一种两端锁紧带平衡阀的自锁油缸
阅读说明：本技术 一种两端锁紧带平衡阀的自锁油缸 (Self-locking oil cylinder with two-end locking and balance valve ) 是由 李浩琪 朱亮亮 祝小康 王运泽 秦红云 朱雷雷 于 2021-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种两端锁紧带平衡阀的自锁油缸,该油缸承载腔设有平衡阀；所述缸筒内前后两侧均设有卡套；活塞杆后端连接有活塞；所述活塞前后两侧分别设有可与卡套卡接的楔块；所述缸筒内后侧设有第一弹性部,活塞杆收回状态时,第一弹性部用于推动活塞后侧的楔块沿径向运动与缸筒内后侧的卡套卡接后回弹复位,使后侧的楔块与后侧的卡套锁紧；缸筒内前侧设有第二弹性部,活塞杆伸出状态时,第二弹性部用于推动活塞前侧的楔块沿径向运动与缸筒内前侧的卡套卡接后回弹复位,使前侧的楔块与前侧的卡套锁紧；该油缸的无杆腔的腔体与第一弹性部的腔体相连通,不需要其他电气或液压件的辅助而实现自锁功能。(The invention discloses a self-locking oil cylinder with two ends locked and a balance valve, wherein a bearing cavity of the oil cylinder is provided with the balance valve; the front side and the rear side in the cylinder barrel are both provided with clamping sleeves; the rear end of the piston rod is connected with a piston; the front side and the rear side of the piston are respectively provided with a wedge block which can be clamped with the clamping sleeve; the rear side in the cylinder barrel is provided with a first elastic part, and when the piston rod is in a retraction state, the first elastic part is used for pushing the wedge block on the rear side of the piston to move along the radial direction and then rebound and reset after being clamped with the clamping sleeve on the rear side in the cylinder barrel, so that the wedge block on the rear side is locked with the clamping sleeve on the rear side; the front side in the cylinder barrel is provided with a second elastic part, and when the piston rod is in an extending state, the second elastic part is used for pushing the wedge block on the front side of the piston to move along the radial direction and then rebound and reset after being clamped with the clamping sleeve on the front side in the cylinder barrel, so that the wedge block on the front side is locked with the clamping sleeve on the front side; the cavity of the rodless cavity of the oil cylinder is communicated with the cavity of the first elastic part, and the self-locking function is realized without the assistance of other electric or hydraulic parts.)
技术领域
本发明属于液压缸设计领域，特别是一种两端锁紧带平衡阀的自锁油缸。
背景技术
现有的末端自锁油缸多采用钢球锁紧技术，中国专利申请CN203035638U公开了一种机械式自锁液压油缸，利用环状压块的移动，使钢球卡入或脱离螺母上的内凹槽，来控制钢球的位置，达到锁定和解锁油缸的目的。
现有的末端钢球自锁油缸仍存在些许缺点：锁紧力小，钢球锁紧时与卡套接触面小，承载油口可能存在残余压力，导致钢球易于从卡套脱出，造成油缸误解锁，存在一定的安全隐患。
现有技术中，通常要求在油缸承载腔上设有平衡阀，以实现油缸外接软管破损时油缸不失速掉落。但对于末端自锁油缸，如果在自锁端设置平衡阀，当油缸锁紧时，承载腔就在平衡阀的作用下变成一个封闭的腔体，一旦承载腔内存在残余压力或因为热胀冷缩使得油缸两腔产生压差，就会导致自锁油缸解锁。因此，目前迫切需要研发出一种能够在承载腔设置平衡阀的同时，实现两端锁紧、锁紧力较大、不会误解锁的自锁油缸。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两端锁紧带平衡阀的自锁油缸，不需要其他电气或液压件的辅助而实现自锁功能，且能够实现两端锁紧、锁紧力较大、不会误解锁且能够在承载腔设置平衡阀。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种两端锁紧带平衡阀的自锁油缸，包括缸筒，分别设置在缸筒前后端的缸盖和缸底，设置在缸筒内的活塞杆；该油缸承载腔设有平衡阀；
所述缸筒内前后两侧均设有卡套；活塞杆后端连接有活塞；所述活塞前后两侧分别设有可与卡套卡接的楔块；
所述缸筒内后侧设有第一弹性部，活塞杆收回状态时，第一弹性部用于推动活塞后侧的楔块沿径向运动与缸筒内后侧的卡套卡接，楔块进入卡套后，第一弹性部回弹复位，使后侧的楔块与后侧的卡套锁紧；
所述缸筒内前侧设有第二弹性部，活塞杆伸出状态时，第二弹性部用于推动活塞前侧的楔块沿径向运动与缸筒内前侧的卡套卡接，楔块进入卡套后，第一弹性部回弹复位，使前侧的楔块与前侧的卡套锁紧；
无杆腔的腔体与第一弹性部的腔体相连通，使得两腔体的内部压力相等。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：
(1)本发明提供一种两端锁紧带平衡阀的自锁油缸，不需要其他电气或液压件的辅助而实现自锁功能，且能够实现两端锁紧、锁紧力较大、不会误解锁。并在承载腔设置平衡阀后能实现非锁紧位置能保压，外接软管破损时油缸不失速掉落，极大地提升了安全性。
(2)楔块顶部倒角一斜率小于卡套凹槽斜率，使得楔块和卡套锁紧时为线接触，提升油缸的锁紧强度；所述楔块底部倒角二斜率小于滑动套一和滑动套二倒角斜率，使得楔块推动滑动套一、滑动套二为线接触。
附图说明
图1为本发明液压油缸结构示意图；
图2为本发明液压油缸收到位锁定状态局部放大结构示意图；
图3为本发明液压油缸收到位解锁状态局部放大结构示意图；
图4为本发明液压油缸伸到位锁定状态局部放大结构示意图；
图5为本发明液压油缸伸到位解锁结构局部放大结构示意图；
图6为本发明中油缸油口示意图；
图7为本发明中楔块结构示意图；
图8为本发明中活塞结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1-图8，本发明的一种两端锁紧带平衡阀的自锁油缸，包括缸筒2，分别设置在缸筒2前后端的缸盖15和缸底1，设置在缸筒2内的活塞杆3，所述活塞杆3前端设有杆头4，所述自锁油缸承载腔设有平衡阀5，图示实施例承载腔为无杆腔；
所述活塞杆3后端连接有活塞9，所述活塞9一端通过活塞杆3的轴肩定位，另一端通过连接在活塞杆3上的压圈12定位，活塞9可活塞杆3沿缸筒2内移动运动；所述活塞9后侧均设有第一凹槽26，前侧设有第二凹槽27，第一凹槽26、第二凹槽27 内均用于放置楔块8；所述缸筒2后端内部设有第一卡套10、第一衬套11、第一滑动套 6和第一弹簧7；所述第一衬套11设置在第一卡套10和缸底1之间，用于对第一衬套 11进行定位；所述第一衬套11套接在第一滑动套6上，所述第一滑动套6与缸底1之间设有第一弹簧7；所述第一卡套10设有V形卡槽，用于活塞杆3收缩到位时，位于第一凹槽26上的楔块8卡入第一卡套10，实现锁紧功能；所述楔块8与第一滑动套6之间设有相互配合的斜面，活塞杆3收缩时，楔块8与第一滑动套6接触，推动第一滑动套6后移过程中，第一滑动套6的斜面推动位于第一凹槽26上的楔块8沿径向向外移动，第一凹槽26上的楔块8卡入第一卡套10中实现自锁，同时第一滑动套6进一步压缩原本预压缩状态的第一弹簧7，通过第一滑动套6对第一凹槽26上的楔块8产生反作用力，楔块8卡在第一卡套10和第一滑动套6之间，楔块8进入第一卡套10后，第一滑动套6在第一弹簧7作用下复位，保证第一凹槽26上的楔块8始终卡入第一卡套10，实现油缸收回状态的稳定锁定。所述自锁油缸无杆腔设有平衡阀5，实现油缸动作过程中，油缸外接软管破损时油缸不失速掉落。所述第一滑动套6中心设有通孔，实现油缸无杆腔与第一弹簧7所在腔室连通，两腔室压力相等，油缸收回到位锁紧后，即使无杆腔内存在残余压力或因为热胀冷缩使得无杆腔压力较高，也不会产生压差推动第一滑动套6压缩第一弹簧7，导致楔块8与第一卡套10脱离，油缸误解锁。所述缸筒2设有解锁油口22，解锁油口22进油，推动第一滑动套6克服第一弹簧7弹力向缸底1移动，第一凹槽26上的楔块8从第一卡套10脱出，解锁完成。
所述缸筒2前端内部设有压板17、第二衬套18、第二卡套16、第二滑动套13和第二弹簧14；所述压板17与缸盖15固定，第二卡套16设置在压板17与第二卡套16之间，用于对第二卡套16进行定位；所述压板17、第二卡套16均套接在第二滑动套13 上，且第二滑动套13与活塞杆3套接，所述第二滑动套13与缸盖15之间设有第二弹簧14；所述第二卡套16设有V形卡槽，用于活塞杆伸出到位时，位于第二凹槽27上的楔块8卡入第二卡套16，实现锁紧功能；位于第二凹槽27上的楔块8与第二滑动套13 之间设有相互配合的斜面，活塞杆3伸出时，该楔块8与第二滑动套13接触，推动第二滑动套13前移过程中，第二滑动套13的斜面推动位于第二凹槽27上的楔块8沿径向向外移动，第二凹槽27上的楔块8卡入第二卡套16中实现自锁，同时第二滑动套13 进一步压缩原本预压缩状态的第二弹簧14，通过第二滑动套13对第二凹槽27上的楔块 8产生反作用力，该楔块8卡在第二卡套16和第二滑动套13之间，楔块8进入第二卡套16后，第二滑动套13在第二弹簧14作用下复位，保证第二凹槽27上的楔块8始终卡入第二卡套16，实现油缸收回状态的稳定锁定。伸出到位解锁时，有杆腔油口20进油，克服第二弹簧14弹力推动第二滑动套16向缸盖15方向移动，第二凹槽27上的楔块8从第二卡套16脱出，解锁完成。
所述缸筒2设置有杆腔油口20、无杆腔油口21、解锁油口22、排气油口19、23。所述自锁油缸设有4个油路接口，A、B口为方向控制油口，分别连接有杆腔油口20、无杆腔油口21，控制油流向有杆腔和无杆腔，P口连接解锁油口22，用于油缸收回状态解锁，T口连接排气油口19、23，用于排气泄压。A油口通过油管与有杆腔相通，同时和平衡阀导压口相通；B口经过平衡阀与油缸无杆腔相通；P口与第一滑动套6在缸底轴向移动时与第一衬套11形成的腔体相连通；T口与第一滑动套6在缸底1轴向移动时与缸底1形成的腔体相连通，同时通过油管和第二滑动套在缸盖15轴向移动时与缸盖 15形成的腔体相连通。解锁时，第一滑动套6和第二滑动套13轴向运动，压缩或扩张腔室体积产生的压差，可通过T口消除。收回到位解锁时，解锁油22进油，克服第一弹簧7弹力推动第一滑动套6向末端移动，楔块8从第一卡套10脱出，解锁完成；伸出解锁时，有杆腔油口20进油，克服第二弹簧14弹力推动第二滑动套16向顶端移动，楔块8从第二卡套16脱出，解锁完成。
作为改进，所述楔块8卡入第一卡套10、第二卡套16的顶部两侧设有倒角，倒角斜率小于第一卡套10、第二卡套16的V形卡槽的开口斜率，使得楔块8和第一卡套10、第二卡套16锁紧时为线接触，提升油缸的锁紧强度。所述楔块8底部斜面倒角斜率小于第一滑动套6和第二滑动套13斜面的倒角斜率，使得楔块8推动第一滑动套6和第二滑动套13为线接触。使用楔形的楔块8代替钢球锁紧，提升油缸的锁紧强度。
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