一种刚度可调节可多角度补偿高刚度锁定装置的制作方法

本发明涉及一种机械及液压锁定装置，具体一种刚度可调节可多角度补偿高刚度锁定装置。

背景技术：

1、锁定装置常用于工矿设备、机械、车辆、船舶及航天等众多领域，在过程防护、人员保护、限制物体运动及保持位置以保证设备功能正常运行等场景均需用到锁定装置。

2、不同类型锁定装置优缺点不同：

3、1)液压锁定：液压锁定装置主要通过液压力来实现锁定，因此其结构相对稳定，故障率较低，能够保证较高的可靠性；可通过调节液压力的大小来实现对锁紧力的精确控制，操作简便。但也具有成本较高，维护保养要求高等缺点。

4、2)机械锁定：机械锁定装置具有可靠性强、成本低廉、适用性强等优点，但存在操作复杂、调节精度低、刚度较小等缺点。

5、在上述通用类应用场景，锁定装置非工作状态下，两结构间需保持弹性支撑状态，保证各部件运动自由度，可多角度多方向无规律运动；工作状态下，锁定装置需保证两个结构在某一方维持的一定空间距离，可提供较大的锁定刚度以及锁紧力。基于上述考虑，需要设计出了一种新型刚度可调节可多角度补偿高刚度锁定装置。

技术实现思路

1、本发明是要提供一种刚度可调节可多角度补偿高刚度锁定装置，该锁定装置，在随动(不锁定)状态，锁定机构可随两结构保持相对运动，同时提供一定的减振缓冲及位移补偿；在锁定状态，通过调节油液压力的大小来实现对锁紧力及锁定刚度的精确控制，保证轴向的锁紧状态。同时，为保证尺寸尽量小，采用多缸并联形式可在有效面积下增加锁定刚度。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种刚度可调节可多角度补偿高刚度锁定装置，包括液压缸、安装板、轴承座、关节轴承、换向阀、活塞，液压缸采用多缸并联结构，用于增加有效面积，从而增加锁定刚度，液压缸体内装有换向阀，通过转换换向阀的不同角度来切换锁定装置的工作状态；换向阀一端通过轴承座及关节轴承连接安装板；液压缸的活塞杆通过连接板及轴杆连接可移动的安装板，轴杆与可移动的安装板之间安装有轴承座及关节轴承。

3、进一步，多缸并联结构由两组液压缸并联连接构成，每组液压缸由多个活塞腔体及活塞和一根活塞杆组成。

4、进一步，换向阀安装在两组液压缸中间，换向阀上设有连通两侧液压缸腔的直通孔，以及连通同一液压缸两腔的旁通孔。

5、进一步，液压缸两端通过紧固件固定连接密封板。

6、进一步，液压缸两侧设置开孔，用于发生内漏或锁定刚度不够时，通过外接液压源以提供补偿。

7、进一步，两端轴承座内各放置一对背靠背安装的推力关节轴承，推力关节轴承外圈固定在轴承座中，内圈与液压缸两端的轴杆固连，能提供一定范围内的转动自由度，使整个液压锁定器具有各向完整的运动自由度，从而满足随动工况的要求。

8、进一步，随动时，换向阀将同一液压缸两腔旁通，活塞杆能在缸体内轴向滑动，液压缸总长度便可随两端轴承座的相对运动而变化。

9、进一步，锁定时，换向阀将每个液压缸两腔隔绝，使活塞杆无法在液压缸体内轴向滑动，从而限制两结构间的相对运动。

10、本发明的有益效果是：

11、1.多缸并联形式可在有效面积下增加锁定刚度；

12、2.两端关节轴承可提供角度补偿；

13、3.换向阀不同角度可切换工作状态；

14、4.在不引入外部液压源的前提下，调节液柱高度可调解锁定刚度；

15、5.液压缸两侧设置了开孔，若发生内漏或锁定刚度不够，可通过外接液压源以提供补偿。

技术特征：

1.一种刚度可调节可多角度补偿高刚度锁定装置，其特征在于：包括液压缸、安装板、轴承座、关节轴承、换向阀、活塞，液压缸采用多缸并联结构，用于增加有效面积，从而增加锁定刚度，液压缸体内装有换向阀，通过转换换向阀的不同角度来切换锁定装置的工作状态；换向阀一端通过轴承座及关节轴承连接安装板；液压缸的活塞杆通过连接板及轴杆连接可移动的安装板，轴杆与可移动的安装板之间安装有轴承座及关节轴承。

2.根据权利要求1所述的刚度可调节可多角度补偿高刚度锁定装置，其特征在于：多缸并联结构由两组液压缸并联连接构成，每组液压缸由多个活塞腔体及活塞和一根活塞杆组成。

3.根据权利要求1所述的刚度可调节可多角度补偿高刚度锁定装置，其特征在于：换向阀安装在两组液压缸中间，换向阀上设有连通两侧液压缸腔的直通孔，以及连通同一液压缸两腔的旁通孔。

4.根据权利要求1所述的刚度可调节可多角度补偿高刚度锁定装置，其特征在于：液压缸两端通过紧固件固定连接密封板。

5.根据权利要求1所述的刚度可调节可多角度补偿高刚度锁定装置，其特征在于：液压缸两侧设置开孔，用于发生内漏或锁定刚度不够时，通过外接液压源以提供补偿。

6.根据权利要求1所述的刚度可调节可多角度补偿高刚度锁定装置，其特征在于：两端轴承座内各放置一对背靠背安装的推力关节轴承，推力关节轴承外圈固定在轴承座中，内圈与液压缸两端的轴杆固连，能提供一定范围内的转动自由度，使整个液压锁定器具有各向完整的运动自由度，从而满足随动工况的要求。

7.根据权利要求1所述的刚度可调节可多角度补偿高刚度锁定装置，其特征在于：随动时，换向阀将同一液压缸两腔旁通，活塞杆能在缸体内轴向滑动，液压缸总长度便可随两端轴承座的相对运动而变化。

8.根据权利要求1所述的刚度可调节可多角度补偿高刚度锁定装置，其特征在于：锁定时，换向阀将每个液压缸两腔隔绝，使活塞杆无法在液压缸体内轴向滑动，从而限制两结构间的相对运动。

技术总结本发明涉及一种刚度可调节可多角度补偿高刚度锁定装置，包括液压缸、安装板、轴承座、关节轴承、换向阀、活塞，液压缸采用多缸并联结构，用于增加有效面积，从而增加锁定刚度，液压缸体内装有换向阀，通过转换换向阀的不同角度来切换锁定装置的工作状态；换向阀一端通过轴承座及关节轴承连接安装板；液压缸的活塞杆通过连接板及轴杆连接可移动的安装板，轴杆与可移动的安装板之间安装有轴承座及关节轴承。该锁定装置，在随动(不锁定)状态，锁定机构可随两结构保持相对运动，同时提供一定的减振缓冲及位移补偿；在锁定状态，通过调节油液压力的大小来实现对锁紧力及锁定刚度的精确控制，保证轴向的锁紧状态。技术研发人员：谭羽尘,朱钰,陈康,王昊,章艺受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/23