專利名稱：具有多個單級伸縮筒的伸縮系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種伸縮系統(tǒng)，用于相對于另一節(jié)伸縮筒可選擇地伸出和縮回多節(jié)伸縮結構中的一節(jié)伸縮筒，特別涉及一種具有多個單級伸縮筒的伸縮系統(tǒng)。
許多現有技術的伸縮系統(tǒng)包括多個單級伸縮筒或單個多級伸縮筒，用以伸出和縮回多節(jié)伸縮結構，如多節(jié)伸縮套管。多級伸縮筒包括按可伸縮方式配置的多個套筒和多個伸縮式的柱塞，它們一個套著一個。在包括多個單級伸縮筒的伸縮系統(tǒng)中，各伸縮筒串聯地以液壓方式聯接。授予Innes的美國專利US4,733,598就披露了這樣的伸縮系統(tǒng)。
令人遺憾的是，有如Innes的伸縮系統(tǒng)不能單獨控制每個單級伸縮筒的伸出和縮回。被伸縮系統(tǒng)的伸出和縮回預先確定。也就是說各單級伸縮的伸出和縮進次序被預先確定。此外，系統(tǒng)中的每個伸縮筒是全伸或全縮的。因此，有如Innes的系統(tǒng)是不靈活的，每次用戶想改變比如伸縮筒的伸出和縮回的順序時，便需要不同的伸縮系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是提供一種包括多個單級伸縮筒的伸縮系統(tǒng)，它克服了相關技術中的上述問題和不足。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種包括多個單級伸縮筒的伸縮系統(tǒng)，可單獨控制每個單級伸縮筒的伸出和縮回。
這些和其它目的可由所提供的一種伸縮系統(tǒng)來完成，它包括具有第一鏡筒的第一伸縮筒，具有第一和第二端的第一桿，聯接到所述第一桿的第一端并位于所述第鏡筒中的第一柱塞頭，所述第一桿的第二端包括第一、第二和第三通口；所述第一桿、第一柱塞頭和第一鏡筒確定第一腔室；所述第一鏡筒和所述第一柱塞頭確定第二腔室；所述第一桿和第一柱塞頭包括連接所述第一通口和所述第一腔室的第一通道和連接所述第三通口和第二腔室的第二通道；所述第一鏡筒和第一桿包括一個與所述第二通口連接的第三通道；所述第一鏡筒包括一個與所述第一腔室連接的第四通道；具有第二鏡筒的第二伸縮筒，具有第三和第四端的第二桿，聯接到所述第二桿的所述第三端并位于所述第二鏡筒中的第二柱塞頭，所述第二桿的第四端包括第四和第五通口；連接所述第四通口和所述第三通道的第一管線；連接所述第五通口和所述第四通道的第二管線，所述第二桿、第二柱塞頭和第二鏡筒確定第三腔室；所述第二鏡筒和所述第二柱塞頭確定第四腔室；所述第二桿包括連接所述第三腔室和所述第五通口的第五通道；所述第二桿和所述第二柱塞頭包括與所述第四通口和所述第四腔室連接的第六通道。
這些和其它目的還可由所提供的一種伸縮系統(tǒng)來完成，它包括具有一個第一伸展腔和一個第一收縮腔的第一液動助推器；具有第二伸展腔和第二收縮腔的第二液動助推器；用于在所述第一液動助推器和第二液動助推器之間提供液動聯系的裝置；其中所述第一液動助推器包括一個與所述第一伸展腔液動聯系的第一伸展所需通口，通過所述的提供裝置與所述第二伸展腔液動聯系的第二伸展通口，和一個通過所述的提供裝置與所述第一收縮腔液動聯系并與所述第二收縮腔液動聯系的收縮所需通口。
這些和其它目的還可由所提供的一種伸縮系統(tǒng)來完成，它包括具有第一伸展腔和第一收縮腔的第一液動助推器；具有第二伸展腔和第二收縮腔的第二液動助推器；控制對第一液動助推器及在所述第一液動助推器和所述第二液動助推器之間供送液壓系統(tǒng)工作液供應的供應裝置，使所述第一和所述第二液動助推器獨立工作。
從下面最佳實施例和附圖的詳細描述將使本發(fā)明的其它目的、特點和性能；該結構相關元件的規(guī)律、動作情況和功能；各零部件的組合；以及制造成本變得愈加清楚，這些構成了本說明書的一部分，其中各圖中用同一個標號表示相同的零部件。
將從下述的詳細說明和所描述的附圖中更清楚地理解本發(fā)明，而且并不限定于本發(fā)明，其中

圖1示出本發(fā)明包括多個單級伸縮筒之伸縮系統(tǒng)一個實施例的縱剖圖。
圖1為本發(fā)明的包括多個單級伸縮筒之伸縮系統(tǒng)一個實施例的縱剖圖。如圖所示，該伸縮系統(tǒng)包括一個第一伸縮筒101和第二伸縮筒102。第一伸縮筒101包括第一柱塞110和第一鏡筒112。第二伸縮筒102包括第二柱塞114和第二鏡筒116。
最好將第一柱塞110的一端安裝到一個多節(jié)吊臂結構的基節(jié)上。一個多節(jié)伸縮吊臂將作為多節(jié)伸縮結構加以討論。該多節(jié)吊臂結構可以是3、4或5節(jié)吊臂。圖1示出了第一和第二伸縮筒101和102與一個五節(jié)吊臂之間的聯接。特別是將第一活塞110聯到基節(jié)上，第一鏡筒112被聯到內部中間節(jié)上，而第二鏡筒116被聯到中央的中間節(jié)上。
第一桿110有第一通口118、第二通口120和形成在其桿端部的公用通口122。第一桿110的桿和柱塞頭包括一個形成在其間的第一通道124，使通過第一通口118進入第一桿110的液壓系統(tǒng)工作液與第一腔室128相連。第一桿110的桿和柱塞頭還包括第二通道126，它能使公用通口122和第二腔室130液體相通。
如圖1所示，第一鏡筒112包括帶第三通道132的單筒圓柱形外壁，其中形成第二腔室130。另外，第一鏡筒112的圓柱形內壁形成一個可調U形波導節(jié)管138，它貫穿第一柱塞110的柱塞頭并插到第一柱塞110的桿內?？烧{U形波導節(jié)管138在第二通口120和第一鏡筒112中的第四通道142間提供一個通道，第二柱塞114在其一端有第四通口134和第五通口152。第二柱塞114中的第五通道135在第四通口134和第三腔室136之間提供液體相通系，而第二柱塞114中的第六通道154在第五通口152和第四腔室140之間提供液體相通。第一管線133(如軟管)把第三通道132連到第四通口134上。第三通道132、第一管線133、第四通口134和第五通道135可使第二腔室130和第三腔室136之間的液體相通。
第一保持閥148被置于第五通口152處。該第一保持閥148允許液壓系統(tǒng)工作液自由地流入第四通口152，但除了將液壓系統(tǒng)工作液加到其偏置入口外，不允許液壓系統(tǒng)工作液流出。如虛線所示，在第一管線133和第一保持閥148的偏置入口之間有一個連接，第一管線133中的液壓系統(tǒng)工作液可引導第一保持閥148打開以允許液壓系統(tǒng)工作液流出第五通口152。第二管線143使第四通道142與第一保持閥148連接。因此，可調U形波導節(jié)管138、第四通道142、第二管線143、第一保持閥148、第五通口152和第六通道154使第二通口120和第四腔140之間能夠液動聯系。
第二保持閥150位于第一通口118處。該第二保持閥148使液壓系統(tǒng)工作液能自由地流入第一通口118，但當液壓系統(tǒng)工作液被其偏置入口接受時，只能使液壓系統(tǒng)工作液流出第一通口118。
第一電磁閥144調整流到第二通口120的液壓系統(tǒng)工作液流量，并因此而調整流到第一保持閥148的液壓系統(tǒng)工作液流量。在消磁狀態(tài)下第一電磁閥144閉合。第二電磁閥146控制流到第二保持閥150的液壓系統(tǒng)工作液量，且在消磁狀態(tài)打開。第一和第二電磁閥144和146都聯到控制閥60的第一控制通口上?？刂崎y60的第二控制通口聯到公共通口122和第二保持閥150的偏置入口上。
控制閥60是一個三態(tài)控制閥。在第一狀態(tài)下，當第二控制通口處的液壓系統(tǒng)工作液被全部抽到儲液槽64中時，由泵62加給控制閥60的液壓系統(tǒng)工作液從第一控制通口送出(即送到第一和第二電磁閥144和146)。在第二狀態(tài)下，沒有液壓系統(tǒng)工作液加給第一和第二控制通口中的任一個或從二者排出液壓系統(tǒng)工作液。在第三狀態(tài)下，當第一控制通口處的液壓系統(tǒng)工作液被全部抽到儲液槽64中時，來自泵62的液壓系統(tǒng)工作液被送到第二控制通口(即公共通口122和第二保持閥150的偏置入口)。
現在描述圖1中所示伸縮系統(tǒng)的工作過程。本發(fā)明的伸縮筒有兩種工作方式順序和同步工作方式。
首先討論順序工作方式。假定圖1中所示的伸縮系統(tǒng)完全縮回，則第一和第二電磁閥144、146被消磁，控制閥60處于第一狀態(tài)。在消磁狀態(tài)下，第一電磁閥144閉合，而第二電磁閥146打開。接著，通過第二電磁閥146工作液經第二保持閥150流到第一通口118。加給第一通口118的工作液通過第一通道124流入第一腔128中，并將力作用到第二柱塞114的柱塞頭上。于是，第一鏡筒112將伸出。
一旦到達滿行程，第一電磁閥144和第二電磁閥146被勵磁。滿行程的位置可通過比如一個最近的開關(未示出)檢測到。激勵第一和第二電磁閥144和146，使第一電磁閥144打開而第二電磁閥146關閉。之后工作液流經第一電磁閥144并進入第二通口120。流入第二通口120的工作液通過可調U形波導節(jié)管138、第五通道142、管線143、第一保持閥148、第四通口152和第六通道154進入第四腔140。該工作液將壓力作用在第二鏡筒116上，使第二鏡筒116伸出。一旦到達滿行程，第一電磁閥144被消磁?？稍俅斡靡粋€最近的開關(未示出)檢測上滿行程的位置。
為了縮回圖1中所示的伸縮系統(tǒng)，打開第一電磁閥144，關閉第二電磁閥146，并使控制閥60處于第三狀態(tài)。因此，液體壓力被加在公共通口122和第二保持閥150的偏置入口處。工作液的供給引導第二保持閥150打開，以允許工作液流出第一通口118。
加給公共通口122的工作液通過第二通道126流入第二腔130。但是，由于第二電磁閥146保持在關閉狀態(tài)，由工作液作用在第一鏡筒112上的力不會使第一鏡筒112縮回。取而代之的是，工作液通過第三通道132、管線133、和第四通道134被加給第三腔136。流經管線133的工作液被加給第一保持閥148的偏置入口，并引導第一保持閥148打開。由于第一保持閥148和第一電磁閥144被打開，使工作液能夠流過，第三腔136中的工作液將力作用在第二鏡筒116上以使第二鏡筒116縮回。
一旦第二鏡筒116全部縮回，第一電磁閥144被關閉，同時第二電磁閥146被打開。在這種狀態(tài)下，工作液被允許流經第二電磁閥146，使由第二腔130中的工作液作用在第一鏡筒112上的力，引起第一鏡筒112縮回。
在同步工作方式下，第一和第二電磁閥144和146在預定的位置設置在打開和關閉之間轉換，使以同步方式伸出第一鏡筒112和第二鏡筒116。同樣，一旦將工作液加給公共通口122，為了以同步方式縮回第一鏡筒112和第二鏡筒116，第一和第二電磁閥144和146也在打開和關閉之間轉換。
在本發(fā)明的伸縮系統(tǒng)中，因使用液壓聯系而不需要長的軟管來隨伸縮筒的操作伸出和縮回，同樣也就可以省去軟管卷。
本發(fā)明伸縮系統(tǒng)中的保持閥、電磁閥和單個控制閥的液壓控制系統(tǒng)允許單獨控制每個單級伸縮筒。因此，伸縮系統(tǒng)具有極大的柔性。
顯然所描述的本發(fā)明可以多種方式進行變化。這種變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，且所有這些對本領域技術人員來說明顯的變型都包括在下述權利要求書的范圍內。
權利要求
1.一種伸縮系統(tǒng)，包括具有第一鏡筒(112)的第一伸縮筒(101)，具有第一和第二端的第一桿，聯接到所述第一桿的第一端并位于所述第一鏡筒(112)的第一柱塞頭，所述第一桿的所述第二端包括第一、第二和第三通口(122、120、118)；所述第一桿、第一活塞頭和第一鏡筒(112)確定第一腔室(130)；所述第一鏡筒(112)和所述第一柱塞頭確定第二腔室(128)；所述第一桿和第一柱塞頭包括連接所述第一通口(122)和所述第一腔室(130)的第一通道(126)和連接所述第三通口(118)和所述第二腔室(128)的第二通道(124)；所述第一鏡筒(112)和所述第一桿包括一個與所述第二通口(120)連接的第三通道(138，142)；所述第一鏡筒(112)包括一個與所述第一腔室(130)連接的第四通道(132)；具有第二鏡筒(116)的第二伸縮筒(102)，具有第三和第四端的第二桿，聯接到所述第二桿的第三端并位于所述第二鏡筒(116)中的第二柱塞頭，所述第二桿的第四端包括第四和第五通口(134，135)；連接所述第四通口(152)和所述第三通道(138，142)的第一管線(143)；連接所述第五通口(134)和所述第四通道(132)的第二管線(133)；所述第二桿、第二活塞頭和第二鏡筒(116)確定第三腔室(136)；所述第二鏡筒(116)和所述第二柱塞頭確定第四腔室(140)；所述第二桿包括連接所述第三腔室(136)和所述第五通口(134)的第五通道(135)；所述第二桿和所述第二柱塞頭包括與所述第四通口(152)和所述第四腔室(140)連接的第六通道(154)。
2.權利要求1的伸縮系統(tǒng)，還包括聯接到所述第一管線(143)和所述第四通口(152)之間且具有一個第一偏置入口的第一保持閥(148)，所述第一保持閥(148)使工作液能自由地進入所述第四通口(152)，并在工作液進入所述第一偏置入口時使工作液能流出所述第四通口(152)。
3.權利要求2的伸縮系統(tǒng)，還包括聯接到所述第三通口(118)且具有一個第二偏置入口的第二保持閥(150)，所述第二保持閥(150)使工作液能自由地進入所述第三通口(118)，并在工作液進入所述第二偏置入口時使工作液能流出所述第三通口(118)。
4.權利要求3的伸縮系統(tǒng)，其特征在于所述第一偏置入口被聯到所述第二管線(133)上；且所述第二偏置入口與所述第一通口(122)為液動聯系。
5.權利要求1的伸縮系統(tǒng)，還包括把所述工作液供送給所述第一和第二伸縮筒(101，102)的供應裝置(148，150，144，145，60，62，64)，使所述第一和第二伸縮筒(101，102)獨立地伸出和縮回。
6.權利要求5的伸縮系統(tǒng)，其特征在于所述供應裝置(148，150，144，145，60，62，64)包括聯接到所述第一管線(143)和所述第四通口(152)之間且具有一個第一偏置入口的第一保持閥(148)，所述第一保持閥(148)使工作液能自由地進入所述第四通口(152)，并在工作液進入所述第一偏置入口時使工作液能流出所述第四通口(152)，所述第一偏置入口被聯到所述第二管線(133)上；聯接到所述第三通口(118)且具有第二偏置入口的第二保持閥(150)，所述第二保持閥(150)使工作液能自由地進入所述第三通口(118)，并在工作液進入所述第二偏置入口時使工作液能流出所述第三通口(118)；可選擇地將工作液供送給所述第一保持閥(148)的第一電磁閥(144)；可選擇地將工作液供送給所述第二通口(120)的第二電磁閥(146)；聯接所述第一通口(122)和所述第二偏置入口的第三管線；和可選擇地將工作液供送給所述第三管線、所述第一電磁閥(144)、和所述第二電磁閥(146)并從它們抽出工作液的控制閥(60)。
7.根據權利要求6的伸縮系統(tǒng)，其特征在于所述控制閥(60)包括第一和第二控制通口，所述第一通口聯到所述第三管線上，而所述第二通口聯到所述第一和第二電磁閥(144，146)上，且所述控制閥(60)可選擇地將工作液供送給所述第一和第二控制通口并從它們抽出工作液。
8.一種伸縮系統(tǒng)，包括具有一個第一伸展腔(128)和一個第一收縮腔(130)的第一液動助推器(101)；具有第二伸展腔(140)和第二收縮腔(136)的第二液動助推器(102)；用于在所述第一液動助推器(101)和第二液動助推器(102)之間提供液動聯系的裝置(133，143，148)；其中所述第一液動助推器(101)包括一個與所述第一伸展腔(128)液動聯系的第一伸展所需通口(118)，通過所述提供裝置(133，143，148)與所述第二伸展腔(140)液動聯系的第二伸展所需通口(120)，和一個通過所述的提供裝置(133，143，148)與所述第一收縮腔(130)液動聯系并與所述第二收縮腔(136)液動聯系的收縮所需通口(122)。
9.權利要求8的伸縮系統(tǒng)，其特征在于所述提供裝置(133，143，148)控制提供給所述第二伸展腔和收縮腔(140，136)的工作液流量。
10.權利要求9的伸縮系統(tǒng)，其特征在于所述提供裝置(133，143，148)包括聯接所述第一收縮腔(130)和第二收縮腔(136)的第一管線(143)；和與所述第二伸展腔(140)和第一液動助推器(101)液動聯系的第一保持閥(148)，所述保持閥(148)具有第一偏置入口，所述保持閥(148)使工作液能自由地進入所述第二伸展腔(140)，并在工作液進入所述第一偏置入口時使工作液能流出所述第二伸展腔(140)，所述偏置入口被聯到所述第二管線(133)上。
11.一種伸縮系統(tǒng)，包括具有一個第一伸展腔(128)和第一收縮腔(130)的第一液動助推器(101)；具有第二伸展腔(140)和第二收縮腔(136)的第二液動助推器(102)；控制對第一液動助推器(101)及在所述第一液動助推器(101)和所述第二液動助推器(102)之間供送工作液流量的供應裝置(133，143，148，150，144，146，60，62，64)，使所述第一和第二液動助推器(101，102)獨立工作。
12.權利要求11的伸縮系統(tǒng)，其特征在于所述供應裝置(133，143，148，150，144，146，60，62，64)包括與所述第一收縮腔(130)液動聯系的第一管線(143)；與所述第一伸展腔(128)液動聯系并具有第一偏置入口的第一保持閥(150)，所述第一保持閥(150)使工作液能自由地進入所述第一伸展腔(128)，并在工作液進入所述第一偏置入口時使工作液能流出所述第一伸展腔(128)，所述偏置入口被聯到所述第一管線上；與所述第一收縮腔(130)和所述第二收縮腔(136)聯接的第二管線(133)；與所述第二伸展腔(140)和所述第一液動助推器(101)液動聯系并具有第二偏置入口的第二保持閥(148)，所述第二保持閥(150)使工作液能能自由地進入所述第二伸展腔(140)，并在工作液進入所述第二偏置入口時使工作液能流出所述第二伸展腔(140)，所述第二偏置入口被聯到所述第二管線(133)上；可選擇地將工作液供送給所述第一保持閥(150)的第一電磁閥(146)；通過所述第一液動助推器(101)可選擇地將工作液供送給所述第二保持閥(148)的第二電磁閥(144)；和可選擇地將工作液供送給所述第一連線、所述第一電磁閥(146)、和所述第二電磁閥(144)并從它們抽出工作液的控制閥(60)。
13.根據權利要求12的伸縮系統(tǒng)，其特征在于所述控制閥(60)包括第一和第二控制通口，所述第一管線聯到所述第一控制通口上，所述第二管線聯到所述第一控制通口上，而所述第二控制通口聯到所述第一和第二電磁閥(144，146)上，且所述控制閥(60)可選擇地將工作液供送給所述第一和第二控制通口并從它們抽出工作液。
全文摘要
伸縮系統(tǒng)包括第一液動助推器(101)和第二液動助推器(102)。第一液動助推器(101)包括第一伸展腔(128)和第一收縮腔(130),而第二液動助推器(102)包括第二伸展腔(140)和第二收縮腔(136)。伸縮系統(tǒng)中的一個液壓控制系統(tǒng)(133、143、148、150、144、146、60、62、64)控制將工作液供給到第一液動助推器(101)及第一液動助推器達(101)和第二液動助推器(102)之間,以使第一和第二液動助推器(101、102)獨立工作。
文檔編號F15B11/20GK1243921SQ9910746
公開日2000年2月9日 申請日期1999年4月6日 優(yōu)先權日1998年4月6日
發(fā)明者亨利·D·巴斯厄勞, 克勞德·R·齊默爾曼 申請人:美國格若沃責任有限公司