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专利名称：一种具有自锁功能的液压缸

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410290549.2

专利申请（专利权）人：江西艾克实业有限公司
权利人地址：江西省抚州市东乡区渊山岗工业园

专利发明（设计）人：洪波

专利摘要：本发明公开了一种具有自锁功能的液压缸，涉及液压缸技术领域，包括底座，所述底座的顶部设有缸筒，所述缸筒的内部滑动连接有活塞杆，所述缸筒的外部套设有套筒，所述套筒的内部设有自锁组件；自锁组件，包括L型导向杆，所述L型导向杆位于套筒的内部，所述L型导向杆与活塞杆的一端固定连接，所述L型导向杆的一端固定连接有齿条板，所述套筒的内部设有转轴，所述转轴的一端固定连接有传动齿轮，本发明通过自锁组件的设置，能够实现实现对液压缸活塞杆移动状态的机械锁定，避免依靠封堵压力油的方式来实现自锁导致密封件可能会出现磨损、老化或损坏，导致液压油泄漏、出现“软腿现象”等问题。

主权利要求：
1.一种具有自锁功能的液压缸，其特征在于，包括：
底座(1)，所述底座(1)的顶部设有缸筒(3)，所述缸筒(3)的内部滑动连接有活塞杆(5)，所述缸筒(3)的外部套设有套筒(2)，所述套筒(2)的内部设有自锁组件；
自锁组件，包括L型导向杆(8)，所述L型导向杆(8)位于套筒(2)的内部，所述L型导向杆(8)与活塞杆(5)的一端固定连接，所述L型导向杆(8)的一端固定连接有齿条板(9)，所述套筒(2)的内部设有转轴，所述转轴的一端固定连接有传动齿轮(10)，所述转轴远离传动齿轮(10)的一端固定连接有固定块(11)，所述套筒(2)远离固定块(11)的一端设有电磁铁(12)，所述电磁铁(12)与固定块(11)之间设有壳体(15)，所述壳体(15)与套筒(2)的内壁固定连接，所述电磁铁(12)的内部滑动连接有滑杆(13)，所述滑杆(13)的一端贯穿延伸至壳体(15)的内部后固定连接有锁止块(17)，所述滑杆(13)的外壁套设有弹簧(14)，所述滑杆(13)的一端固定连接有铁环(16)，所述弹簧(14)的两端分别与壳体(15)的内壁和铁环(16)固定连接，所述固定块(11)的外侧开设有多个卡槽，所述锁止块(17)与多个卡槽相匹配。
2.根据权利要求1所述的一种具有自锁功能的液压缸，其特征在于，所述底座(1)的顶部设有油泵(4)，所述缸筒(3)的一端设有进油管(6)，所述缸筒(3)远离进油管(6)的一端设有回油管(7)，所述进油管(6)和回油管(7)均与油泵(4)相连通。
3.根据权利要求2所述的一种具有自锁功能的液压缸，其特征在于，所述进油管(6)与回油管(7)的内部均设有电磁阀，所述油泵(4)远离进油管(6)的一端设有输油管，所述缸筒(3)的外侧设有水冷组件。
4.根据权利要求3所述的一种具有自锁功能的液压缸，其特征在于，所述水冷组件包括驱动部件与水冷部件，所述驱动部件包括大齿轮(18)，所述大齿轮(18)通过长杆与套筒(2)的内壁转动连接，所述套筒(2)的一侧通过转杆连接有小齿轮(19)，所述转杆与套筒(2)的外壁转动连接，所述转杆的底端固定连接有圆盘(20)，所述圆盘(20)的一端转动连接有圆柄(21)。
5.根据权利要求4所述的一种具有自锁功能的液压缸，其特征在于，所述水冷部件包括连接杆(22)，所述连接杆(22)与圆柄(21)呈转动连接，所述底座(1)的顶部设有腔体(23)，所述连接杆(22)的一端贯穿延伸至腔体(23)的内部后固定连接挤压板(28)，所述连接杆(22)和挤压板(28)均与腔体(23)呈滑动连接，所述腔体(23)的顶部连通设置有连接管(26)，所述腔体(23)的底端连通设置有输送管(27)，所述缸筒(3)的外壁设有螺旋冷却管道(25)，所述输送管(27)和连接管(26)贯穿延伸至套筒(2)的内部后分别与螺旋冷却管道(25)的两端相连通，所述连接管(26)的一端连通设置有散热片(24)。
6.根据权利要求5所述的一种具有自锁功能的液压缸，其特征在于，所述输送管(27)与连接管(26)的内部均设有单向阀，所述大齿轮(18)均与齿条板(9)和小齿轮(19)相啮合。
7.根据权利要求2所述的一种具有自锁功能的液压缸，其特征在于，所述齿条板(9)和传动齿轮(10)相啮合，所述套筒(2)的内部设有控制器，所述油泵(4)与电磁铁(12)通过控制器同步控制。
8.根据权利要求5所述的一种具有自锁功能的液压缸，其特征在于，所述散热片(24)位于腔体(23)的一侧，所述电磁铁(12)与铁环(16)磁性连接。 说明书 : 一种具有自锁功能的液压缸技术领域[0001] 本发明涉及液压缸技术领域，尤其涉及一种具有自锁功能的液压缸。背景技术[0002] 液压缸是一种广泛应用于工程和机械设备中的液压元件，用于将流体能量转化为机械力或运动。它通过液压力来产生线性运动，通常由一个活塞和一个缸筒组成。[0003] 中国专利(CN111425476A)一种液压缸，该专利通过在缸体和活塞之间布设缸筒，利用活塞移动至第一控制腔和第二控制腔终端位置时，缸筒相对于缸体进行的圆周方向转动可以对A口和B口与第一控制腔和第二控制腔之间的通流面积进行调整，从而降低控制腔中介质的排出速度，逐渐提高对活塞的运动阻力，达到对活塞减速缓冲的目的和效果。[0004] 现有的液压缸在使用过程中，单一的动作完成后通常是需要自锁停留一段时间的，为了保证对活塞杆上的物体的持续有力支撑，但是现在的液压缸自锁主要依靠封堵压力油的方式来实现，液压系统中的密封件可能会出现磨损、老化或损坏，导致液压油泄漏，会导致活塞杆无法保持稳定的锁定状态，出现“软腿现象”。发明内容[0005] 为解决上述背景技术中提出的技术问题，本发明提供一种具有自锁功能的液压缸，其优点在于：自锁组件能够实现实现对液压缸活塞杆移动状态的机械锁定，避免依靠封堵压力油的方式来实现自锁导致密封件可能会出现磨损、老化或损坏，导致液压油泄漏、出现“软腿现象”等问题。[0006] 为了实现上述目的，本发明具体采用了如下技术方案：[0007] 一种具有自锁功能的液压缸，包括底座，底座的顶部设有缸筒，缸筒的内部滑动连接有活塞杆，缸筒的外部套设有套筒，套筒的内部设有自锁组件；[0008] 自锁组件，包括L型导向杆，L型导向杆位于套筒的内部，L型导向杆与活塞杆的一端固定连接，L型导向杆的一端固定连接有齿条板，套筒的内部设有转轴，转轴的一端固定连接有传动齿轮，转轴远离传动齿轮的一端固定连接有固定块，套筒远离固定块的一端设有电磁铁，电磁铁与固定块之间设有壳体，壳体与套筒的内壁固定连接，电磁铁的内部滑动连接有滑杆，滑杆的一端贯穿延伸至壳体的内部后固定连接有锁止块，滑杆的外壁套设有弹簧，滑杆的一端固定连接有铁环，弹簧的两端分别与壳体的内壁和铁环固定连接，固定块的外侧开设有多个卡槽，锁止块与多个卡槽相匹配。[0009] 通过以上技术方案：自锁组件能够实现实现对液压缸活塞杆移动状态的机械锁定，避免依靠封堵压力油的方式来实现自锁导致密封件可能会出现磨损、老化或损坏，导致液压油泄漏、出现“软腿现象”等问题。[0010] 本发明进一步设置为，底座的顶部设有油泵，缸筒的一端设有进油管，缸筒远离进油管的一端设有回油管，进油管和回油管均与油泵相连通。[0011] 通过以上技术方案：油泵能够将液压油从通过输油管抽取外接油箱(图中未画出)并提供给缸筒内部的液压系统，进油管连接油泵和缸筒，能够将液压油从油泵输送到缸筒内部，回油管用于将缸筒中的液压油返回到外接油箱中，形成液压系统的闭合循环，在液压缸工作过程中，液压油推动活塞杆运动，完成所需的力和位移传递，经过液压缸的缸筒后，液压油通过回油管回流到外接油箱中，以便重新循环使用。[0012] 本发明进一步设置为，进油管与回油管的内部均设有电磁阀，油泵远离进油管的一端设有输油管，缸筒的外侧设有水冷组件。[0013] 本发明进一步设置为，水冷组件包括驱动部件与水冷部件，驱动部件包括大齿轮，大齿轮通过长杆与套筒的内壁转动连接，套筒的一侧通过转杆连接有小齿轮，转杆与套筒的外壁转动连接，转杆的底端固定连接有圆盘，圆盘的一端转动连接有圆柄。[0014] 本发明进一步设置为，水冷部件包括连接杆，连接杆与圆柄呈转动连接，底座的顶部设有腔体，连接杆的一端贯穿延伸至腔体的内部后固定连接挤压板，连接杆和挤压板均与腔体呈滑动连接，腔体的顶部连通设置有连接管，腔体的底端连通设置有输送管，缸筒的外壁设有螺旋冷却管道，输送管和连接管贯穿延伸至套筒的内部后分别与螺旋冷却管道的两端相连通，连接管的一端连通设置有散热片。[0015] 通过以上技术方案：水冷组件可以有效控制液压缸缸筒的温度，使其保持在合适的工作温度范围内。[0016] 本发明进一步设置为，输送管与连接管的内部均设有单向阀，大齿轮均与齿条板和小齿轮相啮合。[0017] 本发明进一步设置为，齿条板和传动齿轮相啮合，套筒的内部设有控制器，油泵与电磁铁通过控制器同步控制。[0018] 通过以上技术方案：控制器的设置，能够同步控制油泵和电磁铁的通电与断电。[0019] 本发明进一步设置为，散热片位于腔体的一侧，电磁铁与铁环磁性连接。[0020] 通过以上技术方案：散热片有效地增加散热表面积。[0021] 本发明的有益效果为：[0022] 1、本发明通过自锁组件的设置，能够实现实现对液压缸活塞杆移动状态的机械锁定，具体是当活塞杆运动到一定位置需要对其进行锁定时，此时通过控制器对油泵和电磁铁进行断电，油泵断电时，液压缸的活塞杆就会逐渐停止并保持在静止状态，当电磁铁通电时，电磁铁产生的磁性吸引铁环带动滑杆往电磁铁方向移动，此时弹簧处于压缩转态，当电磁铁断电时，铁环不在被电磁铁吸引，弹簧的弹力使滑杆往固定块方向移动，进而使锁止块卡入到固定块内部的卡槽中，使固定块与传动齿轮不在转动，进而使齿条板不会移动，实现液压缸活塞杆的自锁，避免依靠封堵压力油的方式来实现自锁导致密封件可能会出现磨损、老化或损坏，导致液压油泄漏、出现“软腿现象”等问题。[0023] 2、本发明通过油泵的设置，能够将液压油从通过输油管抽取外接油箱(图中未画出)并提供给缸筒内部的液压系统，进油管连接油泵和缸筒，能够将液压油从油泵输送到缸筒内部，回油管用于将缸筒中的液压油返回到外接油箱中，形成液压系统的闭合循环，在液压缸工作过程中，液压油推动活塞杆运动，完成所需的力和位移传递，经过液压缸的缸筒后，液压油通过回油管回流到外接油箱中，以便重新循环使用。[0024] 3、本发明通过水冷组件的设置，可以有效控制液压缸缸筒的温度，使其保持在合适的工作温度范围内，具体是当挤压板往复移动时能够使螺旋冷却管道内部的液体实现循环往复，当冷却液体输送到散热片处时，可以有效地增加散热表面积，以便更快地将热量散发到周围环境中，经过散热片散热完成的冷却液体再次输送到螺旋冷却管道内部，对缸筒内部的液压油进行降温散热。附图说明[0025] 图1为本发明提出的一种具有自锁功能的液压缸的整体结构示意图；[0026] 图2为本发明提出的一种具有自锁功能的液压缸的套筒与缸筒连接结构示意；[0027] 图3为本发明提出的一种具有自锁功能的液压缸的进油口和回油口与缸筒连接结构示意图；[0028] 图4为本发明提出的一种具有自锁功能的液压缸的固定块与锁止块连接结构示意图；[0029] 图5为本发明提出的一种具有自锁功能的液压缸的缸筒与螺旋冷却管道连接结构示意图；[0030] 图6为本发明提出的一种具有自锁功能的液压缸的连接管和输送管与螺旋冷却管道连接结构示意图；[0031] 图7为本发明提出的一种具有自锁功能的液压缸的挤压板与连接杆连接结构示意图；[0032] 图8为本发明提出的一种具有自锁功能的液压缸的图3中A处结构放大图。[0033] 图中：1、底座；2、套筒；3、缸筒；4、油泵；5、活塞杆；6、进油管；7、回油管；8、L型导向杆；9、齿条板；10、传动齿轮；11、固定块；12、电磁铁；13、滑杆；14、弹簧；15、壳体；16、铁环；17、锁止块；18、大齿轮；19、小齿轮；20、圆盘；21、圆柄；22、连接杆；23、腔体；24、散热片；25、螺旋冷却管道；26、连接管；27、输送管；28、挤压板。具体实施方式[0034] 下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。[0035] 下面详细描述本专利的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。[0036] 参照图1?图8，一种具有自锁功能的液压缸，包括底座1，底座1的顶部设有缸筒3，缸筒3的内部滑动连接有活塞杆5，缸筒3的外部套设有套筒2，套筒2的内部设有自锁组件；[0037] 自锁组件，包括L型导向杆8，L型导向杆8位于套筒2的内部，L型导向杆8与活塞杆5的一端固定连接，L型导向杆8的一端固定连接有齿条板9，套筒2的内部设有转轴，转轴的一端固定连接有传动齿轮10，转轴远离传动齿轮10的一端固定连接有固定块11，套筒2远离固定块11的一端设有电磁铁12，电磁铁12与固定块11之间设有壳体15，壳体15与套筒2的内壁固定连接，电磁铁12的内部滑动连接有滑杆13，滑杆13的一端贯穿延伸至壳体15的内部后固定连接有锁止块17，滑杆13的外壁套设有弹簧14，滑杆13的一端固定连接有铁环16，弹簧14的两端分别与壳体15的内壁和铁环16固定连接，固定块11的外侧开设有多个卡槽，锁止块17与多个卡槽相匹配。[0038] 通过自锁组件的设置，能够实现实现对液压缸活塞杆5移动状态的机械锁定，具体是当活塞杆5运动到一定位置需要对其进行锁定时，此时通过控制器对油泵4和电磁铁12进行断电，油泵4断电时，液压缸的活塞杆5就会逐渐停止并保持在静止状态，当电磁铁12通电时，电磁铁12产生的磁性吸引铁环16带动滑杆13往电磁铁12方向移动，此时弹簧14处于压缩转态，当电磁铁12断电时，铁环16不在被电磁铁12吸引，弹簧14的弹力使滑杆13往固定块11方向移动，进而使锁止块17卡入到固定块11内部的卡槽中，使固定块11与传动齿轮10不在转动，进而使齿条板9不会移动，实现液压缸活塞杆5的自锁，避免依靠封堵压力油的方式来实现自锁导致密封件可能会出现磨损、老化或损坏，导致液压油泄漏、出现“软腿现象”等问题。[0039] 参照图1?图3，底座1的顶部设有油泵4，缸筒3的一端设有进油管6，缸筒3远离进油管6的一端设有回油管7，进油管6和回油管7均与油泵4相连通，进油管6与回油管7的内部均设有电磁阀，油泵4远离进油管6的一端设有输油管，缸筒3的外侧设有水冷组件。[0040] 通过油泵4的设置，能够将液压油从通过输油管抽取外接油箱(图中未画出)并提供给缸筒3内部的液压系统，进油管6连接油泵4和缸筒3，能够将液压油从油泵4输送到缸筒3内部，回油管7用于将缸筒3中的液压油返回到外接油箱中，形成液压系统的闭合循环，在液压缸工作过程中，液压油推动活塞杆5运动，完成所需的力和位移传递，经过液压缸的缸筒3后，液压油通过回油管7回流到外接油箱中，以便重新循环使用。[0041] 参照图5?图7，水冷组件包括驱动部件与水冷部件，驱动部件包括大齿轮18，大齿轮18通过长杆与套筒2的内壁转动连接，套筒2的一侧通过转杆连接有小齿轮19，转杆与套筒2的外壁转动连接，转杆的底端固定连接有圆盘20，圆盘20的一端转动连接有圆柄21，水冷部件包括连接杆22，连接杆22与圆柄21呈转动连接，底座1的顶部设有腔体23，连接杆22的一端贯穿延伸至腔体23的内部后固定连接挤压板28，连接杆22和挤压板28均与腔体23呈滑动连接，腔体23的顶部连通设置有连接管26，腔体23的底端连通设置有输送管27，缸筒3的外壁设有螺旋冷却管道25，输送管27和连接管26贯穿延伸至套筒2的内部后分别与螺旋冷却管道25的两端相连通，连接管26的一端连通设置有散热片24。[0042] 通过水冷组件的设置，可以有效控制液压缸缸筒3的温度，使其保持在合适的工作温度范围内，具体是当液压缸的活塞杆5进行直线运动时，通过L型导向杆8带动齿条板9移动，齿条板9移动时带动大齿轮18转动，大齿轮18转动带动小齿轮19转动，因为大齿轮18与小齿轮19的比例是5:1，所以当大齿轮18转动1圈时，小齿轮19转动5圈，小齿轮19转动时带动圆盘20转动，圆盘20转动带动圆柄21转动，圆柄21转动带动连接杆22在腔体23内部往复滑动，当挤压板28向左移动时，连接管26内部的单向阀处于打开状态，腔体23内部产生负压，允许螺旋冷却管道25内部的冷却液从连接管26进入腔体23内部，当挤压板28向右移动时对冷却液进行加压，连接管26上单向阀关闭，防止液体逆流，此时冷却液体位于腔体23内部，挤压板28向右移动压缩腔体23中的冷却液，增加其压力，当冷却液达到一定压力时，输送管27上的单向阀打开，允许液体从输送管27流入到螺旋冷却管道25内部，当挤压板28往复移动时能够使螺旋冷却管道25内部的液体实现循环往复，当冷却液体输送到散热片24处时，可以有效地增加散热表面积，以便更快地将热量散发到周围环境中，经过散热片24散热完成的冷却液体再次输送到螺旋冷却管道25内部，对缸筒3内部的液压油进行降温散热。[0043] 参照图1?图8，输送管27与连接管26的内部均设有单向阀，大齿轮18均与齿条板9和小齿轮19相啮合，齿条板9和传动齿轮10相啮合，套筒2的内部设有控制器，油泵4与电磁铁12通过控制器同步控制，散热片24位于腔体23的一侧，电磁铁12与铁环16磁性连接。[0044] 通过控制器的设置，能够同步控制油泵4和电磁铁12的通电与断电。[0045] 工作原理：在使用时，首先通过控制器控制油泵4和电磁铁12通电，油泵4能够将液压油从通过输油管抽取外接油箱(图中未画出)并提供给缸筒3内部的液压系统，进油管6连接油泵4和缸筒3，能够将液压油从油泵4输送到缸筒3内部，回油管7用于将缸筒3中的液压油返回到外接油箱中，形成液压系统的闭合循环，在液压缸工作过程中，液压油推动活塞杆5运动，完成所需的力和位移传递，当活塞杆5运动到一定位置需要对其进行锁定时，此时通过控制器对油泵4和电磁铁12进行断电，油泵4断电时，液压缸的活塞杆5就会逐渐停止并保持在静止状态，当电磁铁12通电时，电磁铁12产生的磁性吸引铁环16带动滑杆13往电磁铁12方向移动，此时弹簧14处于压缩转态，当电磁铁12断电时，铁环16不在被电磁铁12吸引，弹簧14的弹力使滑杆13往固定块11方向移动，进而使锁止块17卡入到固定块11内部的卡槽中，使固定块11与传动齿轮10不在转动，进而导致齿条板9也不会移动，实现液压缸活塞杆5的自锁，当在液压缸的工作过程中，持续的液压油摩擦和剪切力会导致液体的粘度损失，在这个过程中液体变热，从而导致液压缸产生高温，所以在液压缸的活塞杆5进行直线运动时，通过L型导向杆8带动齿条板9移动，齿条板9移动时带动大齿轮18转动，大齿轮18转动带动小齿轮19转动，因为大齿轮18与小齿轮19的比例是5:1，所以当大齿轮18转动1圈时，小齿轮19转动5圈，小齿轮19转动时带动圆盘20转动，圆盘20转动带动圆柄21转动，圆柄21转动带动连接杆22在腔体23内部往复滑动，当挤压板28向左移动时，连接管26内部的单向阀处于打开状态，腔体23内部产生负压，允许螺旋冷却管道25内部的冷却液从连接管26进入腔体23内部，当挤压板28向右移动时对冷却液进行加压，连接管26上单向阀关闭，防止液体逆流，此时冷却液体位于腔体23内部，挤压板28向右移动压缩腔体23中的冷却液，增加其压力，当冷却液达到一定压力时，输送管27上的单向阀打开，允许液体从输送管27流入到螺旋冷却管道25内部，当挤压板28往复移动时能够使螺旋冷却管道25内部的液体实现循环往复，当冷却液体输送到散热片24处时，可以有效地增加散热表面积，以便更快地将热量散发到周围环境中，经过散热片24散热完成的冷却液体再次输送到螺旋冷却管道25内部，对缸筒3内部的液压油进行降温散热。[0046] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

专利地区：江西

专利申请日期：2024-03-14

专利公开日期：2024-11-12

专利公告号：CN118188635B