本实用新型属于工程机械技术领域，尤其涉及一种多级油缸和具有其的工程机械。
背景技术：
在现有环境下，需要通过某特种车辆完成设备的倒竖动作，这就需要这些特种车辆使用双作用多级起竖油缸进行操作，但是由于多级油缸受到安装尺寸、外形空间以及总体重量的限制，起竖油缸在构造过程中需要充分考虑其密封性能，所以现有的密封方案采用了在多级油缸内使用密封圈过孔式设计。
但在实际使用过程中，使用密封圈过孔式设计在密封圈过孔处保压时，由于油孔和密封圈重合时导致密封性能不佳而存在内泄的风险，同时现有的工程项目对多级油缸的加工性、可靠性、维护性的要求越来越高，所以针对这些问题，需要设计一种具有优异密封性能的多级油缸来满足现有工程机械对多级油缸的需求。
技术实现要素：
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此，本实用新型提供一种多级油缸，该多级油缸结构简易，装配简单且密封结构性能优异。
本实用新型还提供一种具有多级油缸的工程机械，该工程机械便于使用，体积小且性能稳定。
根据本实用新型第一方面实施例的多级油缸，包括：缸筒，所述缸筒内限定有沿其轴向延伸的腔室，所述腔室具有开口端；活塞组件，所述活塞组件沿所述腔室的轴向设置且包括自外向内依次嵌套设置的第一活塞组件至第n活塞组件，其中n为≥2的整数，所述第一活塞组件设有第一有杆腔和第一无杆腔，所述第一有杆腔与所述第一无杆腔相配合以使所述第一活塞组件的活塞杆伸出或者缩回所述开口端，第n活塞组件设有第n有杆腔和第n无杆腔，所述第n有杆腔与所述第n无杆腔相配合以使所述第n活塞组件的活塞杆伸出或缩回所述开口端，第n-1活塞组件的活塞杆上设有沿其轴向间隔分布的多个油孔，每个所述油孔可使所述第n无杆腔与所述第n-1有杆腔中的油路连通；多个密封件，多个所述密封件设于所述第n活塞组件的活塞上且沿其轴向间隔分布。
根据本实用新型实施例的多级油缸，通过在第n活塞组件的活塞上设置有多个密封件，在第n-1活塞组件的活塞杆上设有多个油孔，通过多个密封件和多个油孔相配合，使多级油缸在使用过程中，在密封件与油孔重合的位置保压工作时，降低其存在的内泄漏的风险。
根据本实用新型实施例的多级油缸还可以具有以下附加技术特征：
根据本实用新型的一个实施例，所述密封件为套设于所述第n活塞组件的活塞上的密封圈。
根据本实用新型的一个实施例，所述的油孔的数量为两个，所述密封圈的数量为两个，两个所述油孔之间的最小距离大于两个所述密封圈之间的最大距离。
根据本实用新型的一个实施例，所述油孔邻近所述第n-1有杆腔的一端的孔径大于所述油孔邻近所述第n无杆腔的一端的孔径。
根据本实用新型的一个实施例，所述油孔为阶梯孔。
根据本实用新型的一个实施例，所述第n活塞组件的活塞上设有：安装槽，所述安装槽为沿所述活塞的外周面向内延伸的环形凹槽，所述密封圈套设于所述安装槽内。
根据本实用新型的一个实施例，所述密封圈沿所述缸筒的轴向的厚度大于所述油孔与所述密封圈相对设置的一端的径向尺寸。
根据本实用新型的一个实施例，所述密封圈材质为弹性橡胶件。
根据本实用新型的一个实施例，所述密封圈为格莱圈。
根据本实用新型第二方面实施例的工程机械包括上述实施例任一项所述的多级油缸。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为现有技术的多级油缸的剖面图；
图2为现有技术的又一多级油缸的剖面图；
图3为图2中b区域的放大示意图；
图4为根据本实用新型一实施例的多级油缸伸展形态的结构剖面图；
图5为根据本实用新型一实施例的多级油缸收缩形态的结构剖面图；
图6为图4中a区域的放大示意图。
附图标记：
多级油缸100；
缸筒10；
活塞组件20；
密封件30；密封圈31；安装槽32；
第n活塞组件40；第n有杆腔41；第n无杆腔42；
第n-1活塞组件50；第n-1有杆腔51；
油孔60。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
根据本发明实施例的多级油缸100是本申请的发明人基于以下事实所作出的发明创造。
如图1所示，图1示出了现有的起竖油缸，在使用过程中通过采用夹层结构对材料的密封性能进行保护，但是该结构的起竖油缸在实际使用过程中，由于其外径大，重量较重，同时结构复杂，加工零件数量多，公差要求高，配合尺寸较多，对装配要求较高，在实际使用过程中，该结构的起竖油缸的使用故障率较高，维修难度较大，无法满足现有环境下对该结构的起竖油缸的使用需求，因此，研发了如图2和图3所示结构的起竖油缸，该结构的起竖油缸在多级活塞组件上设置单圈密封圈，能够对多级油缸内部形成密封结构，但是在实际使用过程中，由于该结构采用的是单圈密封圈，当活塞组件的活塞杆伸出过程中，密封圈与油孔重合的位置进行保压工作时，密封圈由于在挤压的作用下会嵌合至油孔中，这就导致多级油缸发生内泄，因此在不改变油缸外形和行程的情况下，需要寻找一种保压性好，可靠性高的油缸结构。
下面首先具体描述根据本实用新型实施例的多级油缸100。
如图4至图6所示，根据本实用新型实施例的多级油缸100包括缸筒10、活塞组件20和多个密封件30。
具体而言，缸筒10内限定有沿其轴向延伸的腔室，腔室具有开口端，活塞组件20沿腔室的轴向设置且包括自外向内依次嵌套设置的第一活塞组件至第n活塞组件40，其中n为≥2的整数，第一活塞组件设有第一有杆腔和第一无杆腔，第一有杆腔与第一无杆腔相配合以使第一活塞组件的活塞杆伸出或者缩回开口端，第n活塞组件40设有第n有杆腔41和第n无杆腔42，第n有杆腔41与第n无杆腔42相配合以使第n活塞组件40的活塞杆伸出或缩回开口端，第n-1活塞组件50的活塞杆上设有沿其轴向间隔分布的多个油孔60，每个油孔60可使第n无杆腔42与第n-1有杆腔51中的油路连通，多个密封件30设于第n活塞组件40的活塞上且沿其轴向间隔分布。
换言之，根据本实用新型实施例的多级油缸100主要由缸筒10、活塞组件20和多个密封件30组成，在缸筒10内部设有第一活塞组件至第n活塞组件40，n≥2。自缸筒10内壁面向内方向依次设有第一活塞组件至第n活塞组件40，第一活塞组件套设于第二活塞组件的外周，以此类推，第n-1活塞组件50套设在第n活塞组件40的外周。在n等于2时，如图4和图5所示，第一活塞组件套设于第二活塞组件的外周。在第一活塞组件的活塞杆上间隔分布有多个油孔60，多个油孔60沿第一活塞组件的活塞杆的轴向间隔分布，在第二活塞组件的活塞上间隔分布有多个密封件30，多个密封件30也沿着第二活塞组件的活塞的轴向间隔分布。通过设有油孔60，能够使第一有杆腔和第二无杆腔中的油路连通，使第二活塞组件的活塞杆完成伸出或缩回。通过在第二活塞组件的活塞上分布有密封件30，能够在第二活塞组件的活塞杆伸出过程中，任意位置至少有一道密封件隔开无杆腔和有杆腔，提高了无杆腔保压可靠性。
由此，根据本实用新型实施例的多级油缸100采用缸筒10、活塞组件20和多个密封件30相结合，通过在第n活塞组件40的活塞上设置有多个密封件30，在第n-1活塞组件50的活塞杆上设有多个油孔60，通过多个密封件30和多个油孔60相配合，使多级油缸100在使用过程中，即使密封件30与油孔60重合时，多级油缸100也能保压工作，降低多级油缸100存在的内泄漏的风险。
如图4和图5所示，根据本实用新型的一个实施例，密封件30为套设于第n活塞组件40的活塞上的密封圈31，其中密封件30包括密封圈31和安装槽32，且密封件30可优选为密封圈31作为第n活塞组件40中的密封结构，同时采用该密封圈31可以在实际生产和使用中便于安装和拆卸，来源广泛，降低生产加工成本。
在本实用新型的一些具体实施方式中，油孔60的数量为两个，密封圈31的数量为两个，两个油孔60之间的最小距离大于两个密封圈31之间的最大距离。一方面，通过在活塞杆上设计两个油孔60，可以对油缸进出油时油液的给排进行稳定性能地调控；又一方面，两个油孔60与两个密封圈31进行配合，通过设计两个油孔60的间距和两个密封圈31之间的间距差距，使第n活塞组件的活塞杆在伸出过程中，当任一密封圈31与一个油孔重合时，另一个密封圈31与另一油孔60之间均可以有效错开。例如，即使第一道密封圈31与第一个油孔第一次重合时发生内泄，第二道密封圈31仍然可以与两个油孔60错开，从而对多级油缸100内部形成有效密封；随后当第二道密封圈31与第二个油孔重合时，第一道密封圈31与第一个油孔又相互错开从而形成有效密封；最后当第n活塞组件的活塞杆完全伸出时，两道密封圈31均位于两个油孔之间，使其密封性能更加优异。
进一步地，油孔60邻近第n-1有杆腔51的一端的孔径大于油孔60邻近第n无杆腔42的一端的孔径。
在本实用新型的一些具体实施方式中，油孔60为阶梯孔，采用阶梯孔的设计能够使多级油缸100在使用时增加油液通径，进而通过阶梯结构缓冲油速，提高多级油缸100的使用稳定性能。
可选地，第n活塞组件40的活塞上设有安装槽32，安装槽32为沿活塞的外周面向内延伸的环形凹槽，密封圈31套设于安装槽32内，该安装槽32可以对密封圈31位置进行有效的限定和固定，防止多级油缸100使用时密封圈31由于滑动导致密封性能不佳从而内泄的问题，不仅便于安装，而且提高装配和使用时的密封性能。
根据本实用新型的一个实施例，密封圈31沿缸筒10的轴向的厚度大于油孔60与密封圈31相对设置的一端的径向尺寸，通过将油孔60尺寸和密封圈31尺寸进行限定，防止密封圈31在多级油缸100运动过程中卡在油孔60中，导致其密封性能不佳的问题。
进一步地，密封圈31材质为弹性橡胶件，通过弹性橡胶件进一步提高多级油缸100的密封性能。
在本实用新型的一些具体实施方式中，密封圈31为格莱圈，通过设置内外结构的格莱圈，在多级油缸100使用过程中，内层密封圈与活塞杆通过摩擦力能够实现有效固定，同时外层的方形密封圈与圆形的内层密封圈能够相互配合，提高密封圈31整体的密封性能。
下面具体描述根据本实用新型实施例的多级油缸100的工作过程：
如图4至图6所示，当油孔60开始进油，第一活塞组件的活塞杆和第二活塞组件的活塞杆逐级外伸到底，在活塞杆伸出过程中，第一道密封圈31与第一个油孔重合时，第二道密封圈31与两个油孔均可以有效错开；随后当第二道密封圈31与油孔60重合时，第一道密封圈31与第一个油孔又相互错开，从而形成有效密封；最后当油缸完全伸出时，两道密封圈31均位于两个油孔60之间，对多级油缸100进行有效密封。
总而言之，根据本实用新型实施例的多级油缸100，通过在多级活塞组件20上设置多个密封件30，通过多个密封件30使有杆腔和无杆腔之间形成有效的密封体系，提高多级油缸100之间的密封性能，使多级油缸100使用过程中，密封圈31和油孔60之间不存在直接重合的现象，从而避免一道密封过孔时存在内泄漏的风险，使多级油缸100使用过程中增加其使用可靠性。
根据本实用新型实施例的工程机械，由于根据本实用新型实施例的多级油缸100具有上述技术效果，因此，根据本实用新型实施例的工程机械也具有上述技术效果，即在使用过程中，可以有效密封油缸，防止油缸内泄，提高工程机械整体的使用稳定性能，同时结构简易，便于生产和安装。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
1.一种多级油缸，其特征在于，包括：
缸筒，所述缸筒内限定有沿其轴向延伸的腔室，所述腔室具有开口端；
活塞组件，所述活塞组件沿所述腔室的轴向设置且包括自外向内依次嵌套设置的第一活塞组件至第n活塞组件，其中n为≥2的整数，所述第一活塞组件设有第一有杆腔和第一无杆腔，所述第一有杆腔与所述第一无杆腔相配合以使所述第一活塞组件的活塞杆伸出或者缩回所述开口端，第n活塞组件设有第n有杆腔和第n无杆腔，所述第n有杆腔与所述第n无杆腔相配合以使所述第n活塞组件的活塞杆伸出或缩回所述开口端，第n-1活塞组件的活塞杆上设有沿其轴向间隔分布的多个油孔，每个所述油孔可使所述第n无杆腔与所述第n-1有杆腔中的油路连通；
多个密封件，多个所述密封件设于所述第n活塞组件的活塞上且沿其轴向间隔分布。
2.根据权利要求1所述的多级油缸，其特征在于，所述密封件为套设于所述第n活塞组件的活塞上的密封圈。
3.根据权利要求2所述的多级油缸，其特征在于，所述油孔的数量为两个，所述密封圈的数量为两个，两个所述油孔之间的最小距离大于两个所述密封圈之间的最大距离。
4.根据权利要求1所述的多级油缸，其特征在于，所述油孔邻近所述第n-1有杆腔的一端的孔径大于所述油孔邻近所述第n无杆腔的一端的孔径。
5.根据权利要求4所述的多级油缸，其特征在于，所述油孔为阶梯孔。
6.根据权利要求2所述的多级油缸，其特征在于，所述第n活塞组件的活塞上设有：
安装槽，所述安装槽为沿所述活塞的外周面向内延伸的环形凹槽，所述密封圈套设于所述安装槽内。
7.根据权利要求2所述的多级油缸，其特征在于，所述密封圈沿所述缸筒的轴向的厚度大于所述油孔与所述密封圈相对设置的一端的径向尺寸。
8.根据权利要求2所述的多级油缸，其特征在于，所述密封圈材质为弹性橡胶件。
9.根据权利要求8所述的多级油缸，其特征在于，所述密封圈为格莱圈。
10.一种工程机械，包括权利要求1-9中任一项所述的多级油缸。
技术总结