CN108488139A - 一种液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明属于液压设备技术领域，具体公开了一种液压缸，包括缸筒，缸筒两端分别设有缸底和缸盖，缸筒内设有活塞杆，活塞杆一端设有活塞，活塞密封滑动连接在缸筒内，活塞杆与缸盖密封滑动连接，还包括导向机构，缸筒的侧壁上开设有环形空腔，环形空腔延伸至缸盖的端面，活塞杆位于缸筒外部的位置固定连接有支撑盘，支撑盘靠近缸盖的端面上铰接有若干导向杆，缸盖上开设有若干供导向杆穿过的通孔，导向杆穿过通孔延伸至环形空腔内，所述导向杆为丝杆，环形腔内转动连接有若干齿轮，齿轮内开设有与丝杆配合的螺纹孔，导向杆穿过螺纹孔，缸筒内转动连接有齿圈，若干齿轮均与齿圈形成内啮合，齿轮的端面上设有若干扇叶。

Description

一种液压缸

技术领域

本发明属于液压设备技术领域，尤其涉及一种液压缸。

背景技术

液压缸是将液压能转变为机械能的液压执行元件，用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，广泛应用于各种机械的液压系统中。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少，导向装置的作用是用于防止液压缸活塞与缸筒或活塞杆与缸盖的内壁之间，在运动过程中的接触摩擦磨损。

传统的液压缸主要采用在活塞杆和缸头以及活塞与缸筒之间设置导向带，但这种结构无法对活塞、活塞杆与缸筒之间的同轴度进行实时的反馈，会导致活塞或者活塞杆的过度变形或者磨损，对设备使用寿命造成不好的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压缸，以解决传统液压缸无法对活塞、活塞杆与缸筒之间的同轴度进行实时的反馈，导致活塞或者活塞杆的过度变形或者磨损的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种液压缸，包括圆筒状的缸筒，缸筒两端分别固定连接有缸底和缸盖，缸筒内设有活塞杆，活塞杆一端设有活塞，活塞密封滑动连接在缸筒内，活塞杆与缸盖密封滑动连接，还包括导向机构，缸筒的侧壁上开设有环形空腔，环形空腔延伸至缸盖的端面，活塞杆位于缸筒外部的位置固定连接有支撑盘，支撑盘靠近缸盖的端面上铰接有若干与活塞杆平行的导向杆，缸盖上开设有若干供导向杆穿过的通孔，导向杆穿过通孔延伸至环形空腔内，所述导向杆为丝杆，环形腔内转动连接有若干齿轮，齿轮与导向杆同轴心设置，齿轮内开设有与丝杆配合的螺纹孔，导向杆穿过螺纹孔，缸筒内转动连接有齿圈，若干齿轮均与齿圈形成内啮合，齿轮的端面上设有若干扇叶

本基础方案的工作原理在于：压力油从无杆腔或者有杆腔进入缸筒中，由于活塞密封滑动连接在缸筒内，因此压力油进入缸筒内会对活塞施加一个推力，从而活塞带动活塞杆在缸筒内做直线运动。由于活塞杆上固定连接有支撑盘，因此支撑盘会随着活塞杆做直线运动，同时由于支撑盘的端面上设有导向杆，所以导向杆也会随着活塞杆做直线运动。由于导向杆位于环形空腔内且导向杆为丝杆，环形空腔内转动连接有齿轮，齿轮内开设有与导向杆配合的螺纹孔，因此当导向杆做直线运动时齿轮会在环形空腔内做旋转运动。由于若干齿轮均与齿圈形成内啮合，且齿圈转动连接在缸筒内，所以若干齿轮与齿圈形成了行星齿轮系，当齿轮进行自转时会带动齿圈在缸筒内进行转动。由于是多个齿轮均与齿圈形成啮合，因此只有当多个齿轮转速均相同时，齿圈才能进行转动；当齿轮的转速不相同时，齿圈与齿轮之间会形成卡齿现象，导致齿圈无法转动。由于是通过导向杆的移动来带动齿轮的转动的，因此要保证多个齿轮的转速均相同，即需要保证若干导向杆的移动的同步，保证多个导向杆均与活塞杆相互平行。运行过程中，当活塞杆发生偏转时会使同侧的导向杆也发生偏转，而导向杆发生偏转的瞬间会相对于其他导向杆有一个相对的直线运动，而相对的直线运动只能通过若干导向杆之间的速度差来实现，而速度差会导致动齿轮与齿圈之间卡死，使导向杆无法运动。从而通过导向机构可以对活塞是否做直线运动有一个及时的反馈，使工作人员能够及时的维护和修整，防止活塞被过度磨损。同时由于齿轮的端面上设有若干扇叶，所以当齿轮转动时会带动扇叶一起转动，扇叶克服空气阻力做功，使空气获得动能，空气的运动即是风。扇叶产生的风吹向环形空腔内时，风能够对缸筒进行散热；当活塞杆反向运动时，风会向缸盖的方向吹，从而能够将缸盖与缸筒处的灰尘等吹走。

本基础方案的有益效果在于：本方案通过设置导向机构，使得活塞基本上能够做直线运动，保障了液压缸的运行稳定性。同时导向机构可以对活塞是否做直线运动有一个及时的反馈，使工作人员能够及时的维护和修整，避免活塞和活塞杆过度变形或磨损，延长液压缸的使用寿命。而且通过在齿轮上设置扇叶，使得齿轮转动时扇叶能够产生风，从而对液压缸起到防尘和散热的作用，提高了液压缸的使用寿命。

进一步，活塞的两个端面上均开设有油槽。使工作液体能够迅速的留到活塞的工作端面，防止活塞端面与缸底或者缸盖的端面紧贴在一起，工作面积不足，活塞不能启动的问题。

进一步，所述导向杆的长度大于活塞的行程。防止导向杆脱离齿轮上的螺纹孔，保障液压缸的运行稳定性。

进一步，活塞的侧壁上套设有密封圈和防磨环。通过密封圈实现活塞与缸筒内壁之间的密封，防磨环用于防止活塞与缸筒内壁的直接接触，提高液压缸的使用寿命。

进一步，缸盖与缸筒之间设有密封件。避免缸盖与缸筒之间漏油。

附图说明

图1是本发明一种液压缸实施例的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是图1中B处的剖视图；

图4为齿轮的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

附图标记说明：缸底1、缸筒2、环形空腔3、导向杆4、活塞5、活塞杆6、支撑盘7、扇叶8、齿圈9、齿轮10、固定轴11、第一环形凸起12、滑块13、外缸体14、内缸体15、第二环形凸起16、弧形槽17。

如图1、图2所示，一种液压缸，包括活塞杆6和圆筒状的缸筒2，缸筒2的左端固定连接有缸底1，活塞杆6位于缸筒2内，缸筒2的右端为活塞杆6的伸出端，缸筒2两端的侧壁上分别设有进油口和出油口。活塞杆6的左端固定连接有活塞5，活塞5密封滑动连接有缸筒2的内壁上，具体的是在活塞5的侧壁上套设有密封圈和防磨环，通过密封圈实现活塞5与缸筒2内壁之间的密封，防磨环用于防止活塞5与缸筒2内壁的直接接触。活塞5将缸筒2内部分为有杆腔和无杆腔，活塞5的左右两端面上均开设有油槽，使工作液体能够迅速的留到活塞5的工作端面，防止活塞5端面与缸底1或者缸盖的端面紧贴在一起，工作面积不足，活塞5不能启动的问题。缸筒2的右端固定连接有缸盖，缸盖将缸筒2右端的开口完全封闭住，缸盖与缸筒2之间设有O形密封件，避免缸盖与缸筒2之间漏油。

如图3、图4所示，缸筒2的侧壁上开设有环形空腔3，环形空腔3将缸筒2分为外缸体14和内缸体15，外缸体14位于内缸体15外。环形空腔3左端与缸底1之间的距离小于活塞5的厚度，环形空腔3右端延伸至缸筒2右端的开口处。活塞杆6的右端固定连接有支撑盘7，支撑盘7与活塞杆6相互垂直。支撑盘7的左端面上周向均布有三根导向杆4，三根导向杆4均铰接于支撑盘7的左端面上，三根导向杆4均与活塞杆6相互平行，缸盖上开设有三根供导向杆4穿过的通孔，三根导向杆4左端均穿过通孔延伸至环形空腔3内，导向杆4的长度大于活塞5的行程。所述导向杆4为丝杆。

环形空腔3内转动连接有三个与导向杆4相对的齿轮10。具体的是，内缸体15的外壁上设有第一环形凸起12，外缸体14内壁上与第一环形凸起12相对的位置设有第二环形凸起16，第一环形凸起12和第二环形凸起16相互正对。第一环形凸起12和第二环形凸起16相互靠近的一端均开设有与齿轮10相适应的弧形槽17，两个弧形槽17的两端的端壁上均开设有弧形的滑槽，滑槽、齿轮10和导向杆4同轴心设置。齿轮10的两端面上均设有圆环形的滑块13，两个滑块13分别滑动连接在弧形槽17两端壁的滑槽内。齿轮10的中心处开设有螺纹孔，导向杆4通过螺纹孔与齿轮10螺纹连接。齿轮10两端面上均周向均布有三根固定轴11，三根固定轴11均与齿轮10端面垂直，且位于滑块13与导向杆4之间，三根固定轴11的端部均固定连接有扇叶8。第二环形凸起16内转动连接有齿圈9，齿圈9与活塞杆6同轴心设置，三个齿轮10均与齿圈9形成内啮合。

使用时，压力油从进油口或者出油口进入缸筒2内，压力油推动活塞5在缸筒2内运动。活塞5带动活塞杆6一起做直线运动，活塞杆6通过支撑盘7带动导向杆4做直线运动。而导向杆4与齿轮10螺纹配合，所以导向杆4做直线运动会对齿轮10施加旋转力。而齿轮10两端面上的圆环形的滑块13滑动连接在滑槽内，所以当齿轮10受到旋转力时会使滑块13在滑槽内滑动，即齿轮10做旋转运动。而三个齿轮10均与齿圈9内啮合，且齿圈9转动连接在第二环形凸起16内，所以齿轮10转动时会带动齿圈9转动。运行过程中，当活塞杆6发生偏转时会使同侧的导向杆4也发生偏转，而导向杆4发生偏转的瞬间会相对于其他导向杆4做一个相对的直线运动，而相对的直线运动只能通过三根导向杆4之间的速度差来实现。即三根导向杆4的运动速度不相同，导向杆4的运动速度不同会导致齿轮10的转速不同，从而会使齿轮10与齿圈9之间卡死，使导向杆4无法运动，提醒工作人员及时维修。同时当齿轮10转动时会带动扇叶8一起转动，从而扇叶8通过转动使空气变为风。活塞杆6伸出时，扇叶8产生的风吹向环形空腔3内，从而风能够对缸筒2进行散热；当活塞杆6缩回时，风会向缸盖的方向吹，从而能够将缸盖与缸筒2处的灰层等吹走，对液压缸起到防尘和散热的作用，提高了液压缸的使用寿命。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种液压缸，包括圆筒状的缸筒，缸筒两端分别固定连接有缸底和缸盖，缸筒内设有活塞杆，活塞杆一端设有活塞，活塞密封滑动连接在缸筒内，活塞杆与缸盖密封滑动连接，其特征在于：还包括导向机构，缸筒的侧壁上开设有环形空腔，环形空腔延伸至缸盖的端面，活塞杆位于缸筒外部的位置固定连接有支撑盘，支撑盘靠近缸盖的端面上铰接有若干与活塞杆平行的导向杆，缸盖上开设有若干供导向杆穿过的通孔，导向杆穿过通孔延伸至环形空腔内，所述导向杆为丝杆，环形腔内转动连接有若干齿轮，齿轮与导向杆同轴心设置，齿轮内开设有与丝杆配合的螺纹孔，导向杆穿过螺纹孔，缸筒内转动连接有齿圈，若干齿轮均与齿圈形成内啮合，齿轮的端面上设有若干扇叶。

2.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：活塞的两个端面上均开设有油槽。

3.根据权利要求2所述的液压缸，其特征在于：活塞的侧壁上套设有密封圈和防磨环。

4.根据权利要求3所述的液压缸，其特征在于：所述导向杆的长度大于活塞的行程。

5.根据权利要求4所述的液压缸，其特征在于：缸盖与缸筒之间设有密封件。