一種低摩擦動靜壓支承導向套液壓缸的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低摩擦動靜壓支承導向套液壓缸。其技術方案是：所述導向套(4)的孔壁上均勻地設有三個工字形的動靜壓油槽(8)，工字形槽的中部豎槽沿軸向布置，即為軸向油槽，與軸向油槽兩端相通的兩條對稱的橫槽沿周向布置，即為周向油槽。每個動靜壓油槽(8)的中間位置處沿徑向方向開有進油孔(9)，每個動靜壓油槽(8)底部的進油孔(9)一側沿徑向方向開有測壓孔(10)；在動靜壓油槽(8)之間對稱地設有兩條靜壓支承槽(13)，動靜壓油槽(8)的一側開有環(huán)形泄油槽(6)，環(huán)形泄油槽(6)靠近端蓋(5)的一側，環(huán)形泄油槽(6)的底部沿徑向方向開有泄油孔(7)。本發(fā)明具有摩擦力小、磨損小、頻率響應高、可靠性高、壽命長、有利于活塞糾偏、結構簡單和拆裝方便的特點。
【專利說明】一種低摩擦動靜壓支承導向套液壓缸
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于液壓缸【技術領域】。尤其涉及一種低摩擦動靜壓支承導向套液壓缸。
【背景技術】
[0002]自應用液壓缸以來，導向套與活塞之間均采用密封件進行密封，以防止液壓油泄漏到缸外污染環(huán)境。這種結構增加了活塞桿運動時的摩擦阻力，難以提高液壓缸的動態(tài)性能，且縮短了液壓缸的工作壽命。帶密封圈的液壓缸一直困擾液壓系統(tǒng)性能的提高，特別是液壓伺服系統(tǒng)性能的提高。傳統(tǒng)的方式是改善密封件材質(zhì)，改善密封件結構以達到盡可能地降低摩擦力和活塞桿的磨損，但效果不佳。同時也很難適應高速運動和高頻響應要求。
[0003]現(xiàn)有的靜壓支承液壓缸多采用四個矩形油腔結構，需要四個節(jié)流閥調(diào)節(jié)油腔壓力，增加調(diào)節(jié)難度；四個矩形油腔獨立承載，正載能力小，易磨損；單個油腔的動靜壓力集中為一個支撐點，不利于活塞桿及活塞的糾偏。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有的液壓缸存在如下問題:摩擦力大，活塞桿容易磨損，工作壽命短，頻率響應低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在克服上述技術缺陷，目的是提出一種摩擦力小、磨損小、頻率響應高、可靠性高、壽命長、有利于活塞糾偏、結構簡單和拆裝方便的低摩擦動靜壓支承導向套液壓缸。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的 ，本發(fā)明采用的技術方案是:所述低摩擦動靜壓支承導向套液壓缸包括缸體，活塞，活塞桿，導向套和端蓋。缸體的一端固定裝有端蓋，導向套緊貼端蓋的內(nèi)側面同中心地固定在缸體內(nèi)，活塞活動地裝入缸體內(nèi)，活塞桿的一端與活塞同中心地固定連接，活塞桿的另一端穿出導向套和端蓋的中心孔。缸體開有第一油口和第二油口，第一油口靠近導向套，第二油口靠近缸體另一端的端部。
[0007]所述導向套的孔壁上均勻地設有三個動靜壓油槽，三個動靜壓油槽分別與活塞桿的圓柱面構成三個動靜壓油腔。三個動靜壓油槽為工字形槽，工字形槽的中部豎槽沿軸向布置，即為軸向油槽；與軸向油槽兩端相通的兩條對稱的橫槽沿周向布置，即為周向油槽；每個動靜壓油槽的中間位置處沿徑向方向開有進油孔，每個動靜壓油槽底部的進油孔一側沿徑向方向開有測壓孔，測壓孔靠近有桿腔的一側。在動靜壓油槽之間對稱地設有兩條靜壓支承槽，兩條靜壓支承槽均位于各自對應的孔壁素線上。動靜壓油槽的一側開有環(huán)形泄油槽，環(huán)形泄油槽靠近端蓋的一側，環(huán)形泄油槽的底部沿徑向方向開有泄油孔。
[0008]靜壓支承槽的弧長與動靜壓油槽的周向油槽弧長之和為導向套孔壁周長的1.2倍。
[0009]活塞與缸體內(nèi)壁采用間隙密封，間隙量為15~30 μ m ;活塞桿與導向套之間的間隙為15~30 μ m ;活塞桿與端蓋采用密封圈密封。
[0010]所述動靜壓油槽的周向油槽的弧度為50-70°，周向油槽的寬為10~20mm，周向油槽的深為I?2mm ;軸向油槽的寬為20?30mm,軸向油槽的深為I?2mm。
[0011]所述的導向套的材質(zhì)為青銅。
[0012]由于采用上述技術方案，本發(fā)明采用間隙密封，在間隙內(nèi)設有三個工字形的動靜壓油槽，三個動靜壓油槽分別與活塞桿的圓柱面構成三個動靜壓油腔；供給壓力油后，又有節(jié)流閥調(diào)壓，使動靜壓油腔形成間隙與壓力自動補償，使活塞桿在導向套內(nèi)始終保持壓力油膜支承，省去活塞與缸體間的密封圈、活塞桿與導向套間的密封圈，減小磨損。動靜壓油腔的兩個周向油腔均是支承點，有利于糾正活塞傾斜，減少活塞磨損。采用三個工字形的動靜壓油腔完全達到活塞桿支承壓力的均勻性，簡化了結構。在工字形的動靜壓油腔之間，力口工了兩條靜壓支承槽，以加大靜壓支承作用，有利動靜壓油膜形成。為了防止活塞桿與導向套油液外泄，動靜壓油腔的一側開有環(huán)形泄油槽，環(huán)形泄油槽的底部沿徑向方向開有泄油孔，通過泄油孔將油液流向油箱。
[0013]因此本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點:
1、三個動靜壓油腔形成三足鼎立，使支承壓力均勻，使摩擦力小、減小磨損；
2、每個動靜壓油腔的動靜壓支承點為兩個，更有利于對活塞桿和活塞糾偏；
3、動靜壓油腔和靜壓支承槽在導向套內(nèi)連成兩個支承圓環(huán)，起到有效同心，降低了因活塞桿偏心而增大的泄漏和磨損。
[0014]4、活塞桿在高速直線運動時，每個動靜壓油腔之間總有壓力油起到支承和潤滑作用，提高了頻率響應、增加了可靠性。
[0015]因此，本發(fā)明具有摩擦力小、磨損小、頻率響應高、可靠性高、壽命長、有利于活塞糾偏、結構簡單和拆裝方便的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的一種結構示意圖；
圖2為圖1中導向套4的內(nèi)壁展開平面圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步描述，并非對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0018]實施例1
一種低摩擦動靜壓支承導向套液壓缸。如圖1所示，所述低摩擦動靜壓支承導向套液壓缸包括缸體I，活塞2,活塞桿3,導向套4和端蓋5。缸體I的一端固定裝有端蓋5,導向套4緊貼端蓋5的內(nèi)側面同中心地固定在缸體I內(nèi)，活塞2活動地裝入缸體I內(nèi)，活塞桿3的一端與活塞2同中心地固定連接，活塞桿3的另一端穿出導向套4和端蓋5的中心孔。缸體I開有第一油口 11和第二油口 12，第一油口 11靠近導向套4，第二油口 12靠近缸體I另一端的端部。
[0019]所述導向套4的孔壁上均勻地設有三個動靜壓油槽8，三個動靜壓油槽8分別與活塞桿3的圓柱面構成三個動靜壓油腔。圖2為導向套4的內(nèi)壁展開平面圖，如圖2所示，三個動靜壓油槽8為工字形槽，工字形槽的中部豎槽沿軸向布置，即為軸向油槽；與軸向油槽兩端相通的兩條對稱的橫槽沿周向布置，即為周向油槽；每個動靜壓油槽8的中間位置處沿徑向方向開有進油孔9，每個動靜壓油槽8底部的進油孔9 一側沿徑向方向開有測壓孔10，測壓孔10靠近有桿腔的一側。在動靜壓油槽8之間對稱地設有兩條靜壓支承槽13，兩條靜壓支承槽13均位于各自對應的孔壁素線上。動靜壓油槽8的一側開有環(huán)形泄油槽6，環(huán)形泄油槽6靠近端蓋5的一側，環(huán)形泄油槽6的底部沿徑向方向開有泄油孔7。
[0020]靜壓支承槽13的弧長與動靜壓油槽8的周向油槽弧長之和為導向套4孔壁周長的f 1.1倍。
[0021]活塞2與缸體I內(nèi)壁米用間隙密封,間隙量為15~25 μ m ;活塞桿3與導向套4之間的間隙為15~25 μ m ;活塞桿3與端蓋5米用密封圈密封。
[0022]所述動靜壓油槽8的周向油槽的弧度為50-60°，周向油槽的寬為10~15mm，周向油槽的深為I~1.5mm ;軸向油槽的寬為20~25mm,軸向油槽的深為I~1.5mm。
[0023]所述的導向套4的材質(zhì)為青銅。
[0024]實施例2
一種低摩擦動靜壓支承導向套液壓缸。除下述技術參數(shù)外，其余同實施例1。
[0025]靜壓支承 槽13的弧長與動靜壓油槽8的周向油槽弧長之和為導向套4孔壁周長的 1.f 1.2 倍。
[0026]活塞2與缸體I內(nèi)壁采用間隙密封，間隙量為20~30 μ m ;活塞桿3與導向套4之間的間隙為20~30μπι。
[0027]所述動靜壓油槽8的周向油槽的弧度為60-70°，周向油槽的寬為15~20_，周向油槽的深為1.5~2mm ;軸向油槽的寬為25~30mm,軸向油槽的深為1.5~2mm。
[0028]本【具體實施方式】采用間隙密封，在間隙內(nèi)設有三個工字形的動靜壓油槽8，三個動靜壓油槽8分別與活塞桿3的圓柱面構成三個動靜壓油腔；供給壓力油后，又有節(jié)流閥調(diào)壓，使動靜壓油腔形成間隙與壓力自動補償，使活塞桿3在導向套4內(nèi)始終保持壓力油膜支承，省去活塞2與缸體I間的密封圈、活塞桿3與導向套4間的密封圈，減小磨損。動靜壓油腔的兩個周向油腔均是支承點，有利于糾正活塞傾斜，減少活塞磨損。采用三個工字形的動靜壓油腔完全達到活塞桿支承壓力的均勻性，簡化了結構。在工字形的動靜壓油腔之間，加工了兩條靜壓支承槽13，以加大靜壓支承作用，有利動靜壓油膜形成。為了防止活塞桿3與導向套4油液外泄，動靜壓油腔的一側開有環(huán)形泄油槽6，環(huán)形泄油槽6的底部沿徑向方向開有泄油孔7，通過泄油孔7將油液流向油箱。
[0029]因此本【具體實施方式】與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點:
1、三個動靜壓油腔形成三足鼎立，使支承壓力均勻，使摩擦力小、減小磨損；
2、每個動靜壓油腔的動靜壓支承點為兩個，更有利于對活塞桿3和活塞2糾偏；
3、動靜壓油腔和靜壓支承槽13在導向套4內(nèi)連成兩個支承圓環(huán)，起到有效同心，降低了因活塞桿3偏心而增大的泄漏和磨損。
[0030]4、活塞桿3在高速直線運動時，每個動靜壓油腔之間總有壓力油起到支承和潤滑作用，提高了頻率響應、增加了可靠性。
[0031]因此，本【具體實施方式】具有摩擦力小、磨損小、頻率響應高、可靠性高、壽命長、有利于活塞糾偏、結構簡單和拆裝方便的特點。
【權利要求】
1.一種低摩擦動靜壓支承導向套液壓缸，其特征在于:所述低摩擦動靜壓支承導向套液壓缸包括缸體⑴，活塞⑵，活塞桿(3)，導向套(4)和端蓋(5);缸體⑴的一端固定裝有端蓋(5)，導向套(4)緊貼端蓋(5)的內(nèi)側面同中心地固定在缸體(1)內(nèi)，活塞(2)活動地裝入缸體(1)內(nèi)，活塞桿(3)的一端與活塞(2)同中心地固定連接，活塞桿(3)的另一端穿出導向套⑷和端蓋(5)的中心孔；缸體⑴開有第一油口(11)和第二油口(12)，第一油口(11)靠近導向套(4)，第二油口(12)靠近缸體⑴另一端的端部； 所述導向套(4)的孔壁上均勻地設有三個動靜壓油槽(8)，三個動靜壓油槽(8)為工字形槽，工字形槽的中部豎槽沿軸向布置，即為軸向油槽，與軸向油槽兩端相通的兩條對稱的橫槽沿周向布置，即為周向油槽；每個動靜壓油槽(8)的中間位置處沿徑向方向開有進油孔(9)，每個動靜壓油槽(8)底部的進油孔(9) 一側沿徑向方向開有測壓孔(10)，測壓孔(10)靠近有桿腔的一側；在動靜壓油槽(8)之間對稱地設有兩條靜壓支承槽(13)，兩條靜壓支承槽(13)均位于各自對應的孔壁素線上；動靜壓油槽(8)的一側開有環(huán)形泄油槽(6)，環(huán)形泄油槽(6)靠近端蓋(5)的一側，環(huán)形泄油槽(6)的底部沿徑向方向開有泄油孔(7)； 靜壓支承槽(13)的弧長與動靜壓油槽(8)的周向油槽弧長之和為導向套(4)孔壁周長的廣1.2倍； 活塞⑵與缸體(1)內(nèi)壁采用間隙密封，間隙量為15~30μπι;活塞桿(3)與導向套(4)之間的間隙為15~30 μ m ;活塞桿(3)與端蓋(5)米用密封圈密封。
2.根據(jù)權利要求1所述的低摩擦動靜壓支承導向套液壓缸，其特征在所述動靜壓油槽(8)的周向油槽的弧度為50~70°,周向油槽的寬為10~20mm,周向油槽的深為I~2mm ;軸向油槽的寬為20~30mm,軸向油槽的深為I~2mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的低摩擦動靜壓支承導向套液壓缸，其特征在于所述的導向套(4)的材質(zhì)為青銅。
【文檔編號】F15B15/20GK103867526SQ201410144495
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權日:2014年4月11日
【發(fā)明者】湛從昌, 陳新元, 牛曉陽, 陳奎生, 傅連東, 黃富瑄 申請人:武漢科技大學