[发明专利]一种液压油缸、液压系统及工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及液压技术领域，特别是涉及一种液压油缸。本发明还涉及一种包括上述液压油缸的液压系统。此外，本发明还涉及一种包括上述液压系统的工程机械。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，液压系统在工程机械领域的应用正在日益增大。液压系统是以液压油作为工作介质，利用液压油的压力能并通过液压控制元件等操纵液压执行机构工作的整套装置。

液压系统通常包括动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能。执行元件的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。控制元件在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。液压油缸是将液压能转变为机械能，并做直线往复运动或摆动运动的液压执行元件。

工程机械的液压油缸作为执行元件驱动某些机构时，其伸缩端通常承受较大负载，则要求所述液压油缸不能自动缩回。例如登高平台消防车的举升臂架，由专业操作人员进行操作将消防员送到一定高度实现高空救援或消防作业。如果举升臂架不受控制的回缩，不仅对整车性能造成影响，而且会造成安全事故。

所述液压油缸因载荷重力或自重作用出现的无控制回缩均属于失控现象，为防止该种情况发生而造成安全事故，必须保证所述伸缩端在任意位置上能被锁定。一种典型的方法是采用液压原理将所述伸缩端锁定在任意位置。请参考图1，图1为一种典型液压油缸结构示意图。

液压油缸的无杆腔油口3和有杆腔油口4均与三位四通换向阀5相连，所述三位四通换向阀5的另外两个油口分别连接供油回路和卸油回路，所述无杆腔与所述三位四通换向阀5之间的油路具有平衡阀6。

所述三位四通换向阀5处于左位或右位时，所述液压油缸的有杆腔或无杆腔供油；所述四位三通换向阀5处于中位时，所述无杆腔停止供油，无杆腔的液压油被平衡阀6封住，无法回流，从而保持一定的压力使活塞1和活塞杆2在该位置上锁定。

通常工程机械中应用的液压油缸的伸缩端的行程较长，受到的负责较大，其活塞密封配合的精度稍有偏差，就会导致油缸内泄；其次液压油缸控制阀门的配合间隙和制造精度误差也会产生内泄；环境温度很低时，高温液压油温度急剧下降，液压油的体积将会减小。上述情况均会导致液压油缸的无杆腔压力降低，从而导致伸缩端不受控制的回缩，不但会对整车性能造成影响，严重的还会引发安全事故。

因此，如何消除液压油缸的安全隐患，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压油缸，该液压油缸在工作过程中安全可靠。本发明的另一目的是提供一种包括上述液压油缸的液压系统。本发明的第三个目的是提供一种包括上述液压系统的工程机械。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种液压油缸，包括活塞和活塞杆，还包括锁紧装置，所述锁紧装置具有楔形孔和至少两个与所述楔形孔配合的楔形件；所述锁紧装置通过所述楔形孔套装在所述活塞杆上，所述楔形孔的两端均具有腔体，所述楔形件位于所述活塞杆与所述楔形孔之间；所述锁紧装置处于锁紧状态时，所述楔形件卡在所述活塞杆与所述楔形孔之间并且具有大端朝向小端的运动趋势。

优选地，所述楔形孔的小端朝向所述活塞，所述锁紧装置中位于所述楔形孔大端的腔体内具有压缩状态的弹簧，位于所述楔形孔小端的腔体通过换向阀与供油回路和卸油回路相连；所述锁紧装置处于锁紧状态时，所述楔形孔小端的腔体卸油。

优选地，所述液压油缸的有杆腔和无杆腔通过三位四通换向阀与供油回路和卸油回路相连；所述液压油缸与所述三位四通换向阀之间的管路均通过单向阀与所述换向阀相连，所述管路内的液体能够通过所述单向阀流向所述换向阀。

优选地，所述无杆腔的油口与所述三位四通换向阀之间的管路具有平衡阀；所述换向阀与所述单向阀之间的管路具有减压阀。

优选地，所述锁紧装置中位于所述楔形孔小端的腔体内具有压缩状态的弹簧，位于所述楔形孔大端的腔体通过换向阀与供油回路和卸油回路相连；所述锁紧装置处于锁紧状态时，所述楔形孔大端的腔体供油。

优选地，所述锁紧装置的两个所述腔体通过四通换向阀与供油回路和卸油回路相连；所述锁紧装置处于锁紧状态时，所述楔形孔大端的腔体供油。

优选地，所述楔形孔的侧壁具有母线方向的滑槽，所述楔形件外侧具有与所述滑槽配合的滑块，所述滑槽数量和位置分布均与所述楔形件的数量和位置分布相同。

优选地，两个所述腔体内均具有挡板，两个所述挡板均与所述锥形件的端部接触。