[发明专利]通过弹性件实现自锁的液压缸

说明书

本发明公开了通过弹性件实现自锁的液压缸，包括液压缸本体和锁紧装置，所述液压缸本体中设置有活塞杆，所述锁紧装置包括定位框、偏心轮、驱动装置、以及依次连接的顶紧板、弹簧和导向杆，所述定位框安装在液压缸本体的端面上；所述活塞杆活动贯穿定位框，顶紧板、弹簧和导向杆均位于定位框中，且导向杆上远离弹簧的那一端与偏心轮接触，随着偏心轮的转动，顶紧板能顶紧活塞杆；所述驱动装置驱动偏心轮转动。当偏心轮的中心到活塞杆的轴线距离最远时，顶紧板远离活塞杆；当偏心轮的中心到活塞杆的轴线逐渐变小时，顶紧板在弹簧和导向杆的作用下，逐渐顶紧活塞杆，从而将活塞杆锁紧在需要的位置。

技术领域

本发明涉及一种机械装置，具体涉及通过弹性件实现自锁的液压缸。

背景技术

液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。液压缸是一种驱动并承受大荷载的执行元件，通常要求它在运动停止时能长时间稳定地承受外负载而无任何位移，即需要具有锁紧定位功能，无“软腿”现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何使液压缸在运动停止时能长时间稳定地承受外负载而无任何位移，能锁紧活塞杆外伸长度。因此本发明目的在于提供通过弹性件实现自锁的液压缸，解决如何使液压缸在运动停止时能长时间稳定地承受外负载而无任何位移，能锁紧活塞杆外伸长度的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

通过弹性件实现自锁的液压缸，包括液压缸本体和设置在液压缸本体端面的锁紧装置，所述液压缸本体中设置有活塞杆，所述锁紧装置包括定位框、偏心轮、驱动装置、以及依次连接的顶紧板、弹簧和导向杆，所述定位框安装在液压缸本体的端面上，且该端面为活塞杆能够自由伸缩的端面；所述活塞杆活动贯穿定位框，顶紧板、弹簧和导向杆均位于定位框中，且导向杆上远离弹簧的那一端与偏心轮接触，随着偏心轮的转动，顶紧板能顶紧活塞杆；所述驱动装置驱动偏心轮转动。偏心轮是凸轮的一种，偏心轮是指这个轮的中心不在旋转点上，偏心轮一般指代的就是圆形轮，当圆形没有绕着自己的中心旋转时，就成了偏心轮。当偏心轮的中心到活塞杆的轴线距离最远时，顶紧板远离活塞杆；当偏心轮的中心到活塞杆的轴线逐渐变小时，顶紧板在弹簧和导向杆的作用下，逐渐顶紧活塞杆，从而将活塞杆锁紧在需要的位置。

进一步地，所述驱动装置主要由连接轴、涡轮和蜗杆组成，所述连接轴的一端与偏心轮连接，连接轴的另一端与涡轮连接，连接轴平行于涡轮的转轴线，且连接轴的轴线与偏心轮的旋转轴线重合，蜗杆通过电机驱动，并将动力传递给与之啮合的给涡轮。蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力。蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条，蜗杆又与螺杆形状相似。蜗轮蜗杆机构传动平稳、噪音小，且具有自锁功能：当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，该机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮转动，而不能由蜗轮带动蜗杆转动。利用蜗轮蜗杆机构的自锁功能，在锁紧活塞杆的时候，可避免锁紧力不够的情况出现，并提高了锁紧装置的稳定性。

进一步地，在定位框中设置有导向筒，所述导向筒的一端与定位框的内壁连接，导向杆位于导向筒中，且导向筒与导向杆共轴线。在顶紧板和弹簧之间设置有连接杆，弹簧通过连接杆来带动顶紧板移动导向筒的设置提高了弹簧和导向杆的移动方向的稳定性。

进一步地，所述顶紧板上与活塞杆接触的平面向内凹，形成与活塞杆的侧面直径尺寸相匹配的曲面。这样便于顶紧板抱紧活塞杆的侧面，增大顶紧板与活塞杆的接触面，使锁紧更稳定。

进一步地，在顶紧板上与活塞杆接触的曲面上设置有一层弹性橡胶层。橡胶层的设置使顶紧板与活塞杆的接触点为软接触，避免活塞杆因压力过大产生凹痕等缺陷，对活塞杆的侧壁起到保护作用。