具有階梯形唇邊導(dǎo)向套的液壓缸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及低摩擦液壓缸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有階梯形唇邊導(dǎo)向套的液壓缸。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓缸是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件之一，它是將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換裝置，也是液壓系統(tǒng)中應(yīng)用最多的部件。
[0003]現(xiàn)有的液壓缸與導(dǎo)向套間的密封接觸多為密封圈接觸式密封，這種方式的密封增加了活塞桿與導(dǎo)向套間的運(yùn)動(dòng)阻力，加劇了導(dǎo)向套內(nèi)壁與活塞桿間的磨損，使得液壓缸的動(dòng)態(tài)特性難以提高，使用壽命大大降低。
[0004]現(xiàn)有的導(dǎo)向套間隙密封技術(shù)是在導(dǎo)向套內(nèi)表面上開有幾條均壓槽，它的主要作用是使徑向壓力分布均勻，減少液壓卡緊力，同時(shí)使活塞桿與導(dǎo)向套的對(duì)中性好。如申請(qǐng)?zhí)?00910060877.9的發(fā)明專利“一種油膜支承伺服液壓缸”公開了在導(dǎo)向套內(nèi)壁表面開有
3-7道平衡槽，以減小活塞與缸筒內(nèi)壁之間的磨損和減小泄漏量，但這種方式仍然存在一定的缺點(diǎn)，如高速狀態(tài)下磨損量仍較大，壓力增大時(shí)泄漏量也會(huì)增大。
[0005]又如申請(qǐng)?zhí)?01420174484的實(shí)用新型專利“一種動(dòng)靜壓間隙密封導(dǎo)向套液壓缸”公開了在導(dǎo)向套的孔壁上均勻設(shè)有三個(gè)動(dòng)靜壓油槽，達(dá)到減小液壓缸摩擦和提高液壓缸頻響，但這種方式所涉及的“工”字型油槽難以加工，同時(shí)隨著壓力的增大其泄漏量也相應(yīng)增大。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有的液壓缸中的導(dǎo)向套存在導(dǎo)向套與活塞桿之間的摩擦力大、磨損量大，油液經(jīng)導(dǎo)向套泄漏嚴(yán)重，液壓缸的整體頻率響應(yīng)低和液壓缸導(dǎo)向套壽命低的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種具有階梯形唇邊導(dǎo)向套的液壓缸。
[0008]本發(fā)明提出了一種具有階梯形唇邊導(dǎo)向套的液壓缸，包括左端蓋，導(dǎo)向套，活塞桿，缸體，活塞和右端蓋；所述缸體內(nèi)壁設(shè)置有環(huán)狀凸臺(tái)，所述左端蓋、缸體和環(huán)狀凸臺(tái)將導(dǎo)向套同中心地固定在缸體內(nèi)；所述活塞桿伸入缸體的一端與活塞同中心固定連接，活塞桿的另一端依次穿過導(dǎo)向套的中心和左端蓋的中心伸出缸體；所述缸體一側(cè)開有有桿腔油口和無(wú)桿腔油口 ；所述導(dǎo)向套與左端蓋的接觸面設(shè)置有第一密封槽，所述第一密封槽內(nèi)固定安裝有第一 O型密封圈；所述導(dǎo)向套與缸體的接觸面設(shè)置有第二密封槽，所述第二密封槽內(nèi)固定安裝有第二O型密封圈；所述導(dǎo)向套靠近活塞的一側(cè)設(shè)置有緊貼活塞桿的階梯形唇邊，所述階梯形唇邊的階梯的厚度隨著遠(yuǎn)離導(dǎo)向套依次增大。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述階梯形唇邊呈三段階梯分布，最右側(cè)階梯為第一階梯，次右側(cè)階梯為第二階梯，最左側(cè)階梯為第三階梯，所述第一階梯外表面與導(dǎo)向套內(nèi)壁面距離Cl1=2-3mm，第二階梯外表面與導(dǎo)向套內(nèi)壁面距離(12= (0.7-0.8) d i，第三階梯外表面與導(dǎo)向套內(nèi)壁面距離d3= (0.4-0.6) d 1;第三階梯左端面與導(dǎo)向套右端面距離b 1= 9-12mm，第二階梯左端面與導(dǎo)向套右端面距離b2= (0.6-0.7)b i，第一階梯左端面與導(dǎo)向套右端面距離b3= (0.3-0.35) b:;階梯形唇邊的第三階梯左階梯處圓角半徑R1= 0.4-0.55mm，右階梯處圓角半徑R2= (0.5-0.6)R1，第二階梯右階梯處圓角半徑R3= R20
[0010]上述技術(shù)方案中，所述導(dǎo)向套與活塞桿接觸的內(nèi)壁面開有菱形織構(gòu)和矩形均壓槽。
[0011]上述技術(shù)方案中，所述矩形均壓槽的數(shù)量為3道、5道、7道或9道。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述菱形織構(gòu)和矩形均壓槽沿軸線方向交替均勻分布。
[0013]上述技術(shù)方案中，所述菱形織構(gòu)沿軸線方向和圓周方向均勻分布時(shí)，設(shè)置在兩道矩形均壓槽間菱形織構(gòu)沿軸向的間距L = 0.8-lmm，菱形織構(gòu)沿軸向方向的寬度B =(0.5-0.6)L，沿圓周方向菱形織構(gòu)的徑向深度H = 0.2-0.3L ;沿圓周方向相鄰兩個(gè)菱形織構(gòu)夾角α = 8-12度，沿圓周方向菱形織構(gòu)3的夾角β = (0.6-0.8) α。
[0014]上述技術(shù)方案中，所述導(dǎo)向套材料為錫青銅。
[0015]本發(fā)明中的具有階梯形唇邊導(dǎo)向套的液壓缸在導(dǎo)向套的右端緊貼活塞桿處設(shè)置有呈多段階梯形分布的階梯形唇邊，其中最右側(cè)的階梯段厚度最大，在軸線方向上各階梯厚度沿左側(cè)依次減??；液壓缸工作時(shí)，隨著液壓油壓力的變化，階梯形唇邊的變形隨著壓力的增大而增大，最外側(cè)階梯的變形最大，由于最外側(cè)階梯的厚度也最大，可以補(bǔ)償隨著壓力增大導(dǎo)致的變形量，使整個(gè)階梯形唇邊的變形量均勻化，同時(shí)在階梯形唇邊上設(shè)置有圓角，可以避免階梯形唇邊因應(yīng)力集中導(dǎo)致唇邊斷裂和活塞桿卡緊現(xiàn)象的發(fā)生；同時(shí)在液壓油壓力的作用下，階梯形唇邊會(huì)往外擴(kuò)張，減小導(dǎo)向套與活塞桿之間的間隙，隨著液壓油的壓力變化，階梯形唇邊的擴(kuò)張量也隨之變化，其間隙量也隨之變化，能自適應(yīng)的調(diào)整導(dǎo)向套與活塞桿之間的間隙，有效減少流量泄漏，使液壓缸容積效率提高。
[0016]本發(fā)明同時(shí)在導(dǎo)向套內(nèi)壁加工有菱形織構(gòu)，每個(gè)菱形織構(gòu)的凹坑單元在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中，相當(dāng)于一個(gè)微動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承，能在活塞桿與導(dǎo)向套之間形成動(dòng)壓潤(rùn)滑油膜，減小摩擦力，有利于提高液壓缸的頻率響應(yīng)；同時(shí)在導(dǎo)向套內(nèi)壁加工有均壓槽，使活塞桿與導(dǎo)向套之間形成間隙密封，避免了活塞桿與導(dǎo)向套之間的剛性接觸，避免了摩擦磨損，且均壓槽能產(chǎn)生壓力平衡，避免活塞桿卡死的發(fā)生。本發(fā)明中導(dǎo)向套內(nèi)壁加工的均壓槽和菱形織構(gòu)交替均勻分布，相鄰的兩道矩形均壓槽之間設(shè)置有若干個(gè)菱形織構(gòu)，兩者配合作用，使工作時(shí)油液均勻分布在均壓槽和菱形織構(gòu)的凹坑單元中，能夠在液壓缸啟動(dòng)和工作過程中，提供油液進(jìn)行潤(rùn)滑，避免形成三體摩擦，大大的提高液壓缸的壽命，減少了油液的泄漏量；同時(shí)采用錫青銅制作導(dǎo)向套，在保證較高強(qiáng)度的同時(shí)具有耐蝕性、耐磨性，能延長(zhǎng)使用壽命O
[0017]綜上所述，本發(fā)明具有壽命長(zhǎng)，摩擦低、頻響高、磨損量低、泄漏低、可靠性高和動(dòng)壓潤(rùn)滑支撐的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明中液壓缸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1中導(dǎo)向套的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為圖2中的菱形織構(gòu)的A-A處剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為圖2中I處的菱形織構(gòu)沿軸線方向的局部放大示意圖；
[0022]圖5為圖2中II處階梯形唇邊的局部放大示意圖。
[0023]圖中:1-左端蓋；2-第一密封槽；3-導(dǎo)向套；
[0024]4-第二密封槽； 5-有桿腔油口 ；6-活塞桿；
[0025]7-缸體；8-活塞；9-無(wú)桿腔油口 ；
[0026]10-右端蓋；11-菱形織構(gòu)；12矩形均壓槽；
[0027]13-環(huán)狀凸臺(tái)； 14-階梯形唇邊。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0029]實(shí)施例1
[0030]一種具有階梯形唇邊導(dǎo)向套的液壓缸，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，包括左端蓋1，導(dǎo)向套3，活塞桿6，缸體7，活塞8和右端蓋10 ;缸體7內(nèi)壁設(shè)置有環(huán)狀凸臺(tái)13，左端蓋1、缸體7和環(huán)狀凸臺(tái)13將導(dǎo)向套3同中心地固定在缸體7內(nèi)；活塞桿6伸入缸體7的一端與活塞8同中心固定連接，活塞桿6的另一端依次穿過導(dǎo)向套3的中心和左端蓋I的中心伸出缸體7 ;缸體7 —側(cè)開有有桿腔油口 5和無(wú)桿腔油口 9 ;導(dǎo)向套3與左端蓋I的接觸面設(shè)置有第一密封槽2，第一密封槽2內(nèi)固定安裝有第一 O型密封圈；導(dǎo)向套3與缸體7的接觸面設(shè)置有第二密封槽4，第二密封槽4內(nèi)固定安裝有第二 O型密封圈；導(dǎo)向套3靠近活塞8的一側(cè)設(shè)置有緊貼活塞桿6的階梯形