阅读说明：本技术 内外联合机械式自锁液压缸 (Internal and external combined mechanical self-locking hydraulic cylinder ) 是由 霍元明 李云龙 于 2020-04-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种内外联合机械式自锁液压缸,包括缸体、滑动连接于所述缸体内的活塞、与所述活塞固定连接的活塞杆、设置于所述缸体内部的内自锁组件、设置于所述缸体外部的外自锁组件以及套设于所述外自锁组件上的壳体,所述壳体分别与所述缸体和所述外自锁组件相连接,所述活塞杆具有设置于其表面的齿部,所述外自锁组件包括齿轮以及与所述齿轮连接的齿轮制动器,所述齿轮与所述齿部相啮合,所述齿轮制动器连接于所述壳体上。本发明通过在液压缸内部与外部分别设置内自锁组件与外自锁组件,实现内外联合锁定液压缸,保证液压缸长时间工作位置的高精度与高可靠性。(The invention relates to an internal and external combined mechanical self-locking hydraulic cylinder which comprises a cylinder body, a piston rod, an internal self-locking assembly, an external self-locking assembly and a shell, wherein the piston is connected in the cylinder body in a sliding mode, the piston rod is fixedly connected with the piston, the internal self-locking assembly is arranged in the cylinder body, the external self-locking assembly is arranged outside the cylinder body, the shell is sleeved on the external self-locking assembly, the shell is respectively connected with the cylinder body and the external self-locking assembly, the piston rod is provided with a tooth part arranged on the surface of the piston rod, the external self-locking assembly comprises a gear and a gear brake connected with the gear, the. According to the invention, the internal self-locking assembly and the external self-locking assembly are respectively arranged inside and outside the hydraulic cylinder, so that the hydraulic cylinder is locked in an internal and external combined manner, and the high precision and the high reliability of the long-time working position of the hydraulic cylinder are ensured.)

内外联合机械式自锁液压缸

技术领域

本发明涉及液压设备技术领域，尤其涉及一种内外联合机械式自锁液压缸。

背景技术

液压传动因其功率密度大、易于实现无级调速、标准化、自动化程度高而广泛应用农业机械、工程机械、航空航天等各种场合。液压缸是一种广泛应用在现代工业液压行业中的重要元件，液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件，它结构简单、工作可靠。用液压缸来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。

在液压缸工作时，液压缸活塞杆伸出后，需要活塞杆稳定工作在当前位置，既不能伸出也不能缩回，即通常所说的自锁，传统技术上，为了实现这一功能，都是靠液压换向阀的中位机能实现自锁或者采用液压锁，但是由于阀的泄漏，自锁效果不够理想，甚至会出现安全事故。

中国专利CN102032238A公开一种外控式自锁液压缸，包括缸体和装在其内部能自由移动的活塞杆组件；其特征是在锁定缸筒内装有锁定活塞，锁定活塞将锁定缸筒分成开锁油腔和闭锁油腔；开锁油腔通过锁定缸筒上的开锁油腔油口进出液压油，闭锁油腔通过锁定缸筒上的闭锁油腔油口进出液压油；闭锁油腔内装有大弹簧；锁定活塞的中心开设有内孔，内孔装有小弹簧和滑套；在锁定活塞的内孔的内壁上设有4～8个环形凹槽；缸体左侧为薄壁套，薄壁套上径向开有圆孔，每个圆孔内装有一个钢球；活塞杆组件左侧台阶面上设有环形凹槽。但是该发明存在油路增多给液压缸带来容易泄漏和维修不便的问题，当液压缸长时间工作时，容易产生油液泄露，很难保证液压缸工作位置的精准性。

因此有必要提供一种新的内外联合机械式自锁液压缸来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种内外联合机械式自锁液压缸，保证液压缸长时间工作时的位置精准性。

为实现上述目的，本发明采用的一个技术方案是：一种内外联合机械式自锁液压缸，其包括缸体、滑动连接于所述缸体内的活塞、与所述活塞固定连接的活塞杆、设置于所述缸体内部的内自锁组件、设置于所述缸体外部的外自锁组件以及套设于所述外自锁组件上的壳体，所述壳体分别与所述缸体和所述外自锁组件相连接，所述活塞杆具有设置于其表面的齿部，所述外自锁组件包括齿轮以及与所述齿轮连接的齿轮制动器，所述齿轮与所述齿部相啮合，所述齿轮制动器连接于所述壳体上。

所述齿轮制动器包括分别位于所述齿轮两侧的第一固定块与第二固定块、位于所述第二固定块侧边的拨叉、设置于所述拨叉侧边的离合器、设置于所述拨叉上的电磁铁、与所述拨叉连接的支撑板以及设置于所述支撑板上的永磁铁，所述永磁铁设置于所述电磁铁的下方，所述电磁铁连接有电磁阀。

所述拨叉包括拨叉竖直部与拨叉横向部，所述拨叉竖直部的端部设置于所述离合器与所述第二固定块之间，所述支撑板横向连接于所述拨叉竖直部上且位于所述拨叉横向部下方，所述电磁铁设置于所述拨叉横向部的端部。

所述缸体本体上设有容纳腔与开锁通道，所述活塞杆上设有自其表面向内凹陷形成的自锁槽，所述内自锁组件包括与所述缸体连接的弹簧以及与所述弹簧连接的自锁柱，所述弹簧压紧于所述容纳腔内，所述自锁柱与所述容纳腔形成空腔，所述空腔与所述开锁通道相连通。

所述活塞杆包括活塞杆第一段与活塞杆第二段，所述活塞杆第一段位于所述缸体内部，所述活塞杆第二段位于所述缸体外部，且贯穿于所述壳体，所述自锁槽设置于所述活塞杆第一段上，所述齿部设置于所述活塞杆第二段上。

所述缸体包括缸体本体以及与所述缸体本体连接的缸体后盖，所述缸体后盖的高度大于所述缸体本体的高度，所述缸体后盖上设有安装孔，所述壳体与所述缸体后盖通过所述安装孔相连接，所述缸体本体上设有所述容纳腔与所述开锁通道。

所述内外联合机械式自锁液压缸设置一对内自锁组件与一对外自锁组件，所述活塞杆第一段上设置一对对称的所述自锁槽，所述活塞杆第二段上设置一对对称的所述齿部。

与现有技术相比，本发明一种内外联合机械式自锁液压缸的有益效果在于：

1、设置有内自锁组件与外自锁组件，其均能实现对活塞杆的锁定与解锁；

2、活塞杆设有齿部，外自锁组件包括齿轮与齿轮制动器，齿轮与齿部相啮合，利用齿轮实现对活塞杆运动的约束，并通过齿轮制动器实现对齿轮的锁定，进而实现锁定活塞杆的功能，结构简单，安全可靠，液压缸工作位置精准，可以长时间锁定，而且在发生油路故障或者内自锁组件失灵的情况下，外自锁组件也可以单独承担锁定活塞杆的作用，保证液压缸长时间工作的稳定性。

3、通过电磁控制式的离合器实现对齿轮的锁定，进而实现锁定活塞杆的功能，实现自动化控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明内外联合机械式自锁液压缸的示意图；

图2是本发明A部分的放大示意图；

图3是本发明外自锁组件的示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参看图1至图3，本发明提供一种内外联合机械式自锁液压缸，包括缸体1、滑动连接于缸体1内的活塞2、与活塞2固定连接的活塞杆3、设置于缸体1内部的内自锁组件4、设置于缸体2外部的外自锁组件5以及套设于外自锁组件5上的壳体6，壳体6分别与缸体2和外自锁组件5相连接。内自锁组件4与外自锁组件5均能实现对活塞杆3的锁定与解锁。

请参看图1，缸体1包括缸体本体11以及与缸体本体11连接的缸体后盖12，缸体后盖12的高度大于缸体本体11的高度，缸体后盖12上设有安装孔121，通过在安装孔121中插入螺栓，可以将壳体6连接于缸体2上。缸体本体11上设有容纳腔111与开锁通道112。

活塞杆3上设有自其表面向内凹陷形成的自锁槽31以及设置于其表面的齿部32，活塞杆3包括活塞杆第一段33与活塞杆第二段34，活塞杆第一段33位于缸体1内部，活塞杆第二段34位于缸体1外部，且贯穿于壳体6，自锁槽31设置于活塞杆第一段33上，齿部32设置于活塞杆第二段34上。本实例中，活塞杆第一段33上设置一对对称的自锁槽31，活塞杆第二段34上设置一对对称的齿部32。

请参看图1和图2，内自锁组件4包括与缸体1连接的弹簧41以及与弹簧41连接的自锁柱42，弹簧41压紧于容纳腔111内，自锁柱42与容纳腔111形成空腔43，空腔43与开锁通道112相连通。本实例中，设置一对内自锁组件4，其与一对自锁槽31相匹配，活塞杆3处于自由状态时，自锁柱42紧贴与活塞杆3的表面，待活塞杆3移动到设定位置时，自锁柱42在弹簧41的作用下，卡进自锁槽31中，使得活塞杆3锁定，当需要解锁时，往开锁通道112内注入液压油，液压油流入空腔43中，待液压油产生的压力大于弹簧41的弹力时，自锁柱42上升，其从自锁槽31中移出，使活塞杆3处于自由状态。设置一对内自锁组件4与一对自锁槽31，实现从活塞杆3上下两侧对称的锁定与解锁，增强活塞杆移动时的稳定性。

请参看图1和图3，外自锁组件5包括齿轮51以及与齿轮51连接的齿轮制动器52，齿轮51与齿部32相啮合，齿轮制动器52连接于壳体6上，齿轮制动器52锁定或者解锁齿轮51，进而锁定活塞杆3或者解锁活塞杆3。利用齿轮实现对活塞杆运动的约束，并通过齿轮制动器实现对齿轮的锁定，进而实现锁定活塞杆的功能，结构简单，安全可靠，液压缸工作位置精准，可以长时间锁定。而且在发生油路故障或者内自锁组件4失灵的情况下，外自锁组件5也可以单独承担锁定活塞杆3的作用，保证液压缸工作的稳定性。

齿轮制动器52包括分别位于齿轮51两侧的第一固定块521与第二固定块522、位于第二固定块522侧边的拨叉523、设置于拨叉523侧边的离合器524、设置于拨叉523上的电磁铁525、与拨叉523连接的支撑板526以及设置于支撑板526上的永磁铁527，永磁铁527设置于电磁铁525的下方。电磁铁525连接有电磁阀(未图示)，开启电磁阀，电磁铁525得电，在永磁铁527同级相斥的作用下推动拨叉523转动，使得离合器524分离，实现了齿轮51的解锁同时活塞杆3可自由移动；电磁铁525断电，在永磁铁527的磁吸力作用下拨叉523归位，推动离合器524啮合，实现对齿轮51的锁定，进而锁定活塞杆3。通过电磁控制式的离合器实现对齿轮的锁定，进而实现锁定活塞杆的功能，实现自动化控制。

拨叉523包括拨叉竖直部5231与拨叉横向部5232，拨叉竖直部5231的端部设置于离合器524与第二固定块522之间，支撑板526横向连接于拨叉竖直部5231上且位于拨叉横向部5232下方，电磁铁525设置于拨叉横向部5232的端部。设计合理，结构紧凑。

请参看图1和图3，本发明的工作原理：需要锁定时，自锁柱42在弹簧41的作用下，卡进自锁槽31中，使得活塞杆3锁定，同时，齿轮制动器52锁定齿轮51，进而锁定活塞杆3，内外联合锁定活塞杆3；需要解锁时，往开锁通道112内注入液压油，自锁柱42在液压油的作用下上升，其从自锁槽31中移出，使活塞杆3解锁，同时，齿轮制动器52解锁齿轮51，进而解锁活塞杆3，内外联合解锁活塞杆3。

本发明通过在液压缸内部与外部分别设置内自锁组件与外自锁组件，实现内外联合锁定液压缸，保证液压缸长时间工作位置的高精度与高可靠性，内自锁组件占用空间小，完全不会影响液压缸内部的零部件，外自锁组件设计于液压缸的外部，不受液压缸内部空间的限制，而且其可移植性好，可以与壳体一起安装于任意包括具有齿部活塞杆的液压缸上。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求的范围内。