CN107202046B - 一种带导向套轴的柱塞组合油缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带导向套轴的柱塞组合油缸。它包括油缸和活塞杆；活塞杆兼作一级导向轴，油缸内壁设有一级导向套座，在一级导向套座内嵌装有与一级导向轴对应的一级导向套；在油缸底部设有作为二级导向轴的凸杆；活塞杆后段内部挖空成一个可容纳凸杆的空腔，活塞杆的空腔内壁设有二级导向套座，在二级导向套座内嵌装有与二级导向轴对应的二级导向套。本发明将导向套轴和柱塞缸有机整合在一起，解决了原导向套轴磨损腐蚀严重、消耗过快和原柱塞缸传递力不均等问题。本发明中，导向套轴设在柱塞缸内工作在油液中，基本无磨损无腐蚀，且柱塞缸传递力均等；滤板框之间的密封可靠性大大增强；固定板框和活动板框的加工要求大为降低。

Description

一种带导向套轴的柱塞组合油缸

技术领域

本发明属于板框压滤技术领域，涉及一种带导向套轴的柱塞组合油缸。

背景技术

板框压滤机(也叫压榨机)是由若干组滤板框依次排列，通过滤板框的挤压，使污泥内的水通过滤布排出，达到脱水目的。超高压弹性压榨机是一种高效率的板框压滤设备。传统的超高压弹性压榨机的滤板框是在固定板框和活动板框之间四周设置若干弹簧，完全靠弹簧压缩来缩小滤室容积，以实现对板框的挤压，达到脱水目的。由于弹簧的压缩力随位移而增大，而弹簧的压缩力过大对压榨机有负面影响。因此，现有的一些压榨机的滤板框在原来的基础上作了改进，将设在固定板框和活动板框之间的可压缩弹簧全部换成了柱塞缸，即在固定板框和活动板框之间四周设置若干柱塞缸。柱塞缸是由油缸和柱塞杆组成的，油缸内的油压对柱塞杆施加的柱塞力是恒力，对压榨机无负面影响。

现有的一组压榨机的滤板框主要由一件固定板框(也叫承压板框)，一块活动板框(也叫推压板框)，设在固定板框和活动板框之间的20件柱塞缸和12件导向套轴，以及最外侧两片滤布组成；每件导向套轴由一根导向轴(也叫定位销轴)和一个与该导向轴相配的环形导向套组成。其中，20件柱塞缸的作用是作为恒力弹簧；12件导向套轴的作用是使活动板框相对于固定板框作平行移动。这种柱塞缸和导向套轴分体式安装带来诸多问题，主要缺陷如下：

1.固定板框和活动板框上的20件柱塞缸和12件导向套轴安装连接孔，加工时很难保证同心度、平行度和位置公差，致使活动板框不能有效相对于固定板框作平行移动，且传递力不均。

2.12件导向套轴工作于腐蚀性环境中(压榨出的污水流经导向套轴，该污水具有较大的腐蚀性)，直接暴露于腐蚀性环境中，使导向套轴消耗过快，致使导向功能过快失效。

3、12件导向套轴的导向轴与导向套之间基本为半干摩擦，并且，由于自身重力作用导致导向轴与导向套之间的摩擦严重，使导向套轴磨损过快，致使导向套轴的导向功能过快失效。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够解决原导向套轴磨损腐蚀严重、消耗过快和原柱塞缸传递力不均等问题，将柱塞缸和导向套轴合二为一的带导向套轴的柱塞组合油缸。

本发明的技术方案如下：

本发明一种带导向套轴的柱塞组合油缸，它包括油缸和活塞杆；活塞杆兼作一级导向轴，油缸内壁设有可嵌装入一级导向套的一级导向套座，在一级导向套座内嵌装有与一级导向轴对应的一级导向套；在油缸底部设有作为二级导向轴的凸杆，该凸杆与油缸底部垂直；活塞杆后段内部挖空成一个与凸杆对应的可容纳凸杆的空腔，活塞杆的空腔内壁设有可嵌装入二级导向套的二级导向套座，在二级导向套座内嵌装有与二级导向轴对应的二级导向套；在油缸下部设有一个进回油口；在活塞杆内部与凸杆之间的空腔为内油腔(即活塞杆内部空腔)；在活塞杆后端、凸杆与油缸内壁之间的空腔为外油腔；外油腔与进回油口相连通；活塞杆后端内部设置有水平的第一进回油通道与外油腔相连通；凸杆内部设置有相连通的水平的第二进回油通道和垂直的第三进回油通道；第一进回油通道与第二进回油通道相连通；第三进回油通道与内油腔相连通；活塞杆与油缸上端之间为密封连接。

本发明的组合油缸共设有两级导向机构(包括两级导向套轴)：活塞杆兼作一级导向轴，油缸内壁兼作一级导向套座；油缸底部的凸杆兼作二级导向轴，活塞杆的空腔内壁兼作二级导向套座。

进一步地，一级导向套座由两圈深凹槽加中间一圈浅内凸块组成，即一级导向套座为：两圈深凹槽中间设置一圈浅内凸块形成的凹凸式结构。两圈深凹槽中间设置一圈浅内凸块形成的这种凹凸式结构能起到更好的固定导向套的作用。

进一步地，二级导向套座由两圈深凹槽加中间一圈浅内凸块组成，即二级导向套座为：两圈深凹槽中间设置一圈浅内凸块形成的凹凸式结构。两圈深凹槽中间设置一圈浅内凸块形成的这种凹凸式结构能起到更好的固定导向套的作用。

进一步地，在活塞杆与活动板框连接处，设有自动补偿偏心套环；该自动补偿偏心套环的外径略大于活塞杆的前端外径。即：活塞杆的前端插入活动板框的安装孔内，在活动板框的安装孔内与活塞杆的前端相接处，设有自动补偿偏心套环；该自动补偿偏心套环的外径略大于活塞杆的前端外径。

进一步地，该自动补偿偏心套环的外径与活塞杆的前端外径差小于20mm。

进一步地，活塞杆前端中心处开口，设安装孔，安装孔内设内螺纹。

进一步地，该自动补偿偏心套环的前段内径略大于活塞杆前端的安装孔的直径(即该安装孔内螺钉的外径)，该自动补偿偏心套环的后段内径略大于该安装孔处螺帽的外径。

进一步地，在油缸与活动板框相接的油缸口与活塞杆相接处，设有密封圈。

进一步地，在油缸底部设有与固定板框连接的安装孔。

本发明的有益效果：

本发明将导向套轴和柱塞缸有机整合在一起，组装成一种新型结构的柱塞导向杆组合油缸(即一种带导向套轴的柱塞组合油缸)，解决了原导向套轴磨损腐蚀严重、消耗过快和原柱塞缸传递力不均等问题。

本发明的带导向套轴的柱塞组合油缸，具有如下优点：

1.导向套轴设置在柱塞缸中，柱塞缸内充满油液，导向套轴工作在油液环境中，导向轴和导向套之间的摩擦磨损非常小，导向套轴的磨损基本可以忽略不计。

2.导向套轴在柱塞缸中，导向套轴不会被环境介质所腐蚀。

3.导向套轴与柱塞缸合二为一，工作时其同心度和直线度为最佳，由此，使活动板框能有效相对于固定板框作平行移动，使柱塞缸传递力均等。

4.原来安装12件导向套轴的位置，改成安装12件带导向套轴的柱塞组合油缸，压榨机滤板框之间的咬合力增加了60％，大大增强了滤板框之间的密封可靠性。

5.带导向套轴的柱塞组合油缸活塞杆头部与活动板框连接处，采用可自动补偿的偏心套环，大大降低了固定板框和活动板框上的安装孔的加工要求。

附图说明

图1是本发明一种带导向套轴的柱塞组合油缸的伸出状态的结构示意图；

图2是本发明一种带导向套轴的柱塞组合油缸的退回状态的结构示意图。

图中：1、自动补偿偏心套环 2、活塞杆 2-1、二级导向套座3、活动板框 4-1、一级导向套 4-2、二级导向套 5、固定板框6、油缸 6-1、一级导向套座 6-2、油缸底部 7、管接头8、凸杆 9、密封圈 10、安装孔 11、安装孔 12、安装孔13、进回油口 14、第一进回油通道15、第二进回油通道16、第三进回油通道 17、内油腔 18、外油腔

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例

如图1、图2所示，本发明一种带导向套轴的柱塞组合油缸，它包括油缸6和活塞杆2；活塞杆2兼作一级导向轴，油缸6内壁设有可嵌装入一级导向套的一级导向套座6-1，在一级导向套座6-1内嵌装有与一级导向轴(即活塞杆2)对应的一级导向套4-1；在油缸底部6-2设有一个作为二级导向轴的凸杆8，该凸杆8与油缸底部垂直；活塞杆2后段内部挖空成一个与凸杆8对应(可容纳凸杆8)的空腔，活塞杆2的空腔内壁设有可嵌装入二级导向套的二级导向套座2-1，在二级导向套座2-1内嵌装有与二级导向轴(即凸杆8)对应的二级导向套4-2。在油缸6下部设有一个进回油口13；在活塞杆2内部与凸杆8之间的空腔为内油腔17(即活塞杆内部空腔)；在活塞杆2后端、凸杆8与油缸6内壁之间的空腔为外油腔18；外油腔18与进回油口13相连通；活塞杆2后端内部设置有水平的第一进回油通道14与外油腔18相连通；凸杆8内部设置有相连通的水平的第二进回油通道15和垂直的第三进回油通道16；第一进回油通道14与第二进回油通道15相连通；第三进回油通道16与内油腔17相连通；活塞杆2底部外圈与油缸6上端之间为密封连接。

本发明的带导向套轴的柱塞组合油缸共设有两级导向机构(包含两级导向套轴)：活塞杆兼作一级导向轴，油缸内壁兼作一级导向套座；油缸底部的凸杆兼作二级导向轴，活塞杆的空腔内壁兼作二级导向套座。

如图1、图2所示，一级导向套座4-1由两圈深凹槽加中间一圈浅内凸块组成，两圈深凹槽中间设置一圈浅内凸块形成的这种凹凸式结构能起到更好的固定导向套的作用。

如图1、图2所示，二级导向套座2-1由两圈深凹槽加中间一圈浅内凸块组成，两圈深凹槽中间设置一圈浅内凸块形成的这种凹凸式结构能起到更好的固定导向套的作用。

如图1、图2所示，活塞杆2的前端插入活动板框3的安装孔11内，在活动板框3的安装孔11内与活塞杆2的前端相接处，设有自动补偿偏心套环1，该自动补偿偏心套环1的外径略大于活塞杆2的前端外径。该自动补偿偏心套环1的外径与活塞杆2的前端外径差小于20mm，即每处偏差最大可达10mm，也就是说，活塞杆在固定板框的安装位置与活塞杆在活动板框的安装位置最大偏差可达10mm。

如图1、图2所示，活塞杆2的前端中心处开口，设安装孔12，安装孔12内设有内螺纹。活塞杆2前端插入活动板框3的安装孔11内，安装孔11内前段是活塞杆2前端，安装孔11内后段是自动补偿偏心套环1。该自动补偿偏心套环1的前段内径略大于活塞杆前端的安装孔12的直径(即安装孔12内螺钉的外径)，该自动补偿偏心套环1的后段内径略大于安装孔11、12处螺帽的外径，这种设计，有利于在安装孔11、12内装入螺钉和螺帽，便于将活塞杆2与活动板框3固定连接。

此外，如图1、图2所示，在油缸6与活动板框3相接的油缸口与活塞杆2相接处，设有密封圈9。在油缸底部6-2设有与固定板框5连接的安装孔10。

本发明的带导向套轴的柱塞组合油缸的安装使用方法如下：

使用时，在压榨机的每组滤板框的固定板框和活动板框之间原来安装12件导向套轴的位置，改成安装12件本发明的带导向套轴的柱塞组合油缸。每件本发明的带导向套轴的柱塞组合油缸安装方法为：首先，通过将螺钉插入安装孔10中并拧紧，将本发明的带导向套轴的柱塞组合油缸安装固定在固定板框5上；然后，通过自动补偿偏心套环1将本发明的带导向套轴的柱塞组合油缸的活塞杆2的(带安装孔12的)前端插入活动板框3的安装孔11内，在安装孔11、12中插入螺钉并拧紧，即将活塞杆2前端与活动板框3固定连接在一起。

本发明的带导向套轴的柱塞组合油缸的动作原理如下：

如图1所示，进油时，高压油液从管接头7处的进回油口13进入油缸6内的外油腔18(即活塞杆2、凸杆8与油缸内壁之间围成的空间)，同时，油液经过第二进回油通道15、第三进回油通道16进入内油腔17(即活塞杆2与凸杆8之间围成的空间)，依靠外油腔18和内油腔17内的油压力，一起推动活塞杆2伸出，力传递给活动板框3。活塞杆2全部伸出时，外油腔18和内油腔17的空间体积最大。

如图2所示，回油时，外力通过活动板框3作用在活塞杆2上，外力推动活塞杆2退回；油缸6内的外油腔18内的油直接从管接头7处的进回油口13排出油缸；油缸6内的内油腔17内的油依次经过第三进回油通道16、第二进回油通道15、第一进回油通道14，然后再通过管接头7处的进回油口13排出油缸。活塞杆2退回到最底部时，外油腔18和内油腔17的空间体积最小(接近零)。

Claims (9)

1.一种带导向套轴的柱塞组合油缸，其特征在于，它包括油缸和活塞杆；活塞杆兼作一级导向轴，油缸内壁设有可嵌装入一级导向套的一级导向套座，在一级导向套座内嵌装有与一级导向轴对应的一级导向套；在油缸底部设有作为二级导向轴的凸杆，该凸杆与油缸底部垂直；活塞杆后段内部挖空成一个与凸杆对应的可容纳凸杆的空腔，活塞杆的空腔内壁设有可嵌装入二级导向套的二级导向套座，在二级导向套座内嵌装有与二级导向轴对应的二级导向套；在油缸下部设有一个进回油口；在活塞杆内部与凸杆之间的空腔为内油腔；在活塞杆后端、凸杆与油缸内壁之间的空腔为外油腔；外油腔与进回油口相连通；活塞杆后端内部设置有水平的第一进回油通道与外油腔相连通；凸杆内部设置有相连通的水平的第二进回油通道和垂直的第三进回油通道；第一进回油通道与第二进回油通道相连通；第三进回油通道与内油腔相连通；活塞杆与油缸上端之间为密封连接。

2.如权利要求1所述的带导向套轴的柱塞组合油缸，其特征在于，一级导向套座由两圈深凹槽加中间一圈浅内凸块组成，即一级导向套座为：两圈深凹槽中间设置一圈浅内凸块形成的凹凸式结构。

3.如权利要求2所述的带导向套轴的柱塞组合油缸，其特征在于，二级导向套座由两圈深凹槽加中间一圈浅内凸块组成，即二级导向套座为：两圈深凹槽中间设置一圈浅内凸块形成的凹凸式结构。

4.如权利要求1、2或3所述的带导向套轴的柱塞组合油缸，其特征在于，活塞杆的前端插入活动板框的安装孔内，在活动板框的安装孔内与活塞杆的前端相接处，设有自动补偿偏心套环；该自动补偿偏心套环的外径略大于活塞杆的前端外径。

5.如权利要求4所述的带导向套轴的柱塞组合油缸，其特征在于，该自动补偿偏心套环的外径与活塞杆的前端外径差小于20mm。

6.如权利要求4所述的带导向套轴的柱塞组合油缸，其特征在于，活塞杆前端中心处开口，设安装孔，安装孔内设内螺纹。

7.如权利要求6所述的带导向套轴的柱塞组合油缸，其特征在于，该自动补偿偏心套环的前段内径略大于活塞杆前端的安装孔的直径即该安装孔内螺钉的外径，该自动补偿偏心套环的后段内径略大于该安装孔处螺帽的外径。

8.如权利要求1、2或3所述的带导向套轴的柱塞组合油缸，其特征在于，在油缸与活动板框相接的油缸口与活塞杆相接处，设有密封圈。

9.如权利要求1、2或3所述的带导向套轴的柱塞组合油缸，其特征在于，在油缸底部设有与固定板框连接的安装孔。