一種轉(zhuǎn)角可調(diào)的螺旋式液壓缸的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型是一種轉(zhuǎn)角可調(diào)的螺旋式液壓缸，缸體內(nèi)部活塞采用旋向相反的螺旋副傳動(dòng)，特征在于由設(shè)在缸體內(nèi)部的活塞齒輪軸、固定螺母及輸出軸構(gòu)成螺旋副傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，活塞齒輪軸采用一體式結(jié)構(gòu)，所述輸出軸的后端與活塞齒輪軸的內(nèi)孔之間通過(guò)螺旋副連接，活塞齒輪軸外圓的后端與固定螺母的內(nèi)孔之間通過(guò)螺旋副連接，兩個(gè)螺旋副可制成螺旋齒輪副或者螺紋副，由設(shè)在缸體后端蓋內(nèi)的調(diào)節(jié)螺母構(gòu)成輸出軸的轉(zhuǎn)角調(diào)整結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)螺母裝在密封端蓋的中心孔內(nèi)，固定螺母的兩側(cè)端面均制成端面齒，兩側(cè)的端面齒分別與缸體內(nèi)的臺(tái)階形端面及密封端蓋的前端面相壓接。本方案的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、傳動(dòng)精確、輸出扭矩大、擺動(dòng)范圍大且可調(diào)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種轉(zhuǎn)角可調(diào)的螺旋式液壓缸
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及液壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)講是一種轉(zhuǎn)角可調(diào)的螺旋式液壓缸。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，應(yīng)用較為廣泛可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的液壓缸主要有葉片式、齒輪齒條式和螺旋式三種結(jié)構(gòu)形式，其中，螺旋式液壓缸是基于一個(gè)多級(jí)螺旋傳動(dòng)，通過(guò)加載與活塞上的液壓力，將直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)傳遞到螺旋副，在螺旋副的嚙合作用下轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)緊湊，輸出扭矩大，擺動(dòng)范圍大。螺旋式液壓缸由于性能優(yōu)越，可以在大多數(shù)工作介質(zhì)中工作而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、船用設(shè)備等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)目前對(duì)此類(lèi)液壓缸的研究與國(guó)外還有較大差距，以現(xiàn)有技術(shù)制造螺旋式液壓缸存在較多困難，包括材料的選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)等諸多方面，都需要我們不斷地進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究和創(chuàng)新。常規(guī)的螺旋式液壓缸存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，使用壽命低，傳動(dòng)不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，極大地限制了螺旋式液壓缸的應(yīng)用和發(fā)展。
[0003]隨著國(guó)家對(duì)企業(yè)科技創(chuàng)新的鼓勵(lì)和大力支持，近年來(lái)國(guó)內(nèi)已有涉及螺旋式液壓缸的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)岢?，如中?guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN 104481961A公開(kāi)的一種雙螺旋擺動(dòng)液壓缸，它采用兩級(jí)螺旋傳動(dòng)，可以使驅(qū)動(dòng)套筒在兩止停構(gòu)件約束的空間內(nèi)的一定范圍內(nèi)浮動(dòng)，從而降低缸體、驅(qū)動(dòng)套筒、活塞套筒、輸出構(gòu)件的同軸度要求，降低加工成本，且驅(qū)動(dòng)套筒可以進(jìn)行拆卸更換。但該技術(shù)方案結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，體積較大，不能用于空間狹小的環(huán)境。
[0004]經(jīng)綜合分析，現(xiàn)有技術(shù)涉及的螺旋式液壓缸中，帶有內(nèi)外螺旋副的部件大多采用兩部分組成:一部分是帶內(nèi)外螺旋副的套筒，一部分是套在螺旋副套筒外部的充當(dāng)活塞作用的光套筒，這種結(jié)構(gòu)在加工時(shí)必須嚴(yán)格保證兩個(gè)零件的同軸度，增加了加工難度;安裝時(shí)也必須保證兩者同軸，否則會(huì)影響傳動(dòng)精度，對(duì)安裝的要求較高。另外，現(xiàn)有技術(shù)中大多采用單純的通過(guò)直接限制輸出軸位置的方式來(lái)限定其轉(zhuǎn)角范圍，轉(zhuǎn)角變化范圍相對(duì)較小且不可調(diào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提出一種轉(zhuǎn)角可調(diào)的螺旋式液壓缸，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、傳動(dòng)精確、輸出扭矩大、擺動(dòng)范圍大且可調(diào)、安裝調(diào)試方便。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種轉(zhuǎn)角可調(diào)的螺旋式液壓缸，包括缸體，輸出軸、前端蓋、后端蓋以及設(shè)在缸體和前、后端蓋內(nèi)的密封裝置，缸體內(nèi)部活塞采用旋向相反的螺旋副傳動(dòng)，其特征在于:
[0007]由設(shè)在缸體內(nèi)部的活塞齒輪軸、固定螺母及輸出軸構(gòu)成螺旋副傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述活塞齒輪軸采用一體式結(jié)構(gòu)，活塞齒輪軸外圓的前端為圓軸面，后端為螺旋副，所述輸出軸的后端與活塞齒輪軸的內(nèi)孔之間通過(guò)螺旋副連接，活塞齒輪軸外圓的后端與固定螺母的內(nèi)孔之間通過(guò)螺旋副連接，所述兩個(gè)螺旋副可制成螺旋齒輪副或者螺紋副；
[0008]由設(shè)在缸體的后端蓋內(nèi)的調(diào)節(jié)螺母構(gòu)成輸出軸的轉(zhuǎn)角調(diào)整結(jié)構(gòu)，所述缸體的后端蓋內(nèi)設(shè)有密封端蓋，調(diào)節(jié)螺母裝在密封端蓋的中心孔內(nèi)，調(diào)節(jié)螺母的前端從密封端蓋的中心孔中穿出，調(diào)節(jié)螺母的后端與設(shè)在密封端蓋外端面的壓緊環(huán)螺紋連接。
[0009]所述固定螺母的兩側(cè)端面均制成端面齒，兩側(cè)的端面齒分別與缸體內(nèi)的臺(tái)階形端面及密封端蓋的前端面相壓接。
[0010]所述活塞齒輪軸外圓的圓軸面部分與缸體的內(nèi)孔配合面之間設(shè)有格萊圈和導(dǎo)向環(huán)。
[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果和特點(diǎn)是:
[0012]1、缸體內(nèi)部采用兩級(jí)螺旋齒輪副或者螺紋副傳動(dòng)，活塞齒輪軸只要較小的行程就可得到需要的轉(zhuǎn)角，特別是將活塞齒輪軸采用一體式結(jié)構(gòu)，使之在加工時(shí)更容易保證零件的同軸度，安裝要求也降低了，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的兩部分套筒組成的結(jié)構(gòu)，本方案的尺寸更加緊湊，輸出同等力矩的情況下，本方案缸的體積更小。
[0013]2、固定螺母的兩端面均采用端面齒與兩側(cè)零件連接，工作時(shí)可以防止其在缸體內(nèi)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，使傳動(dòng)更為精確，簡(jiǎn)化了密封措施，安裝定位更加簡(jiǎn)單方便。
[0014]3、在缸體的后端蓋內(nèi)部設(shè)置調(diào)節(jié)螺母，對(duì)活塞齒輪軸起到限位作用，通過(guò)調(diào)整調(diào)節(jié)螺母的位置，使活塞齒輪軸的極限位置發(fā)生變化，輸出軸的擺動(dòng)范圍隨之改變，實(shí)現(xiàn)了輸出軸的擺動(dòng)范圍可調(diào)；由于活塞齒輪軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候可以放大輸出軸的轉(zhuǎn)角，因此本方案通過(guò)較小的調(diào)整即可得到較大的擺角變化范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例之一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中標(biāo)號(hào)分別表不:1-輸出軸，2-止推環(huán)，3-密封圈，4_密封圈，5_前端蓋，6-軸承擋圈，7_缸體，8-固定螺母，9-密封圈，10-后端蓋，11-壓緊環(huán)，12-調(diào)節(jié)螺母，13-密封圈，14-密封端蓋，15-螺釘，16-密封圈，17-螺釘，18-活塞齒輪軸，19-格萊圈，20-導(dǎo)向環(huán)，21-軸承，22-密封圈，23-導(dǎo)向環(huán)，24-防塵圈，Al-油口，A2-油口，B1-排氣孔，B2-排氣孔。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1示出本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，它包括缸體7，輸出軸1、前端蓋5、后端蓋10以及設(shè)在缸體和前、后端蓋內(nèi)的密封裝置。由設(shè)在缸體7內(nèi)部的活塞齒輪軸18、固定螺母8及輸出軸I構(gòu)成螺旋副傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，活塞齒輪軸18采用一體式結(jié)構(gòu)，活塞齒輪軸18外圓的前端設(shè)為圓軸光面，后端為螺旋副;所述輸出軸I的后端插入活塞齒輪軸18內(nèi)孔，與活塞齒輪軸18的內(nèi)孔之間通過(guò)螺旋副連接，活塞齒輪軸18外圓的后端與固定螺母8的內(nèi)孔之間也通過(guò)螺旋副連接，兩個(gè)螺旋副的旋向相反。根據(jù)設(shè)計(jì)需要，兩個(gè)螺旋副可以制成螺旋齒輪副或者螺紋副。
[0018]所述前端蓋5通過(guò)螺紋緊固在缸體7的前端，前端蓋5與輸出軸I之間設(shè)有止推環(huán)2，止推環(huán)2與前端蓋5之間設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)，止推環(huán)2與輸出軸I之間通過(guò)螺紋連接緊固；所述止推環(huán)2與輸出軸I中部軸肩之間設(shè)有一對(duì)軸承21，軸承21之間設(shè)有軸承擋圈6，前端蓋5的一端面與軸承擋圈6的一端面接觸并壓緊。
[0019]本實(shí)用新型由設(shè)在缸體7的后端蓋10內(nèi)的調(diào)節(jié)螺母12構(gòu)成輸出軸I的轉(zhuǎn)角調(diào)整結(jié)構(gòu)，所述缸體7的后端蓋10內(nèi)設(shè)有密封端蓋14，密封端蓋14與缸體7通過(guò)螺釘15連接緊固，調(diào)節(jié)螺母12裝在密封端蓋14的中心孔內(nèi)，調(diào)節(jié)螺母12的前端從密封端蓋14的中心孔中穿出，調(diào)節(jié)螺母12的后端與設(shè)在密封端蓋14外端面的壓緊環(huán)11螺紋連接。后端蓋10通過(guò)螺釘17緊固在缸體7的一端。
[0020]所述密封端蓋14與調(diào)節(jié)螺母12之間設(shè)有密封圈13，密封端蓋14與缸體7之間設(shè)有密封圈16，缸體7與后端蓋10之間設(shè)有密封圈9，缸體7與前端蓋5之間設(shè)有密封圈4;止推環(huán)2與輸出軸I之間設(shè)有密封圈3，止推環(huán)2與前端蓋5之間從外到內(nèi)依次設(shè)有防塵圈24、導(dǎo)向環(huán)23和密封圈22。
[0021]所述固定螺母8的兩側(cè)端面均制成端面齒，兩側(cè)的端面齒分別與缸體7內(nèi)的臺(tái)階形端面及密封端蓋14的前端面相壓接。
[0022]所述活塞齒輪軸18外圓的圓軸面部分與所述缸體7的內(nèi)孔配合面之間設(shè)有格萊圈19和導(dǎo)向環(huán)20。
[0023]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0024]缸體7的內(nèi)孔與活塞齒輪軸18的圓軸面上安裝的格萊圈19，將缸體7分割成前后兩個(gè)獨(dú)立的腔室，該兩腔室分別與缸體7上的油口連通。如圖1所示，當(dāng)左側(cè)油口 Al為進(jìn)油口，右側(cè)油口A2為出油口時(shí)，左腔室的壓力大于右腔室的壓力，活塞齒輪軸18在液壓力的作用下從左向右運(yùn)動(dòng)，由于活塞齒輪軸18與固定螺母8之間的螺旋副的作用，活塞齒輪軸18向右運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還會(huì)繞軸線(xiàn)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，活塞齒輪軸18與輸出軸I之間螺旋副的作用使輸出軸I也會(huì)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于兩螺旋副的旋向相反，故輸出軸I的旋轉(zhuǎn)方向與活塞齒輪軸18的旋轉(zhuǎn)方向相同，將此方向設(shè)定為正向。
[0025]反之，當(dāng)右側(cè)油口 A2為進(jìn)油口，左側(cè)油口 Al為出油口，左腔室的壓力小于右腔室的壓力時(shí)，輸出軸I反向旋轉(zhuǎn)。
[0026]調(diào)節(jié)螺母12對(duì)活塞齒輪軸18起限位作用，當(dāng)調(diào)節(jié)螺母12旋至左端極限位置時(shí)，活塞齒輪軸18位移量最小，輸出軸I的輸出轉(zhuǎn)角范圍最??；當(dāng)調(diào)節(jié)螺母12擰至右端極限位置(即調(diào)節(jié)螺母12的左端面與密封端蓋14的內(nèi)端面平齊)時(shí)，活塞齒輪軸18位移量最大，此時(shí)輸出軸I的輸出轉(zhuǎn)角范圍最大。
[0027]固定螺母8的兩側(cè)端面通過(guò)端面齒與缸體7內(nèi)部端面和密封端蓋14的一端面連接，被密封端蓋14壓緊后，固定螺母8被固定，保證了液壓缸內(nèi)部的傳動(dòng)精度。安裝時(shí)，若缸體7輸出端法蘭與機(jī)械設(shè)備已連接好，但輸出軸I上的鍵與機(jī)械設(shè)備要求的角度不一致時(shí)，拆下后端蓋10和密封端蓋14，轉(zhuǎn)動(dòng)固定螺母8，即可使輸出軸I上的鍵與被連接件要求角度一致。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種轉(zhuǎn)角可調(diào)的螺旋式液壓缸，包括缸體，輸出軸、前端蓋、后端蓋以及設(shè)在缸體和前、后端蓋內(nèi)的密封裝置，缸體內(nèi)部活塞采用旋向相反的螺旋副傳動(dòng)，其特征在于: 由設(shè)在缸體(7)內(nèi)部的活塞齒輪軸(18)、固定螺母(8)及輸出軸(I)構(gòu)成螺旋副傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述活塞齒輪軸(18)采用一體式結(jié)構(gòu)，活塞齒輪軸(18)外圓的前端為圓軸面，后端為螺旋副，所述輸出軸(I)的后端與活塞齒輪軸(18)的內(nèi)孔之間通過(guò)螺旋副連接，活塞齒輪軸(18)外圓的后端與固定螺母(8)的內(nèi)孔之間通過(guò)螺旋副連接，所述兩個(gè)螺旋副可制成螺旋齒輪副或者螺紋副； 由設(shè)在缸體(7)的后端蓋(1)內(nèi)的調(diào)節(jié)螺母(I 2)構(gòu)成輸出軸(I)的轉(zhuǎn)角調(diào)整結(jié)構(gòu)，所述缸體(7)的后端蓋(10)內(nèi)設(shè)有密封端蓋(14)，調(diào)節(jié)螺母(12)裝在密封端蓋(14)的中心孔內(nèi)，調(diào)節(jié)螺母(12)的前端從密封端蓋(14)的中心孔中穿出，調(diào)節(jié)螺母(12)的后端與設(shè)在密封端蓋(14)外端面的壓緊環(huán)(11)螺紋連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)角可調(diào)的螺旋式液壓缸，其特征在于所述固定螺母(8)的兩側(cè)端面均制成端面齒，兩側(cè)的端面齒分別與缸體(7)內(nèi)的臺(tái)階形端面及密封端蓋(14)的前端面相壓接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種轉(zhuǎn)角可調(diào)的螺旋式液壓缸，其特征在于所述活塞齒輪軸(18)外圓前端的圓軸面部分與缸體(7)的內(nèi)孔配合面之間設(shè)有格萊圈(19)和導(dǎo)向環(huán)(20)。
【文檔編號(hào)】F15B15/08GK205423383SQ201620260105
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】田卉, 姚喜, 王園園
【申請(qǐng)人】武漢市天毅達(dá)測(cè)控科技有限公司