一种双行程限位液压缸

技术领域

本发明属于液压缸技术领域，具体的说是一种双行程限位液压缸。

背景技术

液压缸是一种可将液压能转变为机械能的执行元件，通过结构设计，可做直线往复和摆动运动；液压缸的行程主要指活塞杆完全伸出与完全缩回的位置差，一般液压缸的行程均是固定的，然而在一些具体实施环境下，需要液压缸提供多行程的功能；

双行程液压缸可理解为多行程液压缸，其能够提供多种行程，以此满足特殊的实施环境，例如专利号为CN211852353U的专利公开了一种行程可调的液压缸装置，包括液压缸缸筒、液压缸缸杆、活塞、有杆腔缸盖、无杆腔尾部压盖，有杆腔缸盖和无杆腔尾部压盖分别由紧固螺栓固定在液压缸缸筒的两端，其改进之处是，在液压缸缸筒与无杆腔尾部压盖的相对端面之间增加了调整垫片组，调整垫片组为环形，调整垫片组的环形与液压缸缸筒的端面形状相匹配，通过具体实施环境，增加或更换不同的垫片，利用垫片的厚度增加液压缸内缸腔长度，从而使得活塞杆完全伸出和完全收缩的差值增大，进而实现调整液压缸行程的目的。

然而在上述现有技术中，采用垫片进行液压缸行程的调整，需要停机，切断油路，且将液压缸拆解，再增加垫片，由于垫片属于外部连接件，因此其表面或是多个垫片组合时，其相邻面之间若是存在灰尘或是杂质，则会直接影响到液压缸行程的调整，导致调整后的液压缸行程出现误差，在应用于有高精度需求的领域时，易产生严重的影响；除此之外，现有技术中对于行程调整，一般采用调整液压缸位置实现，该种方式无法准确调整液压缸位置，导致在应用于高精度需求的领域时，仍会产生严重的影响。

为此，本发明提供一种双行程限位液压缸。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种双行程限位液压缸，包括缸头单元、缸尾单元与缸筒；所述缸头单元、缸尾单元分别以螺栓固接在缸筒的两端；所述缸筒内活动连接有活塞，且活塞中心贯穿连接有活塞杆；所述活塞杆背离活塞的一端贯穿缸头单元；

所述缸筒的一端顶部连通有第三油路，且所述缸筒的另一端底部连通有第二油路；所述缸尾单元上与第二油路并列连通有第一油路；所述缸尾单元内设置行程调节单元，且行程调节单元用于改变液压缸行程；所述缸尾单元中轴向转动连接有抵杆，且抵杆与活塞另一端相抵。

优选的，所述缸尾单元包括缸底盖与缸尾部；所述缸底盖与缸尾部经螺栓固接；所述行程调节单元包括抵杆；所述抵杆与缸底盖中心转动连接，且抵杆贯穿缸尾部；所述缸尾部朝向缸底盖的一侧嵌入连接有轴承，且抵杆中部贯穿轴承；所述缸尾部朝向缸筒的一侧嵌入连接有第一导向套，且抵杆头部贯穿第一导向套。

优选的，所述缸尾部中开设有第二腔体，且抵杆活动连接在第二腔体中；所述第二腔体与缸筒内部的第一腔体连通；所述抵杆中部设有螺纹，且螺纹上螺纹配合有滚珠螺母支座。

优选的，所述缸尾部底部连通第一油路，且第一油路与第二腔体连通；所述抵杆尾部固接有桨叶；所述桨叶与第一油路的内出口对应。

优选的，所述缸筒两端设置法兰，且缸筒通过螺栓贯穿法兰与缸头单元、缸尾单元固接；所述缸尾单元包括缸顶盖与缸头部；所述缸顶盖背离缸筒的一侧嵌入连接有第二导向套；所述活塞杆贯穿第二导向套。

优选的，所述活塞杆朝向缸尾部的一端开设有接触腔，且抵杆与接触腔滑动配合；所述接触腔内底面固接有弹簧，且弹簧行程端固接有接触板；所述接触板滑动连接在接触腔内壁上，且接触板朝向缸尾部的一侧开设有与抵杆对应的定位槽。

优选的，所述活塞杆上滑动配合有对准单元，且对准单元包括护套；所述护套的内侧开设有多个凹槽，且凹槽内铰接有摆臂；所述摆臂一端铰接于凹槽内，且摆臂另一端转动连接有滚轮；所述滚轮与活塞杆外壁滚动配合。

优选的，所述护套的外壁中部开设有多个活动槽，且多个活动槽呈圆周阵列方式布置；所述活动槽内滚动连接有滚珠，且滚珠为陶瓷材质。

优选的，所述活塞外壁套接有多个O型密封圈；所述缸底盖、缸尾部之间对应设置有O型密封圈，且缸顶盖与缸头部之间对应设置有O型密封圈。

优选的，所述缸尾部朝向缸筒的一端经螺栓固接有安装板，且安装板位于第二腔体与第一腔体交接处；所述抵杆贯穿安装板中部；所述滚珠螺母支座位于安装板朝向缸筒的一侧，且桨叶位于安装板朝向缸尾部的一侧。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种双行程限位液压缸，通过设置第一油路、第二油路以及第三油路，采用第一油路进油、第二油路出油配合第三油路出进油，即可在第一油路进油时，利用油液作用桨叶，实现桨叶的转动，利用桨叶转动，带动同轴的抵杆转动，进而带动滚珠螺母支座位置调整，由于螺纹的长度有效，在输入大量油液时，只能作用其由一端移动至另一端，因此移动至另一端的滚珠螺母支座与第一腔体、第二腔体交界面的间距加上第一腔体长度即为调整后的活塞杆行程，且由第二油路出油，存于第一腔体、第二腔体内的油液均会汇集在第二油路处，由第二腔体内的油液驱动桨叶旋转，桨叶保持与第一油路进油时相同的旋转方向，由于螺纹长度有限，因此滚珠螺母支座不会再发生位置变化，保持该行程实现活塞杆的伸缩效果，实现活塞杆的双行程调整。

2.本发明所述的一种双行程限位液压缸，通过设置滚珠螺母支座，以滚珠螺母支座限制活塞杆完全缩回的行程，且滚珠螺母支座中部设有抵杆，因此为了避免活塞杆回缩受到抵杆影响，且为了弥补活塞杆回缩时的缓冲效果，在活塞杆回缩时，抵杆会从与活塞杆分离，至与活塞杆尾部插接配合，在抵杆滑动至活塞杆尾部内的过程中，抵杆会接触接触板，并由于相对作用力，挤压接触腔内的接触板，使得弹簧挤压蓄力，以此产生弹性势能，实现对活塞杆回缩时的缓冲效果，且不会由于抵杆的存在，影响活塞杆的回缩行程。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例一的立体图；

图2是本发明实施例一的第一局部剖视立体图；

图3是本发明实施例一的第二局部剖视立体图；

图4是本发明实施例一的局部剖视爆炸立体图；

图5是本发明实施例一中缸尾单元的局部剖视立体图；

图6是本发明实施例一中桨叶、滚珠螺母支座与抵杆的组合立体图；

图7是本发明实施例一中活塞杆与对准单元的组合立体图；

图8是本发明实施例二中活塞杆与缸头单元的立体图；

图中：1、缸底盖；11、缸尾部；12、轴承；13、第一导向套；14、第二腔体；15、安装板；2、缸筒；21、第一腔体；31、第一油路；32、第二油路；33、第三油路；4、缸顶盖；41、缸头部；42、第二导向套；43、螺杆；5、活塞杆；51、活塞；52、接触腔；53、弹簧；54、接触板；61、抵杆；62、滚珠螺母支座；63、桨叶；7、护套；71、摆臂；72、滚轮；73、滚珠；

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1至图3所示，为了解决现有技术中，在应用于高精度需求的领域时，由于液压缸行程需求变化，而通过增加垫片或是调整液压缸位置的方式改变液压缸行程所产生的精度问题；本发明实施例所述的一种双行程限位液压缸，包括缸头单元、缸尾单元与缸筒2；所述缸头单元、缸尾单元分别以螺栓固接在缸筒2的两端；所述缸筒2内活动连接有活塞51，且活塞51中心贯穿连接有活塞杆5；所述活塞杆5背离活塞51的一端贯穿缸头单元；一般的液压缸均具备缸盖、缸底与缸筒2，分别对应于本发明中的缸头单元、缸尾单元以及缸筒2，使用时，活塞51受到油液挤压，产生压力并带动活塞杆5滑动在缸筒2中，实现活塞杆5伸出与收缩的功能。

所述缸筒2的一端顶部连通有第三油路33，且所述缸筒2的另一端底部连通有第二油路32；所述缸尾单元上与第二油路32并列连通有第一油路31；所述缸尾单元内设置行程调节单元，且行程调节单元用于改变液压缸行程；所述缸尾单元中轴向转动连接有抵杆61，且抵杆61与活塞51同心设置；如上述，液压缸油液由第一油路31、第二油路32以及第三油路33调节，其中，行程不需要调节时，采用第二油路32的进出油液与第三油路33的出进油液，即可实现活塞杆5伸出与收缩的效果，而在需要调整活塞杆5行程时，采用第一油路31进油，第二油路32出油配合第三油路33的出进油液实现活塞杆5的伸出与收缩功能，其中行程调节单元，改变了活塞杆5允许收缩的最大行程，从而再通过给油带动活塞杆5伸出时，活塞杆5完全伸出与完全收缩的差值变化，实现对液压缸行程的调节，且为双行程调节。

如图2-图4所示，所述缸尾单元包括缸底盖1与缸尾部11；所述缸底盖1与缸尾部11经螺栓固接；所述行程调节单元包括抵杆61；所述抵杆61与缸底盖1中心转动连接，且抵杆61贯穿缸尾部11；采用抵杆61与活塞杆5的尾部进行配合，在活塞杆5收缩时，其尾部会与抵杆61滑动配合；所述缸尾部11朝向缸底盖1的一侧嵌入连接有轴承12，且抵杆61中部贯穿轴承12；轴承12作为机械元件，可将轴与轴座之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，降低摩擦系数，提高抵杆61转动的顺畅度；所述缸尾部11朝向缸筒2的一侧嵌入连接有第一导向套13，且抵杆61头部贯穿第一导向套13；设置第一导向套13，可限制抵杆61转动时与缸筒2同轴线，保持抵杆61稳定转动是限制活塞杆5收缩轴向平衡的基础。

如图5所示，所述缸尾部11中开设有第二腔体14，且抵杆61活动连接在第二腔体14中；所述第二腔体14与缸筒2内部的第一腔体21连通；第二腔体14与第一腔体21连通，可用作为延长缸筒2内第一腔体21行程的基础，在液压缸行程调节时，以第一腔体21的长度作为行程一，且以第一腔体21、第二腔体14的总长度作为行程二，以此实现液压缸双行程调节；所述抵杆61中部设有螺纹，且螺纹上螺纹配合有滚珠螺母支座62；滚珠螺母支座62与抵杆61螺纹配合，可在抵杆61转动时，带动滚珠螺母支座62水平滑动于抵杆61中部，滚珠螺母支座62用于限制活塞杆5回缩时的行程，其初始位置在第一腔体21与第二腔体14的交界面，此时活塞杆5的行程等于第一腔体21的长度，当滚珠螺母支座62朝向远离活塞杆5的方向移动时，活塞杆5的行程具体等于第一腔体21长度与第一腔体21、第二腔体14交界面至滚珠螺母支座62侧面间距的总和，其中活塞杆5尾部与滚珠螺母支座62侧壁贴合即为活塞杆5回缩的极限位置。

如图4至图5所示，所述缸尾部11底部连通第一油路31，且第一油路31与第二腔体14连通；所述抵杆61尾部固接有桨叶63；所述桨叶63与第一油路31的内出口对应；在利用第一油路31向缸筒2内给入油液时，给入的油液作用于桨叶63上，由于桨叶63的曲率，使得油液对桨叶63的叶片上下表面产生不同压力，促进桨叶63旋转，当桨叶63旋转时，可带动同轴的抵杆61转动，从而使得滚珠螺母支座62能够水平滑动在抵杆61中部直至滑动至螺纹末端不再滑动，实现滚珠螺母支座62位置的调整，即活塞杆5缩回时的行程得到调整；与此对应的是，在活塞杆5回缩时，不通过第一油路31出油，需要通过第二油路32出油，此时油液不经过第一油路31回收，即不会对桨叶63上下叶片产生压力，且位于第二腔体14内的油液通过第二油路32回收，即便对桨叶63叶片产生压力，也只能带动叶片产生与通过第一油路31给油一样的转动方向，由于螺纹长度有限，在滚珠螺母支座62调整至极限位置时，不会再滑动，因此液压缸调整后的行程不发生变化，起到锁定效果。

如图1至图3所示，所述缸筒2两端设置法兰，且缸筒2通过螺栓贯穿法兰与缸头单元、缸尾单元固接；所述缸尾单元包括缸顶盖4与缸头部41；所述缸顶盖4背离缸筒2的一侧嵌入连接有第二导向套42；所述活塞杆5贯穿第二导向套42；在缸筒2两端设置法兰，可通过螺栓与缸头单元与缸尾单元连接，降低了生产和组装的复杂程度，同时，第二导向套42可保持活塞杆5伸缩的轴向平衡。

如图5所示，所述活塞杆5朝向缸尾部11的一端开设有接触腔52，且接触腔52的内径大于抵杆61的外径；所述接触腔52内底面固接有弹簧53，且弹簧53朝向抵杆61的一端固接有接触板54；所述接触板54滑动连接在接触腔52内壁上，且接触板54朝向缸尾部11的一侧开设有与抵杆61对应的定位槽；现有技术中，在缸底盖1中存在缓冲套，用于与活塞杆5的尾部接触，在活塞杆5快速回缩时，起到缓冲效果，由于该方案中，以滚珠螺母支座62限制活塞杆5完全缩回的行程，且滚珠螺母支座62中部设有抵杆61，因此为了避免活塞杆5回缩受到抵杆61影响，且为了弥补活塞杆5回缩时的缓冲效果，在活塞杆5回缩时，同心设置的抵杆61与活塞杆5逐渐接近，并进入活塞杆5尾部的接触腔52中，继而抵杆61会接触接触板54，通过挤压接触腔52内的接触板54，使得弹簧53发生挤压形变，实现对活塞杆5回缩时的缓冲效果，且不会由于抵杆61的存在，影响活塞杆5的回缩行程。

如图7所示，所述活塞杆5上滑动配合有对准单元，且对准单元包括护套7；所述护套7的内侧开设有多个凹槽，且凹槽内铰接有摆臂71；所述摆臂71一端铰接于凹槽内，且摆臂71另一端转动连接有滚轮72；所述滚轮72与活塞杆5外壁滚动配合；极少情况下，活塞杆5会由于负载过大而导致其在伸出时，产生偏离缸筒2中轴线的运动，从而在后续使用中，出现液压缸精度下降的问题，为了规避该问题，于缸筒2中设置对准单元，在活塞杆5伸出或回缩过程中，以滚轮72接触活塞杆5外壁，起到引导和纠正目的，同时，摆臂71与凹槽之间设置同轴布置的扭簧，可使用活塞杆5伸出或回缩，产生不同方向的引导，从而对不同方向发生的负载进行缓冲吸收。

如图7所示，所述护套7的外壁中部开设有多个活动槽，且多个活动槽呈圆周阵列方式布置；所述活动槽内滚动连接有滚珠73，且滚珠73为陶瓷材质；护套7的位置并不是固定的，因此，在护套7上设置滚珠73，依赖于滚珠73，使得护套7可自由滑动在缸筒2的内壁上，产生轴向的位移，适应于活塞杆5的伸缩效果。

如图2至图3所示，所述活塞51外壁套接有多个O型密封圈；所述缸底盖1、缸尾部11之间对应设置有O型密封圈，且缸顶盖4与缸头部41之间对应设置有O型密封圈；设置的O型密封圈，起到密封效果，防止工作时缸筒2内进气导致缸筒2内压力不足，无法产生足够的承载效果。

如图2所示，所述缸尾部11朝向缸筒2的一端经螺栓固接有安装板15，且安装板15位于第二腔体14与第一腔体21交接处；所述抵杆61贯穿安装板15中部；所述滚珠螺母支座62位于安装板15朝向缸筒2的一侧，且桨叶63位于安装板15朝向缸尾部11的一侧；安装板15的设置，可用于方便安装桨叶63、抵杆61。

实施例二

如图8所示，为了防止活塞杆5伸出或是回缩时的速度，避免液压油路压力不足而产生坠落效果，给与活塞杆5头部一定的阻尼效果，以此实现对活塞杆5自由坠落时的减速效果，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述第二导向套42的外壁上垂向螺纹配合有螺杆43，且螺杆43底部经刚性弹簧固接有抵块；所述螺杆43沿第二导向套42外壁圆周阵列布置多个；采用人工拧螺杆43的方式，调节抵块与活塞杆5的作用力大小，通过设置抵块，给予活塞杆5轴向的摩擦力，从而实现在油路失效情况下，对自由坠落的活塞杆5产生阻尼效果，实现对活塞杆5的减速效果，非必要情况下，也可反向拧出螺杆43，取消对活塞杆5施加的摩擦力。

工作原理：现有技术中，采用垫片进行液压缸行程的调整，需要停机，切断油路，且将液压缸拆解，再增加垫片，由于垫片属于外部连接件，因此其表面或是多个垫片组合时，其相邻面之间若是存在灰尘或是杂质，则会直接影响到液压缸行程的调整，导致调整后的液压缸行程出现误差，在应用于有高精度需求的领域时，易产生严重的影响；除此之外，现有技术中对于行程调整，一般采用调整液压缸位置实现，该种方式无法准确调整液压缸位置，导致在应用于高精度需求的领域时，仍会产生严重的影响；同时现有技术中还存在利用多层套管布置在缸筒2内，且多层套管之间设置不同刚性的弹簧，在油液挤压作用下，实现对活塞杆5长度的调节，但是，基于相关技术，缸筒2内给入油液的压力只与活塞杆5所承受负载有关，换句话说，在油液提供足够压力情况下，多层套管只会完全展开，并不能通过给入油液的压力来控制多层套管的展开方式；

该设备在使用时，利用第一油路31、第二油路32、第三油路33分别进出油实现对活塞杆5行程的调节，具体为滚珠螺母支座62初始位置设置在第一腔体21与第二腔体14的交界面，此时第一腔体21长度对应于活塞杆5的行程，同时该阶段通过第二油路32进出油，通过第三油路33出进油，实现活塞杆5伸出和回缩的调整，而在需要增加或是调整活塞杆5行程时，采用第一油路31进油、第二油路32出油配合第三油路33出进油，即可在第一油路31进油时，利用油液作用桨叶63，实现桨叶63的转动，利用桨叶63转动，带动同轴的抵杆61转动，抵杆61中部的螺纹也会同步与滚珠螺母支座62产生螺纹配合，进而带动滚珠螺母支座62位置调整，螺纹的长度有效，在输入大量油液时，只能作用其由一端移动至另一端，因此移动至另一端的滚珠螺母支座62与第一腔体21、第二腔体14交界面的间距加上第一腔体21长度即为调整后的活塞杆5行程，且由第二油路32出油，存于第一腔体21、第二腔体14内的油液均会汇集在第二油路32处，由第二腔体14内的油液驱动桨叶63旋转，桨叶63保持与第一油路31进油时相同的旋转方向，由于螺纹长度有限，因此滚珠螺母支座62不会再发生位置变化，此后若要保持该种行程，只需通过第一油路31进油、第二油路32出油配合第三油路33出进油即可；其中，采用第一油路31进出油配合第三油路33出进油，会使得油液反向移动，则会令桨叶63产生反向旋转，此时滚珠螺母支座62复位至初始位置；

除此之外，在缸底盖1中存在缓冲套，用于与活塞杆5的尾部接触，在活塞杆5快速回缩时，起到缓冲效果，由于该方案中，以滚珠螺母支座62限制活塞杆5完全缩回的行程，且滚珠螺母支座62中部设有抵杆61，因此为了避免活塞杆5回缩受到抵杆61影响，且为了弥补活塞杆5回缩时的缓冲效果，在活塞杆5回缩时，同心设置的抵杆61与活塞杆5逐渐接近，并进入活塞杆5尾部的接触腔52中，继而抵杆61会接触接触板54，通过挤压接触腔52内的接触板54，使得弹簧53发生挤压形变，实现对活塞杆5回缩时的缓冲效果，且不会由于抵杆61的存在，影响活塞杆5的回缩行程；同时在极少情况下，活塞杆5会由于负载过大而导致其在伸出时，产生偏离缸筒2中轴线的运动，从而在后续使用中，出现液压缸精度下降的问题，为了规避该问题，于缸筒2中设置对准单元，在活塞杆5伸出或回缩过程中，以滚轮72接触活塞杆5外壁，起到引导和纠正目的，同时，摆臂71与凹槽之间设置同轴布置的扭簧，可使用活塞杆5伸出或回缩，产生不同方向的引导，具有一定的适用性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。