一種雙螺旋擺動液壓缸的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種兩級螺旋傳動的擺動液壓缸，所述液壓缸主要包括具有圓柱形內(nèi)表面的缸體（1）、輸出構(gòu)件（2）、活塞套筒（3）、驅(qū)動套筒（4）、止停構(gòu)件（5）、止停構(gòu)件（6）和缸體兩端的兩個端蓋。所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁的內(nèi)螺紋和活塞套筒的外壁的外螺紋構(gòu)成第一級螺旋傳動，活塞套筒內(nèi)壁的內(nèi)螺紋和輸出構(gòu)件的軸的外壁的外螺紋構(gòu)成第二級螺旋傳動，并且兩級螺旋傳動的旋向相反。本發(fā)明的所述驅(qū)動套筒可以在兩止停構(gòu)件約束的空間內(nèi)的一定范圍內(nèi)進行浮動，從而有效降低對缸體、驅(qū)動套筒、活塞套筒、輸出構(gòu)件的軸的同軸度的要求，降低加工成本。并且該驅(qū)動套筒可以進行拆卸，當螺旋傳動部分或其他部件損壞時可對其進行更換。
【專利說明】—種雙螺旋擺動液壓缸

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種以流體為動力媒介輸出扭矩的擺動液壓缸，特別是包含兩級螺旋傳動的擺動液壓缸，即雙螺旋擺動液壓缸。

【背景技術(shù)】
[0002]雙螺旋擺動液壓缸因其輸出扭矩和擺角較大，廣泛應(yīng)用于各種需要大扭矩大擺角的場合。過去的雙螺旋擺動液壓缸是通過焊接的方式將驅(qū)動套筒固定于缸體內(nèi)表面之上。這就要求缸體、驅(qū)動套筒、活塞套筒、輸出構(gòu)件必須滿足一定的同軸度要求，否則兩級螺旋傳動之間的摩擦力會很大，甚至于卡住。為了保證四個構(gòu)件同軸，必須提高加工精度及裝配精度，這必然導致生產(chǎn)成本的提高。而且當驅(qū)動套筒和活塞套筒之間的螺旋傳動損壞時，由于驅(qū)動套筒和缸體通過焊接固定連接在一起，難以對其進行維修與更換。
[0003]本發(fā)明保留了雙螺旋擺動液壓缸輸出擺角和扭矩大的優(yōu)勢，并且有效地克服了上述加工與裝配精度要求較高的特點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了驅(qū)動套筒可以在一定范圍內(nèi)浮動或轉(zhuǎn)動的雙螺旋擺動液壓缸，并且在螺旋傳動部分損壞時可進行更換，有效降低了對缸體、驅(qū)動套筒、活塞套筒、輸出構(gòu)件的同軸度的要求。
[0005]雙螺旋擺動液壓缸的缸體通常有個圓柱形的內(nèi)表面部分，并且連接了一個外部構(gòu)件用以安裝在其他設(shè)備上。所述雙螺旋擺動液壓缸(簡稱液壓缸)含有一個與所述缸體內(nèi)表面同軸并且在軸承支撐下可以旋轉(zhuǎn)的輸出構(gòu)件。該輸出構(gòu)件包含一個軸，所述輸出構(gòu)件的軸有外螺紋并且和放置在所述缸體內(nèi)的扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件內(nèi)表面的內(nèi)螺紋嚙合，所述輸出構(gòu)件的軸的端部可以和外部構(gòu)件進行連接，從而為外部構(gòu)件提供扭矩和擺角輸出。
[0006]所述液壓缸還含有一個圓筒形的驅(qū)動套筒與所述缸體同軸放置，所述驅(qū)動套筒內(nèi)壁含有內(nèi)螺紋，所述驅(qū)動套筒和所述缸體是兩個獨立部分，并且所述驅(qū)動套筒內(nèi)壁的內(nèi)螺紋、以及鍵槽和密封槽均在放置到所述缸體內(nèi)部時就提前加工完畢。所述驅(qū)動套筒和所述缸體內(nèi)壁部分通過作用鍵的方式連接，以防止所述驅(qū)動套筒相對所述缸體發(fā)生轉(zhuǎn)動。通過在所述驅(qū)動套筒兩端安裝的止停構(gòu)件來限制所述驅(qū)動套筒的軸向運動。所述液壓缸內(nèi)部裝有活塞，所述活塞可以往復運動以響應(yīng)壓力油給活塞的壓力。所述液壓缸還含有一個圓筒形扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件，所述圓筒形扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件(即扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件)在所述驅(qū)動套筒和所述輸出構(gòu)件的軸之間的圓環(huán)形空間內(nèi)。所述圓筒形扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件與所述液壓缸內(nèi)的所述活塞為一個整體零件或通過連接為一體，總體稱之為活塞套筒。所述活塞運動時，所述圓筒形扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件沿著所述輸出構(gòu)件的軸做往復的軸向運動以響應(yīng)所述活塞的往復軸向運動；所述圓筒形扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁有和所述輸出構(gòu)件的軸上外螺紋相嚙合的內(nèi)螺紋，并且所述圓筒形扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁還有和所述驅(qū)動套筒的內(nèi)螺紋相嚙合的外螺紋，所述圓筒形扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件可以在所述缸體內(nèi)往復運動。
[0007]所述活塞套筒在壓力油的推動下沿著所述輸出構(gòu)件做軸向運動，此時所述活塞套筒外壁的外螺紋和所述驅(qū)動套筒內(nèi)壁的內(nèi)螺紋嚙合做螺旋傳動，從而所述活塞套筒做周向轉(zhuǎn)動和軸向移動；同時，所述活塞套筒內(nèi)壁的內(nèi)螺紋和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁的外螺紋嚙合做螺旋傳動，從而帶動所述輸出構(gòu)件的軸做周向轉(zhuǎn)動，以輸出扭矩。通過兩級螺旋傳動，所述活塞套筒的軸向運動便轉(zhuǎn)化為所述輸出構(gòu)件的軸的周向轉(zhuǎn)動。
[0008]更加詳細的描述如下，一種雙螺旋擺動液壓缸，包含:
一個有縱向軸的缸體，所述缸體含有第一端、第二端兩個端部以及圓柱形的內(nèi)表面部分，并且所述缸體和外部構(gòu)件進行連接以進行固定或提供周向轉(zhuǎn)動和扭矩輸出，所述缸體兩端分別各有一個端蓋，所述圓柱形的內(nèi)表面指具有同一軸線同一直徑的一段圓柱形內(nèi)表面或是共軸但直徑不同的2、3、4或5段圓柱形內(nèi)表面連接而成的階梯圓柱形的內(nèi)表面，所述缸體的所述圓柱形的內(nèi)表面部分或內(nèi)壁部分開有鍵槽，所述鍵槽內(nèi)安裝有作用鍵；
一個輸出構(gòu)件，所述輸出構(gòu)件包含一根貫穿缸體且與缸體的圓柱形內(nèi)表面同軸延伸的軸，所述輸出構(gòu)件在支撐下可以旋轉(zhuǎn)，所述輸出構(gòu)件或所述輸出構(gòu)件的軸的端部用來和外部構(gòu)件連接以進行固定或提供周向轉(zhuǎn)動和扭矩輸出；
一個驅(qū)動套筒，所述驅(qū)動套筒和所述缸體內(nèi)表面同軸放置于所述缸體內(nèi)，并且沿所述缸體內(nèi)表面軸向延伸，所述驅(qū)動套筒外壁有密封圈槽和軸向的鍵槽，所述鍵槽內(nèi)安裝有作用鍵；所述驅(qū)動套筒和所述缸體是獨立的兩個部分，所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者內(nèi)螺紋，所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁的螺旋形內(nèi)凹槽或內(nèi)螺紋在被安裝到所述缸體內(nèi)之前就已經(jīng)被加工好；所述缸體內(nèi)壁也加工有鍵槽，通過安裝在所述驅(qū)動套筒外壁鍵槽和所述缸體內(nèi)壁鍵槽之間的作用鍵來限制所述驅(qū)動套筒相對所述缸體的周向轉(zhuǎn)動；所述驅(qū)動套筒的軸向兩端的端面分別包含形狀為部分球面的球形端面；所述驅(qū)動套筒與所述輸出構(gòu)件的軸之間有圓環(huán)形的空間；
一個活塞被安裝到所述缸體內(nèi)以在壓力油的作用下沿所述缸體軸向做往復運動；一個圓筒形的扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件，即扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件，所述圓筒形的扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件和所述缸體內(nèi)表面同軸地放置于所述驅(qū)動套筒和所述輸出構(gòu)件的軸之間的圓環(huán)形空間內(nèi)，并且所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件沿著所述輸出構(gòu)件的軸軸向延伸；所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件與所述活塞連接在一起，在所述活塞的作用下做往復軸向運動；所述圓筒形的扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者內(nèi)螺紋，所述輸出構(gòu)件的軸的外壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者外螺紋；所述輸出構(gòu)件的軸的外壁和放置于所述缸體內(nèi)部的所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁通過螺紋嚙合或通過滾動體嚙合實現(xiàn)螺旋傳動；所述圓筒形的扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者外螺紋，所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者內(nèi)螺紋；所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁和放置于所述缸體內(nèi)部的所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁通過螺紋嚙合或通過滾動體嚙合實現(xiàn)螺旋傳動；
當所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件在所述活塞的作用下在所述缸體內(nèi)做軸向往復運動時，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁和所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁進行螺旋傳動，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件在所述缸體內(nèi)軸向移動和周向轉(zhuǎn)動；同時，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁進行螺旋傳動，從而所述輸出構(gòu)件的軸相對所述缸體做周向轉(zhuǎn)動；以此來將所述活塞朝所述缸體第一端的軸向運動轉(zhuǎn)換為所述輸出構(gòu)件的軸相對于所述缸體的順時針或逆時針的轉(zhuǎn)動；將所述活塞朝所述缸體第二端的軸向運動轉(zhuǎn)換為所述輸出構(gòu)件的軸相對于所述缸體的逆時針或順時針方向的轉(zhuǎn)動；
所述活塞和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件通過螺紋等方式被固定連接在一起，或者所述活塞和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件整體被加工為一個零件，所述活塞和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的整體零件或所述活塞和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件連接而成的整體構(gòu)件被統(tǒng)稱為活塞套筒；
兩個止停構(gòu)件，所述兩個止停構(gòu)件在所述缸體內(nèi)被分別放置于所述驅(qū)動套筒的軸向兩端以限制所述驅(qū)動套筒相對所述缸體的軸向運動，所述雙螺旋擺動液壓缸被裝配完成后，所述兩個止停構(gòu)件以及所述驅(qū)動套筒在缸體中的軸向位置被固定，所述驅(qū)動套筒在所述兩個止停構(gòu)件限制的空間內(nèi)可以做微小的轉(zhuǎn)動；每一所述止停構(gòu)件的軸向一端的端面均包含一個形狀為部分球面的球形端面；
其中靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在所述缸體內(nèi)的軸向位置由止動環(huán)來確定，所述止動環(huán)被軸向地放置于所述缸體內(nèi)壁以限制靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在裝配時朝所述缸體第二端運動；當靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件需要焊接時，所述止動環(huán)將靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在預(yù)定的軸向位置進行定位，所述止動環(huán)尺寸需和靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件的與所述驅(qū)動套筒相鄰的端面部分匹配；當靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件需要焊接時，需要焊接的所述止停構(gòu)件的焊接端面連接部分和所述止停構(gòu)件包含球形端面的端面部分分離，所述分離部分足夠大以防止焊接熱損傷所述止停構(gòu)件球形端面的球形表面從而破壞所述止停構(gòu)件的球形端面部分與所述驅(qū)動套筒的球形端面部分之間的相互匹配；
所述的止動環(huán)的替代方案是采用和所述缸體內(nèi)壁部分是一個整體的軸肩，并且所述軸肩的尺寸和靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件的不包含部分球形端面的另一軸向端面匹配；
所述雙螺旋擺動液壓缸的所述止動環(huán)或所述軸肩與所述缸體第二端之間的距離比所述驅(qū)動套筒的長度大，所述雙螺旋擺動液壓缸的所述止動環(huán)或所述軸肩與所述缸體第二端之間的所述缸體的圓柱形內(nèi)表面的直徑比所述驅(qū)動套筒的直徑大，這樣便于所述驅(qū)動套筒裝入到所述缸體內(nèi)并且可以無障礙地軸向運動到其與靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件配合的位置；
所述輸出構(gòu)件可以僅僅包含輸出扭矩的所述輸出構(gòu)件的軸，也可以是輸出扭矩的所述輸出構(gòu)件的軸和所述缸體兩端的兩個缸蓋中的一個或全部通過連接形成的整體構(gòu)件的總稱。
[0009]所述雙螺旋擺動液壓缸的一個特征在于:
所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁通過所述驅(qū)動套筒內(nèi)壁的內(nèi)螺紋和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件外壁的外螺紋可以彼此滑動嚙合構(gòu)成第一級螺旋傳動；或者，所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁通過所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁的螺旋內(nèi)凹槽和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件外壁的螺旋內(nèi)凹槽及在所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁的螺旋內(nèi)凹槽和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁的螺旋內(nèi)凹槽兩螺旋內(nèi)凹槽形成的滾道內(nèi)安放的滾動體彼此嚙合構(gòu)成第一級螺旋傳動。
[0010]所述雙螺旋擺動液壓缸的另一個特征在于:
所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁通過所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件內(nèi)壁的內(nèi)螺紋和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁的外螺紋可以彼此滑動嚙合構(gòu)成第二級螺旋傳動；或者，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁通過所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁的螺旋內(nèi)凹槽和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁的螺旋內(nèi)凹槽及在所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁的螺旋內(nèi)凹槽和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁的螺旋內(nèi)凹槽兩螺旋內(nèi)凹槽形成的滾道內(nèi)安放的滾動體彼此嚙合構(gòu)成第二級螺旋傳動。
[0011]所述雙螺旋擺動液壓缸的另一個特征在于:
所述驅(qū)動套筒并非通過固定方式連接于所述缸體內(nèi)壁，所述驅(qū)動套筒外壁和所述缸體內(nèi)表面之間有間隙；所述驅(qū)動套筒軸向兩端面各包含一個形狀為部分球面的球形端面，所述驅(qū)動套筒外壁沿軸向開有鍵槽，所述鍵槽一端為通槽；利用所述驅(qū)動套筒外壁的所述鍵槽與所述缸體內(nèi)壁的所述鍵槽之間安裝的作用鍵來限制所述驅(qū)動套筒與所述缸體之間的相對周向轉(zhuǎn)動。
[0012]作為所述雙螺旋擺動液壓缸的一個結(jié)構(gòu)特點，所述驅(qū)動套筒通過所述止停構(gòu)件限制其軸向位置與運動，所述兩個止停構(gòu)件將所述驅(qū)動套筒夾在中間，所述兩個止停構(gòu)件分別靠近所述缸體的第一端和所述缸體的第二端，所述兩個止停構(gòu)件與所述驅(qū)動套筒軸向端面相鄰的的端面包含形狀為部分球面的球形端面，所述止停構(gòu)件的球形端面的半徑等于與所述止停構(gòu)件球形端面相鄰的所述驅(qū)動套筒軸向端部的球形端面的半徑；
其中，靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件通過焊接固定于所述缸體內(nèi)壁或者通過所述缸體內(nèi)壁的軸肩來限制靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件向所述缸體第一端的運動；通過所述缸體第二端的端蓋的端部或通過所述缸體第二端的端蓋端部壓緊的軸承來限制靠近所述缸體第二端的所述止停構(gòu)件向所述缸體第二端的運動從而限制夾在兩個所述止停構(gòu)件中間的所述驅(qū)動套筒的軸向位置與運動。
[0013]作為所述雙螺旋擺動液壓缸的一種可選結(jié)構(gòu)，所述缸體第二端的端蓋利用螺紋部分和所述輸出構(gòu)件的軸連接，利用螺釘來限制所述缸體第二端的端蓋和所述輸出構(gòu)件的軸之間的相對轉(zhuǎn)動；利用所述缸體第二端的端蓋端部壓緊的軸承構(gòu)件來限制靠近所述缸體第二端的止停構(gòu)件向所述缸體第二端的軸向移動，并保證所述端蓋可以相對所述缸體自由轉(zhuǎn)動；通過調(diào)整墊片的厚度可調(diào)整所述止停構(gòu)件的軸向移動范圍，其中所述墊片的放置位置有兩種，分別是所述缸體與所述缸體第二端的端蓋之間或所述缸體第二端的端蓋與所述軸承之間。
[0014]作為所述雙螺旋擺動液壓缸的另一種可選結(jié)構(gòu)，，所述缸體第二端的端蓋利用螺紋部分和所述缸體連接，利用螺釘來限制所述缸體第二端的端蓋和所述缸體之間的相對周向運動；利用螺母和所述輸出構(gòu)件的軸上的軸肩來限制所述缸體第二端的端蓋和所述輸出構(gòu)件之間的相對軸向運動；并利用軸承來保證所述輸出構(gòu)件可以相對所述缸體第二端的端蓋自由轉(zhuǎn)動；利用所述缸體第二端的端蓋的端部來限制靠近所述缸體第二端的止停構(gòu)件的軸向位置；通過調(diào)整墊片的厚度可以調(diào)整靠近所述缸體第二端的所述止停構(gòu)件的軸向位置。
[0015]為了滿足所述雙螺旋擺動液壓缸內(nèi)各零部件之間的密封，所述缸體的內(nèi)壁和所述驅(qū)動套筒的外壁，所述活塞套筒的活塞外壁和所述缸體的內(nèi)壁、所述活塞套筒的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁、所述輸出構(gòu)件的軸的外壁和所述端蓋中間孔的內(nèi)壁、所述活塞的中間孔內(nèi)壁和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁之間、所述端蓋的外壁和所述缸體的內(nèi)表面之間均設(shè)有密封；通過所述活塞套筒的活塞的外壁與所述缸體內(nèi)壁之間的密封，以及所述活塞套筒的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁之間的密封將所述缸體分成兩個獨立空間，壓力油從進出油口中的一個油口流入其中的一個獨立空間，從另一油口流出其中的另一個獨立空間。
[0016]為了限制所述雙螺旋擺動液壓缸的所述缸體與所述驅(qū)動套筒的相對轉(zhuǎn)動，在所述驅(qū)動套筒外壁與所述缸體內(nèi)壁都開有鍵槽，在所述鍵槽內(nèi)安裝作用鍵，所述作用鍵的兩個側(cè)面是主要工作面，所述作用鍵的上下表面與鍵槽上下表面之間有間隙，所述作用鍵的軸向兩端面和鍵槽的軸向兩端面之間也有間隙，所述作用鍵有兩種選擇，平鍵或平鍵與旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的組合。
[0017]優(yōu)選地，所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽以及所述缸體內(nèi)壁的鍵槽之一或全部的兩個鍵槽的鍵槽兩側(cè)面為兩個半圓柱面，在每一所述半圓柱面的鍵槽空間內(nèi)安放一個旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵；在所述驅(qū)動套筒外壁鍵槽中或所述缸體內(nèi)壁鍵槽兩鍵槽之一或兩鍵槽全部安裝有平鍵以及所述平鍵兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵；所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的在垂直于所述缸體軸線方向(長度方向)的剖面為一由半圓弧以及該半圓弧兩端連接而成的線段組成的平面圖形；所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵在所述半圓弧與所述線段交接處所形成的尖端被去掉以提高強度并減小位置干涉；所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的半圓鍵面與所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽或所述缸體內(nèi)壁的鍵槽的半圓柱側(cè)面配合，所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的平面部分與所述平鍵的作用面相配合；
所述缸體內(nèi)壁上的鍵槽開口處的尺寸大于放入所述缸體內(nèi)壁鍵槽內(nèi)部的所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的最大厚度；所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽開口處的尺寸大于放入所述驅(qū)動套筒鍵槽內(nèi)部的所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的最大厚度；所述缸體內(nèi)壁上的鍵槽開口處的尺寸大于放入所述缸體內(nèi)壁鍵槽內(nèi)部的所述平鍵的厚度；所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽開口處的尺寸大于放入所述驅(qū)動套筒外壁鍵槽內(nèi)部的所述平鍵的厚度；
所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽兩側(cè)面的兩個半圓柱面的半徑分別等于與其匹配的放入所述驅(qū)動套筒鍵槽內(nèi)部的兩個所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的圓弧部分的半徑；所述缸體內(nèi)壁的鍵槽兩側(cè)面的兩個半圓柱面的半徑分別等于與其匹配的放入所述缸體內(nèi)壁鍵槽內(nèi)部的兩個所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的圓弧部分的半徑。
[0018]優(yōu)選地，所述驅(qū)動套筒軸向兩端的端面包含形狀為部分球面的球形端面，并且所述驅(qū)動套筒軸向兩端的球形端面同球心、同半徑。
[0019]優(yōu)選地，所述兩個止停構(gòu)件與所述驅(qū)動套筒的接觸面也為球面的一部分，裝配后，所述止停構(gòu)件的球形端面與所述驅(qū)動套筒軸向一端的球形端面相互接觸或匹配，并且相接觸的兩個所述球形端面為同球心、同半徑的球面的一部分。
[0020]為了提高所述止停構(gòu)件與所述驅(qū)動套筒的兩相互接觸的球形端面的相對滑動能力，所述止停構(gòu)件與所述驅(qū)動套筒相接觸或匹配的軸向端面的球形端面部分的表面上開有小槽，所述小槽沿經(jīng)向、緯向分布或縱橫交錯。
[0021]同理，所述驅(qū)動套筒軸向兩端的端面上的球形端面部分的表面上開有小槽，所述小槽沿經(jīng)向、緯向分布或縱橫交錯。
[0022]所述之雙螺旋擺動液壓缸既可以通過所述輸出構(gòu)件端部連接的端蓋上的法蘭來輸出扭矩和擺角；也可以通過所述輸出構(gòu)件的軸端的作用鍵來輸出扭矩和擺角。
[0023]所述雙螺旋擺動液壓缸的制造方法包括:
先要有一個軸向長度較長，并且在軸向兩端有兩個端部的缸體，所述缸體內(nèi)有一個圓柱形的內(nèi)表面；
有一個在所述缸體內(nèi)沿所述缸體軸向延伸并且和所述缸體內(nèi)表面同軸的輸出構(gòu)件，所述輸出構(gòu)件被支撐起來以相對所述缸體旋轉(zhuǎn)；所述輸出構(gòu)件的軸的外表面有外螺紋，并且和放置于所述缸體內(nèi)的所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁的內(nèi)螺紋嚙合；所述輸出構(gòu)件一端連接外部構(gòu)件，以提供扭矩和轉(zhuǎn)動輸出；
有一個活塞裝在所述缸體內(nèi)并在壓力油的作用下做往復運動；
有一個圓筒形狀的驅(qū)動套筒在所述缸體內(nèi)和所述缸體同軸放置，所述驅(qū)動套筒沿所述輸出構(gòu)件的軸軸向延伸，并且和所述輸出構(gòu)件的軸一起限定了一個圓環(huán)形空間；
有一個扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件和所述缸體同軸地放置在所述驅(qū)動套筒和所述輸出構(gòu)件的軸之間的圓環(huán)形空間內(nèi)，并且可以沿所述輸出構(gòu)件的軸做軸向運動，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件在所述活塞的作用下做往復運動；
所述驅(qū)動套筒內(nèi)壁有內(nèi)螺紋部分，所述驅(qū)動套筒和所述缸體是獨立的部分，并且所述驅(qū)動套筒的內(nèi)螺紋部分在裝配到所述缸體之前就已加工好；
所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件有內(nèi)螺紋，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)螺紋在所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件做往復運動時和所述輸出構(gòu)件的軸的外螺紋嚙合；并且所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件還有外螺紋和所述驅(qū)動套筒的內(nèi)螺紋進行嚙合，以此把所述活塞朝所述缸體第一端的軸向運動轉(zhuǎn)化為所述輸出構(gòu)件相對于所述缸體的順時針或逆時針的轉(zhuǎn)動，把所述活塞朝所述缸體第二端的軸向運動轉(zhuǎn)化為所述輸出構(gòu)件相對于所述缸體的另一個方向的轉(zhuǎn)動；
將靠近所述缸體第一端的止停構(gòu)件通過連接部分和缸體焊接以防止其發(fā)生移動或通過卡位在缸體的軸肩上從而限制靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在缸體內(nèi)的軸向位置或移動；將靠近所述缸體第二端的止停構(gòu)件通過所述缸體第二端的端蓋直接或通過軸承間接壓緊以限制靠近所述缸體第二端的所述止停構(gòu)件在所述缸體內(nèi)的位置或軸向移動；
將所述驅(qū)動套筒夾在所述的兩個止停構(gòu)件之間定位到所述缸體內(nèi)；并通過安裝在所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽和所述缸體內(nèi)壁的鍵槽中的作用鍵限制所述驅(qū)動套筒相對所述缸體的周向轉(zhuǎn)動。
[0024]所述雙螺旋擺動液壓缸的制造方法還包含了提供一個在所述缸體內(nèi)相對于所述缸體第一端軸向定位的止動環(huán)以限制靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在向缸體內(nèi)裝配時朝所述缸體第二端的運動；止動環(huán)在焊接時將靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件定位在預(yù)定軸向位置。
[0025]替代地，所述雙螺旋擺動液壓缸的制造方法提供了和缸體內(nèi)表面或內(nèi)壁一體的止停軸肩或軸肩，所述止停軸肩的尺寸和靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件的連接部分的尺寸匹配。采用軸肩時，靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件連接部分和所述止停軸肩之間不必焊接。
[0026]當采用止動環(huán)時，提供一個在所述缸體內(nèi)相對于所述缸體第一端軸向定位的止動環(huán)包括提供一個固定于所述缸體內(nèi)部的止動環(huán)，以防止靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在所述缸體內(nèi)的軸向運動，所述止動環(huán)的尺寸和靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件的端面部分匹配。進一步地，所述止動環(huán)和所述缸體第二端之間的所述缸體的內(nèi)徑比所述止停構(gòu)件及所述驅(qū)動套筒的外徑都大，將所述驅(qū)動套筒和所述止停構(gòu)件從所述缸體第二端朝所述缸體第一端裝入到所述缸體內(nèi)，保證其無障礙的朝所述缸體第一端運動，并在裝配后讓所述驅(qū)動套筒與所述止停構(gòu)件接觸。
[0027]當采用止停軸肩(即軸肩)時，所述軸肩和所述缸體第二端之間的所述缸體的內(nèi)徑比所述止停構(gòu)件及所述驅(qū)動套筒的外徑都大，將所述驅(qū)動套筒和所述止停構(gòu)件從所述缸體第二端朝所述缸體第一端裝入到所述缸體內(nèi)，保證其無障礙的朝所述缸體第一端運動，并在裝配后讓所述驅(qū)動套筒與所述止停構(gòu)件接觸。
[0028]圖1所示實施方式1、圖7所示實施方式2和圖8所示實施方式3的基本原理相同，結(jié)構(gòu)有所不同。實施方式1、2為法蘭輸出，實施方式3為鍵輸出。實施方式1、2的驅(qū)動套筒都是通過焊接將靠近所述缸體第一端的止停構(gòu)件固定于所述缸體內(nèi)壁上；實施方式3的驅(qū)動套筒通過定位軸肩來限制靠近所述缸體第一端的止停構(gòu)件的軸向運動從而限制所述驅(qū)動套筒的軸向運動。實施方式1、2的活塞套筒為一個整體零件形成的構(gòu)件，實施方式3的活塞套筒為活塞與圓筒形扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件兩個零件通過固定連接方式連接在一起組成的構(gòu)件。實施方式1的缸體第二端的端蓋7通過螺紋和輸出構(gòu)件固連在一起，并且通過端蓋端部相鄰的軸承28來限制止停構(gòu)件6的軸向位置或運動，實施方式2的缸體第二端的端蓋7和缸體固定連接在一起，通過端蓋7的端部限制止停構(gòu)件6的軸向位置或運動。
[0029]本發(fā)明還包含了上述液壓缸的制造方法。在將驅(qū)動套筒裝到缸體內(nèi)部之前需要將其加工完畢。所述驅(qū)動套筒放置到所述缸體內(nèi)后，利用在所述缸體內(nèi)壁上鍵槽與所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽安裝的作用鍵來防止所述驅(qū)動套筒相對所述缸體的周向轉(zhuǎn)動。實施方式1所示的缸體內(nèi)不包含定位軸肩，故其在對止停構(gòu)件5焊接時需要通過輔助工具確定止停構(gòu)件端面21相對于所述缸體端部的位置，然后進行焊接。實施方式3缸體包含有定位軸肩，通過定位軸肩來限制止停構(gòu)件5和驅(qū)動套筒的軸向位置或運動。實施方式3的兩端端蓋都和所述缸體固定連接在一起，通過所述缸體第二端的端蓋的端部和所述缸體上的軸肩來限制兩個止停構(gòu)件和驅(qū)動套筒的軸向位置或運動。
[0030]本發(fā)明的其它特征及優(yōu)勢可以從以下具體描述和圖紙表達中變得更加清楚。
[0031]【具體實施方式】:
如圖1所不，該液壓缸包括細長的缸體1，所述缸體含有圓柱形內(nèi)表面。2為輸出構(gòu)件，它被與缸體內(nèi)壁同軸地放置在缸體1內(nèi)，并且被軸承28支撐起來以轉(zhuǎn)動。如下面更為詳細的描述。
[0032]端蓋7中間孔的內(nèi)螺紋和輸出構(gòu)件的軸14的外螺紋嚙合構(gòu)成螺紋連接24，然后通過在螺紋連接處24安裝的螺釘46將端蓋7和輸出構(gòu)件的軸14固定在一起以防止其發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。所述缸體的另外一個端蓋23與輸出構(gòu)件2的軸14為一個整體零件或通過連接成為一個整體構(gòu)件。在所述缸體兩端，缸體內(nèi)表面和端蓋之間配有密封圈29，以提供密封。密封圈30被放置于缸體一端的端蓋7的中間孔內(nèi)壁和輸出構(gòu)件的軸14的外壁之間以提供密封。
[0033]輸出構(gòu)件2的軸14貫穿于缸體1，并且穿過端蓋7的中間孔，輸出構(gòu)件上安裝有一個圓環(huán)形的軸承構(gòu)件28以提供其旋轉(zhuǎn)支撐，軸承構(gòu)件28放置于止停構(gòu)件6和端蓋7之間，或安裝于端蓋7內(nèi)部。軸承構(gòu)件28主要用來限制止停構(gòu)件6的軸向運動，并且保證端蓋7可以相對缸體自由轉(zhuǎn)動。軸承構(gòu)件28包含有一個推力軸承31和徑向軸承32。與輸出構(gòu)件2為一體的的輸出端蓋23上有螺紋孔，以便于和外部設(shè)備進行連接，如圖3。
[0034]所述液壓缸有一個軸向運動向旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換的傳遞構(gòu)件，也就是所述液壓缸有一個圓筒型的扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件11，其與輸出構(gòu)件2同軸放置。活塞套筒的活塞部分3的外壁與缸體內(nèi)壁之間設(shè)有一對密封圈8，活塞套筒的內(nèi)壁與輸出構(gòu)件2的軸之間設(shè)有密封圈36。活塞套筒的圓筒形扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件(亦即扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件)11的外壁的外螺紋和驅(qū)動套筒4的內(nèi)壁的內(nèi)螺紋嚙合，由此將所述活塞套筒的軸向運動轉(zhuǎn)化為周向轉(zhuǎn)動和軸向移動；同時，扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件11的內(nèi)螺紋還和輸出構(gòu)件2的軸上的外螺紋嚙合，從而帶動輸出構(gòu)件2做周向轉(zhuǎn)動，以輸出扭矩和擺角。
[0035]液壓缸裝配完成后，止停構(gòu)件5的端面27a和止停構(gòu)件6的端面27b分別為兩個球面的一部分；優(yōu)選地，該兩個球面半徑相等。通過焊接將止停構(gòu)件5固定于所述缸體內(nèi)表面上，從而形成焊接部分51。焊接前確定其相對于缸體第一端的位置，可借助輔助工具以所述缸體第一端為基準對止停構(gòu)件5的端面21進行定位。止停構(gòu)件6通過端蓋7的端部25來限制其軸向位置，并且可通過墊片34來調(diào)整構(gòu)件6的軸向位置進而調(diào)整其對驅(qū)動套筒4的壓緊程度。止停構(gòu)件5與止停構(gòu)件6的球形的端面27a、27b為夾在其中的驅(qū)動套筒4在一定范圍內(nèi)的浮動提供了條件。
[0036]驅(qū)動套筒4如圖4，它是從圖1中移出來的。其軸向兩端面26包含部分表面為球形的球形端面，驅(qū)動套筒4的軸向兩端的球形端面為同一球面的兩個不同部分，驅(qū)動套筒4外壁的鍵槽50的一端開通。驅(qū)動套筒4的外表面開有密封槽35，將驅(qū)動套筒裝配到缸體之前，將密封圈18裝入密封槽內(nèi)。并且驅(qū)動套筒4的外徑比缸體1的內(nèi)徑小，以保證驅(qū)動套筒4裝入到缸體1后驅(qū)動套筒4的外壁和缸體1的內(nèi)表面有間隙。裝配后止停構(gòu)件5、6的球形端面27a、27b分別和驅(qū)動套筒的軸向兩端的球形端面相接觸，并且相接觸的兩個球面同球心、同半徑，以便于驅(qū)動套筒的浮動。其中，止停構(gòu)件的球形端面為內(nèi)凹形的，驅(qū)動套筒的球形端面為外凸形的。
[0037]缸體1的內(nèi)壁開有鍵槽15，將作用鍵10裝入到缸體內(nèi)壁的鍵槽15后為防止流體泄漏將鍵槽15的外部焊住，形成焊接部分20。鍵槽15的形狀如圖5和6，以便于焊接。其中圖5為以垂直于缸體軸線的平面對鍵槽的局部剖視圖，圖6為鍵槽的俯視圖。
[0038]缸體1有一對支架33，每一個都含有通孔以供缸體和外部支撐架的連接。
[0039]流體從油口 12或13流入，從13或12流出。在流體的作用下，活塞套筒沿輸出構(gòu)件做軸向運動?；钊淄驳呐ぞ剞D(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁的外螺紋和驅(qū)動套筒4的內(nèi)螺紋嚙合，從而做周向轉(zhuǎn)動和軸向移動；并且扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)螺紋和輸出構(gòu)件的軸的外壁的外螺紋嚙合，從而帶動輸出構(gòu)件做周向轉(zhuǎn)動，以輸出扭矩和擺角。
[0040]本實施方式要求先將止停構(gòu)件5裝入缸體1內(nèi)進行定位，然后對其進行焊接將其固定于缸體內(nèi)表面。并且在缸體上加工出鍵槽，將作用鍵裝入。為了防止流體泄漏，將余下的槽進行焊接，形成了焊接部分19、20。當安裝完作用鍵后，將已加工好內(nèi)螺紋、球形端面、密封槽及鍵槽的驅(qū)動套筒4從缸體一端裝入，然后將止停構(gòu)件6裝入缸體內(nèi)壓住驅(qū)動套筒4。再把軸承(根據(jù)需要)及端蓋7裝入缸體并通過調(diào)整墊片34的厚度來調(diào)整端蓋對止停構(gòu)件5、6及驅(qū)動套筒4的壓緊程度，端蓋7和輸出構(gòu)件2用螺紋24進行連接。連接好之后對螺紋縫隙部分加工兩個螺紋孔，然后將螺釘46擰入以限制端蓋7和輸出構(gòu)件軸端的相對轉(zhuǎn)動。當驅(qū)動套筒4的螺旋傳動部分損壞時可將螺釘46及端蓋7拆除，進而將損壞零件進行更換。
[0041]本發(fā)明的實施方式2如圖7，實施方式3如圖8。以下僅對與實施方式1結(jié)構(gòu)不同的地方做具體描述。
[0042]實施方式2的端蓋7的外螺紋和缸體一端的內(nèi)螺紋嚙合形成螺紋連接51，并且利用螺釘17來限制端蓋7和缸體之間的相對運動。軸承構(gòu)件28將輸出構(gòu)件2支撐起來旋轉(zhuǎn)，軸承31承受軸向載荷，軸承32承受徑向載荷。輸出構(gòu)件的軸14的端部有螺紋49并且同過螺母47將軸承48壓緊在端蓋7的端面上，軸承48承受軸向載荷，可以實現(xiàn)輸出構(gòu)件2相對于端蓋7的自由轉(zhuǎn)動。軸承48和螺母47之間通過彈簧墊片防松或其他業(yè)內(nèi)公知的方式防松?；蛘撸雇?gòu)件的限位由端蓋7的端部來完成，軸承28安裝在端蓋7的內(nèi)部。
[0043]實施方式3的活塞套筒的活塞部分和圓筒形扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件部分是獨立的兩個零件，并且通過螺紋連接37進行連接?；钊淄矁?nèi)表面與輸出構(gòu)件的軸14之間裝有軸承38，以便于相對轉(zhuǎn)動。螺紋連接部分37裝有螺釘39以防螺紋連接部分37松動。并且活塞3的內(nèi)表面和圓筒形扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件11外壁之間裝有密封圈41以提供密封，并且輸出構(gòu)件的軸14的外表面和圓筒形扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件11的內(nèi)表面之間裝有密封圈43以提供密封。缸體1內(nèi)設(shè)置軸肩42用以給止停構(gòu)件5定位，限制其軸向位置或運動。輸出構(gòu)件的軸14為一階梯軸，安裝在缸體兩端的端蓋與輸出構(gòu)件的軸沒有連接，輸出構(gòu)件的軸14在軸承構(gòu)件44，45的支撐下旋轉(zhuǎn)，輸出構(gòu)件的軸14的軸端裝有鍵40或通過其他公知的方式與外部設(shè)備連接。
[0044]實施方式4的驅(qū)動套筒4的鍵槽兩側(cè)面為兩個半圓柱面如圖9。圖9為以垂直于缸體軸線的平面對缸體1及驅(qū)動套筒4的鍵槽的局部剖視圖。在驅(qū)動套筒4的鍵槽的半圓柱側(cè)面內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵，所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵在垂直于缸體軸線方向(長度方向)的剖面為一由半圓弧以及該半圓弧兩端連接而成的線段組成的平面圖形；如圖9所示，旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵在半圓弧與線段交接處所形成的尖端被去掉以提高強度并減小尺寸干涉。旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的半圓鍵面與鍵槽50的兩個半圓柱側(cè)面配合，旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的平面部分與平鍵56的作用面相配合?？蛇x的，缸體內(nèi)壁的鍵槽形狀如圖9，鍵槽15的兩側(cè)面為兩個半圓柱面，在鍵槽兩側(cè)面的兩個半圓柱面配置有旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵，旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的半圓鍵面與鍵槽的兩個半圓柱側(cè)面配合，旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的平面部分與平鍵56的作用面相配合。
[0045]缸體內(nèi)壁的鍵槽開口處54的尺寸大于放入缸體內(nèi)壁鍵槽內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵52a、52b的最大厚度；驅(qū)動套筒外壁的鍵槽開口處55的尺寸大于放入驅(qū)動套筒鍵槽內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵52c、52d的最大厚度。缸體內(nèi)壁的鍵槽開口處54的尺寸大于放入缸體鍵槽內(nèi)部的平鍵的厚度；驅(qū)動套筒外壁的鍵槽開口處55的尺寸大于放入驅(qū)動套筒鍵槽內(nèi)部的平鍵的厚度。
[0046]驅(qū)動套筒外壁的鍵槽兩側(cè)面53c、53d的兩個半圓柱面的半徑分別等于放入驅(qū)動套筒鍵槽內(nèi)部的兩個旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵52c、52d的圓弧部分的半徑；缸體內(nèi)壁的鍵槽兩側(cè)面53a、53b的兩個半圓柱面的半徑分別等于放入缸體鍵槽內(nèi)部的兩個旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵52a、52b的圓弧部分的半徑。
[0047]以上實施方式1、實施方式2、實施方式3以及實施方式4可以以多種實施方式相互結(jié)合應(yīng)用于同一液壓缸，也可以一種實施方式單獨應(yīng)用于某一液壓缸，或者以多種實施方式中的每一實施方式的部分特征相互結(jié)合應(yīng)用于同一液壓缸。
[0048]權(quán)利要求書
1.一種雙螺旋擺動液壓缸，包含一個有縱向軸的缸體，所述缸體含有第一端、第二端兩個端部以及圓柱形的內(nèi)表面部分，并且所述缸體和外部構(gòu)件進行連接以進行固定或提供周向轉(zhuǎn)動和扭矩輸出，所述缸體兩端分別各有一個端蓋，所述圓柱形的內(nèi)表面指具有同一軸線同一直徑的一段圓柱形內(nèi)表面或是共軸但直徑不同的2、3、4或5段圓柱形內(nèi)表面連接而成的階梯圓柱形的內(nèi)表面，所述缸體的所述圓柱形的內(nèi)表面部分或內(nèi)壁部分開有鍵槽，所述鍵槽內(nèi)安裝有作用鍵；
一個輸出構(gòu)件，所述輸出構(gòu)件包含一根貫穿缸體且與缸體的圓柱形內(nèi)表面同軸延伸的軸，所述輸出構(gòu)件在支撐下可以旋轉(zhuǎn)，所述輸出構(gòu)件或所述輸出構(gòu)件的軸的端部用來和外部構(gòu)件連接以進行固定或提供周向轉(zhuǎn)動和扭矩輸出；
一個驅(qū)動套筒，所述驅(qū)動套筒和所述缸體內(nèi)表面同軸放置于所述缸體內(nèi)，并且沿所述缸體內(nèi)表面軸向延伸，所述驅(qū)動套筒外壁有密封圈槽和軸向的鍵槽，所述鍵槽內(nèi)安裝有作用鍵；所述驅(qū)動套筒和所述缸體是獨立的兩個部分，所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者內(nèi)螺紋，所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁的螺旋形內(nèi)凹槽或內(nèi)螺紋在被安裝到所述缸體內(nèi)之前就已經(jīng)被加工好；所述缸體內(nèi)壁也加工有鍵槽，通過安裝在所述驅(qū)動套筒外壁鍵槽和所述缸體內(nèi)壁鍵槽之間的作用鍵來限制所述驅(qū)動套筒相對所述缸體的周向轉(zhuǎn)動；所述驅(qū)動套筒的軸向兩端的端面分別包含形狀為部分球面的球形端面；所述驅(qū)動套筒與所述輸出構(gòu)件的軸之間有圓環(huán)形的空間；
一個活塞被安裝到所述缸體內(nèi)以在壓力油的作用下沿所述缸體軸向做往復運動；一個圓筒形的扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件，即扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件，所述圓筒形的扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件和所述缸體內(nèi)表面同軸地放置于所述驅(qū)動套筒和所述輸出構(gòu)件的軸之間的圓環(huán)形空間內(nèi)，并且所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件沿著所述輸出構(gòu)件的軸軸向延伸；所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件與所述活塞連接在一起，在所述活塞的作用下做往復軸向運動；所述圓筒形的扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者內(nèi)螺紋，所述輸出構(gòu)件的軸的外壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者外螺紋；所述輸出構(gòu)件的軸的外壁和放置于所述缸體內(nèi)部的所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁通過螺紋嚙合或通過滾動體嚙合實現(xiàn)螺旋傳動；所述圓筒形的扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者外螺紋，所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者內(nèi)螺紋；所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁和放置于所述缸體內(nèi)部的所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁通過螺紋嚙合或通過滾動體嚙合實現(xiàn)螺旋傳動；
當所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件在所述活塞的作用下在所述缸體內(nèi)做軸向往復運動時，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁和所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁進行螺旋傳動，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件在所述缸體內(nèi)軸向移動和周向轉(zhuǎn)動；同時，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁進行螺旋傳動，從而所述輸出構(gòu)件的軸相對所述缸體做周向轉(zhuǎn)動；以此來將所述活塞朝所述缸體第一端的軸向運動轉(zhuǎn)換為所述輸出構(gòu)件的軸相對于所述缸體的順時針或逆時針的轉(zhuǎn)動；將所述活塞朝所述缸體第二端的軸向運動轉(zhuǎn)換為所述輸出構(gòu)件的軸相對于所述缸體的逆時針或順時針方向的轉(zhuǎn)動；
所述活塞和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件通過螺紋等方式被固定連接在一起，或者所述活塞和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件整體被加工為一個零件，所述活塞和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的整體零件或所述活塞和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件連接而成的整體構(gòu)件被統(tǒng)稱為活塞套筒；
兩個止停構(gòu)件，所述兩個止停構(gòu)件在所述缸體內(nèi)被分別放置于所述驅(qū)動套筒的軸向兩端以限制所述驅(qū)動套筒相對所述缸體的軸向運動，所述雙螺旋擺動液壓缸被裝配完成后，所述兩個止停構(gòu)件以及所述驅(qū)動套筒在缸體中的軸向位置被固定，所述驅(qū)動套筒在所述兩個止停構(gòu)件限制的空間內(nèi)可以做微小的轉(zhuǎn)動；每一所述止停構(gòu)件的軸向一端的端面均包含一個形狀為部分球面的球形端面；
其中靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在所述缸體內(nèi)的軸向位置由止動環(huán)來確定，所述止動環(huán)被軸向地放置于所述缸體內(nèi)壁以限制靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在裝配時朝所述缸體第二端運動；當靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件需要焊接時，所述止動環(huán)將靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在預(yù)定的軸向位置進行定位，所述止動環(huán)尺寸需和靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件的與所述驅(qū)動套筒相鄰的端面部分匹配；當靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件需要焊接時，需要焊接的所述止停構(gòu)件的焊接端面連接部分和所述止停構(gòu)件包含球形端面的端面部分分離，所述分離部分足夠大以防止焊接熱損傷所述止停構(gòu)件球形端面的球形表面從而破壞所述止停構(gòu)件的球形端面部分與所述驅(qū)動套筒的球形端面部分之間的相互匹配；
所述的止動環(huán)的替代方案是采用和所述缸體內(nèi)壁部分是一個整體的軸肩，并且所述軸肩的尺寸和靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件的不包含部分球形端面的另一軸向端面匹配；
所述雙螺旋擺動液壓缸的所述止動環(huán)或所述軸肩與所述缸體第二端之間的距離比所述驅(qū)動套筒的長度大，所述雙螺旋擺動液壓缸的所述止動環(huán)或所述軸肩與所述缸體第二端之間的所述缸體的圓柱形內(nèi)表面的直徑比所述驅(qū)動套筒的直徑大，這樣便于所述驅(qū)動套筒裝入到所述缸體內(nèi)并且可以無障礙地軸向運動到其與靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件配合的位置；
所述輸出構(gòu)件可以僅僅包含輸出扭矩的所述輸出構(gòu)件的軸，也可以是輸出扭矩的所述輸出構(gòu)件的軸和所述缸體兩端的兩個缸蓋中的一個或全部通過連接形成的整體構(gòu)件的總稱。
[0049]2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于
所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁通過所述驅(qū)動套筒內(nèi)壁的內(nèi)螺紋和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件外壁的外螺紋可以彼此滑動嚙合構(gòu)成第一級螺旋傳動；或者，所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁通過所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁的螺旋內(nèi)凹槽和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件外壁的螺旋內(nèi)凹槽及在所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁的螺旋內(nèi)凹槽和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁的螺旋內(nèi)凹槽兩螺旋內(nèi)凹槽形成的滾道內(nèi)安放的滾動體彼此嚙合構(gòu)成第一級螺旋傳動。
[0050]3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于
所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁通過所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件內(nèi)壁的內(nèi)螺紋和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁的外螺紋可以彼此滑動嚙合構(gòu)成第二級螺旋傳動；或者，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁通過所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁的螺旋內(nèi)凹槽和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁的螺旋內(nèi)凹槽及在所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁的螺旋內(nèi)凹槽和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁的螺旋內(nèi)凹槽兩螺旋內(nèi)凹槽形成的滾道內(nèi)安放的滾動體彼此嚙合構(gòu)成第二級螺旋傳動。
[0051]4.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于
所述驅(qū)動套筒并非通過固定方式連接于所述缸體內(nèi)壁，所述驅(qū)動套筒外壁和所述缸體內(nèi)表面之間有間隙；所述驅(qū)動套筒軸向兩端面各包含一個形狀為部分球面的球形端面，所述驅(qū)動套筒外壁沿軸向開有鍵槽，所述鍵槽一端為通槽；利用所述驅(qū)動套筒外壁的所述鍵槽與所述缸體內(nèi)壁的所述鍵槽之間安裝的作用鍵來限制所述驅(qū)動套筒與所述缸體之間的相對周向轉(zhuǎn)動。
[0052]5.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于
所述驅(qū)動套筒通過所述止停構(gòu)件限制其軸向位置與運動，所述兩個止停構(gòu)件將所述驅(qū)動套筒夾在中間，所述兩個止停構(gòu)件分別靠近所述缸體的第一端和所述缸體的第二端，所述兩個止停構(gòu)件與所述驅(qū)動套筒軸向端面相鄰的的端面包含形狀為部分球面的球形端面，所述止停構(gòu)件的球形端面的半徑等于與所述止停構(gòu)件球形端面相鄰的所述驅(qū)動套筒軸向端部的球形端面的半徑；
其中，靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件通過焊接固定于所述缸體內(nèi)壁或者通過所述缸體內(nèi)壁的軸肩來限制靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件向所述缸體第一端的運動；通過所述缸體第二端的端蓋的端部或通過所述缸體第二端的端蓋端部壓緊的軸承來限制靠近所述缸體第二端的所述止停構(gòu)件向所述缸體第二端的運動從而限制夾在兩個所述止停構(gòu)件中間的所述驅(qū)動套筒的軸向位置與運動。
[0053]6.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于所述缸體第二端的端蓋利用螺紋部分和所述輸出構(gòu)件的軸連接，利用螺釘來限制所述缸體第二端的端蓋和所述輸出構(gòu)件的軸之間的相對轉(zhuǎn)動；利用所述缸體第二端的端蓋端部壓緊的軸承構(gòu)件來限制靠近所述缸體第二端的止停構(gòu)件向所述缸體第二端的軸向移動，并保證所述端蓋可以相對所述缸體自由轉(zhuǎn)動；通過調(diào)整墊片的厚度可調(diào)整所述止停構(gòu)件的軸向移動范圍，其中所述墊片的放置位置有兩種，分別是所述缸體與所述缸體第二端的端蓋之間或所述缸體第二端的端蓋與所述軸承之間。
[0054]7.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于所述缸體第二端的端蓋利用螺紋部分和所述缸體連接，利用螺釘來限制所述缸體第二端的端蓋和所述缸體之間的相對周向運動；利用螺母和所述輸出構(gòu)件的軸上的軸肩來限制所述缸體第二端的端蓋和所述輸出構(gòu)件之間的相對軸向運動；并利用軸承來保證所述輸出構(gòu)件可以相對所述缸體第二端的端蓋自由轉(zhuǎn)動；利用所述缸體第二端的端蓋的端部來限制靠近所述缸體第二端的止停構(gòu)件的軸向位置；通過調(diào)整墊片的厚度可以調(diào)整靠近所述缸體第二端的所述止停構(gòu)件的軸向位置。
[0055]8.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于所述缸體的內(nèi)壁和所述驅(qū)動套筒的外壁，所述活塞套筒的活塞外壁和所述缸體的內(nèi)壁、所述活塞套筒的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁、所述輸出構(gòu)件的軸的外壁和所述端蓋中間孔的內(nèi)壁、所述活塞的中間孔內(nèi)壁和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁之間、所述端蓋的外壁和所述缸體的內(nèi)表面之間均設(shè)有密封；通過所述活塞套筒的活塞的外壁與所述缸體內(nèi)壁之間的密封，以及所述活塞套筒的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁之間的密封將所述缸體分成兩個獨立空間，壓力油從進出油口中的一個油口流入其中的一個獨立空間，從另一油口流出其中的另一個獨立空間。
[0056]9.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于所述作用鍵的兩個側(cè)面是主要工作面，作用鍵的上下表面與鍵槽上下表面之間有間隙，作用鍵的軸向兩端面和鍵槽的軸向兩端面之間也有間隙，所述作用鍵有兩種選擇，平鍵或平鍵與旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的組合。
[0057]10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽以及所述缸體內(nèi)壁的鍵槽之一或全部的兩個鍵槽的鍵槽兩側(cè)面為兩個半圓柱面，在每一所述半圓柱面的鍵槽空間內(nèi)安放一個旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵；在所述驅(qū)動套筒外壁鍵槽中或所述缸體內(nèi)壁鍵槽兩鍵槽之一或兩鍵槽全部安裝有平鍵以及所述平鍵兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵；所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的在垂直于所述缸體軸線方向(長度方向)的剖面為一由半圓弧以及該半圓弧兩端連接而成的線段組成的平面圖形；所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵在所述半圓弧與所述線段交接處所形成的尖端被去掉以提高強度并減小位置干涉；所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的半圓鍵面與所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽或所述缸體內(nèi)壁的鍵槽的半圓柱側(cè)面配合，所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的平面部分與所述平鍵的作用面相配合；
所述缸體內(nèi)壁上的鍵槽開口處的尺寸大于放入所述缸體內(nèi)壁鍵槽內(nèi)部的所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的最大厚度；所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽開口處的尺寸大于放入所述驅(qū)動套筒鍵槽內(nèi)部的所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的最大厚度；所述缸體內(nèi)壁上的鍵槽開口處的尺寸大于放入所述缸體內(nèi)壁鍵槽內(nèi)部的所述平鍵的厚度；所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽開口處的尺寸大于放入所述驅(qū)動套筒外壁鍵槽內(nèi)部的所述平鍵的厚度；
所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽兩側(cè)面的兩個半圓柱面的半徑分別等于與其匹配的放入所述驅(qū)動套筒鍵槽內(nèi)部的兩個所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的圓弧部分的半徑；所述缸體內(nèi)壁的鍵槽兩側(cè)面的兩個半圓柱面的半徑分別等于與其匹配的放入所述缸體內(nèi)壁鍵槽內(nèi)部的兩個所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的圓弧部分的半徑。
[0058]11.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于所述驅(qū)動套筒軸向兩端的端面包含形狀為部分球面的球形端面，并且所述驅(qū)動套筒軸向兩端的球形端面同球心、同半徑。
[0059]12.根據(jù)權(quán)利要求5所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于
所述兩個止停構(gòu)件與所述驅(qū)動套筒的接觸面也為球面的一部分，裝配后，所述止停構(gòu)件的球形端面與所述驅(qū)動套筒軸向一端的球形端面相互接觸或匹配，并且相接觸的兩個所述球形端面為同球心、同半徑的球面的一部分。
[0060]13.根據(jù)權(quán)利要求5所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于
所述止停構(gòu)件與所述驅(qū)動套筒相接觸或匹配的軸向端面的球形端面部分的表面上開有小槽，所述小槽沿經(jīng)向、緯向分布或縱橫交錯。
[0061]14.根據(jù)權(quán)利要求5所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于
所述驅(qū)動套筒軸向兩端的端面上的球形端面部分的表面上開有小槽，所述小槽沿經(jīng)向、緯向分布或縱橫交錯。
[0062]15.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于
既可以通過所述輸出構(gòu)件端部連接的端蓋上的法蘭來輸出扭矩和擺角；也可以通過所述輸出構(gòu)件的軸端的作用鍵來輸出扭矩和擺角。
[0063]16.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于所述雙螺旋擺動液壓缸的制造方法包括:
先要有一個軸向長度較長，并且在軸向兩端有兩個端部的缸體，所述缸體內(nèi)有一個圓柱形的內(nèi)表面；
有一個在所述缸體內(nèi)沿所述缸體軸向延伸并且和所述缸體內(nèi)表面同軸的輸出構(gòu)件，所述輸出構(gòu)件被支撐起來以相對所述缸體旋轉(zhuǎn)；所述輸出構(gòu)件的軸的外表面有外螺紋，并且和放置于所述缸體內(nèi)的所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁的內(nèi)螺紋嚙合；所述輸出構(gòu)件一端連接外部構(gòu)件，以提供扭矩和轉(zhuǎn)動輸出；
有一個活塞裝在所述缸體內(nèi)并在壓力油的作用下做往復運動；
有一個圓筒形狀的驅(qū)動套筒在所述缸體內(nèi)和所述缸體同軸放置，所述驅(qū)動套筒沿所述輸出構(gòu)件的軸軸向延伸，并且和所述輸出構(gòu)件的軸一起限定了一個圓環(huán)形空間；
有一個扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件和所述缸體同軸地放置在所述驅(qū)動套筒和所述輸出構(gòu)件的軸之間的圓環(huán)形空間內(nèi)，并且可以沿所述輸出構(gòu)件的軸做軸向運動，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件在所述活塞的作用下做往復運動；
所述驅(qū)動套筒內(nèi)壁有內(nèi)螺紋部分，所述驅(qū)動套筒和所述缸體是獨立的部分，并且所述驅(qū)動套筒的內(nèi)螺紋部分在裝配到所述缸體之前就已加工好；
所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件有內(nèi)螺紋，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)螺紋在所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件做往復運動時和所述輸出構(gòu)件的軸的外螺紋嚙合；并且所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件還有外螺紋和所述驅(qū)動套筒的內(nèi)螺紋進行嚙合，以此把所述活塞朝所述缸體第一端的軸向運動轉(zhuǎn)化為所述輸出構(gòu)件相對于所述缸體的順時針或逆時針的轉(zhuǎn)動，把所述活塞朝所述缸體第二端的軸向運動轉(zhuǎn)化為所述輸出構(gòu)件相對于所述缸體的另一個方向的轉(zhuǎn)動；
將靠近所述缸體第一端的止停構(gòu)件通過連接部分和缸體焊接以防止其發(fā)生移動或通過卡位在缸體的軸肩上從而限制靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在缸體內(nèi)的軸向位置或移動；將靠近所述缸體第二端的止停構(gòu)件通過所述缸體第二端的端蓋直接或通過軸承間接壓緊以限制靠近所述缸體第二端的所述止停構(gòu)件在所述缸體內(nèi)的位置或軸向移動；
將所述驅(qū)動套筒夾在所述的兩個止停構(gòu)件之間定位到所述缸體內(nèi)；并通過安裝在所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽和所述缸體內(nèi)壁的鍵槽中的作用鍵限制所述驅(qū)動套筒相對所述缸體的周向轉(zhuǎn)動。
[0064]17.根據(jù)權(quán)利要求16所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于
權(quán)利要求16的方法還包含了提供一個在所述缸體內(nèi)相對于所述缸體第一端軸向定位的止動環(huán)以限制靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在向缸體內(nèi)裝配時朝所述缸體第二端的運動；止動環(huán)在焊接時將靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件定位在預(yù)定軸向位置。
[0065]18.根據(jù)權(quán)利要求16所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于
權(quán)利要求16的方法提供了和缸體內(nèi)表面或內(nèi)壁一體的止停軸肩或軸肩，所述止停軸肩的尺寸和靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件的連接部分的尺寸匹配。
[0066]19.根據(jù)權(quán)利要求18所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于
權(quán)利要求18的方法中的靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件連接部分和所述止停軸肩之間不必焊接。
[0067]20.根據(jù)權(quán)利要求17所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于
權(quán)利要求17的方法中提及的提供一個在所述缸體內(nèi)相對于所述缸體第一端軸向定位的止動環(huán)包括提供一個固定于所述缸體內(nèi)部的止動環(huán)，以防止靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在所述缸體內(nèi)的軸向運動，所述止動環(huán)的尺寸和靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件的端面部分匹配。
[0068]21.根據(jù)權(quán)利要求17所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于
權(quán)利要求17方法還包括了所述止動環(huán)和所述缸體第二端之間的所述缸體的內(nèi)徑比所述止停構(gòu)件及所述驅(qū)動套筒的外徑都大，將所述驅(qū)動套筒和所述止停構(gòu)件從所述缸體第二端朝所述缸體第一端裝入到所述缸體內(nèi)，保證其無障礙的朝所述缸體第一端運動，并在裝配后讓所述驅(qū)動套筒與所述止停構(gòu)件接觸。
[0069]22.根據(jù)權(quán)利要求18所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于
權(quán)利要求18方法還包括了所述軸肩和所述缸體第二端之間的所述缸體的內(nèi)徑比所述止停構(gòu)件及所述驅(qū)動套筒的外徑都大，將所述驅(qū)動套筒和所述止停構(gòu)件從所述缸體第二端朝所述缸體第一端裝入到所述缸體內(nèi)，保證其無障礙的朝所述缸體第一端運動，并在裝配后讓所述驅(qū)動套筒與所述止停構(gòu)件接觸。
[0070]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為法蘭輸出的液壓缸剖視圖。
[0071]圖2為其右視圖。
[0072]圖3為其左視圖。
[0073]圖4為驅(qū)動套筒俯視圖。
[0074]圖5為槽15的左視局部剖視圖。
[0075]圖6為槽15的俯視圖。
[0076]圖7為實施方式2的全剖視圖。
[0077]圖8為實施方式3的全剖視圖。
[0078]圖9為采用實施方式4的驅(qū)動套筒與缸體鍵槽的左視局部剖視圖。
[0079]1、缸體；2、輸出構(gòu)件；3、活塞或活塞套筒的活塞部分；4、驅(qū)動套筒；5、止停構(gòu)件；6、止停構(gòu)件；7、缸體第二端的端蓋；9、缸體第一端的端蓋；10、鍵；11、扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件或活塞套筒的圓筒形扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件部分；12、進出油口 ；13、進出油口 ；14、輸出構(gòu)件的軸；15、鍵槽；16、鍵槽端面；17、螺釘；18、密封圈；19、焊接部分；20、焊接部分；21、止停構(gòu)件5的部分軸向端面；22、螺釘；23、缸體端蓋的法蘭；24、螺紋連接；25、端蓋7的端部；26、驅(qū)動套筒外凸球形軸向端面；27a、止停構(gòu)件5的內(nèi)凹球形軸向端面；27b、止停構(gòu)件6的內(nèi)凹球形軸向端面；28、軸承構(gòu)件；29、密封圈；30、密封圈；31、推力軸承；32、徑向軸承；33、支架；34、墊片；35、密封槽；36、密封圈；37、螺紋連接；38、軸承；39、螺釘；40、鍵；41、密封圈；42、缸體軸肩；43、密封圈；44、軸承構(gòu)件；45、軸承構(gòu)件；46、螺釘；47、螺母；48、推力軸承；49、輸出構(gòu)件軸端螺紋；50、驅(qū)動套筒外壁的鍵槽；51、端蓋與缸體螺紋連接；52a、缸體內(nèi)壁鍵槽內(nèi)的旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵；52b、缸體內(nèi)壁鍵槽內(nèi)的旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵；52c、驅(qū)動套筒外壁鍵槽內(nèi)的旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵；52d、驅(qū)動套筒外壁鍵槽內(nèi)的旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵；53a、缸體半圓鍵槽面；53b、缸體半圓鍵槽面；53c、驅(qū)動套筒半圓鍵槽面；53d、驅(qū)動套筒半圓鍵槽面；54、缸體鍵槽開口 ；55、驅(qū)動套筒鍵槽開口 ；56、平鍵。
[0080]以上各圖并非嚴格按比例繪制，主要在于說明本發(fā)明的主要原理及部分具體實現(xiàn)方式。
【權(quán)利要求】
1.一種雙螺旋擺動液壓缸，包含 一個有縱向軸的缸體，所述缸體含有第一端、第二端兩個端部以及圓柱形的內(nèi)表面部分，并且所述缸體和外部構(gòu)件進行連接以進行固定或提供周向轉(zhuǎn)動和扭矩輸出，所述缸體兩端分別各有一個端蓋，所述圓柱形的內(nèi)表面指具有同一軸線同一直徑的一段圓柱形內(nèi)表面或是共軸但直徑不同的2、3、4或5段圓柱形內(nèi)表面連接而成的階梯圓柱形的內(nèi)表面，所述缸體的所述圓柱形的內(nèi)表面部分或內(nèi)壁部分開有鍵槽，所述鍵槽內(nèi)安裝有作用鍵； 一個輸出構(gòu)件，所述輸出構(gòu)件包含一根貫穿缸體且與缸體的圓柱形內(nèi)表面同軸延伸的軸，所述輸出構(gòu)件在支撐下可以旋轉(zhuǎn)，所述輸出構(gòu)件或所述輸出構(gòu)件的軸的端部用來和外部構(gòu)件連接以進行固定或提供周向轉(zhuǎn)動和扭矩輸出； 一個驅(qū)動套筒，所述驅(qū)動套筒和所述缸體內(nèi)表面同軸放置于所述缸體內(nèi)，并且沿所述缸體內(nèi)表面軸向延伸，所述驅(qū)動套筒外壁有密封圈槽和軸向的鍵槽，所述鍵槽內(nèi)安裝有作用鍵；所述驅(qū)動套筒和所述缸體是獨立的兩個部分，所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者內(nèi)螺紋，所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁的螺旋形內(nèi)凹槽或內(nèi)螺紋在被安裝到所述缸體內(nèi)之前就已經(jīng)被加工好；所述缸體內(nèi)壁也加工有鍵槽，通過安裝在所述驅(qū)動套筒外壁鍵槽和所述缸體內(nèi)壁鍵槽之間的作用鍵來限制所述驅(qū)動套筒相對所述缸體的周向轉(zhuǎn)動；所述驅(qū)動套筒的軸向兩端的端面分別包含形狀為部分球面的球形端面；所述驅(qū)動套筒與所述輸出構(gòu)件的軸之間有圓環(huán)形的空間； 一個活塞被安裝到所述缸體內(nèi)以在壓力油的作用下沿所述缸體軸向做往復運動；一個圓筒形的扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件，即扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件，所述圓筒形的扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件和所述缸體內(nèi)表面同軸地放置于所述驅(qū)動套筒和所述輸出構(gòu)件的軸之間的圓環(huán)形空間內(nèi)，并且所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件沿著所述輸出構(gòu)件的軸軸向延伸；所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件與所述活塞連接在一起，在所述活塞的作用下做往復軸向運動；所述圓筒形的扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者內(nèi)螺紋，所述輸出構(gòu)件的軸的外壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者外螺紋；所述輸出構(gòu)件的軸的外壁和放置于所述缸體內(nèi)部的所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁通過螺紋嚙合或通過滾動體嚙合實現(xiàn)螺旋傳動；所述圓筒形的扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者外螺紋，所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁加工有螺旋形內(nèi)凹槽或者內(nèi)螺紋；所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁和放置于所述缸體內(nèi)部的所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁通過螺紋嚙合或通過滾動體嚙合實現(xiàn)螺旋傳動； 當所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件在所述活塞的作用下在所述缸體內(nèi)做軸向往復運動時，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁和所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁進行螺旋傳動，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件在所述缸體內(nèi)軸向移動和周向轉(zhuǎn)動；同時，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁進行螺旋傳動，從而所述輸出構(gòu)件的軸相對所述缸體做周向轉(zhuǎn)動；以此來將所述活塞朝所述缸體第一端的軸向運動轉(zhuǎn)換為所述輸出構(gòu)件的軸相對于所述缸體的順時針或逆時針的轉(zhuǎn)動；將所述活塞朝所述缸體第二端的軸向運動轉(zhuǎn)換為所述輸出構(gòu)件的軸相對于所述缸體的逆時針或順時針方向的轉(zhuǎn)動； 所述活塞和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件通過螺紋等方式被固定連接在一起，或者所述活塞和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件整體被加工為一個零件，所述活塞和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的整體零件或所述活塞和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件連接而成的整體構(gòu)件被統(tǒng)稱為活塞套筒； 兩個止停構(gòu)件，所述兩個止停構(gòu)件在所述缸體內(nèi)被分別放置于所述驅(qū)動套筒的軸向兩端以限制所述驅(qū)動套筒相對所述缸體的軸向運動，所述雙螺旋擺動液壓缸被裝配完成后，所述兩個止停構(gòu)件以及所述驅(qū)動套筒在缸體中的軸向位置被固定，所述驅(qū)動套筒在所述兩個止停構(gòu)件限制的空間內(nèi)可以做微小的轉(zhuǎn)動；每一所述止停構(gòu)件的軸向一端的端面均包含一個形狀為部分球面的球形端面； 其中靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在所述缸體內(nèi)的軸向位置由止動環(huán)來確定，所述止動環(huán)被軸向地放置于所述缸體內(nèi)壁以限制靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在裝配時朝所述缸體第二端運動；當靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件需要焊接時，所述止動環(huán)將靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件在預(yù)定的軸向位置進行定位，所述止動環(huán)尺寸需和靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件的與所述驅(qū)動套筒相鄰的端面部分匹配；當靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件需要焊接時，需要焊接的所述止停構(gòu)件的焊接端面連接部分和所述止停構(gòu)件包含球形端面的端面部分分離，所述分離部分足夠大以防止焊接熱損傷所述止停構(gòu)件球形端面的球形表面從而破壞所述止停構(gòu)件的球形端面部分與所述驅(qū)動套筒的球形端面部分之間的相互匹配； 所述的止動環(huán)的替代方案是采用和所述缸體內(nèi)壁部分是一個整體的軸肩，并且所述軸肩的尺寸和靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件的不包含部分球形端面的另一軸向端面匹配； 所述雙螺旋擺動液壓缸的所述止動環(huán)或所述軸肩與所述缸體第二端之間的距離比所述驅(qū)動套筒的長度大，所述雙螺旋擺動液壓缸的所述止動環(huán)或所述軸肩與所述缸體第二端之間的所述缸體的圓柱形內(nèi)表面的直徑比所述驅(qū)動套筒的直徑大，這樣便于所述驅(qū)動套筒裝入到所述缸體內(nèi)并且可以無障礙地軸向運動到其與靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件配合的位置； 所述輸出構(gòu)件可以僅僅包含輸出扭矩的所述輸出構(gòu)件的軸，也可以是輸出扭矩的所述輸出構(gòu)件的軸和所述缸體兩端的兩個缸蓋中的一個或全部通過連接形成的整體構(gòu)件的總稱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于 所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁通過所述驅(qū)動套筒內(nèi)壁的內(nèi)螺紋和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件外壁的外螺紋可以彼此滑動嚙合構(gòu)成第一級螺旋傳動；或者，所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁通過所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁的螺旋內(nèi)凹槽和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件外壁的螺旋內(nèi)凹槽及在所述驅(qū)動套筒的內(nèi)壁的螺旋內(nèi)凹槽和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁的螺旋內(nèi)凹槽兩螺旋內(nèi)凹槽形成的滾道內(nèi)安放的滾動體彼此嚙合構(gòu)成第一級螺旋傳動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于 所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁通過所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件內(nèi)壁的內(nèi)螺紋和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁的外螺紋可以彼此滑動嚙合構(gòu)成第二級螺旋傳動；或者，所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁通過所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁的螺旋內(nèi)凹槽和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁的螺旋內(nèi)凹槽及在所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的內(nèi)壁的螺旋內(nèi)凹槽和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁的螺旋內(nèi)凹槽兩螺旋內(nèi)凹槽形成的滾道內(nèi)安放的滾動體彼此嚙合構(gòu)成第二級螺旋傳動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于 所述驅(qū)動套筒并非通過固定方式連接于所述缸體內(nèi)壁，所述驅(qū)動套筒外壁和所述缸體內(nèi)表面之間有間隙；所述驅(qū)動套筒軸向兩端面各包含一個形狀為部分球面的球形端面，所述驅(qū)動套筒外壁沿軸向開有鍵槽，所述鍵槽一端為通槽；利用所述驅(qū)動套筒外壁的所述鍵槽與所述缸體內(nèi)壁的所述鍵槽之間安裝的作用鍵來限制所述驅(qū)動套筒與所述缸體之間的相對周向轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于 所述驅(qū)動套筒通過所述止停構(gòu)件限制其軸向位置與運動，所述兩個止停構(gòu)件將所述驅(qū)動套筒夾在中間，所述兩個止停構(gòu)件分別靠近所述缸體的第一端和所述缸體的第二端，所述兩個止停構(gòu)件與所述驅(qū)動套筒軸向端面相鄰的的端面包含形狀為部分球面的球形端面，所述止停構(gòu)件的球形端面的半徑等于與所述止停構(gòu)件球形端面相鄰的所述驅(qū)動套筒軸向端部的球形端面的半徑； 其中，靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件通過焊接固定于所述缸體內(nèi)壁或者通過所述缸體內(nèi)壁的軸肩來限制靠近所述缸體第一端的所述止停構(gòu)件向所述缸體第一端的運動；通過所述缸體第二端的端蓋的端部或通過所述缸體第二端的端蓋端部壓緊的軸承來限制靠近所述缸體第二端的所述止停構(gòu)件向所述缸體第二端的運動從而限制夾在兩個所述止停構(gòu)件中間的所述驅(qū)動套筒的軸向位置與運動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于所述缸體第二端的端蓋利用螺紋部分和所述輸出構(gòu)件的軸連接，利用螺釘來限制所述缸體第二端的端蓋和所述輸出構(gòu)件的軸之間的相對轉(zhuǎn)動；利用所述缸體第二端的端蓋端部壓緊的軸承構(gòu)件來限制靠近所述缸體第二端的止停構(gòu)件向所述缸體第二端的軸向移動，并保證所述端蓋可以相對所述缸體自由轉(zhuǎn)動；通過調(diào)整墊片的厚度可調(diào)整所述止停構(gòu)件的軸向移動范圍，其中所述墊片的放置位置有兩種，分別是所述缸體與所述缸體第二端的端蓋之間或所述缸體第二端的端蓋與所述軸承之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于所述缸體第二端的端蓋利用螺紋部分和所述缸體連接，利用螺釘來限制所述缸體第二端的端蓋和所述缸體之間的相對周向運動；利用螺母和所述輸出構(gòu)件的軸上的軸肩來限制所述缸體第二端的端蓋和所述輸出構(gòu)件之間的相對軸向運動；并利用軸承來保證所述輸出構(gòu)件可以相對所述缸體第二端的端蓋自由轉(zhuǎn)動；利用所述缸體第二端的端蓋的端部來限制靠近所述缸體第二端的止停構(gòu)件的軸向位置；通過調(diào)整墊片的厚度可以調(diào)整靠近所述缸體第二端的所述止停構(gòu)件的軸向位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于所述缸體的內(nèi)壁和所述驅(qū)動套筒的外壁，所述活塞套筒的活塞外壁和所述缸體的內(nèi)壁、所述活塞套筒的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁、所述輸出構(gòu)件的軸的外壁和所述端蓋中間孔的內(nèi)壁、所述活塞的中間孔內(nèi)壁和所述扭矩轉(zhuǎn)換構(gòu)件的外壁之間、所述端蓋的外壁和所述缸體的內(nèi)表面之間均設(shè)有密封；通過所述活塞套筒的活塞的外壁與所述缸體內(nèi)壁之間的密封，以及所述活塞套筒的內(nèi)壁和所述輸出構(gòu)件的軸的外壁之間的密封將所述缸體分成兩個獨立空間，壓力油從進出油口中的一個油口流入其中的一個獨立空間,從另一油口流出其中的另一個獨立空間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于所述作用鍵的兩個側(cè)面是主要工作面，作用鍵的上下表面與鍵槽上下表面之間有間隙，作用鍵的軸向兩端面和鍵槽的軸向兩端面之間也有間隙，所述作用鍵有兩種選擇，平鍵或平鍵與旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述之雙螺旋擺動液壓缸，其特征在于所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽以及所述缸體內(nèi)壁的鍵槽之一或全部的兩個鍵槽的鍵槽兩側(cè)面為兩個半圓柱面，在每一所述半圓柱面的鍵槽空間內(nèi)安放一個旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵；在所述驅(qū)動套筒外壁鍵槽中或所述缸體內(nèi)壁鍵槽兩鍵槽之一或兩鍵槽全部安裝有平鍵以及所述平鍵兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵；所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的在垂直于所述缸體軸線方向(長度方向)的剖面為一由半圓弧以及該半圓弧兩端連接而成的線段組成的平面圖形；所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵在所述半圓弧與所述線段交接處所形成的尖端被去掉以提高強度并減小位置干涉；所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的半圓鍵面與所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽或所述缸體內(nèi)壁的鍵槽的半圓柱側(cè)面配合，所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的平面部分與所述平鍵的作用面相配合； 所述缸體內(nèi)壁上的鍵槽開口處的尺寸大于放入所述缸體內(nèi)壁鍵槽內(nèi)部的所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的最大厚度；所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽開口處的尺寸大于放入所述驅(qū)動套筒鍵槽內(nèi)部的所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的最大厚度；所述缸體內(nèi)壁上的鍵槽開口處的尺寸大于放入所述缸體內(nèi)壁鍵槽內(nèi)部的所述平鍵的厚度；所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽開口處的尺寸大于放入所述驅(qū)動套筒外壁鍵槽內(nèi)部的所述平鍵的厚度； 所述驅(qū)動套筒外壁的鍵槽兩側(cè)面的兩個半圓柱面的半徑分別等于與其匹配的放入所述驅(qū)動套筒鍵槽內(nèi)部的兩個所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的圓弧部分的半徑；所述缸體內(nèi)壁的鍵槽兩側(cè)面的兩個半圓柱面的半徑分別等于與其匹配的放入所述缸體內(nèi)壁鍵槽內(nèi)部的兩個所述旋轉(zhuǎn)半圓襯鍵的圓弧部分的半徑。
【文檔編號】F15B15/20GK104481961SQ201410673194
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月23日
【發(fā)明者】韓嘉驊, 孔鵬, 韓富 申請人:成都安馭科技有限公司