CN104564899B - 一种带弹簧缓冲的齿轮齿条缸 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带弹簧缓冲的齿轮齿条缸，属于气缸缓冲技术领域。齿条的两端分别固定连接活塞和导向活塞，螺栓穿过垫块和导向活塞后通过挡板将导向活塞与齿条固定连接，导向活塞的内底面与垫块之间的螺栓上套装大弹簧和小弹簧，所述大弹簧和小弹簧的两端分别与导向活塞的内底面和垫块相抵触；齿条连同两端的活塞和导向整体装入缸筒内部；缸筒的两端分别连接端盖和缸底。本发明利用垫块与导向活塞分离的结构，导向活塞不与缸底面直接接触，克服了传统缓冲装置存在的磨损以及密封效果不佳等问题。

Description

一种带弹簧缓冲的齿轮齿条缸
技术领域
发明涉及一种齿轮齿条缸，具体涉及一种带有缓冲装置的齿轮齿条缸，属于气缸缓冲技术领域。
背景技术
在机械传动领域中，齿轮齿条缸是一种将直线运动转化为圆周转动的常用机构。普通齿轮齿条缸一般很少涉及到增加缓冲装置，即使有，缓冲效果也不是很理想。例如，采用橡胶垫可能存在橡胶垫不耐撞击、容易老化，采用间隙密封，密封效果不明显，缓冲时间容易滞后。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种带弹簧缓冲的齿轮齿条缸，利用垫块与导向活塞分离的结构，导向活塞不与缸底面直接接触，克服了传统缓冲装置存在的磨损以及密封效果不佳等问题。
一种带弹簧缓冲的齿轮齿条缸，包括端盖、活塞、缸筒、齿条、箱体、齿轮箱、导向活塞、挡板、螺栓、大弹簧、小弹簧、垫块和缸底；
其中，缸筒为两端开放的圆柱形筒体，筒体两端的外圆周面上加工有螺纹段，筒体中段的外圆周面上设有轴向限位凸台和卡键槽，轴向限位凸台与卡键槽之间的间距为所述齿轮箱的宽度；
所述端盖和缸底上加工有与缸筒两端螺纹段配合的内螺纹，端盖上设有压力接入口，缸底的内底面上加工有与缸底同心的圆柱形凹槽；
齿条的两端分别固定连接活塞和导向活塞，所述螺栓穿过垫块和导向活塞后通过挡板将导向活塞与齿条固定连接，所述导向活塞的内底面与垫块之间的螺栓上套装大弹簧和小弹簧，所述大弹簧和小弹簧的两端分别与导向活塞的内底面和垫块相抵触；
齿条连同两端的活塞和导向整体装入缸筒内部，活塞依靠密封环与缸筒内壁接触实现密封；齿轮箱沿缸筒的轴向套装在缸筒的外圆周面上，齿轮箱的两端面分别与缸筒上的限位凸台和装入限位槽中的卡键端面接触，实现齿轮箱的轴向限位，螺钉将卡键和齿轮箱固定在一起，使齿轮箱与缸筒之间不会产生相对转动，为齿轮与齿条的啮合提供稳定的安装平台；齿轮通过轴承安装在齿轮箱上，齿轮轴的两端由轴承支撑，两端的轴承分别位于齿轮箱的侧壁和轴承端盖内；缸筒的两端分别连接端盖和缸底。
进一步的，所述缸底的内底面上圆柱形凹槽的深度要保证垫块和导向活塞接触时螺栓的端面与圆柱形凹槽的底面不接触。
进一步的，为减小机构的轴向尺寸，在缸筒上开设能容纳齿轮的矩形通槽，使齿轮部分位于缸筒之外。
有益效果：
1、本发明中采用组合弹簧的缓冲形式，使用两只弹簧可以让缓冲力均匀的分布在导向活塞、垫块以及挡板上，避免了传统缓冲存在的磨损、密封效果不佳等问题，能有效的对该气缸的运行起到良好的缓冲效果
2、本发明中的导向活塞与垫块的距离设计恰好能使导向活塞上的弹簧压缩到极限位置时，螺栓伸出到缸底中央的圆槽内而不与缸底发生接触。
3、本发明所采用的组合弹簧缓冲结构紧凑，能在有限的空间范围起到缓冲效果，采用了垫块与导向活塞分离的结构，避免了导向活塞直接与缸底面接触，起到保护导向活塞的作用。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明弹簧缓冲机构的结构示意图；
图3为本发明中螺栓的结构示意图。
其中，1-端盖，2-活塞，3-缸筒，4-齿条，5-箱体，6-齿轮箱，7-导向活塞，8-挡板，9-螺栓，10-大弹簧，11-小弹簧，12-垫块，13-缸底。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
如附图1和2所示，本发明提供了一种带弹簧缓冲的齿轮齿条缸，包括端盖1、活塞2、缸筒3、齿条4、箱体5、齿轮箱6、导向活塞7、挡板8、螺栓9、大弹簧10、小弹簧11、垫块12和缸底13；
其中，缸筒3为两端开放的圆柱形筒体，筒体两端的外圆周面上加工有螺纹段，筒体中段的外圆周面上设有轴向限位凸台和卡键槽，轴向限位凸台与卡键槽之间的间距为所述齿轮箱6的宽度；
所述端盖1和缸底13上加工有与缸筒3两端螺纹段配合的内螺纹，端盖1上设有压力接入口，缸底13的内底面上加工有与缸底13同心的圆柱形凹槽；
如附图3所示，所述螺钉9的一端为螺纹段，另一端的外圆周面加工成径向凸缘，此端的端面上加工内六方孔，便于用扳手进行锁紧和拆卸；
所述齿条4的两端分别固定连接活塞2和导向活塞7，所述螺栓9穿过垫块12和导向活塞7后通过挡板8将导向活塞7与齿条4固定连接，所述导向活塞7的内底面与垫块12之间的螺栓9上套装大弹簧10和小弹簧11，所述大弹簧10和小弹簧11的两端分别与导向活塞7的内底面和垫块12相抵触；齿条4连同两端的活塞2和导向活塞7整体装入缸筒3内部，活塞2由密封环与缸筒3内壁接触实现密封；齿轮箱沿缸筒3的轴向套装在缸筒3的外圆周面上，齿轮箱6的两端面分别与缸筒3上的限位凸台和装入限位槽中的卡键端面接触，实现齿轮箱的轴向限位，卡键和齿轮箱6固定在一起，使齿轮箱与缸筒之间不会产生相对转动，为齿轮与齿条的啮合提供稳定的安装平台；齿轮通过轴承安装在齿轮箱6上，齿轮轴的两端由轴承支撑，两端的轴承分别位于齿轮箱3的侧壁和轴承端盖内；缸筒3的两端分别连接端盖1和缸底13。
进一步的，所述缸底13的内底面上圆柱形凹槽的深度要保证垫块12和导向活塞7接触时螺栓9的端面与圆柱形凹槽的底面不接触。
进一步的，为减小机构的轴向尺寸，在缸筒上开设能容纳齿轮的矩形通槽，使齿轮部分位于缸筒之外。
工作原理：工作时，向端盖1上的压力接入口打入高压气或压力油，压力推动此端的活塞沿缸筒的轴线向右移动，当齿条上的齿与齿轮上的齿啮合后，齿轮产生转动，齿轮轴将转动输出；在此过程中，垫块8与缸底13接触时压缩大弹簧10以及小弹簧11，避免了导向活塞与缸底的刚性接触，齿条继续带动导向活塞与螺栓运动，直至导向活塞7与垫块将大弹簧10以及小弹簧11压缩至两者直接接触，此时螺栓9的径向凸缘进入缸底正中央的圆槽内，完成缓冲。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种带弹簧缓冲的齿轮齿条缸，其特征在于，包括端盖(1)、活塞(2)、缸筒(3)、齿条(4)、箱体(5)、齿轮箱(6)、导向活塞(7)、挡板(8)、螺栓(9)、大弹簧(10)、小弹簧(11)、垫块(12)和缸底(13)；
所述缸筒(3)为两端开放的圆柱形筒体，筒体两端的外圆周面上加工有螺纹段，筒体中段的外圆周面上设有轴向限位凸台和卡键槽，轴向限位凸台与卡键槽之间的间距为所述齿轮箱(6)的宽度；
所述端盖(1)和缸底(13)上加工有与缸筒(3)两端螺纹段配合的内螺纹，端盖(1)上设有压力接入口，缸底(13)的内底面上加工有与缸底(13)同心的圆柱形凹槽；
所述齿条(4)的两端分别固定连接活塞(2)和导向活塞(7)，所述螺栓(9)穿过垫块(12)和导向活塞(7)后通过挡板(8)将导向活塞(7)与齿条(4)固定连接，所述导向活塞(7)的内底面与垫块(12)之间的螺栓(9)上套装大弹簧(10)和小弹簧(11)，所述大弹簧(10)和小弹簧(11)的两端分别与导向活塞(7)的内底面和垫块(12)相抵触；齿条(4)连同两端的活塞(2)和导向活塞(7)整体装入缸筒(3)内部，活塞(2)由密封环与缸筒(3)内壁接触实现密封；齿轮箱沿缸筒(3)的轴向套装在缸筒(3)的外圆周面上，齿轮箱(6)的两端面分别与缸筒(3)上的限位凸台和装入限位槽中的卡键端面接触，实现齿轮箱的轴向限位，卡键和齿轮箱(6)固定在一起，使齿轮箱与缸筒之间不会产生相对转动，为齿轮与齿条的啮合提供稳定的安装平台；齿轮通过轴承安装在齿轮箱(6)上，齿轮轴的两端由轴承支撑，两端的轴承分别位于齿轮箱(6)的侧壁和轴承端盖内；缸筒(3)的两端分别连接端盖(1)和缸底(13)。
2.如权利要求1所述的一种带弹簧缓冲的齿轮齿条缸，其特征在于，所述 缸底(13)的内底面上圆柱形凹槽的深度要保证垫块(12)和导向活塞(7)接触时螺栓(9)的端面与圆柱形凹槽的底面不接触。
3.如权利要求1所述的一种带弹簧缓冲的齿轮齿条缸，其特征在于，缸筒(3)上开设能容纳齿轮的矩形通槽，使齿轮部分位于缸筒(3)之外。
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