多级伸缩油缸及起重机的制作方法

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种多级伸缩油缸及起重机。

背景技术：

目前的伸缩臂架系统中，伸缩臂多使用两级伸缩油缸，此种油缸结构比较复杂，缸筒一般包括油道，油道可以使用深孔钻头加工，但缺点是对钻孔直线度要求非常高，且一般缸筒壁厚都比较小，因此很难保证直线度；另外钻头长度有限，很难加工长油缸。油缸的缸筒也可以使用两个套筒焊接，中间留一定间隙形成环形油道连通缸筒内外两侧的有杆腔，此种方法为保证缸筒的强度及稳定性必须增加每个套筒的壁厚，使得油缸的整体尺寸增大，在臂架结构内部空间布置困难，从而就需要增加臂架的尺寸，进而增加了臂架的重量。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多级伸缩油缸及起重机，以解决现有技术中油缸尺寸太大而相应增加了伸缩臂重量的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种多级伸缩油缸，所述多级伸缩油缸包括由内至外套接的活塞杆、至少一级内缸筒以及外缸筒，每级所述内缸筒包括第一套筒和套设于所述第一套筒外壁的第二套筒，所述第一套筒的外壁与所述第二套筒的内壁接触，所述第一套筒与所述第二套筒在两端相互密封连接，所述第一套筒的外壁和/或第二套筒的内壁上开设有多个油槽，所述油槽用以连通所述内缸筒内外两侧的有杆腔。

进一步地，多个所述油槽均匀间隔布置；和/或，所述油槽的横截面为弧形、矩形或V形。

进一步地，所述油槽沿所述内缸筒的轴向设置，所述油槽的一端通过所述第一套筒上的第一通孔与所述内缸筒内侧的有杆腔连通，所述油槽的另一端通过所述第二套筒上的第二通孔与所述内缸筒外侧的有杆腔连通。

进一步地，所述内缸筒还包括包覆在所述第二套筒靠近无杆腔的一端的第一限位套，所述第一限位套位于所述内缸筒外侧的有杆腔内，所述第一限位套上开设有第一过孔，所述第一过孔与所述第二通孔连通。

进一步地，所述第一过孔靠近所述第二通孔的一端的孔径大于所述第二通孔的孔径。

进一步地，所述活塞杆包括安装块、活塞座、杆筒以及穿设在所述杆筒与所述活塞座内的芯管，所述安装块连接在所述杆筒的头部，所述活塞座连接在所述杆筒的尾部，所述芯管与所述杆筒之间形成所述第一工作油路，所述芯管内形成所述第二工作油路，所述第一工作油路通过所述活塞座上的第三通孔连通所述活塞杆外侧的有杆腔，所述第二工作油路连通无杆腔。

进一步地，所述活塞杆还包括包覆在所述杆筒靠近无杆腔一端的第二限位套，所述第二限位套上开设有第二过孔，所述第二过孔与所述第三通孔连通。

进一步地，所述活塞座还包括与所述第三通孔连通的导流结构，所述导流结构的通径在与所述第一工作油路的连通端形成扩口状。

进一步地，多个所述无杆腔相互连通。

根据本发明的另一方面，还提供了一种起重机，所述起重机包括伸缩臂和上述的多级伸缩油缸，所述多级伸缩油缸安装在所述伸缩臂内。

根据本发明的另一方面，还提供了一种起重机，所述起重机包括伸缩臂、上述的多级伸缩油缸和伸缩平衡阀，所述多级伸缩油缸安装在所述伸缩臂内，所述伸缩平衡阀设置在所述安装块的一端，所述第一工作油路和所述第二工作油路分别与所述伸缩平衡阀连接。

本发明提供的多级伸缩油缸，包括至少一级内缸筒，内缸筒包括相互接触且相互密封连接的第一套筒和第二套筒，第二套筒套设于第一套筒的外壁，由于第一套筒和第二套筒相互接触，在不减小内缸筒强度的基础上，减小了内缸筒的尺寸；同时，在第一套筒的外壁和/或第二套筒的内壁上开设多个油槽，用于连通内缸筒内外两侧的有杆腔。

本发明提供的起重机包括伸缩臂和设置在伸缩臂内的上述多级伸缩油缸，由于多级伸缩油缸的第一套筒和第二套筒相互接触，减小了多级伸缩油缸的尺寸，从而在不影响伸缩臂强度的情况下减小了伸缩臂的横截面尺寸及重量。

本发明提供的起重机包括设置在活塞杆的安装块上的伸缩平衡阀，伸缩平衡阀与第一工作油路、第二工作油路均直接连通，无需外接管路，结构简单，且伸缩平衡阀同时与第一工作油路、第二工作油路连通，能够保证多级伸缩油缸的伸缩稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的多级伸缩油缸的剖面图；

图2为图1中的局部放大图；

图3为图1中的A-A剖面图。

附图标记说明：

100、活塞杆；110、安装块；120、活塞座；121、第三通孔；122、导流结构；130、杆筒；140、芯管；150、第一工作油路；160、第二工作油路；170、第二限位套；171、第二过孔；

200、内缸筒；210、第一套筒；211、第一通孔；220、第二套筒；221、第二通孔；230、第一限位套；231、第一过孔；240、油槽；

300、外缸筒；310、导向套；400、有杆腔；500、无杆腔。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

在本发明中的“第一”、“第二”等描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或顺序。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

参照图1至图3，本实施例提供了一种多级伸缩油缸，多级伸缩油缸包括由内至外套接的活塞杆100、至少一级内缸筒200以及外缸筒300，每级内缸筒200包括第一套筒210和套设于第一套筒210外壁的第二套筒220，第一套筒210的外壁与第二套筒220的内壁接触，第一套筒210与第二套筒220在两端相互密封连接，第一套筒210的外壁和/或第二套筒220的内壁上开设有多个油槽240，油槽240用以连通内缸筒200内外两侧的有杆腔400。密封连接可选为焊接。

现有技术中，伸缩油缸的缸筒一般为单层筒，也有的为包括内筒和外筒的双层筒，为避免在单层筒上加工油道，内筒与外筒不接触，两者之间间隔设置形成环形油道，用来连通缸筒内外两侧的有杆腔。而本申请的内缸筒200设置相互接触且两端相互密封的第一套筒210和第二套筒220，第二套筒220套设于第一套筒210的外壁，第一套筒210的外壁或者第二套筒220的内壁开设有多个油槽240，也可以第一套筒210的外壁和第二套筒220的内壁同时开设多个油槽240，油槽240用来连通内缸筒200内外两侧的有杆腔400。油槽240可以在第一套筒210、第二套筒220密封连接之前开设在第一套筒210的外壁、第二套筒220的内壁上，比现有技术中在单层缸筒的中间钻孔开设油道的操作简单。相较而言，为了使多级伸缩油缸的缸筒达到要求的强度，现有技术中双层筒中内筒与外筒的厚度以及与两者之间的油道尺寸之和都要大于本申请中第一套筒210与第二套筒220的厚度之和，即相对于现有技术的双层筒油缸，在油缸的同等强度下，本申请的多级伸缩油缸大约可节省两个套筒的壁厚和两个油道的厚度。

上述多级伸缩油缸包括至少一级内缸筒200，内缸筒200包括相互接触且相互密封连接的第一套筒210和第二套筒220，第二套筒220套设于第一套筒210的外壁，在不减小内缸筒200强度的基础上，减小了内缸筒200的尺寸，从而减小了多级伸缩油缸的整体尺寸。同时，在第一套筒210的外壁和/或第二套筒220的内壁上开设多个油槽240，用于连通内缸筒200内外两侧的有杆腔400。本申请在解决油缸尺寸太大而相应增加了伸缩臂的横截面尺寸和重量的技术问题的同时，使油缸的内缸筒200强度和内缸筒200与有杆腔400的通油不受影响。

进一步地，多个油槽240均匀间隔布置油槽240在第一套筒210的外壁和/或第二套筒220的内壁均匀间隔布置，能够使内缸筒200与内缸筒200内外两侧的有杆腔400通油稳定，提升多级伸缩油缸的微动性。可选地，油槽240的横截面为弧形、矩形或V形，这些常规的形状便于油槽的加工。可以理解的是，油槽240的横截面可以根据需要设计成多边形或异形。

在一些实施例中，油槽240沿内缸筒200的轴向设置，油槽240的一端通过第一套筒210上的第一通孔211与内缸筒200内侧的有杆腔400连通，油槽240的另一端通过第二套筒220上的第二通孔221与内缸筒200外侧的有杆腔400连通。油槽240通过设置在其两端的第一通孔211、第二通孔221分别与内缸筒200内外侧的有杆腔400连通，在油缸伸出或者缩回时保证有杆腔400内油路畅通。

进一步地，内缸筒200还包括包覆在第二套筒220靠近无杆腔500的一端的第一限位套230，第一限位套230位于内缸筒200外侧的有杆腔400内，第一限位套230上开设有第一过孔231，第一过孔231与第二通孔221连通。第二套筒220的尾部即靠近无杆腔500的一端包覆第一限位套230，第一限位套230与第二套筒220焊接连接。当内缸筒200伸出到位时，第一限位套230与相邻内缸筒200或者外缸筒300头部的导向套310抵接，以保证油槽240两端的第一通孔211与第二通孔221一直保证通油。第一限位套230上的第一过孔231与第二通孔221匹配，使第一限位套230包覆在第二套筒220的尾部，但不会妨碍油路通油。

进一步地，第一过孔231靠近第二通孔221的一端的孔径大于第二通孔221的孔径。第一过孔231的下端靠近第二通孔221的孔径设计要比第二通孔221本身的孔径要大，使第一过孔231与第二通孔221更容易装配，降低了孔的加工精度要求和装配的精度要求，保证第一通孔211与第二通孔221的通油效率，提升多级伸缩油缸的微动性。

在一些实施例中，活塞杆100内设置了第一工作油路150，第一工作油路150与有杆腔400连通；还设置了第二工作油路160，第二工作油路160与无杆腔500连通。具体地，活塞杆100包括安装块110、活塞座120、杆筒130以及穿设在杆筒130与活塞座120内的芯管140，安装块110连接在杆筒130的头部，活塞座120连接在杆筒130的尾部，芯管140与杆筒130之间形成第一工作油路150，芯管140内形成第二工作油路160，第一工作油路150通过活塞座120上的第三通孔121连通活塞杆100外侧的有杆腔400。

进一步地，活塞杆100还包括包覆在杆筒130靠近无杆腔500一端的第二限位套170，第二限位套170上开设有第二过孔171，第二过孔171与第三通孔121连通。活塞杆100的杆筒130尾部即靠近无杆腔500的一端包覆第二限位套170，第二限位套170位于有杆腔400内。第二限位套170与杆筒130焊接连接。当活塞杆100伸出到位时，第一限位套230与相邻内缸筒200头部的导向套310抵接，以保证油槽240的第一通孔211、杆筒130尾部的第三通孔121一直保持通油。第二限位套170上的第二过孔171与杆筒130尾部的第三通孔121匹配，使第二限位套170包覆在杆筒130的尾部但不会影响有杆腔400与第一工作油路150之间通油。

进一步地，第二过孔171靠近第三通孔121的一端的孔径大于第三通孔121的孔径。与上述第一过孔231、第二通孔221的结构设置类似，使第二过孔171与第三通孔121更容易装配，降低了孔的加工精度要求和装配的精度要求，保证第三通孔121的通油效率，提升多级伸缩油缸的微动性。

进一步地，活塞座120还包括与第三通孔121连通的导流结构122，导流结构122的通径在与第一工作油路150的连通端形成扩口状。在第一工作油路150的末端设置导流结构122，导流结构122上与第一工作油路150的连通端设置为扩口状，导流结构122与第三通孔121连通。第三通孔121与导流结构122连通有杆腔400与第一工作油路150，导流结构122设置在第三通孔121的下端并且导流结构122的一端设为扩口状，能够缓冲流速，使通油更加平稳，减少多级伸缩油缸在伸缩时产生的抖动现象。

进一步地，多个无杆腔500相互连通。多个无杆腔500不需要通过活塞上的通油孔连通，而是直接连通，一方面减轻了内缸筒200的重量，另一方面不需要在活塞上加工通油孔，降低了制作难度，提高了加工效率。

上述多级伸缩油缸以两级伸缩为例，说明多级伸缩油缸的伸缩过程。假设活塞杆100固定，油缸的伸缩过程如下：

两级伸缩油缸的伸出过程：通过第二工作油路160进油到无杆腔500，油压增大压迫外缸筒300的尾端使外缸筒300伸出，外缸筒300与内缸筒200之间的有杆腔400有回油趋势，压力油通过第一限位套230上的第一过孔231和第二套筒220上的第二通孔221进入油槽240，并经过油槽240另一端设置在第一套筒210上的第一通孔211进入内缸筒200内侧的有杆腔400，然后压力油通过第二限位套170的第二过孔171、活塞杆100上设置的第三通孔121和导流结构122进入第一工作油路150，并从第一工作油路150回油。外缸筒300持续伸出直到外缸筒300头部的导向套310与内缸筒200尾部的第一限位套230抵接。此时，无杆腔500内的油压继续增大，内缸筒200开始伸出，内缸筒200内侧的有杆腔400有回油趋势，压力油通过第二限位套170的第二过孔171、活塞杆100上设置的第三通孔121和导流结构122进入第一工作油路150，并从第一工作油路150回油。内缸筒200持续伸出直到内缸筒200头部的导向套310与活塞杆100尾部的第二限位套170抵接，完成两级伸缩油缸的伸出过程。

两级伸缩油缸的缩回过程：通过第一工作油路150进油，压力油通过导流结构122和第三通孔121、第二过孔171进入内缸筒200内侧的有杆腔400，使内缸筒200缩回，无杆腔500中的部分压力油通过第二工作油路160回油。内缸筒200持续缩回直到内缸筒200尾部的活塞与活塞杆100尾部的活塞抵接。此时，持续通油，压力油通过第一套筒210的第一通孔211进入油槽240，并从油槽240另一端的第二通孔221和第二过孔171进入内缸筒200外侧的有杆腔400，使外缸筒300缩回，无杆腔500中的压力油继续通过第二工作油路160回油。外缸筒300持续缩回直到外缸筒300尾端与内缸筒200尾部的活塞抵接，完成两级伸缩油缸的缩回过程。

本实施例提供了一种起重机，该起重机包括上述实施例提供的多级伸缩油缸。上述起重机的多级伸缩油缸尺寸小，从而也减小了多级伸缩臂的尺寸和载荷，更易于加工且能够满足现有产品的使用要求。

本实施例提供另一种结构的起重机，该起重机包括上述实施例提供的多级伸缩油缸和伸缩平衡阀，伸缩平衡阀设置在安装块110的一端，第一工作油路150和第二工作油路160分别与伸缩平衡阀连接。伸缩平衡阀设置于安装块110的一端，与第一工作油路150、第二工作油路160分别连接，无需通过外部管路连接，结构简单，同时与两个油路连接能够保证伸缩油缸的伸缩稳定性和可靠性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不同限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。