[发明专利]一种具有缓冲和自锁功能的液压缸

说明书

本发明涉及液压缸领域，公开了一种具有缓冲和自锁功能的液压缸，包括缸体、活塞、活塞杆和自锁组件；缸体上设有A口和B口；活塞位于缸体内，将缸体的内部分割为互不连通的第一控制腔和第二控制腔，第一控制腔与A口保持连通，第二控制腔与B口保持连通，活塞在缸体的内部进行轴向的往复运动和沿圆周方向的往复转动；活塞杆的一端与活塞连接，另一端穿过第一控制腔伸出至缸体的外部；自锁组件位于缸体与活塞之间，用于对活塞进行轴向位置的固定；活塞运动至控制腔终端位置时进行圆周方向转动，减低介质排出速度，进行活塞的减速缓冲。本发明的液压缸不仅可以实现对活塞往复运动过程中的有效减速缓冲，而且还可以实现对活塞轴向位置的机械锁定。

技术领域

本发明属于液压缸的技术领域，尤其涉及一种具有缓冲和自锁功能的液压缸。

背景技术

液压缸是将液压能转变为机械能并且执行直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。利用液压缸实现往复运动时，不仅可以免去减速装置，而且还没有传动间隙，运动平稳，在各种液压系统中得到广泛应用。但是，高速运动的液压缸运动至端部时，会产生很大的冲击，为了减少冲击，通常会在液压缸端部增加液压缓冲装置。

现有液压缸缓冲装置种类很多，但其本质都是在活塞前后增加一段配合面，把回油腔分成缓冲腔和回油腔两部分，其中缓冲腔的油液通过节流口流到回油腔，由此在缓冲腔产生背压，阻止活塞的运动，降低活塞运动速度，从而起到减缓冲击的目的。根据节流口面积是否变化，分为固定节流和可变节流两种缓冲类型；固定节流在缓冲开始的时候，产生的缓冲制动力很大，但缓冲压力很快衰减下来，后期几乎不起什么作用，缓冲效果很差；变节流缓冲装置是在缓冲过程中通流面积随缓冲行程的变化而变化，采用圆锥面时在缓冲初期的压力变化比较平缓，但后期的压力突变很大，而采用抛物线时能达到较理想的缓冲效果，但加工需要数控机床，成本高，并且在缓冲开始和结束的时候存在压力的突变。

此外，现有的缓冲装置为了达到较好的缓冲效果，必须保证缓冲装置与缸筒或端盖的同心，这就需要在加工过程中保证端盖与活塞杆的配合精度、缸筒与端盖的配合精度、缸筒与活塞的配合精度、活塞与活塞杆的配合精度、缓冲套与活塞杆的配合精度、缓冲套与端盖的配合精度，这样一方面增加了加工的难度，另一方面由于误差的积累具有不可控性，导致同样加工精度的两个液压缸缓冲效果不一致，无法保证最终液压缸的缓冲效果。

另外，根据工作要求，有时需要工件在运动到某一位置后或工件停止工作后保持一定时间内的位置不变，此时为了防止工件在外力、重力等其他力作用下发生位移，需要液压缸锁紧。

目前，液压缸的自锁主要依靠封堵压力油的方式来实现，然而这种锁紧方式液压油易泄露，液压油泄漏后会发生“负压效应”和“软腿现象”，虽然针对此现象，做了很多的改进方案，但是均没有从根本上解决上述问题。为了实现液压缸的自锁，还可以采用液压锁，但是液压锁在自锁过程中存在泄露问题，泄漏后发生自锁精度不高及工件位移现象，在发生油路故障时，精度和可靠性就更加无法保障，所以液压锁不能长时间实现液压缸的自锁；并且液压锁往往都需要单向阀、换向阀等多个辅助元件共同作用来实现液压缸的自锁，这不但使自锁成本高，也使实现自锁时占用了更多的空间，同时油路增多，使发生泄漏的可能性增加，维修和使用带来不便。

发明内容

为了提高液压缸中活塞往复运动过程中的减速缓冲效果以及液压缸的自锁效果，本发明提出了一种具有缓冲和自锁功能的液压缸。该液压缸包括缸体、活塞、活塞杆和自锁组件；所述缸体上设有A口和B口；所述活塞位于所述缸体内，将所述缸体的内部分割为互不连通的第一控制腔和第二控制腔，所述第一控制腔与A口保持连通，所述第二控制腔与B口保持连通，所述活塞在所述缸体的内部进行轴向的往复运动和沿圆周方向的往复转动；所述活塞杆的一端与所述活塞连接，另一端穿过所述第一控制腔伸出至所述缸体的外部；所述自锁组件位于所述缸体与所述活塞之间，用于对所述活塞进行轴向位置的固定；