一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置，尤其涉及一種通過(guò)緊固螺母、墊圈和定位螺釘實(shí)現(xiàn)活塞的三重固定；通過(guò)中空型鋁合金材料的活塞實(shí)現(xiàn)降重和及時(shí)散熱；通過(guò)活塞中空腔壁上的恒范鋼片抑制活塞的熱膨脹變形；通過(guò)截面為矩形的氟素橡膠密封圈加強(qiáng)活塞的耐高溫密封。屬于液壓缸的技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓缸利用活塞的直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。但部分液壓缸在使用時(shí)存在以下問(wèn)題，一是液壓缸的重量大，使得某些應(yīng)用場(chǎng)合受限；二是高溫下，易出現(xiàn)某些問(wèn)題而使液壓缸的工作性能下降，如活塞散熱慢所引起的熱膨脹卡缸、密封失效等問(wèn)題。
[0003]因此，針對(duì)現(xiàn)有部分液壓缸活塞在使用中存在的重量大，高溫下活塞散熱慢、膨脹卡缸及密封失效等問(wèn)題，應(yīng)從液壓缸活塞及其連接裝置上進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計(jì)出比重小，高溫下散熱快、不卡缸且密封效果好的一種活塞連接裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有部分液壓缸活塞在使用中存在的重量大，高溫下活塞散熱慢、膨脹卡缸及密封失效等問(wèn)題，提供了一種可有效解決上述問(wèn)題的一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置。
[0005]本發(fā)明的一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置采用以下技術(shù)方案:
一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置，主要包括缸筒、活塞桿、活塞、恒范鋼片、密封圈、緊固螺母和定位螺釘，密封圈安裝在活塞上，恒范鋼片安裝在活塞內(nèi)腔壁上；所述活塞桿頭端設(shè)有軸肩和外螺紋，活塞桿頭的軸向上依次安裝有彈性擋圈、活塞、彈性墊圈和緊固螺母，活塞桿頭的外螺紋處安裝有帶墊圈的定位螺釘，墊圈卡在緊固螺母上；所述活塞采用鋁合金材料，其結(jié)構(gòu)為中空型，內(nèi)腔壁上安裝有恒范鋼片，活塞外側(cè)圓面上安裝有2個(gè)密封圈；所述恒范鋼片采用含鎳33%?36%的低碳合金鋼，結(jié)構(gòu)為中空型，恒范鋼片壁厚為活塞壁厚的1/3 ;所述密封圈采用截面為矩形的氟素橡膠密封圈。
[0006]本發(fā)明在活塞桿頭的外螺紋處安裝帶墊圈的定位螺釘、且墊圈卡在緊固螺母上，通過(guò)這種設(shè)計(jì)防止緊固螺母松動(dòng)，實(shí)現(xiàn)活塞的軸向定位，即通過(guò)墊圈的彈性變形及定位螺釘?shù)尼旑^限定緊固螺母的軸向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)活塞的軸向固定。如當(dāng)緊固螺母繞外螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)、產(chǎn)生松動(dòng)時(shí)，緊固螺母會(huì)在活塞桿上產(chǎn)生軸向移動(dòng)，而卡在緊固螺母的墊圈會(huì)通過(guò)彈性變形阻礙其移動(dòng)；如當(dāng)墊圈失效時(shí)，定位螺釘?shù)尼旑^亦會(huì)阻礙緊固螺母移動(dòng)。而通過(guò)螺紋連接的緊固螺母本身就起到固定活塞的作用，因此通過(guò)緊固螺母、墊圈和定位螺釘實(shí)現(xiàn)活塞的三重固定。
[0007]本發(fā)明將活塞采用鋁合金材料且設(shè)計(jì)為中空型結(jié)構(gòu)，通過(guò)這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高溫下活塞的及時(shí)散熱及降低活塞重量。即在滿(mǎn)足活塞使用性能的基礎(chǔ)上，通過(guò)中空型的設(shè)計(jì)來(lái)降低活塞的重量；而鋁合金材料具有比重小，強(qiáng)度高且導(dǎo)熱性好的特點(diǎn)，不僅可以實(shí)現(xiàn)降低活塞重量、滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，而且其良好的導(dǎo)熱性可使高溫下的活塞及時(shí)散熱。
[0008]本發(fā)明在活塞中空腔壁上安裝恒范鋼片，通過(guò)這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)雙金屬效應(yīng)，即通過(guò)膨脹系數(shù)小的恒范鋼片抑制膨脹系數(shù)大的鋁合金的熱膨脹變形。鋁合金材料的活塞雖具有比重小，強(qiáng)度高且導(dǎo)熱性好的優(yōu)點(diǎn)，但其存在膨脹系數(shù)大的缺點(diǎn)，在高溫下雖能將熱量及時(shí)散去，但也可能會(huì)出現(xiàn)活塞局部熱膨脹而引起卡缸的現(xiàn)象，因此，在活塞內(nèi)腔壁上安裝恒范鋼片，利用兩種金屬的熱膨脹系數(shù)不同特點(diǎn)，如當(dāng)溫度升高時(shí)，活塞內(nèi)腔壁可能會(huì)發(fā)生彎曲，而恒范鋼片的膨脹系數(shù)低，其結(jié)構(gòu)基本不變，可限制了活塞的熱膨脹變形。
[0009]本發(fā)明在活塞的密封中采用截面為矩形的氟素橡膠密封圈，這是由于氟素橡膠密封圈的耐高溫性?xún)?yōu)于硅橡膠，并且其使用溫度范圍為-20?250°C，可很好的滿(mǎn)足高溫環(huán)境；而且截面為矩形的設(shè)計(jì)，可通過(guò)密封圈分別與活塞、缸筒的大面積的面接觸來(lái)加強(qiáng)活塞的密封。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)緊固螺母、墊圈和定位螺釘實(shí)現(xiàn)活塞的三重固定；通過(guò)中空型鋁合金材料的活塞實(shí)現(xiàn)降重和及時(shí)散熱；通過(guò)活塞中空腔壁上的恒范鋼片，實(shí)現(xiàn)雙金屬效應(yīng)抑制活塞的熱膨脹變形；通過(guò)截面為矩形的氟素橡膠密封圈加強(qiáng)活塞的耐高溫密封。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明用于活塞軸向固定的定位螺釘連接處的局部放大示意圖。
[0013]其中:1、緊固螺母，2、彈性墊圈，3、恒范鋼片，4、活塞，5、密封圈，6、彈性擋圈，7、缸筒，8、活塞桿，9、墊圈，10、定位螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例:
如圖1、圖2所示，本發(fā)明的一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置，主要包括缸筒7、活塞桿8、活塞4、恒范鋼片3、密封圈5、緊固螺母I和定位螺釘10，密封圈5安裝在活塞4上，恒范鋼片3安裝在活塞4內(nèi)腔壁上。
[0015]活塞桿8頭端設(shè)有軸肩和外螺紋，活塞桿8頭的軸向上依次安裝有彈性擋圈6、活塞4、彈性墊圈2和緊固螺母1，活塞桿8頭的外螺紋處安裝有帶墊圈9的定位螺釘10，墊圈9卡在緊固螺母I上。工作時(shí)，這種設(shè)計(jì)可防止緊固螺母I松動(dòng)，實(shí)現(xiàn)活塞4的軸向定位，即通過(guò)墊圈9的彈性變形及定位螺釘10的釘頭限定緊固螺母I的軸向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)活塞4的軸向固定。如當(dāng)緊固螺母I繞外螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)、產(chǎn)生松動(dòng)時(shí)，緊固螺母I會(huì)在活塞桿8上產(chǎn)生軸向移動(dòng)，而卡在緊固螺母I的墊圈9會(huì)通過(guò)彈性變形阻礙其移動(dòng)；如當(dāng)墊圈9失效時(shí)，定位螺釘10的釘頭亦會(huì)阻礙緊固螺母I移動(dòng)。而通過(guò)螺紋連接的緊固螺母I本身就起到固定活塞4的作用，因此通過(guò)緊固螺母1、墊圈9和定位螺釘10實(shí)現(xiàn)活塞4的三重固定。
[0016]活塞4采用鋁合金材料，其結(jié)構(gòu)為中空型，內(nèi)腔壁上安裝有恒范鋼片3，活塞4外側(cè)圓面上安裝有2個(gè)密封圈5。工作時(shí)，這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高溫下活塞4的及時(shí)散熱及降低活塞4重量。即在滿(mǎn)足活塞4使用性能的基礎(chǔ)上，通過(guò)中空型的設(shè)計(jì)來(lái)降低活塞4的重量；而鋁合金材料具有比重小，強(qiáng)度高且導(dǎo)熱性好的特點(diǎn)，不僅可以實(shí)現(xiàn)降低活塞4重量、滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，而且其良好的導(dǎo)熱性可使高溫下的活塞4及時(shí)散熱。
[0017]恒范鋼片3采用含鎳33%?36%的低碳合金鋼，結(jié)構(gòu)為中空型，恒范鋼片3壁厚為活塞4壁厚的1/3。工作時(shí)，這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)雙金屬效應(yīng)，即通過(guò)膨脹系數(shù)小的恒范鋼片3抑制膨脹系數(shù)大的鋁合金的熱膨脹變形。鋁合金材料的活塞4雖具有比重小，強(qiáng)度高且導(dǎo)熱性好的優(yōu)點(diǎn)，但其存在膨脹系數(shù)大的缺點(diǎn)，在高溫下雖能將熱量及時(shí)散去，但也可能會(huì)出現(xiàn)活塞4局部熱膨脹而引起卡缸的現(xiàn)象，因此，在活塞4內(nèi)腔壁上安裝恒范鋼片3，利用兩種金屬的熱膨脹系數(shù)不同特點(diǎn)，如當(dāng)溫度升高時(shí)，活塞4內(nèi)腔壁可能會(huì)發(fā)生彎曲，而恒范鋼片3的膨脹系數(shù)低，其結(jié)構(gòu)基本不變，可限制了活塞4的熱膨脹變形。
[0018]密封圈5采用截面為矩形的氟素橡膠密封圈，這是由于氟素橡膠密封圈的耐高溫性?xún)?yōu)于硅橡膠，并且其使用溫度范圍為-20?250°C，可很好的滿(mǎn)足高溫環(huán)境；而且截面為矩形的設(shè)計(jì)，可通過(guò)密封圈5分別與活塞4、缸筒7的大面積的面接觸來(lái)加強(qiáng)活塞4的密封。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置，主要包括缸筒、活塞桿、活塞、恒范鋼片、密封圈、緊固螺母和定位螺釘，密封圈安裝在活塞上，恒范鋼片安裝在活塞內(nèi)腔壁上；其特征在于:所述活塞桿頭端設(shè)有軸肩和外螺紋，活塞桿頭的軸向上依次安裝有彈性擋圈、活塞、彈性墊圈和緊固螺母，活塞桿頭的外螺紋處安裝有帶墊圈的定位螺釘，墊圈卡在緊固螺母上；所述活塞采用鋁合金材料，其結(jié)構(gòu)為中空型，內(nèi)腔壁上安裝有恒范鋼片，活塞外側(cè)圓面上安裝有2個(gè)密封圈；所述恒范鋼片采用含鎳33%?36%的低碳合金鋼，結(jié)構(gòu)為中空型，恒范鋼片壁厚為活塞壁厚的1/3 ;所述密封圈采用截面為矩形的氟素橡膠密封圈。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置，主要包括缸筒、活塞桿、活塞、恒范鋼片、密封圈、緊固螺母和定位螺釘，密封圈安裝在活塞上，恒范鋼片安裝在活塞內(nèi)腔壁上。其特點(diǎn)是利用活塞和恒范鋼片的雙金屬效應(yīng)抑制高溫工況下活塞的熱膨脹變形。本發(fā)明通過(guò)緊固螺母、墊圈和定位螺釘實(shí)現(xiàn)活塞的三重固定；通過(guò)中空型鋁合金材料的活塞實(shí)現(xiàn)降重和及時(shí)散熱；通過(guò)活塞中空腔壁上的恒范鋼片抑制活塞的熱膨脹變形；通過(guò)截面為矩形的氟素橡膠密封圈加強(qiáng)活塞的耐高溫密封。
【IPC分類(lèi)】F15B15/20, F16J1/10, F16J9/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105201958
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510602179
【發(fā)明人】安延濤, 趙東, 楊可森, 楊玉娥, 劉魯寧
【申請(qǐng)人】濟(jì)南大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月21日