轉(zhuǎn)向液壓缸、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及車輛的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種轉(zhuǎn)向液壓缸、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及車輛，所述轉(zhuǎn)向液壓缸包括形成有開口端(1a)和封閉端(1b)的缸體(1)以及可滑動地設(shè)置于所述缸體(1)內(nèi)并固定于活塞桿(2)的第一端的活塞(3)，所述活塞桿(2)的第二端伸出于所述開口端(1a)，其中，在所述封閉端(1b)和/或所述第二端形成有一體的球鉸接頭。本實用新型的轉(zhuǎn)向液壓缸的球鉸接頭以一體的方式設(shè)置在活塞桿(2)的第二端和/或缸體(1)的封閉端(1b)，不僅保證了傳動能力，還能使結(jié)構(gòu)更加緊湊，提高了可靠性。
【專利說明】轉(zhuǎn)向液壓缸、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及車輛領(lǐng)域，具體地，涉及一種轉(zhuǎn)向液壓缸。在此基礎(chǔ)上，本實用新型還涉及一種包括所述轉(zhuǎn)向液壓缸的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和包括該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著車輛轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷的增加，完全依靠駕駛員手力操縱的機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足轉(zhuǎn)向要求，特別是對于工程機械，常需借助液壓助力或動力來操縱轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
[0003]轉(zhuǎn)向液壓缸是液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中最常用的液壓執(zhí)行元件。如圖1所示為一種工程車輛用轉(zhuǎn)向液壓缸，包括缸體I和固定在活塞桿2上的活塞3，活塞3將缸體I的內(nèi)腔分隔成有桿腔和無桿腔，缸體I側(cè)壁上形成有分別與所述有桿腔和所述無桿腔連通的兩個油口以用于進(jìn)油和回油。缸體I的兩端分別為開口端Ia和封閉端lb，開口端Ia設(shè)置有導(dǎo)向套4，活塞桿2穿過該導(dǎo)向套4伸出到缸體I外?；钊麠U2的伸出到缸體I外的一端通過螺紋連接于第一球鉸接頭5，該第一球鉸接頭5的球頭銷可以與轉(zhuǎn)向橫拉桿連接，以將液壓動力傳遞至車輪。缸體I的封閉端Ib形成為關(guān)節(jié)軸承6，用于連接于橋殼等。
[0004]上述轉(zhuǎn)向液壓缸能夠有效減輕駕駛員的勞動強度，但是還存在較多缺陷。典型地，雖然通過螺紋連接的活塞桿2與第一球鉸接頭5保證了更換和維修的便利性，但要求較長的螺紋段長度，以具有足夠的連接強度，并防止在轉(zhuǎn)向過程中由于相對轉(zhuǎn)動而造成的螺紋松動。
[0005]上述缺陷大大降低了轉(zhuǎn)向液壓缸的可靠性，有鑒于此，有必要提供一種新型轉(zhuǎn)向液壓缸，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種轉(zhuǎn)向液壓缸，該轉(zhuǎn)向液壓缸結(jié)構(gòu)緊湊，能夠避免連接松動，可靠性較高。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種轉(zhuǎn)向液壓缸，包括形成有開口端和封閉端的缸體以及可滑動地設(shè)置于所述缸體內(nèi)并固定于活塞桿的第一端的活塞，所述活塞桿的第二端伸出于所述開口端，其中，在所述封閉端和/或所述第二端形成有一體的球鉸接頭。
[0008]優(yōu)選地，所述球鉸接頭包括固定于所述封閉端和/或所述第二端的球頭座，該球頭座通過位于座孔中的球頭而與球頭銷鉸接，所述球頭座上設(shè)置有用于將所述座孔的內(nèi)部空間相對于外部隔閉的罩。
[0009]優(yōu)選地，所述活塞桿的所述第二端和所述缸體的所述封閉端均形成有凸起部，所述球頭座上形成有用于容納所述凸起部的凹陷部。
[0010]優(yōu)選地，所述球鉸接頭包括第一球鉸接頭和第二球鉸接頭，所述第一球鉸接頭位于所述第二端，所述第二球鉸接頭位于所述封閉端，并且，該第一球鉸接頭和第二球鉸接頭具有相同的結(jié)構(gòu)和尺寸。
[0011]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向液壓缸還包括導(dǎo)向套，所述活塞桿的所述第二端穿過該導(dǎo)向套伸出于所述缸體的所述開口端，所述缸體內(nèi)鄰近所述開口端形成有內(nèi)螺紋部，所述導(dǎo)向套上形成有外螺紋部，該外螺紋部與所述內(nèi)螺紋部配合形成為螺紋連接部以將所述導(dǎo)向套連接于所述缸體內(nèi)。
[0012]優(yōu)選地，在周向方向上，所述導(dǎo)向套與所述缸體還配合形成有密封部，所述螺紋連接部位于該密封部和所述開口端之間，并且，所述密封部的直徑小于所述螺紋連接部的直徑。
[0013]優(yōu)選地，所述缸體上還設(shè)置有徑向貫穿該缸體的側(cè)壁的第一緊定螺釘，該第一緊定螺釘?shù)纸佑谒雎菁y連接部。
[0014]優(yōu)選地，所述第一端形成為階梯狀結(jié)構(gòu)，所述活塞通過第一螺母固定在所述活塞桿的所述第一端并與所述第一螺母直接接觸，并且，所述第一螺母與所述第一端的螺紋配合處還設(shè)置有沿軸向方向延伸的第二緊定螺釘。
[0015]在此基礎(chǔ)上，本實用新型還提供一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括本實用新型提供的所述轉(zhuǎn)向液壓缸。
[0016]此外，本實用新型還提供一種包括本實用新型提供的所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛。
[0017]通過上述技術(shù)方案，球鉸接頭以一體的方式設(shè)置在活塞桿的第二端和/或缸體的封閉端，不僅保證了傳動能力，還能使結(jié)構(gòu)更加緊湊，提高了可靠性。
[0018]本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]附圖是用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0020]圖1是現(xiàn)有的一種工程車輛用轉(zhuǎn)向液壓缸的剖視示意圖；
[0021]圖2是根據(jù)本實用新型【具體實施方式】的一種轉(zhuǎn)向液壓缸的剖視示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明
[0023]I 缸體Ia開口端
[0024]Ib封閉端 Ic凸起部
[0025]2 活塞桿 3 活塞
[0026]4 導(dǎo)向套 5 第一球鉸接頭
[0027]5a 球頭銷5b 球頭
[0028]5c 球頭座5d 座孔
[0029]5e, 5f 罩5g 凹陷部
[0030]6 關(guān)節(jié)軸承7 第二球鉸接頭
[0031]8 第一緊定螺釘 9 第一螺母
[0032]10 第二緊定螺釘 11 密封件
[0033]12 擋圈13 第二螺母
[0034]14 止動墊圈

【具體實施方式】
[0035]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0036]在本實用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指參考附圖所示的上、下、左、右；“內(nèi)、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內(nèi)、外。
[0037]參照圖2所示，根據(jù)本實用新型一種【具體實施方式】的轉(zhuǎn)向液壓缸，包括形成有開口端Ia和封閉端Ib的缸體I以及可滑動地設(shè)置于所述缸體I內(nèi)并固定于活塞桿2的第一端的活塞3。通常地，該活塞3將缸體I內(nèi)腔分隔成有桿腔和無桿腔，并且缸體I上可以形成有分別與該有桿腔和無桿腔連通的油口?；钊麠U2的第二端伸出于所述開口端la，并且，在所述封閉端Ib和/或所述第二端形成有一體的球鉸接頭。
[0038]應(yīng)當(dāng)理解的是，缸體I可以通過一體鑄造等工藝形成為具有封閉端lb，也可以通過焊接等方式將端蓋連接于缸體I端部形成為封閉端lb，如圖2所示。同樣地，活塞桿2和活塞3也可以形成為一體，或在裝配時將獨立的活塞3連接于活塞桿2上。連通有桿腔和無桿腔的油口分別可以通過轉(zhuǎn)向控制閥與轉(zhuǎn)向液壓泵或轉(zhuǎn)向油罐連通。
[0039]此外，本實用新型所述的在封閉端Ib和/或第二端形成的一體的球鉸接頭，指的是該球鉸接頭的至少一部分與封閉端Ib和/或第二端一體成型，或者形成為不可拆卸連接。球鉸接頭以一體的方式設(shè)置在活塞桿2的第二端和/或缸體I的封閉端lb，不僅保證了傳動能力，避免液壓缸工作過程中使連接松動，還能使結(jié)構(gòu)更加緊湊，提高了可靠性。
[0040]對于工程車輛，由于工作條件惡劣，經(jīng)常會發(fā)生轉(zhuǎn)向液壓缸與水或泥沙接觸的情況。因而若采用如圖1所示的包括關(guān)節(jié)軸承6的轉(zhuǎn)向液壓缸，該關(guān)節(jié)軸承6會發(fā)生磨損或變形失效。為此，根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施方式的轉(zhuǎn)向液壓缸的兩端設(shè)置為球鉸接頭，即在活塞桿2的第二端設(shè)置第一球鉸接頭5，在缸體I的封閉端Ib設(shè)置第二球鉸接頭7。通過上述技術(shù)方案，相比于具有關(guān)節(jié)軸承的轉(zhuǎn)向液壓缸，本實用新型的轉(zhuǎn)向液壓缸的兩端設(shè)置為球鉸接頭，從而對水或泥沙敏感度較低，能夠承受相對較強的摩擦和沖擊。進(jìn)一步地，基于制造便利性的要求，可以使所述第一球鉸接頭5與所述第二球鉸接頭7設(shè)計為具有相同的結(jié)構(gòu)和尺寸。
[0041]上述球鉸接頭可以為多種適合結(jié)構(gòu)的球鉸接頭，例如圖1中所示的第一球鉸接頭。為了進(jìn)一步提升轉(zhuǎn)向液壓缸抵御水、泥沙等污物的能力，參照圖2，根據(jù)本實用新型一種優(yōu)選實施方式的轉(zhuǎn)向液壓缸中，球鉸接頭包括固定于所述封閉端Ib和/或所述第二端的球頭座5c，該球頭座5c通過位于座孔5d中的球頭5b而與球頭銷5a鉸接，所述球頭座5c上設(shè)置有用于將所述座孔5d的內(nèi)部空間相對于外部隔閉的罩5e、5f，從而防止或減少污物進(jìn)入座孔5d中，減少球頭5b與座孔5d之間的磨損。
[0042]對于球頭座5c，正如以上所述，可以與活塞桿2、缸體I 一體成型，也可以通過焊接等方式分別進(jìn)行不可拆卸連接，以降低制造難度。為了便于連接和定位，可以在所述活塞桿2的第二端和缸體I的封閉端Ib形成凸起部lc，所述球頭座5c上形成有用于容納所述凸起部Ic的凹陷部5g。將凸起部Ic插入該凹陷部5g中，然后通過以沿周向方向焊接的方式將第一球鉸接頭5連接于活塞桿2第二端，將第二球鉸接頭7連接于缸體I的封閉端lb。
[0043]如前所述，活塞3可以與活塞桿2 —體成型，也可以獨立形成并連接于活塞桿2上。在圖1所示的轉(zhuǎn)向液壓缸中，活塞3通過第一螺母9和墊片連接在活塞桿2的第一端，并且通過銷進(jìn)行鎖止。然而，由于鎖止銷強度較低，限制了轉(zhuǎn)向液壓缸的工作范圍，容易損壞。并且，設(shè)置在第一螺母9與活塞3之間的墊片容易發(fā)生變形。
[0044]對此，參照圖2所示，根據(jù)本實用新型一種優(yōu)選實施方式的轉(zhuǎn)向液壓缸中，活塞3通過第一螺母9固定在活塞桿2的所述第一端，并且，第一螺母9與所述第一端的螺紋配合處還設(shè)置有沿軸向方向延伸的第二緊定螺釘10?；钊?與第一螺母9直接接觸而省去墊片，避免由于墊片變形而造成的配合松動。第二緊定螺釘10使強度提高，并使轉(zhuǎn)向液壓缸能夠承受較大負(fù)載。
[0045]根據(jù)本實用新型一種較為優(yōu)選實施方式的轉(zhuǎn)向液壓缸中還設(shè)有用于引導(dǎo)和支撐活塞桿2伸縮的導(dǎo)向套4，活塞桿2的第二端穿過該導(dǎo)向套4伸出于所述缸體I的開口端la。導(dǎo)向套4可以形成為多種結(jié)構(gòu)并以多種方式連接于缸體I內(nèi)。例如，在缸體I內(nèi)鄰近所述開口端Ia形成有內(nèi)螺紋部，所述導(dǎo)向套4上形成有外螺紋部，該外螺紋部與所述內(nèi)螺紋部配合形成為螺紋連接部以將所述導(dǎo)向套4連接于所述缸體I內(nèi)。
[0046]再如，導(dǎo)向套4也可以形成為如圖1所示的結(jié)構(gòu)并以其連接方式進(jìn)行連接，該導(dǎo)向套4通過擋圈12設(shè)置在缸體I內(nèi)的靠近開口端Ia位置處，然后通過套設(shè)在導(dǎo)向套4上的第二螺母13和止動墊圈14防止該導(dǎo)向套4在活塞桿2伸縮過程中轉(zhuǎn)動。然而，缸體I內(nèi)用于容納擋圈12的周向凹槽可能會破壞缸體I與活塞3和導(dǎo)向套4之間的密封件11，影響轉(zhuǎn)向液壓缸性能。具體地，在將活塞3裝入缸體I內(nèi)時，周向凹槽會刮擦到活塞3上的密封件11，致使活塞3裝入后無法密封地隔開有桿腔和無桿腔，使轉(zhuǎn)向液壓缸動力性能下降。
[0047]為了克服上述問題，可以在周向方向上，使所述導(dǎo)向套4與所述缸體I配合形成有密封部，所述螺紋連接部位于該密封部和所述開口端Ia之間，并且，所述密封部的直徑小于所述螺紋連接部的直徑。即缸體I內(nèi)腔和導(dǎo)向套4的外周面分別形成為具有臺階狀結(jié)構(gòu)，并且可以使密封件11設(shè)置在密封部，從而避免對密封件11造成損壞。
[0048]進(jìn)一步地，為了防止導(dǎo)向套4隨活塞桿2的伸縮而轉(zhuǎn)動，可以在所述缸體I上還設(shè)置有徑向貫穿該缸體I的側(cè)壁的第一緊定螺釘8，該第一緊定螺釘8抵接于所述螺紋連接部。
[0049]在此基礎(chǔ)上，本實用新型還提供一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括本實用新型提供的所述轉(zhuǎn)向液壓缸。該轉(zhuǎn)向液壓缸可以用于助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，例如電控液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。同時，轉(zhuǎn)向液壓缸的兩個球鉸接頭可以與轉(zhuǎn)向橫拉桿等連接。這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的，在此不再贅述。
[0050]此外，本實用新型還提供包括上述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛。
[0051]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0052]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0053]此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實用新型所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.轉(zhuǎn)向液壓缸，包括形成有開口端(Ia)和封閉端(Ib)的缸體(I)以及可滑動地設(shè)置于所述缸體(I)內(nèi)并固定于活塞桿(2)的第一端的活塞(3)，所述活塞桿(2)的第二端伸出于所述開口端(Ia)，其特征在于，在所述封閉端(Ib)和/或所述第二端形成有一體的球鉸接頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向液壓缸，其特征在于，所述球鉸接頭包括固定于所述封閉端(Ib)和/或所述第二端的球頭座(5c)，該球頭座(5c)通過位于座孔(5d)中的球頭(5b)而與球頭銷(5a)鉸接，所述球頭座(5c)上設(shè)置有用于將所述座孔(5d)的內(nèi)部空間相對于外部隔閉的罩(5e,5f)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)向液壓缸，其特征在于，所述活塞桿(2)的所述第二端和所述缸體(I)的所述封閉端(Ib)均形成有凸起部(Ic)，所述球頭座(5c)上形成有用于容納所述凸起部(Ic)的凹陷部(5g)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向液壓缸，其特征在于，所述球鉸接頭包括第一球鉸接頭(5)和第二球鉸接頭(7)，所述第一球鉸接頭(5)位于所述第二端，所述第二球鉸接頭(7)位于所述封閉端(Ib)，并且，該第一球鉸接頭(5)和第二球鉸接頭(7)具有相同的結(jié)構(gòu)和尺寸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的轉(zhuǎn)向液壓缸，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向液壓缸還包括導(dǎo)向套(4)，所述活塞桿(2)的所述第二端穿過該導(dǎo)向套(4)伸出于所述缸體(I)的所述開口端(Ia)，所述缸體(I)內(nèi)鄰近所述開口端(Ia)形成有內(nèi)螺紋部，所述導(dǎo)向套(4)上形成有外螺紋部，該外螺紋部與所述內(nèi)螺紋部配合形成為螺紋連接部以將所述導(dǎo)向套(4)連接于所述缸體(I)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)向液壓缸，其特征在于，在周向方向上，所述導(dǎo)向套(4)與所述缸體(I)還配合形成有密封部，所述螺紋連接部位于該密封部和所述開口端(Ia)之間，并且，所述密封部的直徑小于所述螺紋連接部的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)向液壓缸，其特征在于，所述缸體(I)上還設(shè)置有徑向貫穿該缸體(I)的側(cè)壁的第一緊定螺釘(8)，該第一緊定螺釘(8)抵接于所述螺紋連接部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向液壓缸，其特征在于，所述第一端形成為階梯狀結(jié)構(gòu)，所述活塞(3)通過第一螺母(9)固定在所述活塞桿(2)的所述第一端并與所述第一螺母(9)直接接觸，并且，所述第一螺母(9)與所述第一端的螺紋配合處還設(shè)置有沿軸向方向延伸的第二緊定螺釘(10)。
9.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項所述的轉(zhuǎn)向液壓缸。
10.車輛，其特征在于，該車輛包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
【文檔編號】F15B15/14GK204003752SQ201420428688
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】謝志勇, 左美燕 申請人:湖南特力液壓有限公司, 中聯(lián)重科股份有限公司