基于活塞桿自導向的異形防扭轉液壓缸的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了基于活塞桿自導向的異形防扭轉液壓缸，其包括缸體、活塞、活塞桿、前端蓋、后端蓋、聯(lián)接安裝部分以及密封圈，活塞桿與前端蓋配合，前端蓋內沿其周向設置有密封溝槽，密封圈安置在密封溝槽內，該活塞桿與前端蓋相配合的外圓柱面上沿其延伸方向設置第一導向平面，同時在前端蓋與活塞桿相配合的內圓周面上相對應的設置第二導向平面，該第二導向平面與第一導向平面相配合。該異形防扭轉液壓缸結構簡單、體積小、性能穩(wěn)定可靠且使用維護便捷。
【專利說明】基于活塞桿自導向的異形防扭轉液壓缸

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種液壓元件，具體涉及液壓缸技術。

【背景技術】
[0002]在很多工況下，要求液壓缸既在直線方向傳遞運動和力，又能防止活塞桿轉動。目前國內外自導向液壓缸分為外置導向液壓缸和內置導向液壓缸。
[0003]外置導向機構液壓缸結構如圖1所示，使用在盾構機伸縮刀盤技術中。自導向功能由外設的兩根導向柱實現(xiàn)導向。該形式液壓缸占用外部空間大，導向精度和導向剛度低，不能完全滿足盾構機內部空間狹小的工況。
[0004]內置導向機構液壓缸，該類型液壓缸多用于軍工產品，通過活塞上面設置導向機構實現(xiàn)防扭轉。其缺點為通過復雜的內部導向機構實現(xiàn)自導向功能，導向機構在承載扭矩同時，還承受高壓，對關鍵部位的密封損害大，液壓缸抗污染能力低，加工和維護成本高，不適于推廣。
實用新型內容
[0005]針對現(xiàn)有自導向液壓缸所存在的體積大，整機的空間利用率低，以及結構復雜，制造維護成本低等問題，本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、體積小、性能穩(wěn)定可靠且使用維護便捷的自導向液壓缸。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型采用如下的技術方案:
[0007]基于活塞桿自導向的異形防扭轉液壓缸，所述扭轉液壓缸包括缸體、活塞、活塞桿、前端蓋、后端蓋、聯(lián)接安裝部分以及密封圈，所述活塞桿與前端蓋配合，所述前端蓋內沿其周向設置有密封溝槽，所述密封圈安置在密封溝槽內，所述活塞桿與前端蓋相配合的外圓柱面上沿其延伸方向設置第一導向平面，同時在前端蓋與活塞桿相配合的內圓周面上相對應的設置第二導向平面，該第二導向平面與第一導向平面相配合。
[0008]在上述扭轉液壓缸中，所述第一導向平面和第二導向平面為方形導向平面。
[0009]進一步的，所述密封圈上與前端蓋內第二導向平面相對應的部位的直徑大于其余部位的直徑。
[0010]與目前自導向液壓缸相比，本實用新型提供的自導向液壓缸具有以下優(yōu)點:
[0011](I)比傳統(tǒng)外置導向油缸尺寸大幅減??；
[0012](2)與內置導向油缸相比，結構簡單；
[0013](3)導向面不在高壓油工作區(qū)，活塞密封性能好；
[0014](4)導向精度和導向剛度更高；
[0015](5)加工和維護成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]以下結合附圖和【具體實施方式】來進一步說明本實用新型。
[0017]圖1為現(xiàn)有外置導向機構液壓缸的結構示意圖；
[0018]圖2為本實用新型自導向防扭轉液壓缸中活塞桿示意圖；
[0019]圖3為本實用新型自導向防扭轉液壓缸中前端蓋示意圖；
[0020]圖4為圖3所示前端蓋中密封溝槽的示意圖；
[0021]圖5為本實用新型自導向防扭轉液壓缸中密封圈的示意圖。

【具體實施方式】
[0022]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0023]本方案提供的自導向防扭轉液壓缸，其在組成結構上與現(xiàn)有的液壓缸相同，主要包括缸體、活塞、活塞桿、前端蓋、后端蓋、聯(lián)接安裝部分和密封等部分組成，具體的組合和配合方式都為現(xiàn)有方案，此處不加以贅述。
[0024]而本自導向油缸在活塞桿和前端蓋上增加一個導向平面，通過這個互相配合的導向平面實現(xiàn)一定扭矩下的自導向，液壓缸的其它結構不變。當無桿腔工作時由高壓油推進，有桿腔為為低壓，當油缸回縮時候，有桿腔為較低的工作壓力。實現(xiàn)導向面和異形密封面與壓力油的分隔。
[0025]參見圖2，其所示為本實用新型中活塞桿10的結構示意圖。由圖可知在活塞桿10與前端蓋相配合的外圓柱面11上沿其延伸方向設置第一導向平面12。該導向平面12具體為一長方形導向平面。
[0026]作為與活塞桿10直接相配合的前端蓋20，其在與活塞桿100相配合的內圓周面21上相對應的設置第二導向平面22，該第二導向平面22同樣也長方形導向平面，其大小與第一導向平面12相對應(如圖3所示)。
[0027]由此形成的活塞桿10通過其上的第一導向平面12與前端蓋20上第二導向平面22在延伸方向上滑動配合，并通過兩側的圓周面與活塞桿10進行限位，使得兩者之間的配合面為異形配合，實現(xiàn)一定扭矩下對活塞桿10的自導向，使得活塞桿進行前后直線運動，且有效防止活塞桿繞軸心轉動。
[0028]由于活塞桿10與前端蓋20之間的配合面非圓形，為異形，原有的圓環(huán)形密封圈將無法實現(xiàn)很好的密封。
[0029]為此，本方案對前端蓋內的密封結構進行了改進，保證良好的密封性能。
[0030]由于自導向防扭轉液壓缸改變了活塞桿和前端蓋截面形狀，由此活塞桿和前端蓋之間的密封溝槽形狀也發(fā)生了變化。
[0031]參見圖4，其所示為本方案中前端蓋內密封溝槽23的結構示意圖。該密封溝槽23沿前端蓋內側面的周向設置，且在對應第二導向平面22的部位23a的深度深于其它部位23b。
[0032]為了配合該內密封溝槽23，其內的密封圈24為異形結構，其與前端蓋內第二導向平面22相對應的部位24a的直徑大于其余部位24b的直徑(參見圖5)。
[0033]由此形成的密封結構，由于異形的前端蓋20內圈，使得密封溝槽的形狀發(fā)生改變，為適用于該溝槽，密封圈在密封溝槽深的地方增加密封圈的尺寸，其它部分采用常規(guī)尺寸，從而各處壓縮量相等，實現(xiàn)良好的密封性能。
[0034]根據(jù)上述方案形成活塞桿自導向的異形防扭轉液壓缸，其在活塞桿和前端蓋上增加導向平面，既不影響活塞的前后直線運動，又能防止活塞桿繞軸心轉動；再者由于增加了導向平面，使密封處的截面不再是一個圓形，而是異形的，本方案通過異形的密封結構滿足適應導向平面的密封。
[0035]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.基于活塞桿自導向的異形防扭轉液壓缸，所述扭轉液壓缸包括缸體、活塞、活塞桿、前端蓋、后端蓋、聯(lián)接安裝部分以及密封圈，所述活塞桿與前端蓋配合，所述前端蓋內沿其周向設置有密封溝槽，所述密封圈安置在密封溝槽內，其特征在于，所述活塞桿與前端蓋相配合的外圓柱面上沿其延伸方向設置第一導向平面，同時在前端蓋與活塞桿相配合的內圓周面上相對應的設置第二導向平面，該第二導向平面與第一導向平面相配合。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于活塞桿自導向的異形防扭轉液壓缸，其特征在于，所述第一導向平面和第二導向平面為方形導向平面。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于活塞桿自導向的異形防扭轉液壓缸，其特征在于，所述密封圈上與前端蓋內第二導向平面相對應的部位的直徑大于其余部位的直徑。
【文檔編號】F15B15/20GK204099338SQ201420430178
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權日:2014年7月31日
【發(fā)明者】董榮寶, 陳根林, 李然, 劉慶國, 楊芝苗, 彭軍 申請人:中煤科工集團上海有限公司