三工位双作用双杆液压缸制造技术

本实用新型专利技术提供的一种三工位双作用双杆液压缸，由下端盖、缸体、下大活塞、活塞杆、上大活塞、上端盖等部分组成，它通过下端盖固定于主轴变速箱体上，下端盖和上端盖分别与缸体固连在一起，上大活塞和下大活塞分别装配于缸体的上下两腔内，可在缸体内上下移动，并且分别套在活塞杆上，活塞杆上下分别贯穿于上端盖和下端盖的中心伸出缸外，可上下移动。当液压缸的上腔通入液压油时，活塞杆就会移动并停留在最下端的位置；当下腔通入液压油时，活塞杆就会移动并停留在最上端的位置；而当上下腔同时通入液压油时，活塞杆就会移动并停留在中间的位置，这样可通过一个液压缸实现三个挡位的精确控制，特别适用于数控机床的挡位控制。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种液压装置，特别是双杆液压缸的

技术介绍
随着机床制造业和液压技术的不断发展，液压技术在机床领域的应用日益广泛， 尤其是在数控机床上的应用更是普遍。当今的数控机床多是机、电、液一体化的机床，液压技术的应用极为普遍。随着材料技术的不断发展，各种新兴材料在制造领域的应用日益广泛，尤其是在航空制造领域，既有材质较软的铝合金，又有硬度较高的钛合金，既有新兴的复合材料，又有普通的炭素钢。对于铝合金材料的加工需要较高的主轴转速；对于钛合金、炭素钢等这些难加工的材料需要机床的主轴具有低速大扭矩的加工特性；而对于复合材料的加工，转速既不能太高，也不能太低。为了提高数控机床的适应性和加工范围，就要求其必须既要具有高转速加工的能力，又要具有低速大扭矩加工的能力，其转速范围必须能够实现几十转到上万转的变化。因此，这样的数控机床必须具有一套变速机构，才能够实现高速加工和低速大扭矩加工的能力。传统的普通机床的变速机构多是通过多个手柄手动控制多个拨差，拨动滑移齿轮实现挡位变化的，从而实现多转速变换输出。数控机床如果再采用这样的手动变速机构，就太落后了，无法实现自动控制，效率低。数控机床的变速机构多是通过液压缸控制拨差，带动滑移齿轮实现挡位自动变化的。目前，具有变速机构的数控机床大多具有两个挡位或三个挡位，我们知道普通的液压缸只具有两个工位(缸杆完全伸出和完全缩回两个位置)，要想通一个普通的液压缸实现三个位置的精确控制和定位是不可能的，因此两个挡位的控制都是通过一个液压缸来实现的，而三个挡位的控制都是通过两个液压缸相互配合来实现的。可见，具有三个挡位的数控机床，其变速机构就显得比较复杂，液压元件、管路较多，控制起来比较烦琐，我们知道液压元件、管路越多，其泄漏点就越多，泄漏的可能性就越大，这样势必会对工作环境造成较大的污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过一个三工位液压缸实现三个工位的精确控制，使液压系统大大简化，减少泄漏和污染，可以使机床等设备既可高速转动，又可低速大扭矩工作，从而满足不同的工作要求。本专利技术实现上述目的的方案一种三工位双作用双杆液压缸，包括缸体、活塞杆、 下大活塞和上大活塞，缸体内壁中部具有环形凸台，将缸体分为上腔和下腔，下大活塞安装于下腔，上大活塞安装于上腔。三工位双作用双杆液压缸的活塞杆中部具有台阶a，台阶a两侧具有小于台阶a的台阶b和台阶c，台阶a外径小于凸台内径。三工位双作用双杆液压缸的下大活塞套装于活塞杆的台阶C，上大活塞套装于活塞杆的台阶b。三工位双作用双杆液压缸的缸体沿凸台制有通孔。当液压缸的上下腔通入液压油的时候，液压缸的活塞及活塞杆就会移动到相应的位置，并停留在该位置。比如当液压缸的上腔通入液压油时，活塞杆就会移动并停留在最下端的位置；当下腔通入液压油时，活塞杆就会移动并停留在最上端的位置；而当上下腔同时通入液压油时，活塞杆就会移动并停留在中间的位置。本专利技术相比于现有技术具有如下优点(1)本专利技术提供的一种三工位双作用双杆液压缸，一个液压缸就能够实现三个位置的精确控制和定位。而常用的普通液压缸只具有两个工位(缸杆完全伸出和完全缩回两个位置)，要想通一个普通的液压缸实现三个位置的精确控制和定位是不可能的，因此一个普通的液压缸只能实现两个挡位的控制，而三个挡位的控制必须通过两个液压缸相互配合才能实现。(2)利用本专利技术提供的三工位双作用双杆液压缸进行三个挡位控制的数控机床， 与利用普通的液压缸进行三个挡位控制的数控机床相比，液压系统得到了简化，液压元件、 管路较少，控制简单，可能的泄漏点少，对环境污染小。附图说明图1三工位双作用双杆液压缸示意图图2三工位双作用双杆液压缸在机床处于“低速挡”时的全剖视图。图3三工位双作用双杆液压缸在机床处于“高速挡”时的全剖视图。图4三工位双作用双杆液压缸在机床处于“空挡”时的全剖视图。图中1.下端盖，2.缸体，3.下大活塞，4.活塞杆，5.上大活塞，6.上端盖，7.检测块，8.检测开关，9.检测开关，10.检测开关，11.支架，12.B油口，13.上腔，14.台阶b， 15.凸台，16.台阶a，17.下腔，18. A油口，19.台阶c，20.变速箱体，21.花键轴，22.滑移齿轮组，23.拨叉。具体实施方式下述实施例是以数控机床的应用为例，但并不限于此应用范围。见图1、三工位双作用双杆液压缸包括下端盖1、缸体2、下大活塞3、活塞杆4、上大活塞5、上端盖6 ；下端盖1和上端盖6分别与缸体2固连在一起，上大活塞5和下大活塞 3分别装配于缸体2的上下两腔内并可上下移动，并且分别套在活塞杆4上，活塞杆4上下分别贯穿于上端盖6和下端盖1的中心伸出缸外，可上下移动。三工位双作用双杆液压缸安装在数控机床的主轴变速箱上，在箱体外侧的活塞杆上安装一个检测块，在同侧的油缸端盖上安装一个检测开关支架，在支架上安装三个检测开关，同时又在箱体里面的活塞杆上安装一个拨叉，拨叉与花键轴上的滑移齿轮组相联。这三个位置，每个位置都会有一对不同的齿轮相互啮合(如果某机床有一个空挡的位置，则此位置没有齿轮相互啮合，传动链处于完全脱离状态，用手就可以轻松的转动主轴)，每个位置也都有一个不同的检测开关接通，并发出到位信号，从而实现了数控机床的三个挡位的精确控制。见图2、在活塞杆4的上端固定一个检测块7，同时在上端盖6上固定一个支架11， 支架11上安装三个检测开关(8、9、10)。在活塞杆的下端固连一个拨叉23，拨叉23与花键轴21上的滑移齿轮组22相联(滑移齿轮组可沿花键轴上下移动)。当液压油经B油口 12 进入液压缸的上腔13时，液压力作用在上大活塞5上表面及活塞杆4的台阶bl4的上侧面上，从而推动上大活塞5和活塞杆4 一同向下移动，与此同时带动活塞杆4上端的检测块7 和下端的拨叉23及与拨叉相联的滑移齿轮组22与活塞杆一起向下移动，当上大活塞5移动到与缸体2中部的凸台15相接触时停止移动，此时活塞杆4的中部台阶al6与下大活塞 3相接触，在作用在台阶bl4上侧面上的液压力作用下，活塞杆4带动下大活塞3继续向下移动，直到下大活塞3与下端盖1相接触，此时最下面的一对齿轮相啮合，机床进入低速挡状态，检测块7停留在了最下面的检测开关10的位置，最下面的检测开关10接通，发出信号告诉控制系统低速挡齿轮啮合已经到位，随时可以启动主轴，从而实现了数控机床的一个挡位变换；如图3所示，当液压油经A油口 18进入液压缸的下腔17时，液压力作用在下大活塞3下表面及活塞杆4的台阶cl9的下侧面上，从而推动下大活塞3和活塞杆4 一同向上移动，与此同时带动活塞杆4上端的检测块7和下端的拨叉23及与拨叉相联的滑移齿轮组 22与活塞杆一起向上移动，当下大活塞3移动到与缸体2中部的凸台15相接触时停止移动，此时活塞杆4中部的台阶al6的上侧面与上大活塞5相接触，在作用在活塞杆4的台阶 cl9的下侧面上的液压力作用下，活塞杆4带动上大活塞5继续向上移动，直到上大活塞5 与上端盖6相接触，此时最上面的一对齿轮相啮合，机床进入高速挡状态，检测块7停留在了最上面的检测开关8的位置，最上面的检测开关8接通，发出信号告诉控制系统高速挡齿轮啮合已经到位，随时可以启动主轴，从而实现了数控机床的第二个挡位变换；如图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种三工位双作用双杆液压缸，包括缸体（２）、活塞杆（４）、下大活塞（３）和上大活塞（５），其特征在于，缸体（２）内壁中部具有环形凸台（１６），将缸体（２）分为上腔（１３）和下腔（１７），下大活塞（３）安装于下腔，上大活塞（５）安装于上腔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于方，黄中平，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：90