[发明专利]二级伸缩式液压缸以及液压设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压缸，具体地，涉及一种二级伸缩式液压缸。此外，本发明还涉及一种具有该二级伸缩式液压缸的液压设备。

背景技术

二级伸缩式液压缸属于多级液压缸中应用范围较广的一种液压缸。所谓多级液压缸是指能够实现二级或二级以上伸缩的液压缸，本领域技术人员也称为伸缩式液压缸，其一般包括外缸筒、至少一级中间缸筒(也称为“次级缸筒”或“次级活塞”)以及活塞杆(由于活塞杆经常性地形成为中空形式以设置相应的油管或作为进出油通道，因此本领域技术人员也称活塞杆为“末级缸筒”)。

多级液压缸主要分为单作用多级液压缸和双作用多级液压缸。单作用多级液压缸内部结构较简单，其只有一个进油口，该进油口兼作回油口。进油时，液压缸的各级缸筒以及活塞杆逐级伸出。单作用多级液压缸只能提供单向作用力，缩回时需要依靠外力作用(如负载重力)实现，例如运输车顶升用液压缸；双作用多级液压缸的每级缸筒上均有进出油口，以控制每级缸筒动作，双作用多级液压缸的内部管路较为复杂，油路布置较繁杂，制造工艺难度大，在各级缸筒以及活塞杆的相对运动过程中，相应的密封圈需经过对应的油口，因此密封圈容易划伤，这会影响到密封圈的使用寿命，造成损坏，致使液压缸可靠性差。现有的双作用多级液压缸一般只能驱动单一负载，不能满足复杂机构的要求。

多级液压缸主要用于安装空间比较短，而液压缸行程要求较大的场合。其中，多级液压缸中的二级伸缩式液压缸应用范围较广，由于其能够实现二级伸缩，结构简单实用，因此广泛应用于多种液压设备，例如起重机的液压驱动式三节伸缩吊臂、伸缩式电液推杆、液压式升降平台等等。

具体地，参见图1所示的单作用二级伸缩式液压缸，其中外缸筒内径为D2，中间缸筒的外径为d2，内径为D1，活塞杆外径为d1，中间缸筒密封性可滑动地插套到外缸筒内，活塞杆密封性可滑动地插套到中间缸筒内。当该单作用二级液压缸的油口A进油时，活塞杆、中间缸筒逐级伸出，总行程为L＝L1+L2。液压缸缩回时，需要在负载F作用下，活塞杆、中间缸筒逐级缩回。单作用二级伸缩式液压缸只能提供单向作用力，液压缸缩回作用力一般为负载重力或弹力等，所以此种单作用液压缸使用范围有一定限制，并且其只能提供单向的作用力，即一般只能提供推力，而不能提供拉力。

参见图2所示的双作用二级伸缩式液压缸，当液压缸油口A进油时，液压油通过油管进入外缸筒的无杆腔，从而推动中间缸筒向外伸出。此时有杆腔内液压油通过油孔C、D，经油口B回油。达到行程L1时，中间缸筒停止动作，活塞杆伸出。此时有杆腔液压油通过油孔D，经油口B回油。达到行程L2时，活塞杆停止运动。总行程L＝L1+L2。油口B进油时，活塞杆缩回，到位后活塞杆和中间缸筒一起缩回，此时油口A回油。在液压缸运动过程中，液压缸活塞杆密封圈需过油孔C，密封圈易划伤，影响密封圈使用寿命，致使液压缸可靠性差。具体地，该二级伸缩式双作用液压缸的缺点在于：第一，其一般只能承受单一负载，不能满足复杂机构的要求。该二级伸缩式液压缸的每级动作实际上并不能实现精确的顺序控制，每级伸缩动作也不能单独控制；第二，在液压缸运动过程中，液压缸活塞杆密封圈需经过相应的油孔，密封圈容易划伤，影响密封圈的使用寿命，致使液压缸可靠性差。第三，油路布置较为复杂，制造工艺难度大，可靠性差；第四，无杆腔与有杆腔面积比大，由于相应密封圈要经过油孔，为防止过分损坏密封圈，油孔一般设计得较小，这致使回程阻力很大，且回程动作缓慢。第五，由于该二级伸缩式液压缸并不能可靠地实现顺序控制，在使用过程中容易发生故障，致使不能工作，例如液压缸因某种原因动作发生紊乱，致使油路或油孔被堵住不通，这会致使液压缸不能动作，甚至造成一些缸筒因为压力过大而损坏。

有鉴于此，需要设计一种新型的二级伸缩式液压缸，以克服或缓解现有技术的二级伸缩式液压缸的一个或多个缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种二级伸缩式液压缸，该二级伸缩式液压缸能够实现精确的顺序伸缩控制，并能够实现对该二级伸缩式液压缸的各个伸缩件的单独控制，从而显著改善了二级伸缩式液压缸的工作可靠性。

在解决上述技术问题的基础上，本发明进一步所要解决的技术问题是提供一种二级伸缩式液压缸，该二级伸缩式液压缸能够使得每级缸筒均可带动独立负载以驱动多个负载，从而满足复杂机构的工作要求。

此外，本发明还要解决的技术问题是提供一种液压设备，该液压设备能够实现精确的顺序伸缩控制，并能够对各级伸缩进行单独控制。