CN103557192B - 一种用于微细管件检测的油-水介质转化增压缸 - Google Patents
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Abstract
一种用于微细管件检测的油-水介质转化增压缸，它由油缸部分，水缸部分和连接固定部分组成，油缸部分和水缸部分二者通过连接固定部分水平固接在一起；目前的增压缸都是气液增压居多，很少有液液增压，更少有油-水增压装置缸。本发明针对此现状，提供了一种用于微细管件检测的油-水介质转换增压缸，它是一种工作介质转换的方案，即将使用液压油为介质的液压缸产生的压力转换为使用水为介质的缸体中，再用水介质缸向外提供动力。它在航空宇航科学技术领域里具有广阔地应用前景。
Description
技术领域
本发明提供一种为检测微细管件提供动力源的增压缸，尤其是涉及到一种用于微细管件检测的油-水介质转换增压缸，它可将油缸提供的动力转化成由水为工作介质的水缸的动力向外输出，属于航空宇航科学技术领域。
背景技术
传统的液压缸的形式多种多样，分类方法也各不相同，按照运动形式可分为推力液压缸和摆动液压缸。在生产中应用最多的是推力液压缸，在推力液压缸中，根据液压力作用方式的不同，又有单作用和双作用之分；根据结构形式的不同，又有柱塞、活塞、伸缩式之分；根据组合方式的不同，又有串联，增压和齿条活塞式之分。而根据内置工作液的种类不同，又可以分为油缸和水缸，即以液压油为工作介质的缸和以水为工作介质的缸。
增压缸是能将输入压力变换，以较高压力输出的液压元件。一般的增压缸是将一油压缸与增压器作一体式相结合，利用增压器的大小不同受压截面面积之比，因为压力不变，当受压面积由大变小时，则压强也会随大小不同而变化的原理，从而达到将气压压力提高到数十倍的压力效果，以预压式增压缸为例：当工作气压压在液压油（或活塞）表面时，液压油会压缩空气作用而流向预压行程腔，此时液压油会迅速推动式件作位移，当工作位移遇到阻力大于气压压力时缸则停止动作，此时，增压缸的增压腔因为电信号（或气动信号）动作，开始增压从而达到成型产品的目的。
发明内容
（1）目的
根据内置工作液的种类不同，液压缸可以分为油缸和水缸，即以液压油为工作介质的缸和以水为工作介质的缸。
如果在同一缸体内充入不同工作介质，会导致对缸体的密封性要求很高,所以极难做到在同一缸体内完成密封，这也导致目前没有混合介质的液压缸。目前的增压缸都是气液增压居多，很少有液液增压，更少有油-水增压装置缸。本发明针对此现状，提供了一种用于微细管件检测的油-水介质转换增压缸，它是一种工作介质转换的方案，即将使用液压油为介质的液压缸产生的压力转换为使用水为介质的缸体中，再用水介质缸向外提供动力。
（2）技术方案
本发明一种用于微细管件检测的油-水介质转化增压缸，其技术方案如下：
本发明一种用于微细管件检测的油-水介质转化增压缸，它由油缸部分，水缸部分和连接固定部分组成。它们之间的位置连接关系是:油缸部分和水缸部分二者通过连接固定部分水平固接在一起。
所述油缸部分由端盖螺母2、油缸左端盖3、油缸壁4、油缸轴端面6、油缸活塞8、油缸右端盖9、油缸左支架1、油缸右支架11和O型密封圈15、O型密封圈27、O型密封圈310组成。它们之间的位置连接关系是:油缸左支架1与端盖螺母2通过螺钉连接；端盖螺母2与油缸壁通过螺纹连接的同时，向内挤压油缸左端盖3；O型密封圈15内置于油缸左端盖3的沟槽内；油缸轴端面6、O型密封圈27、油缸活塞8均处于油缸壁4内部，其中油缸活塞8和油缸轴端面6采用螺纹连接；油缸右支架9与油缸壁4采用焊接连接；O型密封圈310处于油缸右支架9的内部沟槽内，油缸右支架11与油缸右端盖9通过螺钉连接。
该油缸左支架1是L形钣金件，由金属钢板弯制而成，其功能为支撑油缸；该端盖螺母2采用标准件再加工而成，节约了生产成本，在端盖螺母2的外端面上加工四个螺纹孔，便于与连接固定部分的油缸左支架1螺纹连接；端盖螺母2和油缸壁4采用螺纹连接，在螺纹连接的同时，向内挤压油缸左端盖3，配合油缸左端盖3内的O型密封圈15起到密封的作用。该油缸左端盖3为一个圆盘形结构件，其上开一个直径为6mm的孔，方便跟液压泵的油口连接；同时在圆周向开一个放置O型密封圈15的沟槽，起到密封的作用。该油缸壁4是圆筒形件，在竖直方向上开孔，接油泵另外一端出油管。该油缸轴端面6是一个是圆环形件，内部开孔便于油缸活塞8穿过，主要起到在油缸中固定油缸活塞8对中位置的作用；该油缸活塞8采用标准柱塞杆加工而成，在缸内采用螺纹连接与油缸轴端面6固定，与水缸活塞轴连接端加工成台阶，方便安装。该油缸右端盖9是一个圆环形件，中部开孔，其功能是与油缸右支架11通过螺钉连接，起到支撑油缸的作用；该油缸右支架11形状、结构、功能同油缸左支架1；该O型密封圈15、O型密封圈27、O型密封圈310是按需选购的密封件。
所述水缸部分由水缸活塞14、O型密封圈415、连接螺杆16、连接螺母19、水缸壁17、密封圈18、水缸右端盖20、水缸左端盖22部分组成；它们之间的位置连接关系是:水缸左端盖22与水缸右端盖20通过连接螺杆16、连接螺母19连接，二者中间夹着水缸壁17；O型密封圈415、放置在水缸壁内部沟槽内，O型密封圈518放置在水缸右端盖20凸起处的沟槽内。
该水缸活塞14采用柱塞式工作方式，采用四根M12*1.5的该连接螺杆16可以保证水缸的安装、使用强度，使其在工作压力达到30MPa时依然可以安全运行。该水缸壁17是圆筒状件，竖直方向上开一个孔，用于向水缸内注水，由于水缸采用柱塞缸结构，所以可以连续向水缸内注水直至检测部位水位达到标准后再予以密封，保证压力能够到达工作要求。该水缸右端盖20是L形工件，底部带有法兰盘，主要起到连接底板、固定位置、承受水缸轴向载荷的作用；该水缸左端盖22是L形工件，中间开孔，底部带有法兰盘，主要起到连接底板、固定位置、承受水缸轴向载荷的作用；该O型密封圈415和密封圈18是按需选购的密封件。
所述连接固定部分包括两个缸体活塞杆之间的连接螺母13、底板21以及与油缸左、右支架1、11、水缸左、右端盖22、20固定的连接螺钉23和内六角花形圆柱头螺钉24；它们之间的位置连接关系是:底板21分别与油缸左、右支架1、11、水缸左、右端盖22、20通过内六角花形圆柱头螺钉24、连接螺钉23连接，连接螺母13把油缸活塞8与水缸活塞14连接在一起。该连接螺母13是圆环形件，中间开孔，其功能是连接油缸活塞8和水缸活塞14，并能起到调整对中性、易拆装、稳固耐用的作用；该底板21是矩形钢板件，其作用是增加配重防止整个机构倾倒，确定安装基准面；由图1可以看出，水缸的端盖厚度明显大于油缸的支架厚度，这是因为在设计时考虑到工作时液压油对油缸的径向作用力可以被自己的反作用力抵消掉，而水缸只能承受一个方向上的力，所以需要加厚水缸的端盖厚度以增大承受能力；同时底板21做成较厚的形状一方面方便定位，一方面也增加底座的重量使得整个装置不容易倾倒发生危险。
其中，该油缸活塞8的有效工作直径为80mm；
其中，该水缸活塞14的有效工作直径为40mm。
该组合缸在工作时，由于两个缸活塞杆的工作面积比为4:1，所以可以实现1:4的增压比，这样就把由油介质提供的动力转换为了由水介质提供的动力，对外输出30MPa压力的水，从而完成进一步的检测工作。
（3）优点和功效
本发明的特点在于提供了一种油-水介质转换的液压缸，工作在液压系统中，可以使用油泵作为动力源，将液压油介质提供的动力转换为了由水介质提供的动力，特别适用于在实际工作部位需要高压水介质的工作环境，解决了目前水泵提供压力不足，油泵仅可实现油气增压的矛盾情况。
附图说明
图1本发明结构示意图
图中的序号和符号说明如下：
具体实施方式
见图1，为解决以水为动力介质问题，向外提供一定的高压水流用于微细管件的检测，本发明提供了一种用于微细管件检测的油-水介质转化增压缸，它由油缸部分，水缸部分和连接固定部分组成。它们之间的位置连接关系是:油缸部分和水缸部分二者通过连接固定部分水平固接在一起。
所述油缸部分由端盖螺母2、油缸左端盖3、油缸壁4、油缸轴端面6、油缸活塞8、油缸右端盖9、油缸左支架1、油缸右支架11和O型密封圈15、O型密封圈27、O型密封圈310组成。它们之间的位置连接关系是:油缸左支架1与端盖螺母2通过螺钉连接；端盖螺母2与油缸壁4通过螺纹连接的同时，向内挤压油缸左端盖3；O型密封圈15内置于油缸左端盖3的沟槽内；油缸轴端面6、O型密封圈27、油缸活塞8均处于油缸壁4内部，其中油缸活塞8和油缸轴端面6采用螺纹连接；油缸右端盖9与油缸壁4采用焊接连接；O型密封圈310处于油缸右端盖9的内部沟槽内，油缸右支架11与油缸右端盖9通过螺钉连接。
该油缸左支架1是L形钣金件，由一块尺寸为108*126的金属钢板弯制而成，主要功能为支撑油缸；该端盖螺母2采用标准件再加工而成，节约了生产成本，在端盖螺母2的外端面上加工四个螺纹孔，便于与连接固定部分的油缸左支架1螺纹连接；端盖螺母2和油缸壁4也采用螺纹连接，在螺纹连接的同时，向内挤压油缸左端盖3，配合油缸左端盖3内的O型密封圈15起到密封的作用。该油缸左端盖3为一个圆盘形结构，其上开一个直径为6mm的孔，为了方便跟液压泵的油口连接；同时在圆周向开一个放置O型密封圈15的沟槽，起到密封的作用。该油缸壁4是圆筒形件，在竖直方向上开孔，接油泵另外一端出油管。该油缸轴端面6是一个圆环形件，内部开孔便于油缸活塞8穿过，主要起到在油缸中固定油缸活塞8对中位置的作用；该油缸活塞8采用标准柱塞杆加工而成，在缸内采用螺纹连接与油缸轴端面6固定，与水缸活塞轴连接端加工成台阶，方便安装。该油缸右端盖9是一个圆环形件，中部开孔，主要功能是与油缸右支架11通过螺钉连接，起到支撑油缸的作用；；该油缸右支架11形状、结构、功能同油缸左支架1；该O型密封圈15、O型密封圈27、O型密封圈310是按需选购的密封件。
所述水缸部分由水缸活塞14、O型密封圈415、连接螺杆16、连接螺母19、水缸壁17、密封圈18、水缸右端盖20、水缸左端盖22部分组成。它们之间的位置连接关系是:水缸左端盖22与水缸右端盖20通过连接螺杆16、连接螺母19连接，二者中间夹着水缸壁17；O型密封圈415、处在水缸壁内部沟槽内，O型密封圈518处在水缸右端盖20凸起处的沟槽内。
该水缸活塞14采用柱塞式工作方式，采用四根M12*1.5的该连接螺杆16可以保证水缸的安装、使用强度，使其在工作压力达到30MPa时依然可以安全运行。该水缸壁17是圆筒形件，其竖直方向上开一个孔，用于向水缸内注水，由于水缸采用柱塞缸结构，所以可以连续向水缸内注水直至检测部位水位达到标准后再予以密封，保证压力能够到达工作要求。该水缸右端盖20是L形工件，底部带有法兰盘，主要起到连接底板、固定位置、承受水缸轴向载荷的作用；该水缸左端盖22是L形工件，中间开孔，底部带有法兰盘，主要起到连接底板、固定位置、承受水缸轴向载荷的作用；该O型密封圈415和密封圈18是按需选购的密封件。
所述连接固定部分包括两个缸体活塞杆之间的连接螺母13、底板21以及与油缸左、右支架1、11、水缸左、右端盖22、20固定的连接螺钉23和内六角花形圆柱头螺钉24；它们之间的位置连接关系是:底板21分别与油缸左、右支架1、11、水缸左、右端盖22、20通过内六角花形圆柱头螺钉24、连接螺钉23连接。该连接螺母13是圆环形件，中间开孔，主要功能是连接油缸活塞8和水缸活塞14，并能起到调整对中性、易拆装、稳固耐用的作用；该底板21是矩形钢板件，主要作用是增加配重防止整个机构倾倒，确定安装基准面；由图1可以看出，水缸的端盖厚度明显大于油缸的支架厚度，这是因为在设计时考虑到工作时液压油对油缸的径向作用力可以被自己的反作用力抵消掉，而水缸只能承受一个方向上的力，所以需要加厚水缸的端盖厚度以增大承受能力；同时底板21做成较厚的形状一方面方便定位，一方面也增加底座的重量使得整个装置不容易倾倒发生危险。
其中，该油缸活塞8的有效工作直径为80mm；
其中，该水缸活塞14的有效工作直径为40mm。
该组合缸在工作时，由于两个缸活塞杆的工作面积比为4:1，所以可以实现1:4的增压比，这样就把由油介质提供的动力转换为了由水介质提供的动力，对外输出30MPa压力的水，从而完成进一步的检测工作。
Claims (3)
1.一种用于微细管件检测的油-水介质转化增压缸，其特征在于：它由油缸部分，水缸部分和连接固定部分组成，油缸部分和水缸部分二者通过连接固定部分水平固接在一起；
所述油缸部分由端盖螺母(2)、油缸左端盖(3)、油缸壁(4)、油缸轴端面(6)、油缸活塞(8)、油缸右端盖(9)、油缸左支架(1)、油缸右支架(11)和O型密封圈1(5)、O型密封圈2(7)、O型密封圈3(10)组成；油缸左支架(1)与端盖螺母(2)通过螺钉连接；端盖螺母(2)与油缸壁通过螺纹连接的同时，向内挤压油缸左端盖(3)；O型密封圈1(5)内置于油缸左端盖(3)的沟槽内；油缸轴端面(6)、O型密封圈2(7)、油缸活塞(8)均处于油缸壁(4)内部，其中油缸活塞(8)和油缸轴端面(6)采用螺纹连接；油缸右支架(11)与油缸壁(4)采用焊接连接；O型密封圈3(10)处于油缸右支架(11)的内部沟槽内，油缸右支架(11)与油缸右端盖(9)通过螺钉连接；
该油缸左支架(1)是L形钣金件，由金属钢板弯制而成，功能为支撑油缸；该端盖螺母(2)采用标准件再加工而成，在端盖螺母(2)的外端面上加工四个螺纹孔，便于与连接固定部分的油缸左支架(1)螺纹连接；端盖螺母(2)和油缸壁(4)采用螺纹连接，在螺纹连接的同时，向内挤压油缸左端盖(3)，配合油缸左端盖(3)内的O型密封圈1(5)起到密封的作用；该油缸左端盖(3)为一个圆盘形结构件，其上开一个直径为6mm的孔，方便跟液压泵的油口连接；同时在圆周向开一个放置O型密封圈1(5)的沟槽，起到密封的作用；该油缸壁(4)是圆筒形件，在竖直方向上开孔，接油泵另外一端出油管；该油缸轴端面(6)是一个圆环形件，内部开孔便于油缸活塞(8)穿过，起到在油缸中固定油缸活塞(8)对中位置的作用；该油缸活塞(8)采用标准柱塞杆加工而成，在缸内采用螺纹连接与油缸轴端面(6)固定，与水缸活塞轴连接端加工成台阶，方便安装；该油缸右端盖(9)是一个圆环形件，中部开孔，功能是与油缸右支架(11)通过螺钉连接，起到支撑油缸的作用；该油缸右支架(11)形状、结构、功能同油缸左支架(1)；
所述水缸部分由水缸活塞(14)、O型密封圈4(15)、连接螺杆(16)、连接螺母(19)、水缸壁(17)、O型密封圈5(18)、水缸右端盖(20)和水缸左端盖(22)组成；水缸左端盖(22)与水缸右端盖(20)通过连接螺杆(16)、连接螺母(19)连接，二者中间夹着水缸壁(17)；O型密封圈4(15)放置在水缸壁内部沟槽内，O型密封圈5(18)放置在水缸右端盖(20)凸起处的沟槽内；
该水缸活塞(14)采用柱塞式工作方式，采用四根M12*1.5的该连接螺杆(16)保证水缸的安装、使用强度，使其在工作压力达到30MPa时依然安全运行；该水缸壁(17)是圆筒状件，竖直方向上开一个孔，用于向水缸内注水，由于水缸采用柱塞缸结构，所以连续向水缸内注水直至检测部位水位达到标准后再予以密封，保证压力能够到达工作要求；该水缸右端盖(20)是L形工件，底部带有法兰盘，起到连接底板、固定位置和承受水缸轴向载荷的作用；该水缸左端盖(22)是L形工件，中间开孔，底部带有法兰盘，起到连接底板、固定位置和承受水缸轴向载荷的作用；
所述连接固定部分包括两个缸体活塞杆之间的连接螺母(13)、底板(21)以及与油缸左、右支架(1)、(11)、水缸左、右端盖(22)、(20)固定的连接螺钉(23)和内六角花形圆柱头螺钉(24)；底板(21)分别与油缸左、右支架(1)、(11)、水缸左、右端盖(22)、(20)通过内六角花形圆柱头螺钉(24)、连接螺钉(23)连接，连接螺母(13)把油缸活塞(8)与水缸活塞(14)连接在一起；该连接螺母(13)是圆环形件，中间开孔，功能是连接油缸活塞(8)和水缸活塞(14)，并能起到调整对中性、易拆装、稳固耐用的作用；该底板(21)是矩形钢板件，其作用是增加配重防止整个机构倾倒，确定安装基准面。
2.根据权利要求1所述的一种用于微细管件检测的油-水介质转化增压缸，其特征在于：该油缸活塞(8)的有效工作直径为80mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于微细管件检测的油-水介质转化增压缸，其特征在于：该水缸活塞(14)的有效工作直径为40mm。
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