一種單葉片水壓自伺服擺動缸的制作方法
【專利摘要】一種單葉片水壓自伺服擺動缸，包括配流軸⑴、缸體⑶和電機⒀，所述缸體⑶內(nèi)設(shè)葉片⑷、固定擋板(23)和閥芯⑹，所述配流軸⑴的左階梯軸穿過缸體⑶的左端蓋⑵伸出缸體⑶外，所述閥芯⑹緊貼配流軸⑴的配流端，閥芯⑹和配流軸⑴端面配流；閥芯⑹的右側(cè)階梯軸穿過缸體⑶的右端蓋⑾中心孔與電機⒀的輸出軸相連；所述葉片⑷和固定擋板(23)位于配流軸⑴的軸肩和配流端之間，葉片⑷設(shè)置在配流軸⑴的右軸段上，所述固定擋板(23)設(shè)置在缸體⑶的卡槽(44)上，葉片⑷與固定擋板(23)以配流軸⑴的右軸段為中心呈對稱設(shè)置。其優(yōu)點在于：本實用新型徑向尺寸小，旋轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)角度大，動力特性好，結(jié)構(gòu)簡單，密封性好。
【專利說明】一種單葉片水壓自伺服擺動缸
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水壓傳動【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說是一種單葉片水壓自伺服擺動缸。【背景技術(shù)】
[0002]水壓傳動技術(shù)是直接以天然淡水或海水代替礦物油作為液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)的一門新型傳動技術(shù)。水作為液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)符合環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的要求，在食品加工行業(yè)，水介質(zhì)不會污染環(huán)境和食品，在火場和高溫環(huán)境下，由于水介質(zhì)的不燃性，水壓傳動具有無可比擬的優(yōu)勢。近年來，水壓傳動技術(shù)已受到國外各發(fā)達國家的廣泛重視成為國際流體傳動及控制【技術(shù)領(lǐng)域】的研究熱點之一。
[0003]目前，武漢科技大學(xué)的學(xué)者蔣林等設(shè)計了“一種雙葉片轉(zhuǎn)閥式電液伺服閥”(申請?zhí)枮镃N201220660936.3)，該伺服閥以液壓油作為工作介質(zhì)，采用雙葉片結(jié)構(gòu)，閥芯所受徑向力和軸向力均各自平衡、伺服盲區(qū)小和易于控制的特點，但存在元件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、油道難以加工、旋轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)角度小、裝配需要很高的配合度等問題，且該閥的由于結(jié)構(gòu)上的缺陷，不能直接用于水壓系統(tǒng)。
[0004]由于特殊環(huán)境和資源的要求，在實際應(yīng)用中驅(qū)動系統(tǒng)不允許使用油及其它非水的介質(zhì)，因而水壓技術(shù)得到重視和發(fā)展，但是水壓元件一般都存在容易腐蝕、泄漏嚴重等問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是提供一種配流軸偏轉(zhuǎn)角度大、動力特性好、結(jié)構(gòu)簡單、密封性好的單葉片水壓自伺服擺動缸。
[0006]本實用新型一種單葉片水壓自伺服擺動缸，包括配流軸、缸體和電機，所述缸體內(nèi)設(shè)葉片、固定擋板和閥芯，所述配流軸的左階梯軸穿過缸體的左端蓋伸出缸體外，所述閥芯緊貼配流軸的配流端，閥芯和配流軸端面配流；閥芯的右側(cè)階梯軸穿過缸體的右端蓋中心孔與電機的輸出軸相連；所述葉片和固定擋板位于配流軸的軸肩和配流端之間，葉片設(shè)置在配流軸的右軸段上，所述固定擋板設(shè)置在缸體的卡槽上，葉片與固定擋板以配流軸的右軸段為中心呈對稱設(shè)置。
[0007]所述閥芯包括同軸設(shè)置的環(huán)形體和階梯軸，所述環(huán)形體上開設(shè)有高壓環(huán)形槽、低壓環(huán)形槽和三個密封槽，三個密封槽內(nèi)從左到右依次設(shè)置有左密封圈、中密封圈和右密封圈；左密封圈和中密封圈之間設(shè)有低壓環(huán)形槽，低壓環(huán)形槽內(nèi)設(shè)有低壓徑向通道；中密封圈和右密封圈之間設(shè)有高壓環(huán)形槽，高壓環(huán)形槽內(nèi)設(shè)有十字形高壓徑向通道；所述環(huán)形體的左端面設(shè)有高壓配流道和低壓配流道，高壓配流道和低壓配流道呈中心對稱分布，所述高壓配流道和十字形高壓徑向通道相連通，所述低壓配流道和低壓徑向通道相連通。
[0008]所述配流軸包括左階梯軸、軸肩、右軸段和配流端，軸肩外表面設(shè)有一個密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)密封圈；軸肩和配流端的外徑名義尺寸均與缸體內(nèi)徑的名義尺寸相同，右軸段的外徑名義尺寸與葉片的徑向名義尺寸之和等于缸體的內(nèi)徑名義尺寸；配流端的右端面上設(shè)有軸對稱設(shè)置的左側(cè)弧形水槽和右側(cè)弧形水槽，左側(cè)弧形水槽和右側(cè)弧形水槽之間的凸起部分為臺肩，所述臺肩與閥芯上的高壓配流道進水口、低壓配流道出水口的形狀相同；所述左側(cè)弧形水槽和右側(cè)弧形水槽末端處對稱設(shè)有左窗口和右窗口。
[0009]所述固定擋板的徑向伸出端為圓弧面，圓弧面的曲面半徑名義尺寸與配流軸的右軸段的外徑名義尺寸的一半相同，固定擋板頂部開設(shè)密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)固定擋板密封條；葉片的徑向伸出端為圓弧面，圓弧面的曲面半徑名義尺寸與缸體的內(nèi)徑名義尺寸的一半相同；所述葉片頂部開設(shè)密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)葉片密封條。
[0010]所述缸體上部沿軸線方向設(shè)有高壓通道，所述高壓通道的進水口與右端蓋的高壓進水管接頭相連通，所述高壓通道的出水口與高壓環(huán)形槽相連通。
[0011 ] 所述缸體下部沿軸線方向設(shè)有低壓通道，所述低壓通道的進水口與低壓環(huán)形槽相連通，所述低壓通道的出水口與右端蓋的低壓出水管接頭相連通。
[0012]所述缸體下部沿徑向方向設(shè)有卡槽，所述卡槽長度名義尺寸、寬度名義尺寸均與固定擋板的長度名義尺寸、寬度名義尺寸相同。
[0013]所述左端蓋2、配流軸1、閥芯6、右端蓋11、電機13的輸出軸位于同一軸線。
[0014]所述左端蓋的外徑名義尺寸與缸體的外徑名義尺寸相同；左端蓋內(nèi)從左到右依次有位于同一軸線上的配流軸密封槽、左端蓋密封槽和缸體左密封槽，配流軸密封槽、左端蓋密封槽和缸體左密封槽內(nèi)對應(yīng)設(shè)置有密封圈。
[0015]所述右端蓋的外徑名義尺寸與缸體的外徑名義尺寸相同；右端蓋內(nèi)從右到左依次有位于同一軸線上的閥芯階梯軸密封槽、右端蓋密封槽、缸體右密封槽，閥芯階梯軸密封槽、右端蓋密封槽、缸體右密封槽內(nèi)對應(yīng)設(shè)置有密封圈。
[0016]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:高壓水通過高壓進水管接頭經(jīng)右端蓋的高壓通道進入缸體的高壓通道，再經(jīng)缸體高壓通道的出口進入閥芯的高壓環(huán)形槽，然后經(jīng)過閥芯的十字形高壓徑向通道進入高壓配流道。
[0017]當(dāng)閥芯相對于配流軸逆時針旋轉(zhuǎn)時，高壓水依次通過高壓配流道和配流軸的配流端上相應(yīng)弧形水槽的窗口進入左工作腔，推動葉片順時針旋轉(zhuǎn)，葉片帶動配流軸跟隨閥芯轉(zhuǎn)動，右工作腔的低壓水經(jīng)過配流軸的配流端上相應(yīng)弧形水槽的窗口進入閥芯的低壓配流道。
[0018]當(dāng)閥芯相對于配流軸順時針旋轉(zhuǎn)時，高壓水依次通過高壓配流道和配流軸的配流端上相應(yīng)弧形水槽的工作腔水道進入右工作腔，推動葉片逆時針旋轉(zhuǎn)，葉片帶動配流軸隨閥芯轉(zhuǎn)動，左工作腔的低壓水通過配流軸的配流端上相應(yīng)弧形水槽的窗口進入閥芯的低壓配流道。
[0019]低壓配流道中的低壓水進入低壓環(huán)形槽，再經(jīng)過缸體低壓通道進入右端蓋的低壓通道，然后經(jīng)低壓出水管接頭回流。
[0020]本實用新型單葉片水壓自伺服擺動缸與已有技術(shù)相比，具有如下積極效果:
[0021]1、本實用新型采用單葉片，葉片和固定擋板在缸體內(nèi)呈對稱布置，葉片可偏轉(zhuǎn)角度大，因而配流軸的偏轉(zhuǎn)角度更大；
[0022]2、本實用新型的閥芯和配流軸在相對轉(zhuǎn)動的過程中，高壓配流道或低壓配流道與臺肩之間的開口度與閥芯的轉(zhuǎn)動呈線性關(guān)系，能獲得線性的流量增益，故運動平穩(wěn)、動態(tài)特性好；配流軸降低工藝難度和裝配難度，減少了裝配過程中的產(chǎn)生的縫隙，使密封性能更加良好；
[0023]3、由于主要元件易于加工和裝配，故本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于維護；
[0024]4、本實用新型的左端蓋、缸體和右端蓋，在裝配中都安裝了密封圈，增加了端面的密封，缸體內(nèi)的配流軸，葉片和閥芯安裝了相應(yīng)的密封圈，減少了運動中的泄漏，密封性能好。
[0025]5、左軸承、右軸承分別安裝在左端蓋和右端蓋內(nèi)，減少了在軸承端面產(chǎn)生的泄漏。【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本實用新型單葉片水壓自伺服擺動缸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是圖1的A-A剖面示意圖；
[0028]圖3是圖1的B-B剖面示意圖；
[0029]圖4是配流軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5是圖4的C-C剖面示意圖；
[0031]圖6是圖4的右視圖；
[0032]圖7是固定擋板的左視圖；
[0033]圖8是葉片的左視圖；
[0034]圖9是缸體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖10是圖9的D-D剖面示意圖；
[0036]圖11是閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖12是圖11的左視圖；
[0038]圖13是左端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖14是圖13的E-E剖面示意圖；
[0040]圖15是右端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖16是圖15的F-F剖面示意圖。
[0042]圖中，I為配流軸,2為左端蓋,3為缸體,4為葉片,5為葉片密封條,6為閥芯,7為低壓環(huán)形槽，8為高壓配流道，9為高壓環(huán)形槽，10為高壓通道，11為右端蓋，12為高壓進水管接頭，13為電機,14為支架桿，15為法蘭盤,16為支架板,17為低壓出水管接頭，18為右軸承，19為十字形高壓徑向通道，20為低壓通道，21為低壓徑向通道，22為低壓配流道，23為固定擋板，24為固定擋板密封條，25為左軸承，26-28為密封圈，29為右側(cè)弧形水槽，30-32為密封圈，33為右密封圈，34為中密封圈，35為左密封圈，36為左側(cè)弧形水槽，37為密封圈，38為密封槽，39為右窗口，40為左窗口，41為臺肩，42-43為密封槽，44為卡槽，45為密封槽，46為左端蓋密封槽，47為左軸承座，48為缸體左密封槽，49為配流軸密封槽，50為缸體右密封槽，51為右端蓋密封槽，52為閥芯階梯軸密封槽，53為右軸承座。
【具體實施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖，對本實用新型進行進一步說明:如圖1-16所示，一種單葉片水壓自伺服擺動缸，包括配流軸1、缸體3、固定擋板23、葉片4、閥芯6、左端蓋2、右端蓋11和電機13 ；
[0044]如圖1和圖2所示，缸體3的左端裝有左端蓋2，左軸承25安裝在左端蓋2的左軸承座47內(nèi)，配流軸I左邊的階梯軸穿過左軸承25和左端蓋2的中心孔伸出缸體3外，閥芯6緊貼配流軸I的配流端，閥芯6和配流軸I為端面配流；閥芯6右端與電機13的輸出軸固定連接，電機13通過支架板16與法蘭盤15固定聯(lián)接，法蘭盤15通過支架桿14與右端蓋11固定聯(lián)接；
[0045]缸體3的右端裝有右端蓋11，右軸承18安裝在右端蓋11的右軸承座53內(nèi)，閥芯6軸肩右側(cè)的階梯軸穿過右軸承18和右端蓋11的中心孔安裝在缸體3內(nèi)；
[0046]缸體3的卡槽44內(nèi)裝有一個固定擋板23,固定擋板23的左側(cè)緊貼配流軸I軸肩的右側(cè)面，固定擋板23的右側(cè)緊貼配流軸I配流端左側(cè)面；在配流軸I的右軸段上安裝葉片4，葉片4的左側(cè)緊貼配流軸I軸肩的右側(cè)面，葉片4的右側(cè)緊貼配流軸I的配流端的左側(cè)面，葉片4與固定擋板23對稱布置；
[0047]缸體3的上部沿軸線方向設(shè)有高壓通道10，缸體3的下部沿軸線方向設(shè)有低壓通道20，缸體3的高壓通道10的進口與右端蓋11的高壓進水口相通；右端蓋11的高壓進水口處安裝有高壓進水管接頭12，缸體3的高壓通道10通過閥芯6的十字形高壓徑向通道19與閥芯6的高壓環(huán)形槽9相通；右端蓋11的低壓出水口處安裝有低壓出水管接頭17，缸體3的低壓通道20通過閥芯6的徑向低壓通道20與閥芯6的低壓環(huán)形槽7相通；
[0048]左端蓋2、配流軸1、閥芯6、右端蓋11和電機13的輸出軸位于同一軸線。
[0049]如圖7所示，固定擋板23的徑向伸出端為圓弧面，圓弧面的曲面半徑名義尺寸與配流軸I右軸段的外徑名義尺寸的一半相同，固定擋板密封條24安裝在固定擋板23的密封槽42內(nèi)；如圖8所示，葉片4的徑向伸出端為圓弧面，圓弧面的曲面半徑名義尺寸與缸體3的內(nèi)徑名義尺寸的一半相同。葉片密封條5安裝在葉片4的密封槽43內(nèi)。
[0050]如圖4所示，配流軸I包括左階梯軸、軸肩、右軸段和配流端，軸肩外表面設(shè)有一個密封槽38，密封槽38內(nèi)設(shè)密封圈28 ;軸肩和配流端的外徑名義尺寸均與缸體3內(nèi)徑的名義尺寸相同，右軸段的外徑名義尺寸與葉片4的徑向名義尺寸之和等于缸體3的內(nèi)徑名義尺寸；如圖5、圖6所示，配流端的右端面上設(shè)有軸對稱設(shè)置的左側(cè)弧形水槽36和右側(cè)弧形水槽29，左側(cè)弧形水槽36和右側(cè)弧形水槽29之間的凸起部分為臺肩41，所述臺肩41與閥芯6上的高壓配流道8進水口、低壓配流道22出水口的形狀相同；所述左側(cè)弧形水槽36和右側(cè)弧形水槽29末端處對稱設(shè)有左窗口 40和右窗口 39。
[0051]如圖11、圖12所示，閥芯6由階梯軸和環(huán)形體組成，環(huán)形體上設(shè)有高壓環(huán)形槽9、低壓環(huán)形槽7和三個密封槽45，三個密封槽45內(nèi)從左到右依次安裝左密封圈35、中密封圈34和右密封圈33 ;低壓環(huán)形槽7和高壓環(huán)形槽9從左到右依次位于密封槽38之間，在高壓環(huán)形槽9中設(shè)有十字形高壓徑向通道19，環(huán)形體的外徑名義尺寸與缸體3的內(nèi)徑名義尺寸相同；
[0052]閥芯6的左端面有一個高壓配流道8和一個低壓配流道22，高壓配流道8和低壓配流道22呈中心對稱分布，高壓配流道8與十字形高壓徑向通道19相通，低壓配流道22與低壓徑向通道21相通。
[0053]如圖13、圖14所示，左端蓋2的外徑名義尺寸與缸體3的外徑名義尺寸相同；左端蓋2內(nèi)從左到右依次有在同一軸線上的配流軸密封槽49、左端蓋密封槽46和缸體左密封槽48，密封圈36安裝在配流軸密封槽49內(nèi)，密封圈26安裝在左端蓋密封槽46內(nèi)，密封圈27安裝在缸體左密封槽48內(nèi)。[0054]如圖15、圖16所示，右端蓋11的外徑名義尺寸與缸體3的外徑名義尺寸相同；右端蓋11內(nèi)從左到右依次有在同一軸線上的缸體右密封槽50、右端蓋密封槽51和閥芯階梯軸密封槽52，密封圈32安裝在缸體右密封槽50內(nèi)，密封圈30安裝在右端蓋密封槽51內(nèi)，密封圈31安裝在閥芯階梯軸密封槽52內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種單葉片水壓自伺服擺動缸，包括配流軸⑴、缸體⑶和電機(13)，其特征在于:所述缸體⑶內(nèi)設(shè)葉片⑷、固定擋板(23)和閥芯(6)，所述配流軸⑴的左階梯軸穿過缸體⑶的左端蓋⑵伸出缸體⑶外，所述閥芯(6)緊貼配流軸⑴的配流端，閥芯(6)和配流軸⑴端面配流；閥芯(6)的右側(cè)階梯軸穿過缸體⑶的右端蓋(11)中心孔與電機(13)的輸出軸相連；所述葉片⑷和固定擋板(23)位于配流軸⑴的軸肩和配流端之間，葉片⑷設(shè)置在配流軸⑴的右軸段上，所述固定擋板(23)設(shè)置在缸體⑶的卡槽(44)上，葉片⑷與固定擋板(23)以配流軸⑴的右軸段為中心呈對稱設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的單葉片水壓自伺服擺動缸，其特征在于:所述閥芯(6)包括同軸設(shè)置的環(huán)形體和階梯軸，所述環(huán)形體上開設(shè)有高壓環(huán)形槽⑶、低壓環(huán)形槽(7)和三個密封槽(45)，三個密封槽(45)從左到右依次設(shè)置有左密封圈(35)、中密封圈(34)和右密封圈(33);左密封圈(35)和中密封圈(34)之間設(shè)有低壓環(huán)形槽(7)，低壓環(huán)形槽(7)內(nèi)設(shè)有低壓徑向通道(21);中密封圈(34)和右密封圈(33)之間設(shè)有高壓環(huán)形槽⑶，高壓環(huán)形槽(9)內(nèi)設(shè)有十字形高壓徑向通道(19);所述環(huán)形體的左端面設(shè)有高壓配流道⑶和低壓配流道(22)，高壓配流道⑶和低壓配流道(22)呈中心對稱分布，所述高壓配流道(8)和十字形高壓徑向通道_相連通，所述低壓配流道(22)和低壓徑向通道(21)相連通。
3.如權(quán)利要求2所述的單葉片水壓自伺服擺動缸，其特征在于:所述配流軸⑴包括左階梯軸、軸肩、右軸段和配流端，軸肩外表面設(shè)有一個密封槽(38)，密封槽(38)內(nèi)設(shè)密封圈(28);軸肩和配流端的外徑名義尺寸均與缸體⑶內(nèi)徑的名義尺寸相同，右軸段的外徑名義尺寸與葉片⑷的徑向名義尺寸之和等于缸體⑶的內(nèi)徑名義尺寸；配流端的右端面上設(shè)有軸對稱設(shè)置的左側(cè)弧形水槽(36)和右側(cè)弧形水槽(29)，左側(cè)弧形水槽(36)和右側(cè)弧形水槽(29)之間的凸起部分為臺肩(41)，`所述臺肩(41)與閥芯(6)上的高壓配流道(8)進水口、低壓配流道(22)出水口的形狀相同；所述左側(cè)弧形水槽(36)和右側(cè)弧形水槽(29)末端處對稱設(shè)有左窗口 (40)和右窗口(39)。
4.如權(quán)利要求1所述的單葉片水壓自伺服擺動缸，其特征在于:所述固定擋板(23)的徑向伸出端為圓弧面，圓弧面的曲面半徑名義尺寸與配流軸⑴的右軸段的外徑名義尺寸的一半相同，固定擋板(23)頂部開設(shè)密封槽(42)，密封槽(42)內(nèi)設(shè)固定擋板密封條(24);葉片⑷的徑向伸出端為圓弧面，圓弧面的曲面半徑名義尺寸與缸體⑶的內(nèi)徑名義尺寸的一半相同；所述葉片⑷頂部開設(shè)密封槽(43)，密封槽(43)內(nèi)設(shè)葉片密封條(5)。
5.如權(quán)利要求2所述的單葉片水壓自伺服擺動缸，其特征在于:所述缸體⑶上部沿軸線方向設(shè)有高壓通道(1Φ，所述高壓通道(1Φ的進水口與右端蓋(11)的高壓進水管接頭(12)相連通，所述高壓通道(1Φ的出水口與高壓環(huán)形槽⑶相連通。
6.如權(quán)利要求2所述的單葉片水壓自伺服擺動缸，其特征在于:所述缸體⑶下部沿軸線方向設(shè)有低壓通道?)，所述低壓通道?)的進水口與低壓環(huán)形槽(7)相連通，所述低壓通道(20)的出水口與右端蓋(11)的低壓出水管接頭(17)相連通。
7.如權(quán)利要求1所述的單葉片水壓自伺服擺動缸，其特征在于:所述缸體⑶下部沿徑向方向設(shè)有卡槽(44)，所述卡槽(44)長度名義尺寸、寬度名義尺寸均與固定擋板(23)的長度名義尺寸、寬度名義尺寸相同。
8.如權(quán)利要求1所述的單葉片水壓自伺服擺動缸，其特征在于:所述左端蓋⑵的外徑名義尺寸與缸體⑶的外徑名義尺寸相同；左端蓋⑵內(nèi)從左到右依次有位于同一軸線上的配流軸密封槽(49)、左端蓋密封槽(46)和缸體左密封槽(48)，配流軸密封槽(49)、左端蓋密封槽(46)和缸體左密封槽(48)內(nèi)對應(yīng)設(shè)置有密封圈(37、26、27)。
9.如權(quán)利要求1所述的單葉片水壓自伺服擺動缸，其特征在于:所述右端蓋(11)的外徑名義尺寸與缸體⑶的外徑名義尺寸相同；右端蓋(11)內(nèi)從右到左依次有位于同一軸線上的閥芯階梯`軸密封槽(52)、右端蓋密封槽(51)、缸體右密封槽(50)，閥芯階梯軸密封槽(52)、右端蓋密封槽(51)、缸體右密封槽(50)內(nèi)對應(yīng)設(shè)置有密封圈(31、30、32)。
【文檔編號】F15B15/12GK203374547SQ201320427670
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】蔣林, 晏晚君, 梅鵬, 張宏偉, 胡琪, 吳若麟, 鄭開柳, 鄭翠, 胡金, 鄭潔, 傅連東, 趙慧, 劉白雁, 雷斌, 曾鏞, 許仁波 申請人:武漢科技大學(xué)