象及與周圍機件的掛擦，提高了 系統可靠性和安全性，延長了油管使用壽命，降低了製造成本。末級缸筒7的活塞部72上設置有油管套管10，初級缸筒1的無杆腔所連通的油 管從油管套管中可滑動地穿過。油管套管10的設置可以更好地保護中心油管，防止油液洩漏。初級缸筒1的無杆腔所連通的油管11設置在中間缸筒6的活塞部62上，並與活
5塞部62之間設置有密封組件3。油管11與油管套管10之間設置有密封組件12。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。密封組件的設置可以更好地防止工作過程中油液的洩漏。各級缸筒配置為使得任一上級缸筒的有杆腔的最大容積等於其下級缸筒的無杆 腔的最大容積。這樣上級缸筒和下級缸筒之間的油液量相匹配，可以使各級缸筒同時達到 伸縮極限位置，充分發揮各級缸筒的最大工作能力。作為一種未示出的實施例，末級缸筒7的缸筒部71也可以配置為實體的杆體。這 樣，比圖1所示實施例相比，雖然減少了末級缸筒7的缸筒部71對各油管的保護，但與現有 技術相比，同樣可以實現缺少油管布置，增大負荷承受能力的效果。本發明所述的多級油缸，使外部油管的接口均設置在多級油缸的同一側(即下 端)，簡化外部油管的連接結構，有效防止外部油管之間的交結，防止外部油管的磨損。而 且，由於各級缸筒的各個無杆腔是相對獨立的油腔，可以使各級活塞部單獨工作或同時工 作。以圖1所示的實施例來說，當兩個活塞部同時工作時，初級缸筒1和中間缸筒6的無杆 腔以及中間缸筒6的有杆腔可以分別通過三條油管15、9和13實現液壓油的輸入與輸出。 此時，可以兩條油管輸出或輸入，另一條油路管備用或參與輔助輸入或輸出，在具有簡化結 構的情況下可以實現同樣的功率。當只需要一個活塞工作時，可以只開通兩條油路管，關閉 另一條油路管，這樣，無需對三個油腔同時進行輸入或輸出液壓油，可以減少輸送油量，提 高輸送效率，進而提高油缸的工作效率，並且可以適應多種工作環境。本發明的多級油缸，可應用在各種需要伸縮油缸的液壓設備上。舉例來說，液壓設 備可以是起重機等，採用本發明的多級油缸的伸縮油缸設置在起重機的伸縮臂中。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
一種多級油缸，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)以及依次套設在所述初級缸筒(1)和所述末級缸筒(7)之間的一級或多級中間缸筒(6)，其特徵在於除所述初級缸筒(1)以外的各級缸筒(6，7)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；所述初級缸筒(1)的無杆腔連通有與外部相通的無杆腔油道(15)；所述末級缸筒(7)的上一級所述中間缸筒(6)的有杆腔連通有與外部相通的有杆腔油道(13)；所述中間缸筒(6)的筒壁上形成側油道(4)，所述側油道(4)連通位於所述筒壁內側的該中間缸筒(6)的無杆腔和位於所述筒壁外側的上級缸筒(1)的有杆腔。
2.根據權利要求1所述的多級油缸，其特徵在於所述初級缸筒(1)的無杆腔所連通的所述無杆腔油道(15)為設置在該初級缸筒(1) 下一級的所述中間缸筒(6)的活塞部(62)上的油管；所述末級缸筒(7)上一級的所述中間缸筒(6)的有杆腔所連通的所述有杆腔油道(13) 為設置在所述末級缸筒(7)的缸筒部(71)上的油管。
3.根據權利要求2所述的多級油缸，其特徵在於各級所述中間缸筒(6)的無杆腔也 都連通有與外部相通的無杆腔油道，該無杆腔油道為設置在下級缸筒(7)的活塞部(72)上 並向下延伸到外部的油管。
4.根據權利要求2或3所述的多級油缸，其特徵在於各個所述油管均延伸到所述末 級缸筒(7)的內部，並從所述末級缸筒(7)的下端壁延伸到外部。
5.根據權利要求2所述的多級油缸，其特徵在於所述多級油缸的各級缸筒(1，6，7) 同軸布置，所述初級缸筒(1)的無杆腔所連通的油管沿所述多級油缸的中心軸線設置在第 一級所述中間缸筒(6)的活塞部(62)的中部。
6.根據權利要求2或5所述的多級油缸，其特徵在於所述末級缸筒(7)的活塞部(72) 上設置有油管套管，所述初級缸筒(1)的無杆腔所連通的油管從所述油管套管中穿過。
7.根據權利要求6所述的多級油缸，其特徵在於所述初級缸筒(1)的無杆腔所連通 的油管與所述油管套管之間設置有密封組件(12)。
8.根據權利要求1或2所述的多級油缸，其特徵在於各級所述缸筒配置為使得任一 上級缸筒的有杆腔的最大容積等於其下級缸筒的無杆腔的最大容積。
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1到3中任一項所述的多級油缸，其特徵在於，所述末級缸筒(7)的 缸筒部(71)配置為杆體。
11.一種液壓設備，具有伸縮油缸，其特徵在於，所述伸縮油缸為權利要求1-10中任一 項所述的多級油缸。
全文摘要
本發明提供了一種多級油缸及其有其的液壓設備，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)以及依次套設在初級缸筒(1)和末級缸筒(7)之間的一級或多級中間缸筒(6)，除初級缸筒(1)以外的各級缸筒(6，7)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)，初級缸筒(1)的無杆腔連通有與外部相通的無杆腔油道(15)；末級缸筒(7)的上一級中間缸筒(6)的有杆腔連通有與外部相通的有杆腔油道(13)；中間缸筒(6)的筒壁上形成側油道(4)，連通該中間缸筒(6)的無杆腔和上級缸筒(1)的有杆腔。本發明結構簡單、便於加工，並且可以承受更大的工作負荷。
文檔編號F15B15/16GK101900150SQ20101026750
公開日2010年12月1日 申請日期2010年8月31日 優先權日2010年8月31日
發明者陳林, 黃開鵬 申請人:三一汽車起重機械有限公司