[发明专利]串联结构并联增力液压缸

说明书

技术领域

本发明属于机械制造领域，涉及一种增力液压缸。

背景技术

液压缸在机械制造及液压传动领域是一种常用的执行器，主要用于传递位移(直线或弧线运动)和输出作用力。在结构上，有单出杆式，双出杆式，柱塞式，活塞式等。工作原理均利用帕斯卡静压原理，即，压力油作用在活塞端面上利用油缸两侧油腔的静压差，推动活塞移动，同时，输出位移和作用力。通过改变进入油腔的油流量，可以改变活塞的运动速度；通过改变活塞的端面积，可以改变活塞的输出作用力。从本质上讲，在实际系统中，现有的各种液压缸都是独立工作的。如果，需要共同作用，那么，只有把各个液压缸进行组合。这样，在某些特殊场合的使用就受到了限制。

因此，相关工作人员也一直在做研究，开发一些特殊用途的液压缸。文献资料表明，某研究者设计一种并联液压缸，其结构采用多缸分体布置，活塞杆内专门设置油管。设计这种液压缸的主要目的是增加活塞杆行程。中国专利申请号91219376公开的是一种汽车并联油缸千斤顶的发明。主要用于更换汽车轮胎中支持汽车。它是油缸壳体内设有左缸和右缸，并设置连通左缸和右缸顶部的阻流嘴，壳体的右上侧和左下侧都有油嘴。可见，其机构复杂，制造困难，适用场合有限。

发明内容

鉴于上述现有液压缸在某些使用场合受到限制的问题，发明人发明了一种串联机构并联增力的液压缸。这种特殊结构的新式液压缸，主要用于空间尺寸有限，而又需要输出很大轴向作用力的场合。

一种串联结构并联增力液压缸，其包括多个液压缸体及其相应的活塞杆，所述多个液压缸体轴向布置，活塞杆纵向排列首尾相连，构成串联结构，其增力方式是并联形成的。活塞杆设有中央钻孔，其作为液压缸的进液腔的进液路，而液压缸的回液腔用外置式管或内置式通道连通成回液路，由此，构成并联液压缸，通过最后一级的活塞杆对外输出作用力。

在强度允许的条件下，所述内置式通道设置在液压缸体内；在液压缸壁厚度不够时，在液压缸体外部设置所述外置式管。

液压缸体的构造可以是整体式或分体式，其中整体式是指：把一个液压缸分隔成多级液压缸；分体式是指：各级液压缸分别制造，然后组装成纵向结构。

其可单向输出作用力，液压缸下腔直接泄油，回程依靠手动解决。或者通过外部的换向阀使液压缸进液腔和回液腔的进回液换向，实现活塞杆的往复运动。

本发明的串联结构并联增力液压缸，其可以独立工作，也可以组合在其他设备中。

附图说明

附图是一个三级串联结构并联增力液压缸的结构原理图

具体实施方式

如附图所示，第一级为单出杆活塞式液压缸，第二级、第三级为双出杆对称活塞式液压缸。根据生产要求，可以增加第四级、第五级等无限多级双出杆对称活塞式液压缸。

各级液压缸分别制造，然后，纵向连在一起，即，把各级液压缸活塞杆端面对端面进行密封连接，连接方式可以是螺纹连接或者是法兰连接。

各级液压缸体1，5，7作适当的轴向对中固定，比如把三个液压缸封装在一个圆筒形的壳体中，然后，再把各液压缸的回液腔B，D，F的油口连接到一个共同的油管4上。活塞杆8设有中央钻孔，其作为液压缸的进液腔A，C，E的进液路。

在液压缸体的外部，再把连接A腔的油管2和回液腔B，D，F的共用油管4连接到一个二位四通阀(或三位四通阀)上。

接通压力油至二位四通阀(或三位四通阀)上，该串联结构并联增力液压缸就可以往复运动，此时，上述提到的液压缸进液腔和回液腔中的流体也将换向。可以在末级的活塞杆8端部对外输出作用力。

输出的作用力数值为液压缸工作压力和活塞3，6，8有效面积之和的乘积。可以通过改变液压工作压力，或者改变各级活塞有效面积，或者改变并联缸个数等参数，来改变输出作用力数值，以满足生产实际的需要。

设计步骤：首先根据现场作业要求，确定液压缸允许的最大外径，然后，选择液压缸工作压力，设定活塞杆中央钻孔直径，计算活塞杆强度，然后，确定活塞杆直径，设定液压缸内径，计算液压缸体壁厚，计算活塞有效作用面积，计算液压缸最大输出力，根据实际需要的作用力，计算并联液压缸的级数，设计工作基本完成。

发明人发明的这种液压缸，可以应用在需要很大输出力的场合。可以独立使用，也可以组合在其他设备中。