CN108730262B - 一种易更换的自适应式球铰固定结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公布一种易更换的自适应式球铰固定结构，属于液压缸技术领域。活塞杆端部连接有球窝压板；球窝压板外端开有球窝，球窝中部开有一个螺纹盲孔；球支脚盘一端开有与球窝配合的球头，另一端开有台阶通孔；螺钉内端穿过球支脚盘的台阶通孔，安装在球支脚盘上的螺纹盲孔内；在螺钉外端与球支脚盘之间设有弹簧。本发明降低了转动卡滞现象；弹簧和帽形垫片固有的自适应性使球支脚盘与球窝压板在转动的过程中紧密配合，始终是面接触，使整个结构在转动范围内更加灵活，能提供更大的转角和更好的灵活性；磨损后直接更换球窝压板即可，可缩短更换时间，可以缩小主机停工频次、降低主机的维修、保养时间，达到主机高效率工作的目的。

Description

一种易更换的自适应式球铰固定结构
技术领域
本发明涉及液压缸支脚结构，具体是一种易更换的自适应式球铰固定结构，属于液压缸技术领域。
背景技术
国内外液压缸支脚结构均采用球铰固定结构，作为液压缸的关键部件，其具有结构简单，可增大支撑面积，承受大推力等特点，在工程机械中使用较为广泛。常规的支脚球铰结构多都采用支脚盘和支脚盖周圈用螺栓将球头连接的结构，可提供一定的转角和支撑力。
例如图2至图5所示的常用的几种结构，其采用支脚盘和支脚盖周圈用螺栓将球头连接的结构，球头与杆一体,均是靠固定端盖内SR+t球面或R+t圆柱面保证其始终与球头保持充足间隙，从而让固定端盖不干涉球头与支脚座的旋转。
其缺点在于：
（1）球头与固定端盖间呈线或面接触，摩擦力较大容易损伤球头表面，而且均是靠大间隙来调整球头的转动，灵活性差、易卡滞，间隙大，稳定性及抗侧载能力也差；
（2）会导致支撑结构倾覆乃至断裂，球头与活塞杆一体，磨损或断裂后需拆缸更换整个活塞杆，效率低，更换困难；对于转动幅度大、频繁转动及灵活性高且维修更换困难类的液压缸，其达不到工况要求；
（3）支脚磨损快和球头易脱落且不易早期发现。
发明内容
为克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种易更换的自适应式球铰固定结构。
本发明通过以下技术方案实现：一种易更换的自适应式球铰固定结构，包括活塞杆，所述活塞杆端部连接有球窝压板；所述球窝压板外端开有球窝，球窝中部开有一个螺纹盲孔；所述球窝压板的球窝中配合设置有球支脚盘；所述球支脚盘靠近球窝压板的一端开有与球窝配合的球头，球支脚盘远离球窝压板的一端开有台阶通孔；所述球支脚盘的台阶通孔中设有螺钉；所述螺钉内端穿过球支脚盘的台阶通孔，安装在球支脚盘上的螺纹盲孔内；在螺钉外端与球支脚盘之间设有弹簧。
其进一步是：所述活塞杆端部开有螺纹盲孔；所述球窝压板靠近活塞杆的一侧设有螺纹柱，球窝压板螺纹柱安装在活塞杆端部的螺纹盲孔内。
其进一步是：所述球窝压板中螺纹盲孔开设在球窝压板的轴心位置。
所述球支脚盘远离球窝压板的一端是平面，球支脚盘中台阶通孔开设在球支脚盘的轴心位置。
所述螺钉外端套装有一个帽形垫片；所述弹簧一端抵在帽形垫片上，弹簧另一端抵在球支脚盘台阶通孔中的内台阶端面上。
所述螺钉外端和帽形垫片均不超出球支脚盘的台阶通孔。
所述帽形垫片包括由内之外依次连接的小环形体、筒体、大环形体；所述小环形体活动套装在螺钉上，小环形体的外端面与螺钉帽体相抵；所述筒体位于弹簧中，筒体与弹簧之间留有小间隙；所述大环形体抵在弹簧的外端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）取消了原有结构的支脚盖，三件配合变为两件直接配合，降低了转动卡滞现象；
（2）弹簧和帽形垫片固有的自适应性使球支脚盘与球窝压板在转动的过程中紧密配合，始终是面接触，使整个结构在转动范围内更加灵活，能提供更大的转角和更好的灵活性；自适应性、易更换是工程机械目前发展的趋势之一，弹簧结构带来的自适应性可减缓磨损减少更换频次；
（3）球窝压板采用螺纹连接结构，磨损后直接更换球窝压板即可，不需拆缸换整个活塞杆，也就不需要专门的技能人员，使用人员就可以对其进行维护、保养和维修，更加方便快捷；分体结构带来的易更换可缩短更换时间，可以缩小主机停工频次、降低主机的维修、保养时间，达到主机高效率工作的目的。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2至图5是现有技术中常用的液压缸支脚结构；
图中：1、活塞杆；2、球窝压板；3、球支脚盘；4、弹簧；5、帽形垫片；6、螺钉。
具体实施方式
以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种易更换的自适应式球铰固定结构，活塞杆1右端开有开有螺纹盲孔，球窝压板2左端设有螺纹柱，球窝压板2通过螺纹柱与活塞杆1螺纹盲孔连接。此结构使得不需拆缸换整个活塞杆，就可以更换磨损的球窝压板2。球窝压板2右端开有球窝，球窝中部开有一个螺纹盲孔，此螺纹盲孔与球窝压板2的轴心重合。
球支脚盘3左端开有与球窝配合的球头，球支脚盘3的球头配合安装在球窝压板2的球窝内。球支脚盘3右端是平面，球支脚盘3右端开有台阶通孔，台阶通孔与球支脚盘3的轴心重合。
螺钉6内端穿过球支脚盘3的台阶通孔，安装在球支脚盘3上的螺纹盲孔内。帽形垫片5套装在螺钉6外端。弹簧4一端抵在帽形垫片5上，另一端抵在球支脚盘3台阶通孔中的内台阶端面上。螺钉6外端和帽形垫片5均不超出球支脚盘3的台阶通孔。螺钉6、帽形垫片5、弹簧4的结构，使得在结构件转动、压紧的动作中，弹簧无级变速，在帽形垫片的作用下变换压紧，使球支脚盘在不改变安装高度、空间，不消减液压缸的可靠性能的前提下，可将球支脚盘在更大范围内转动且稳定性、及时性、贴合性更优。
帽形垫片5具体包括：由内之外依次连接的小环形体、筒体、大环形体；小环形体活动套装在螺钉6上，小环形体的外端面与螺钉6帽体相抵；筒体位于弹簧4中，筒体与弹簧4之间留有小间隙；大环形体抵在弹簧4的外端。
工作原理：
帽形垫片在本方案布置中，起到弹簧的固定支撑座及螺钉的预紧垫片的作用，通过螺钉将球支脚盘的SR端与球窝压板的SR光滑球面连接固定、且弹簧的自适应性使其紧密配合，由于取消了原有结构的支脚盖，三件配合变为两件直接配合，降低了转动卡滞现象，再加上弹簧和帽形垫片固有的自适应性，使整个结构在转动范围内更加灵活。
上述实施例可以看出，本发明中球支脚盘与球窝压板在转动的过程中紧密配合，始终是面接触，避免了线接触的极限压强问题，降低了转动卡滞现象，再加上弹簧和帽形垫片固有的自适应性，使整个结构在转动范围内更加灵活。

Claims (5)

1.一种易更换的自适应式球铰固定结构，包括活塞杆（1），其特征在于：
所述活塞杆（1）端部连接有球窝压板（2）；
所述球窝压板（2）外端开有球窝，球窝中部开有一个螺纹盲孔；所述球窝压板（2）的球窝中配合设置有球支脚盘（3）；
所述球支脚盘（3）靠近球窝压板（2）的一端开有与球窝配合的球头，球支脚盘（3）远离球窝压板（2）的一端开有台阶通孔；所述球支脚盘（3）的台阶通孔中设有螺钉（6）；
所述螺钉（6）内端穿过球支脚盘（3）的台阶通孔，安装在球窝压板（2）上的螺纹盲孔内；在螺钉（6）外端与球支脚盘（3）之间设有弹簧（4）；
所述螺钉（6）外端套装有一个帽形垫片（5）；所述弹簧（4）一端抵在帽形垫片（5）上，弹簧（4）另一端抵在球支脚盘（3）台阶通孔中的内台阶端面上；
所述活塞杆（1）端部开有螺纹盲孔；所述球窝压板（2）靠近活塞杆（1）的一侧设有螺纹柱，球窝压板（2）螺纹柱安装在活塞杆（1）端部的螺纹盲孔内。
2.根据权利要求1所述的一种易更换的自适应式球铰固定结构，其特征在于：所述球窝压板（2）中螺纹盲孔开设在球窝压板（2）的轴心位置。
3.根据权利要求1所述的一种易更换的自适应式球铰固定结构，其特征在于：所述球支脚盘（3）远离球窝压板（2）的一端是平面，球支脚盘（3）中台阶通孔开设在球支脚盘（3）的轴心位置。
4.根据权利要求1所述的一种易更换的自适应式球铰固定结构，其特征在于：所述螺钉（6）外端和帽形垫片（5）均不超出球支脚盘（3）的台阶通孔。
5.根据权利要求1所述的一种易更换的自适应式球铰固定结构，其特征在于：所述帽形垫片（5）包括由内之外依次连接的小环形体、筒体、大环形体；所述小环形体活动套装在螺钉（6）上，小环形体的外端面与螺钉（6）帽体相抵；所述筒体位于弹簧（4）中，筒体与弹簧（4）之间留有小间隙；所述大环形体抵在弹簧（4）的外端。
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