内循环式液压伸缩缸论文和设计-王斌

全文摘要

本实用新型公开了一种内循环式液压伸缩缸，包括缸筒、柱塞泵、手柄、单向阀、换向阀、液压锁和第一活塞杆；缸筒分为有杆腔与无杆腔，第一活塞杆在缸筒的有杆腔活塞运动，缸筒的有杆腔的一侧通过柱塞与柱塞泵连通，柱塞泵自由端与手柄连接，缸筒有杆腔设置有单向阀、换向阀和液压锁。本实用新型采用液压油内循环，补偿器内置，缸体主体材质采用高强度航空铝材，内嵌式内缸筒选用优质钢材，体积小重量轻，保压时间长，长期使用不需补油，便于携带和操作，使用寿命长，不受外界温度湿度的影响。

主设计要求

1.内循环式液压伸缩缸，其特征在于，包括缸筒（7）、柱塞泵（2）、手柄（1）、单向阀（3）、换向阀（5）、液压锁（6）和第一活塞杆（4）；所述缸筒（7）分为有杆腔与无杆腔，所述第一活塞杆（4）在缸筒（7）内做活塞运动，所述缸筒（7）的有杆腔的一侧通过集成阀块（20）与柱塞泵（2）连通，所述柱塞泵（2）内设置有柱塞（201），所述柱塞泵（2）自由端与手柄（1）连接，所述集成阀块（20）内设置有单向阀（3）、换向阀（5）和液压锁（6）；所述单向阀（3）管路两端分别设置有第一钢球（301）和第二钢球（303），所述第一钢球（301）与单向阀（3）管路端部接触处设置有水平的第一弹簧（302），所述单向阀（3）阀口通过第一油路（8）与柱塞泵（2）连通，所述第一钢球（301）和第二钢球（303）所在的单向阀（3）管路两端底部分别垂直连通有第二油路（9）和第四油路（12），所述第二油路（9）连通有第一储油槽（10），所述第四油路（12）连通有第三储油槽（13）；所述换向阀（5）内部依次平行设置有第十油路（501）、第十一油路（504）、第十二油路（505）和第十三油路（507），所述第十油路（501）与第一储油槽（10）连通，所述第十三油路（507）与第三储油槽（13）连通，所述第十油路（501）与第十一油路（504）之间通过连通管路连通，所述第十一油路（504）处的连通管路设置有弹簧，所述第十油路（501）的处的连通管路设置有与弹簧接触的第三钢球（502），所述第十二油路（505）和第十三油路（507）通过连通管路连通，所述第十三油路（507）处的连通管路一端设置有弹簧，所述第十二油路（505）处的连通管路另一端设置有与弹簧接触的第四钢球（506），所述换向阀（5）靠近第十三油路（507）一侧设置有换向阀手柄（508）。

设计方案

所述单向阀（3）管路两端分别设置有第一钢球（301）和第二钢球（303），所述第一钢球（301）与单向阀（3）管路端部接触处设置有水平的第一弹簧（302），所述单向阀（3）阀口通过第一油路（8）与柱塞泵（2）连通，所述第一钢球（301）和第二钢球（303）所在的单向阀（3）管路两端底部分别垂直连通有第二油路（9）和第四油路（12），所述第二油路（9）连通有第一储油槽（10），所述第四油路（12）连通有第三储油槽（13）；

所述换向阀（5）内部依次平行设置有第十油路（501）、第十一油路（504）、第十二油路（505）和第十三油路（507），所述第十油路（501）与第一储油槽（10）连通，所述第十三油路（507）与第三储油槽（13）连通，所述第十油路（501）与第十一油路（504）之间通过连通管路连通，所述第十一油路（504）处的连通管路设置有弹簧，所述第十油路（501）的处的连通管路设置有与弹簧接触的第三钢球（502），所述第十二油路（505）和第十三油路（507）通过连通管路连通，所述第十三油路（507）处的连通管路一端设置有弹簧，所述第十二油路（505）处的连通管路另一端设置有与弹簧接触的第四钢球（506），所述换向阀（5）靠近第十三油路（507）一侧设置有换向阀手柄（508）。

2.根据权利要求1所述的内循环式液压伸缩缸，其特征在于，所述液压锁（6）顶端设置有第二储油槽（606），所述液压锁（6）内部中心设置有与第二储油槽（606）连通的第十五油路（607），所述第十五油路（607）处设置有第五钢球（603），所述液压锁（6）内部一端设置有第二活塞杆（604），所述第二活塞杆（604）拉出端与第五钢球（603）一端接触，所述液压锁（6）内部另一端设置有第二弹簧（601），所述第二弹簧（601）与第五钢球（603）另一端之间顶有活塞（602），所述液压锁（6）内部设置有第十四油路（605），所述第十四油路（605）通过第八油路（17）与第十二油路（505）连通。

3.根据权利要求2所述的内循环式液压伸缩缸，其特征在于，所述第十一油路（504）依次连通有第三油路（11）和第五油路（14），所述第五油路（14）与第十四油路（605）连通，所述第五油路（14）连通有第七油路（16），所述第二储油槽（606）连通有第六油路（15），所述第一油路（8）顶端连通有第九油路（18）。

4.根据权利要求2所述的内循环式液压伸缩缸，其特征在于，所述第四钢球（506）位于紧挨的连通管路内且直径大于第十二油路（505）和第十三油路（507）的直径，所述第三钢球（502）位于紧挨的连通管路内且直径大于第十油路（501）与第十一油路（504）的直径，所述第一钢球（301）和第二钢球（303）的直径均大于单向阀（3）的管路直径。

5.根据权利要求3所述的内循环式液压伸缩缸，其特征在于，所述缸筒（7）的有杆腔内设置有内缸筒（19），所述缸筒（7）的无杆腔内设置有补偿器内缸筒（703），所述补偿器内缸筒（703）一端设置有排气孔（701），所述排气孔（701）连接有第三弹簧（702）的一端，所述第三弹簧（702）另一端接触设置有补偿器活塞（705），所述补偿器内缸筒（703）另一端连通有第十六油路（704），所述第十六油路（704）与第九油路（18）连通。

6.根据权利要求5所述的内循环式液压伸缩缸，其特征在于，所述内缸筒（19）通过螺纹与集成阀块（20）连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于高空超高压线路检修技术领域，涉及一种内循环式液压伸缩缸。

背景技术

目前，在电力施工高空作业更换瓷瓶时，都会使用到卡具和收紧装置。由于导线和瓷瓶之间的张力较大，随着电压等级的提高，普通的丝杠吨位不够，而且费力，无法满足施工要求；普通液压缸无法保压，特别是换向后泄压太快，泄压时对导线产生的瞬间冲击力不仅对杆塔产生破坏，更对操作人员的生命安全造成严重影响，而且泄压时不能有效的控制活塞杆的伸缩尺度。而带保压的油缸体积和重量较大，基本上都是外循环式带独立油源，携带很不方便，不适宜在高空作业。

发明内容

本实用新型提供一种内循环式液压伸缩缸，解决现有液压缸换向泄压瞬间冲击力对杆塔以及人员造成影响、不能有效的控制活塞杆的伸缩尺度的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，内循环式液压伸缩缸，包括缸筒、柱塞泵、手柄、单向阀、换向阀、液压锁和第一活塞杆；缸筒分为有杆腔与无杆腔，第一活塞杆在缸筒内做活塞运动，缸筒的有杆腔的一侧通过集成阀块与柱塞泵连通，柱塞泵内设置有柱塞，柱塞泵自由端与手柄连接，集成阀块内设置有单向阀、换向阀和液压锁；单向阀管路两端分别设置有第一钢球和第二钢球，第一钢球与单向阀管路端部接触处设置有水平的第一弹簧，单向阀阀口通过第一油路与柱塞泵连通，第一钢球和第二钢球所在的单向阀管路两端底部分别垂直连通有第二油路和第四油路，第二油路连通有第一储油槽，所述第四油路连通有第三储油槽；换向阀内部依次平行设置有第十油路、第十一油路、第十二油路和第十三油路，第十油路与第一储油槽连通，第十三油路与第三储油槽连通，第十油路与第十一油路之间通过连通管路连通，第十一油路处的连通管路设置有弹簧，第十油路的处的连通管路设置有与弹簧接触的第三钢球，第十二油路和第十三油路通过连通管路连通，第十三油路处的连通管路一端设置有弹簧，第十二油路处的连通管路另一端设置有与弹簧接触的第四钢球，换向阀靠近第十三油路一侧设置有换向阀手柄。

本实用新型的特征还在于，

液压锁顶端设置有第二储油槽，液压锁内部中心设置有与第二储油槽连通的第十五油路，第十五油路处设置有第五钢球，液压锁内部一端设置有第二活塞杆，第二活塞杆拉出端与第五钢球一端接触，液压锁内部另一端设置有第二弹簧，第二弹簧与第五钢球另一端之间顶有活塞，液压锁内部设置有第十四油路，第十四油路通过第八油路与第十二油路连通。

进一步，第十一油路依次连通有第三油路和第五油路，第五油路与第十四油路连通，第五油路连通有第七油路，第二储油槽连通有第六油路，第一油路顶端连通有第九油路。

进一步，第四钢球位于紧挨的连通管路内且直径大于第十二油路和第十三油路的直径，第三钢球位于紧挨的连通管路内且直径大于第十油路与第十一油路的直径，第一钢球和第二钢球的直径均大于单向阀的管路直径。

进一步，缸筒的有杆腔内设置有内缸筒，缸筒的无杆腔内设置有补偿器内缸筒，补偿器内缸筒一端设置有排气孔，排气孔连接有第三弹簧的一端，第三弹簧另一端接触设置有补偿器活塞，补偿器内缸筒另一端连通有第十六油路，第十六油路与第九油路连通。

进一步，内缸筒通过螺纹与集成阀块连接。

本实用新型的有益效果是，

用于超高压线路的高空线路检修更换瓷瓶，以及各种要求油缸体积重量小，便于携带和操作，伸缩距离可控并且伸缩力量较大的工作场合；

满足电力施工中高空作业的要求，有效解决液压油缸泄压时，瞬间冲击力对杆塔以及人员造成影响；

可以快速换向，对活塞杆的伸缩尺度进行有效的控制；

采用液压油内循环，补偿器内置，缸体主体材质采用高强度航空铝材，内嵌式内缸筒选用优质钢材，体积小重量轻，保压时间长，长期使用不需补油，便于携带和操作，使用寿命长，不受外界温度湿度的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型内循环式液压伸缩缸的结构示意图。

图2是本实用新型的A-A剖视图。

图3是本实用新型的B-B剖视图。

图4是本实用新型的C-C剖视图。

图5是本实用新型的D-D剖视图。

图6是本实用新型的E-E剖视图。

图7是本实用新型的F-F剖视图。

图8是本实用新型的G-G剖视图。

图中，1.手柄，2.柱塞泵，3.单向阀，4.第一活塞杆，5.换向阀，6.液压锁，7.缸筒，8.第一油路，9.第二油路，10.第一储油槽，11.第三油路，12.第四油路，13.第三储油槽，14.第五油路，15.第六油路，16.第七油路，17.第八油路，18.第九油路，19.内缸筒，20.集成阀块；

201.柱塞；

301.第一钢球，302.第一弹簧，303.第二钢球；

501.第十油路，502.第三钢球，504.第十一油路，505.第十二油路，506.第四钢球，507.第十三油路，508.换向阀手柄；

601.第二弹簧，602.活塞，603.第五钢球，604.第二活塞杆，605.第十四油路，606.第二储油槽，607.第十五油路；

701.排气孔，702.第三弹簧，703.补偿器内缸筒，704.第十六油路，705.补偿器活塞。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型内循环式液压伸缩缸，如图1-图8所示，包括缸筒7、柱塞泵2、手柄1、单向阀3、换向阀5、液压锁6和第一活塞杆4；缸筒7分为有杆腔与无杆腔，第一活塞杆4在缸筒7内做活塞运动，缸筒7的有杆腔的一侧通过集成阀块20与柱塞泵2连通，柱塞泵2内设置有柱塞201，柱塞泵2自由端与手柄1连接，集成阀块20内设置有单向阀3、换向阀5和液压锁6；

单向阀3管路两端分别设置有第一钢球301和第二钢球303，第一钢球301与单向阀3管路端部接触处设置有水平的第一弹簧302，单向阀3阀口通过第一油路8与柱塞泵2连通，第一钢球301和第二钢球303所在的单向阀3管路两端底部分别垂直连通有第二油路9和第四油路12，第二油路9连通有第一储油槽10，所述第四油路12连通有第三储油槽13；

换向阀5内部依次平行设置有第十油路501、第十一油路504、第十二油路505和第十三油路507，第十油路501与第一储油槽10连通，第十三油路507与第三储油槽13连通，第十油路501与第十一油路504之间通过连通管路连通，第十一油路504处的连通管路设置有弹簧，第十油路501的处的连通管路设置有与弹簧接触的第三钢球502，第十二油路505和第十三油路507通过连通管路连通，第十三油路507处的连通管路一端设置有弹簧，第十二油路505处的连通管路另一端设置有与弹簧接触的第四钢球506，换向阀5靠近第十三油路507一侧设置有换向阀手柄508。

液压锁6顶端设置有第二储油槽606，液压锁6内部中心设置有与第二储油槽606连通的第十五油路607，第十五油路607处设置有第五钢球603，液压锁6内部一端设置有第二活塞杆604，所述第二活塞杆604拉出端与第五钢球603一端接触，液压锁6内部另一端设置有第二弹簧601，第二弹簧601与第五钢球603另一端之间顶有活塞602，液压锁6内部设置有第十四油路605，第十四油路605通过第八油路17与第十二油路505连通。

第十一油路504依次连通有第三油路11和第五油路14，第五油路14与第十四油路605连通，第五油路14连通有第七油路16，第二储油槽606连通有第六油路15，第一油路8顶端连通有第九油路18。

第四钢球506位于紧挨的连通管路内且直径大于第十二油路505和第十三油路507的直径，第三钢球502位于紧挨的连通管路内且直径大于第十油路501与第十一油路504的直径，第一钢球301和第二钢球303的直径均大于单向阀3的管路直径。

缸筒7的有杆腔内设置有内缸筒19，缸筒7的无杆腔内设置有补偿器内缸筒703，补偿器内缸筒703一端设置有排气孔701，排气孔701连接有第三弹簧702的一端，第三弹簧702另一端接触设置有补偿器活塞705，补偿器内缸筒703另一端连通有第十六油路704，第十六油路704与第九油路18连通。

内缸筒19通过螺纹与集成阀块20连接。

本实用新型首先将第一活塞杆4的端部和缸筒7的端部与需要被拉伸或收紧的物体牢靠的连接在一起，不仅仅限于螺纹或铰链连接。然后将换向阀5通过换向阀手柄508根据需求扳到拉伸档或者收缩档，然后上下摇动手柄1，使柱塞泵2内的柱塞201上下活动，将液压油压入缸体内部的有杆腔或者无杆腔，让活塞杆4进行伸缩运动。本实用新型在液压油进入缸体内部的中间环节加入了单向阀3、换向阀5和液压锁6，所以在第一活塞杆4换向动作的时候不会因瞬间泄压而产生较大的冲击力。活塞杆4在完全伸出时，缸筒7内无杆腔体积大于活塞杆4在完全收回时缸筒7内有杆腔的体积，因此体积差所产生的那部分液压油就通过油路704推动补偿器活塞705，存储在缸筒7的补偿器内。内缸筒19和补偿器内缸筒703均采用钢质材料，采用钢制材料的内缸筒不仅可以有效减少活塞的摩擦阻力，还能提高该产品的使用寿命，内缸筒19端部用螺纹与集成阀块20牢靠连接。

在拉伸档即活塞杆4向外伸出时，各个部件及液压油的工作原理：拉伸档时液压油是由缸筒7内部有杆腔进入无杆腔，为了能阐明液压锁的功能，在带负载的工作情况，内部液压油带有一定的压力，液压油自身带压力将从缸筒7内部的有杆腔通过第六油路15进入液压锁6的第二储油槽606，通过第二储油槽606向液压锁6内部第十五油路607流动。但是由于液压锁6内部的第二弹簧601自身弹力的作用推动活塞602，活塞602顶住第五钢球603，同时液压油的压力也作用在钢球603上面，因此液压锁6内部的第十五油路607被第五钢球603堵死。所以在不摇动手柄1时，液压油无法从油缸内部有杆腔进入无杆腔，从而使液压锁6锁住压力的目的达到。当上下摇动手柄1时，柱塞泵2内部的柱塞201上下运动，使缸筒7内部第一油路8中的液压油推动单向阀3内部的第一钢球301，第一钢球303靠近并挤压第一弹簧302，从而让第一油路8和第二油路9连通，第一油路8和第四油路12之间则由于第二钢球302受压堵死。液压油通过第二油路9进入第一储油槽10，从第一储油槽10进入换向阀5内部第十油路501，液压油推动换向阀5内部第三钢球502向弹簧处压缩滚动，进而使换向阀内部第十油路501和第十一油路504连通，液压油经过第十一油路504流入第三油路11，再由第三油路11流入第五油路14。流入第五油路14其中一部分通过第七油路16直接进入缸筒7内部的无杆腔，推动第一活塞杆4向外伸出，另一部分液压油通过第七油路16进入液压锁6的端部，然后推动液压锁内部第二活塞杆604，第二活塞杆604推动第五钢球603，使内部第十五油路607和第二储油槽606连通，这样就打开了液压锁6，让缸筒7内部有杆腔内的液压油通过第六油路15进入液压锁6的第二储油槽606，通过第二储油槽606和第十五油路607液压油进入液压锁6内部的有杆腔，再通过内部第十四油路605进入第八油路17，通过第八油路17进入换向阀5内部第十二油路505，从而推动第四钢球506离开连通管路端口，使第十二油路505和第十三油路507连通。液压油通过第十三油路507进入第三储油槽13，液压油再通过第四油路12推动第二钢球303靠近连接有弹簧的单向阀3的管路一端，使第四油路12、第九油路18与第一油路8连通，此时液压油流经第二钢球303的弹簧进入第一油路8，因此形成液压油从缸筒7内部有杆腔进入无杆腔的内循环。同时缸筒7无杆腔内部的第三弹簧702在自身弹力的作用下推动补偿器活塞705，使存储在补偿器内缸筒703的液压油通过第十六油路704进入第九油路18，由于第九油路18和第一油路8已经连通，所以液压油进入第一油路8，这样就形成了液压油从缸筒7内部有杆腔进入无杆腔的内循环。

在收缩档即第一活塞杆4向内收缩时，各个部件及液压油的工作过程：现在是收缩档，所以液压油是由缸筒7内部无杆腔进入有杆腔，扳动换向阀手柄508使换向阀5处于收缩档。当上下摇动手柄1时，柱塞泵2内部的柱塞201上下运动，使缸筒7内部第一油路8中的液压油推动单向阀3内部的第一钢球301和钢球303，从而让第一油路8和第二油路9连通，第一油路8和第四油路12之间则由于第二钢球302受压堵死。液压油通过第二油路9进入第一储油槽10，从第一储油槽10进入换向阀5内部第十油路501，推动换向阀5内部第三钢球502向弹簧处滚动，使换向阀5内部第十油路501和第十一油路504连通。液压油经过第十一油路504流入第三油路11，再由第三油路11流入第五油路14，再通过液压锁6内部第十四油路605，进入液压锁6的有杆腔，然后推动液压锁6内部第二活塞杆604，第二活塞杆604远离第五钢球603，同时液压油推动第五钢球603，使内部第十五油路607和第二储油槽606连通，这样就打开了液压锁6，让液压油通过第二储油槽606和第六油路15进入缸筒7内部的有杆腔，推动第一活塞杆4向内收缩。同时缸筒7无杆腔内部的液压油受到第一活塞杆4的挤压，通过第七油路16进入第五油路14，通过第五油路14进入换向阀5内部第十二油路505，推动第四钢珠506，使第十二油路505和第十三油路507连通。液压油通过第十三油路507进入第三油槽13然后进入第四油路12，推动第二钢球303，使第四油路12、第九油路18和第一油路8连通，形成了液压油从缸筒7内部无杆腔进入有杆腔的内循环。同时由体积差产生的液压油则通过第九油路18进入第十六油路704，然后推动补偿器活塞705，存储在缸筒7的补偿器内缸筒703内。

本实用新型不仅可以用于超高压线路高空线路检修更换瓷瓶，而且体积小重量轻，便于携带，适合户外作业，还可以用于大吨位手动丝杠无法解决的领域。与现有产品比较，结构更合理、使用范围更广泛、操作更灵活，省时省力。解决了现有产品出现的压力不稳定，保压时间短，不能有效的控制活塞杆的伸缩距离，释放时产生瞬间冲击力大的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

设计图

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