一种单作用支撑液压缸

文档序号:130738 发布日期:2021-10-22 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种单作用支撑液压缸 (Single-acting supporting hydraulic cylinder ) 是由 马庆国 于 2021-08-25 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种单作用支撑液压缸,有效的解决了液压缸高压保压容易发生泄露、损坏、裂缸、爆缸的问题;解决的技术方案包括缸体和支撑组件,支撑杆的侧壁上圆周均布开有多个竖槽,每个竖槽内固定有一个竖向的芯轴,芯轴上转动安装有一个竖向的锥形辊,锥形辊偏心安装在芯轴上,支撑组件的轴线处开有一个竖向的油道,支撑杆的上部装有多个圆周均布的径向的柱塞杆,柱塞杆的外端伸入竖槽内与锥形辊上端接触,且柱塞杆与芯轴不对正,油道内安装有一个柱塞块,支撑组件顶住负载后柱塞块将径向孔的内端封闭;本发明能大大降低保压期间缸体内的压强,降低泄露、液压元件损坏、裂缸、爆缸等事故的风险。(The invention relates to a single-action supporting hydraulic cylinder, which effectively solves the problems that the high-pressure maintaining of the hydraulic cylinder is easy to leak, damage, crack and explode; the technical scheme includes that the cylinder body and the supporting assembly are included, a plurality of vertical grooves are uniformly distributed on the circumference of the side wall of the supporting rod, a vertical mandrel is fixed in each vertical groove, a vertical conical roller is rotatably mounted on the mandrel, the conical roller is eccentrically mounted on the mandrel, a vertical oil channel is formed in the axis of the supporting assembly, a plurality of radial plunger rods uniformly distributed on the circumference are mounted at the upper portion of the supporting rod, the outer ends of the plunger rods extend into the vertical grooves to be in contact with the upper ends of the conical rollers, the plunger rods are not aligned with the mandrel, a plunger block is mounted in the oil channel, and the inner ends of the radial holes are sealed by the plunger blocks after the supporting assembly supports a load; the invention can greatly reduce the pressure in the cylinder body during the pressure maintaining period and reduce the risks of accidents such as leakage, hydraulic element damage, cylinder cracking, cylinder explosion and the like.)

一种单作用支撑液压缸

技术领域

本发明涉及液压设备领域,具体是一种单作用支撑液压缸。

背景技术

单作用液压缸指推程由液压油驱动,回程靠复位弹簧、自重、外力或载荷将活塞推回的液压缸,主要用于对各种结构进行支撑支护作业;单作用液压缸顶升到目标位置后保压,对负载起支撑作用,目前的液压缸保压靠密封缸体内液压油的压力,缸体内在保压期间处于高压强状态,特别对于需要长时间支撑的工况,长时间的高压保压容易泄露、液压元件损坏等问题使支撑力会逐渐衰减,甚至会发生裂缸、爆缸,引发安全事故。

发明内容

为了解决单作用液压缸高压保压容易发生泄露、损坏、裂缸、爆缸等问题,本发明提供了一种单作用支撑液压缸。

其解决的技术方案是,一种单作用支撑液压缸,本发明包括缸体和支撑组件,缸体下端开有油孔,支撑组件安装在缸体内,支撑组件由活塞、安装在活塞上端的支撑杆、位于支撑杆上方的顶块组成,支撑杆上端伸出缸体外;支撑杆的侧壁上圆周均布开有多个竖槽,每个竖槽内固定有一个竖向的芯轴,芯轴上转动安装有一个竖向的锥形辊,锥形辊的小端嘲下,锥形辊偏心安装在芯轴上,锥形辊绕芯轴转动时锥形辊的一部分会漏出竖槽外;支撑组件的轴线处开有一个竖向的第一油道,支撑杆的上部开有多个圆周均布的径向孔,径向孔内端与第一油道连通,每个径向孔内装有一个柱塞杆,柱塞杆的外端伸入竖槽内与锥形辊上端接触,且柱塞杆与芯轴不对正,柱塞杆向外伸出时会推动锥形辊转动,支撑杆的上端开有多个扩容孔,每个扩容孔与一个径向孔的内端连通,扩容孔外端旋装有一个螺栓,第一油道内安装有一个柱塞块,柱塞块与顶块之间经螺杆连接,柱塞块可与顶块同步上下移动,柱塞块移动到最高位置时,径向孔位于柱塞块下方,柱塞块移动到最低位置时,柱塞块将径向孔的内端封闭。

所述的活塞侧壁上开有截面为锥形的环形槽,环形槽的槽口宽度小于槽底,环形槽内装有一个截面为锥形的锥形密封圈,活塞内开有第二油道,第二油道将环形槽底部与第一油道连通。

所述的活塞由上半部分和下半部分经螺纹连接组成,上半部分和下半部分的分割线位于环形槽的中线位置,环形槽被一分为二。

所述的活塞的侧壁上安装有多个分居在锥形密封圈上下两侧的O型密封圈。

所述的活塞的下端设有一个锥形的凸起块,缸体的底部开有一个与凸起块配合的锥形凹槽。

本发明能大大降低保压期间缸体内的压强,降低泄露、液压元件损坏、裂缸、爆缸等事故的风险。

附图说明

图1是初始状态主视剖视图。

图2是空载顶升时的主视剖视图。

图3是负载保压时的主视剖视图。

图4是支撑杆的主视图。

图5是支撑杆的主视剖视图。

图6是初始位置是支撑杆的俯视剖视图。

图7是锥形辊转动后支撑杆的俯视剖视图。

图8是图1中A位置的放大图。

图9是图1中B位置的放大图。

图10是图2中C位置的放大图。

图11是图3中D位置的放大图。

为了更多的表达柱塞杆位置的结构,图1到图3中支撑杆上端位置是沿着柱塞杆进行剖切的。

具体实施方式

以下结合附图详细说明具体实施方式。

本发明包括缸体1和支撑组件,缸体1下端开有油孔2,支撑组件安装在缸体1内,支撑组件由活塞3、安装在活塞3上端的支撑杆4、位于支撑杆4上方的顶块5组成,支撑杆4上端伸出缸体1外;支撑杆4的侧壁上圆周均布开有多个竖槽6,每个竖槽6内固定有一个竖向的芯轴7,芯轴7上转动安装有一个竖向的锥形辊8,锥形辊8的小端嘲下,锥形辊8偏心安装在芯轴7上,锥形辊8绕芯轴7转动时锥形辊8的一部分会漏出竖槽6外;支撑组件的轴线处开有一个竖向的第一油道9,支撑杆4的上部开有多个圆周均布的径向孔10,径向孔10内端与第一油道9连通,每个径向孔10内装有一个柱塞杆11,柱塞杆11的外端伸入竖槽6内与锥形辊8上端接触,且柱塞杆11与芯轴7不对正,柱塞杆11向外伸出时会推动锥形辊8转动,支撑杆4的上端开有多个扩容孔12,每个扩容孔12与一个径向孔10的内端连通,扩容孔12外端旋装有一个螺栓13,第一油道9内安装有一个柱塞块14,柱塞块14与顶块5之间经螺杆15连接,柱塞块14可与顶块5同步上下移动,柱塞块14移动到最高位置时,径向孔10位于柱塞块14下方,柱塞块14移动到最低位置时,柱塞块14将径向孔10的内端封闭。

所述的活塞3侧壁上开有截面为锥形的环形槽16,环形槽16的槽口宽度小于槽底,环形槽16内装有一个截面为锥形的锥形密封圈17,活塞3内开有第二油道18,第二油道18将环形槽16底部与第一油道9连通;缸体1内的高压液压油通过油道一和油道二作用在锥形密封圈17底部,将锥形密封圈17向外挤压,锥形密封圈17的侧壁与顶部分别与环形槽16的侧壁和缸体1侧壁接触并压紧实现密封;此密封结构缸体1内压强越大,密封效果越好,且在锥形密封圈17磨损后能自动补充,实现长久的有效密封。

所述的活塞3由上半部分和下半部分经螺纹连接组成,上半部分和下半部分的分割线位于环形槽16的中线位置,环形槽16被一分为二;此结构方便将锥形密封圈17安装在环形槽16内,具体的,将锥形密封圈17安装在活塞3的下半部分上的半个环形槽16内,然后将活塞3的上下两部分旋接在一起,锥形密封圈17被装在环形槽16内。

所述的活塞3的侧壁上安装有多个分居在锥形密封圈17上下两侧的O型密封圈19,进一步提高密封可靠性。

所述的活塞3的下端设有一个锥形的凸起块20,缸体1的底部开有一个与凸起块20配合的锥形凹槽21;支撑组件回程时,凸起块20进入锥形凹槽21内以后,缸体1的排液速度会越来越慢,从而起到缓冲作用,避免活塞3撞击缸体1底部。

本发明在进行支撑工作时,经油孔2向缸体1内注入液压油,液压油通过活塞3推动支撑组件上升,同时,缸体1内的液压油通过第一油道9作用在柱塞块14的底部,将柱塞块14推动到最顶部位置,此时径向孔10位于柱塞块14下方,顶块5与支撑杆4的上端之间有间隔,第一油道9内的液压油进入径向孔10内,推动多个柱塞杆11向外顶出,柱塞杆11向外会推动锥形辊8转动,初始位置时锥形辊8完全位于竖槽6内,多个锥形辊8形成一个锥形的笼状结构,绕芯轴7转动会使锥形辊8逐渐漏出竖槽6外,该笼状结构便会逐渐的扩大,支撑组件在任意高度上,柱塞杆11在内端液压的作用下均会推动锥形辊8转动到锥形辊8侧壁与缸体1的上端口接触的位置,且在缸体1上端口以上的位置,笼状结构的直径均大于缸体1的上端口直径。

当顶块5接触到负载后,顶块5不再上升,而支撑组件继续上升直到支撑杆4上端与顶块5接触,在此过程中,柱塞块14相对支撑杆4下降到最低位置,柱塞块14将多个径向孔10的内端封闭,径向孔10内的液压油被密封,因此柱塞杆11不能向内运动,因此,锥形辊8不能反向转动,多个锥形辊8撑住缸体1上孔口从而使支撑组件不能下降,保压期间的负载大部分由多个锥形辊8承载,因此可大幅度降低保压期间缸体1内的压强。

卸载时,将扩容孔12外端的螺栓13向外拧,扩容孔12容积增大,径向孔10内端封闭的液压油进入扩容孔12内,多个锥形辊8便可反向转动,使笼状结构的直径缩小,支撑组件便可向下运动,而柱塞块14和顶块5在缸体1内残留油压的作用下相对支撑杆4上升到最高位置,径向孔10的内端开启,支撑组件便可持续下移到最低位置;支撑组件的回位可靠回位弹簧,也可靠外力施压;下次使用时将柱塞块14顶到最高位置后将螺栓13向内拧到底即可。

支撑组件回程的最后阶段,凸起块20进入锥形凹槽21内以后,凸起块20与锥形凹槽21侧壁之间的间隙越来越小,缸体1的排液速度会越来越慢,因此支撑组件回程速度会越来越小,从而起到缓冲作用,避免活塞3撞击缸体1底部。

本发明在保压期间能够通过柱塞块14实现多个竖杆张开后的自锁,大部分负载由多个竖杆承载,大大降低保压期间缸体1内的压强,降低泄露、液压元件损坏、裂缸、爆缸等事故的风险;柱塞杆11内端虽然仍然是高压,但是高压主要集中在小区域内,只作用与柱塞杆11和柱塞块14上,如果柱塞杆11和柱塞块14发生耗损,可很方便的更换,更换小零件成本很低,且高压区域位于支撑杆4内,而不是位于缸体1等薄壁结构内,该区域承压能力强,不会发生裂纹和爆缸事故;另外,通过缸体1内的油压压紧锥形密封圈17,油压越大,密封效果越好,避免了传统密封结构高压下容易泄露的问题,且能够自动对密封圈的磨损进行压力补充,实现长久有效的密封。

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