任意位置过盈锁紧型液压缸在液压锁紧回路中的应用与研究

　　0概述

　　在具有要求执行机构停止在指定位置上的液压系统中，液压锁紧回路的应用十分广泛，如起重机支腿回路、升降平台回路等。根据锁紧方式的不同，液压锁紧回路一般有两类，一类是利用液压控制元件进行锁紧，根据锁紧元件的不同，目前常用的锁紧回路有换向阀锁紧回路、液控单向阀锁紧回路、平衡阀锁紧回路[1-4]等;另一类是利用机械锁紧装置进行锁紧，常见的是在液压缸上设置机械锁紧装置[5-10]，如钢球锁紧液压缸[5]，可实现在一端或两端进行机械锁紧，碟簧锁紧液压缸[6]，可实现在任意位置机械锁紧等。

　　但上述锁紧方式，无论是利用液压控制元件进行锁紧，还是利用机械方式进行锁紧，均具有一定的局限性，钢球锁紧液压缸只能在固定位置(一端或两端)进行机械锁紧，无法实现任意位置锁紧，碟簧锁紧液压缸虽可实现在任意位置机械锁紧，但锁紧力较小、结构尺寸较大;利用液压控制元件可实现液压缸在任意位置锁紧功能，但由于液压缸及锁紧控制元件(液压阀等)不可避免存在一定程度泄漏，以及液压油的可压缩性，尤其是长时间工作时，液压缸的锁紧性能是不可靠的，对于一般的系统来说影响不大，但对于一些重要的系统来说却是致命的，如调平系统或平台要求长时间保持调平精度，会由于锁紧的不可靠而失去调平精度，使系统失去基准，甚至在一些对锁紧安全性要求较高的场合，会因为锁紧控制元件的失效(如泄漏、卡滞等)而造成功能丧失甚至安全事故。因此，研究液压缸实现任意位置机械锁紧，一直是液压行业的一大难题，多年来液压工作者一直在进行研究，本文介绍了一种利用过盈锁紧型液压缸实现任意位置机械锁紧的锁紧回路，较好的解决了上述问题与不足，满足了使用需求，并经试验验证，性能可靠，取得了较好的实用效果。

　　1结构和工作原理

　　过盈锁紧型液压缸分为过盈外锁紧型液压缸和过盈内锁紧型液压缸，其结构与普通液压缸基本一致，由缸筒、活塞、活塞杆、外(内)锁紧套、连接支耳、导向环、密封圈等部分组成，如图1、图2所示。

　　外锁紧型液压缸是在缸筒有杆腔一端连接上外锁紧套，外锁紧套与活塞杆为过盈配合，当锁紧套内无压时，锁紧套将活塞杆紧紧抱住，并形成强大的正压力，锁紧套内表面采用高摩擦系数材料制成，从而与活塞杆之间产生很大的摩擦力，将活塞杆锁紧，当通过开锁腔油口将锁紧套内充入高压油时，高压油将锁紧套撑开产生弹性变形，使锁紧套和活塞杆之间形成间隙此时外锁紧型液压缸与普通液压缸一样，活塞杆可以正常往复运动。