CN103591082A - 一种伺服液压缸活塞杆防转装置 - Google Patents

一种伺服液压缸活塞杆防转装置 Download PDF

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本发明公开了一种伺服液压缸活塞杆防转装置，伺服液压缸包括底座、安装于底座上面的保护筒和安装于保护筒上面的下端盖，活塞杆的下端置于保护筒内，活塞杆防转装置包括水平方向的防转板和竖直方向的导向杆，防转板固定安装于活塞杆的下端，防转板上设有用于导向杆穿过的竖直通孔，导向杆的两端分别安装于下端盖和底座上，导向杆穿过竖直通孔并位于活塞杆与保护筒之间的夹层空间内。本发明采用在保护筒内增加导向杆的结构实现防止活塞杆转动的目的，不增加液压缸的外形尺寸，不改变通用液压缸的活塞杆及其密封结构，对液压缸的特性影响小，液压缸依然具有长寿命和长维护周期优点，且结构简单，便于加工和维护，适用于各种型号的伺服液压缸。

Description

一种伺服液压缸活塞杆防转装置
技术领域
本发明涉及一种伺服液压缸活塞杆防转装置，尤其涉及一种安装于伺服液压缸内部的活塞杆防转装置。
背景技术
目前，伺服液压缸活塞杆防转的结构有三种：（1）采用非圆形活塞杆防转；（2）在活塞杆上加工的导向槽，在下端盖上加工的定位销，导向槽与定位销配合防转；（3）在活塞杆顶端增加防转导向杆，扩大上端盖并在上端盖上加工导向孔，导向杆与导向孔配合防转。
上述三种传统结构各自的特点和缺陷如下：
（1）采用非圆形活塞杆防转结构：对液压缸性能的影响极小，能免维护使用，使用寿命长，不需要增加液压缸的外形尺寸，但其加工成本高，需要专门设计导向和密封，不具有通用性，目前采用该方法的较少；
（2）采用导向槽与定位销防转结构：虽然加工要求低，但需要增加额外的导向行程，导向槽与定位销间的摩擦力大，对液压缸性能的影响大，在高速运行时会引起定位销发热，导致定位销变形并加速磨损，其使用寿命较短，一旦出现损坏不容易维修，所以只适合在低速运行且工作行程短的液压缸中采用；
（3）采用活塞杆顶端增加防转导向杆防转结构：加工要求低，在导向环和润滑后，其摩擦力以及机械磨损可以减小到满意的程度，但该结构不但增加了液压缸的外形尺寸，而且由于导向杆和导向环处于开放的环境，其润滑油容易进入灰尘和挥发，一旦未及时对其进行维护，会导致导向杆与导向环间的摩擦力增大，影响液压缸的特性并加速导向杆和导向环的机械磨损。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种伺服液压缸活塞杆防转装置，该装置安装于伺服液压缸内部，不改变通用液压缸的活塞杆及其密封结构。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明所述伺服液压缸包括底座、安装于所述底座上面的保护筒和安装于所述保护筒上面的下端盖，所述活塞杆的下端置于所述保护筒内，本发明所述活塞杆防转装置包括水平方向的防转板和竖直方向的导向杆，所述防转板固定安装于所述活塞杆的下端，所述防转板上设有用于所述导向杆穿过的竖直通孔，所述导向杆的两端分别安装于所述下端盖和所述底座上，所述导向杆穿过所述竖直通孔并位于所述活塞杆与所述保护筒之间的夹层空间内。
上述结构中，活塞杆依然采用通用的圆柱形活塞杆，防转板与活塞杆同步运动，在防转板与导向杆的相互限位作用下，活塞杆只能在上下方向移动，不能旋转，从而达到防转目的。
作为优选，所述竖直通孔的孔壁圆周上安装有内径小于所述竖直通孔直径的导向环，所述导向杆穿过所述导向环。
为了便于向保护筒内注入润滑油，所述上端盖上设有与外部空间相通的注油孔，所述注油孔的内端与所述导向杆的上端所在空间相通。
具体地，所述导向杆的上部设有用于将润滑油由上而下导入至所述夹层空间内的导油孔；所述导油孔的下端开口位置低于所述下端盖底面10～20mm，这种结构既便于安装导向杆，又能把润滑油导入保护筒内，并使润滑油顺着导向杆流动。
为了确保润滑油能够进入导油孔，所述导向杆的上端与所述注油孔的内端之间的距离为10～20mm。
作为优选，所述注油孔为外高內低的直线通孔，所述注油孔与水平方向的夹角大于0°且不大于5°，确保润滑油能够在自重下顺利到达注油孔内侧出口。
为了保证润滑油不从保护筒与底座之间漏出，所述保护筒与所述底座之间设有密封圈，使保护筒内底座以上部分形成润滑油腔，所述保护筒上设有用于观察所述夹层空间内的润滑油液位的液位观测器，通过液位观测器能够实时了解润滑油腔内润滑油的液位，从而准确判断加注润滑油的时间。
为了减小防转板运动时受到的空气和润滑油的阻力，减小其对液压缸特性的影响，所述防转板上设有用于使所述夹层空间内的流动介质在竖直方向顺利流通的流动通道；所述流动通道优选为设于所述防转板边缘的凹槽，也可以采用其它结构，如在防转板上加工通孔等。
本发明的有益效果在于：
本发明采用在保护筒内增加导向杆的结构实现防止活塞杆转动的目的，不增加液压缸的外形尺寸，不改变通用液压缸的活塞杆及其密封结构，对液压缸的特性影响小，液压缸依然具有长寿命和长维护周期优点，且结构简单，便于加工和维护，适用于各种型号的伺服液压缸。
附图说明
图1是本发明所述伺服液压缸活塞杆防转装置的轴向剖视图，图中示出了伺服液压缸下部的结构；
图2是图1中I的放大图；
图3是图1中II的放大图；
图4是图1中的A-A剖视图之一；
图5是图1中的A-A剖视图之二；
图6是图1中的A-A剖视图之三。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步具体描述：
如图1、图3和图4所示，本发明所述伺服液压缸包括底座1、安装于底座1上面的保护筒4和安装于保护筒4上面的下端盖6，圆柱形的活塞杆7的下端置于保护筒4内，本发明所述活塞杆防转装置包括水平方向的防转板2和竖直方向的导向杆3，防转板2通过螺钉12固定安装于活塞杆7的下端，防转板2上设有用于导向杆3穿过的竖直通孔（图中未标记），竖直通孔的孔壁圆周上安装有内径小于竖直通孔直径的导向环11，每个竖直通孔的孔壁圆周上安装有上下排列的两个导向环11（也可以为一个或三个），导向杆3的两端分别安装于下端盖6和底座1上，导向杆3穿过导向环11并位于活塞杆7与保护筒4之间的夹层空间5内；防转板2上设有用于使夹层空间5内的流动介质在竖直方向顺利流通的流动通道（图中未标记）。
如图1所示，上端盖6上设有与外部空间相通的直径为3～10mm的注油孔8，注油孔8为外高內低的直线通孔，注油孔8与水平方向的夹角大于0°且不大于5°，注油孔8的内端与导向杆3的上端所在空间相通，导向杆3的上端与注油孔8的内端之间的距离为10～20mm，形成一个润滑油的中转空间；导向杆3的上部设有用于将润滑油由上而下导入至夹层空间5内的导油孔（图中未标记），该导油孔设于导向杆3上部的边缘或中间均可，该导油孔的下端开口位置低于下端盖6的底面10～20mm，使润滑油能顺利流到导向杆3的中、下部。
上述导油孔可这样加工：先在导向杆3的上端沿轴线方向加工有一个竖向盲孔，孔径为3～10mm，竖向盲孔的底部低于下端盖6的底面10～20mm，然后在导向杆3的径向方向加工一个孔径为3～6mm的斜向通孔，该斜向通孔与竖向盲孔贯通，竖向盲孔与斜向通孔共同成为导油孔。
如图2所示，保护筒4与底座1之间设有密封圈10，润滑油不能从保护筒4与底座1之间泄漏，使保护筒4内底座1以上部分形成润滑油腔，保护筒4上设有用于观察夹层空间5内的润滑油液位的液位观测器9，通过液位观测器9能够实时了解润滑油腔内润滑油的液位，从而准确判断加注润滑油的时间。液位观测器9可以为透明镜片，也可以为放大镜，只要能准确观察液位即可。为了确保液位观察的准确性，液位观测器9的观测范围为防转板2的厚度的0.25～1.0倍，其观测中心与活塞杆7在最低位置时防转板2的上表面的水平高度误差在防转板2厚度的0～0.125倍范围内。
如图1所示，液压缸工作时，导向环11随活塞杆7运动，将润滑油自动涂抹在导向杆3上，达到减小导向环11和导向杆3之间的摩擦力引起的机械磨损和对液压缸特性影响的目的。
实际应用中，导向杆3可以有一根或多根，相应地，防转板2上的流动通道结构也有所差异；为了保持平衡，通常采用均匀分布于活塞杆7四周的多根。如图4所示，导向杆3为两根，防转板2采用椭圆形结构，其小半径方向的边缘部分形成流动通道；如图5所示，导向杆3为三根，防转板2采用大致三角形结构，其三边边缘部分形成流动通道；如图6所示，导向杆3为四根，防转板2采用大致四方形结构，其四边边缘部分内凹形成流动通道。

Claims (10)

1.一种伺服液压缸活塞杆防转装置，所述伺服液压缸包括底座、安装于所述底座上面的保护筒和安装于所述保护筒上面的下端盖，所述活塞杆的下端置于所述保护筒内，其特征在于：所述活塞杆防转装置包括水平方向的防转板和竖直方向的导向杆，所述防转板固定安装于所述活塞杆的下端，所述防转板上设有用于所述导向杆穿过的竖直通孔，所述导向杆的两端分别安装于所述下端盖和所述底座上，所述导向杆穿过所述竖直通孔并位于所述活塞杆与所述保护筒之间的夹层空间内。
2.根据权利要求1所述的伺服液压缸活塞杆防转装置，其特征在于：所述竖直通孔的孔壁圆周上安装有内径小于所述竖直通孔直径的导向环，所述导向杆穿过所述导向环。
3.根据权利要求1或2所述的伺服液压缸活塞杆防转装置，其特征在于：所述上端盖上设有与外部空间相通的注油孔，所述注油孔的内端与所述导向杆的上端所在空间相通。
4.根据权利要求3所述的伺服液压缸活塞杆防转装置，其特征在于：所述导向杆的上部设有用于将润滑油由上而下导入至所述夹层空间内的导油孔。
5.根据权利要求4所述的伺服液压缸活塞杆防转装置，其特征在于：所述导油孔的下端开口位置低于所述下端盖底面10～20mm。
6.根据权利要求3所述的伺服液压缸活塞杆防转装置，其特征在于：所述导向杆的上端与所述注油孔的内端之间的距离为10～20mm。
7.根据权利要求3所述的伺服液压缸活塞杆防转装置，其特征在于：所述注油孔为外高內低的直线通孔，所述注油孔与水平方向的夹角大于0°且不大于5°。
8.根据权利要求3所述的伺服液压缸活塞杆防转装置，其特征在于：所述保护筒与所述底座之间设有密封圈，所述保护筒上设有用于观察所述夹层空间内的润滑油液位的液位观测器。
9.根据权利要求1或2所述的伺服液压缸活塞杆防转装置，其特征在于：所述防转板上设有用于使所述夹层空间内的流动介质在竖直方向顺利流通的流动通道。
10.根据权利要求9所述的伺服液压缸活塞杆防转装置，其特征在于：所述流动通道为设于所述防转板边缘的凹槽。
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