一种机械支撑自锁液压缸的制作方法与工艺

本发明属于液压缸技术领域，涉及一种机械支撑自锁液压缸。

背景技术：
液压缸作为一种液压系统执行元件，它在运动和停止工作时都能承受大负载，是工程平台起重升降调整的理想自动化装置。但普通液压缸本身不具备稳定的精确位置定位功能也即液压缸锁紧定位功能，在工程设备位置需要长期支撑的工况场合普通液压缸更无法满足要求。实现液压缸锁紧定位功能有液压系统锁紧回路和采用机械锁紧方式两种方法。液压系统锁紧回路的液压缸锁紧定位功能由于液压系统内部元件油液泄露无法避免故仅适合于锁紧定位短期工况场合；而目前常见的采用机械锁紧方式的液压缸大都是靠摩擦力抱紧活塞杆来实现锁紧，由于摩擦力有限使得锁紧力受到一定限制。此外有采用液压缸内置螺杆靠蜗轮蜗杆机械锁紧，也因为蜗轮蜗杆锁紧机械间隙不能抵抗较大的震动，存在锁紧不可靠性。也有论文提出螺旋自锁紧液压缸，但要求该内置螺杆与活塞同步随动，同样因为液压内部泄露使得该同步控制难以保证，存在设想实现困难的问题。

技术实现要素：
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种机械支撑自锁液压缸，它能够全程无需人工锁紧，可随时进行高度位置液压无级调整升降，随后进行高度位置液压自动化机械自锁，并且自锁时呈完全机械支撑锁紧状态，具有调整方便，安全可靠等特点。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机械支撑自锁液压缸，包括位于缸筒内的活塞杆，活塞杆在杆轴外圆具有键槽，键槽配键后该活塞杆插入缸头在缸头上端的导向孔成为头杆密封滑动副，缸头下端具有键槽孔，该键槽孔作为头杆防转滑动副，活塞杆的活塞外圆与缸筒内圆成为缸筒密封滑动副，在该活塞杆的活塞端具有自锁升角内螺纹孔，螺纹空心支撑柱通过自锁升角外螺纹旋入防转活塞杆的内螺纹孔后成为杆柱自锁螺纹副，在螺纹空心支撑柱内具有空心的花键槽内孔，该花键槽内孔内插入有旋转花键轴，该旋转花键轴与螺纹空心支撑柱的花键槽内孔成为旋转驱动柱轴滑动副，该旋转花键轴下尾端插入缸底内孔成为缸底定位密封旋转副。所述旋转花键轴上端具有外花键从而能够插入螺纹空心支撑柱的花键槽内孔内。在所述旋转花键轴下尾端设有花键槽内孔。在所述缸筒底部固定有旋转液压马达，旋转液压马达的输出旋转轴插入旋转花键轴下尾端的花键槽内孔成为旋转驱动定位副。本发明的有益效果是：继承了普通液压缸在活塞杆承受大负载时自由无级调整升降位置的特性；同时具有精确位置定位功能，该定位功能由螺纹空心支撑柱动作至压紧缸底来完成任意位置的机械自锁可靠定位；本装置的机械自锁定位动作能够在活塞杆升降调整到要求位置后再由缸底外置旋转液压马达自动化旋转驱动完成。附图说明图1是本发明结构示意图；图2是本发明升降调整状态图；图3是本发明机械自锁状态图。图中：1-防转活塞杆，2-螺纹空心支撑柱，3-旋转花键轴，4-旋转液压马达，5-花键，6-缸筒。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。参见图1-图3，一种机械支撑自锁液压缸，包括位于缸筒6内的防转活塞杆1，防转活塞杆1在杆轴外圆具有键槽，键槽配花键5后该防转活塞杆1插入缸头在缸头上端的导向孔成为头杆密封滑动副，缸头下端具有键槽孔，该键槽孔作为头杆防转滑动副，活塞杆的活塞外圆与缸筒6内圆成为缸筒6密封滑动副，在该防转活塞杆1的活塞端具有自锁升角内螺纹孔，螺纹空心支撑柱2通过自锁升角外螺纹旋入防转活塞杆1的内螺纹孔后成为杆柱自锁螺纹副，在螺纹空心支撑柱2内具有空心的花键槽内孔，该花键槽内孔内插入有旋转花键轴3，该旋转花键轴3与螺纹空心支撑柱2的花键槽内孔成为旋转驱动柱轴滑动副，该旋转花键轴3下尾端插入缸底内孔成为缸底定位密封旋转副。所述旋转花键轴3上端具有外花键从而能够插入螺纹空心支撑柱2的花键槽内孔内。在所述旋转花键轴3下尾端设有花键槽内孔。所述缸筒6底部固定有旋转液压马达4，旋转液压马达4的输出旋转轴插入旋转花键轴3下尾端的花键槽内孔成为旋转驱动定位副。实际使用时，首先防转活塞杆1位于静置状态，参见图2，工作开始后，防转活塞杆1在承受大负载时液压自由无级调整升降到预定位置。此时处于液压系统回路锁紧状态,；参见图3，经过由旋转液压马达4旋转驱动旋转花键轴3,，而旋转花键轴3同时随动旋转驱动螺纹空心支撑柱2，使螺纹空心支撑柱2螺旋向下移动至缸底压紧，此时螺纹空心支撑柱2通过杆柱自锁螺纹副顶紧防转活塞杆1，使防转活塞杆1呈完全机械支撑状态，随后液压系统回路完全卸去压力，停止供油。至此，液压缸机械自锁。本发明继承了普通液压缸在活塞杆承受大负载时自由无级调整升降位置的特性；同时具有精确位置定位功能，该定位功能由螺纹空心支撑柱2动作至压紧缸底来完成任意位置的机械自锁可靠定位；本装置的机械自锁定位动作能够在活塞杆升降调整到要求位置后再由缸底外置旋转液压马达4自动化旋转驱动完成。