CN116696885A - 液压活塞机的活塞 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种液压活塞机的活塞(1)，所述活塞包括活塞杆(2)、位于活塞杆(2)的一个端部处的球头(3)、和安装到球头(3)的滑靴(4)，其中，球头(3)包括贯穿通道(5)，滑靴(4)包括滑动表面(6)和与贯穿通道(5)的端部连通的贯穿孔(7)，并且塑料材料(8)布置在滑靴(4)和球头(3)之间的间隙中并形成贯穿孔(7)的内涂层(9)。应该促进这样的活塞的生产。为此，密封表面(14)布置在贯穿通道(5)的所述端部处，其中密封表面(14)围绕贯穿通道(5)的进入到贯穿孔(7)中的开口，并且密封表面(14)的内径小于贯穿孔(7)的内涂层(9)的内径。

Description

液压活塞机的活塞
技术领域
本发明涉及一种液压活塞机的活塞，该活塞包括活塞杆、位于活塞杆的一个端部处的球头、和安装到球头的滑靴，其中，球头包括贯穿通道，滑靴包括滑动表面端部表面和与贯穿通道的端部连通的贯穿孔，并且塑料材料布置在滑靴和球头之间的间隙中并形成贯穿孔的内涂层。
背景技术
这种活塞例如从US 2012/0148342A1中已知。
这种活塞尤其可以用于水压机中。水压机使用水作为液压流体。与油相比，水没有润滑特性，因此滑动表面之间的摩擦必须以另一种方式减少。在本案例中，球头和滑靴之间的摩擦通过塑料材料减小。
这种活塞通常以这样的方式生产，即组装活塞的滑靴和球头，并且该组件被放置在其中注射了塑料材料的工具中。为了将塑料材料引导到滑靴和球头之间的间隙中，将销插入到活塞杆中并穿过贯穿通道，直到其到达贯穿通道的开口。销上的尖端形成用于分配通过贯穿孔引入的熔融塑料的流动引导件。
这种制造活塞的方法是复杂的，并且需要非常精确地定位活塞的所有部件和工具。
发明内容
本发明的目的是促进液压活塞机的活塞的生产。
该目的的解决在于密封表面布置在贯穿通道的端部处，其中密封表面围绕贯穿通道的进入到贯穿孔中的开口，并且密封表面的内径小于贯穿孔的内涂层的内径。
以这种方式，可以从滑靴的与球头相反的一侧插入销。该销密封在密封表面上，因此熔融的塑料材料不能进入贯穿通道。然而，熔融的塑料材料可以进入滑靴和球头之间的间隙，并且还可以形成贯穿孔的内涂层。
在本发明的实施例中，密封表面是圆锥形的形状。圆锥形的形状使销容易相对于贯穿通道居中，从而使销自动处于正确的位置。此外，密封表面的圆锥形的形状允许即使在滑靴相对于活塞杆倾斜时，贯穿通道和贯穿孔之间的连接也更好。
在本发明的实施例中，密封表面的径向外径对应于内涂层的径向内径。涂层的径向内径可以等于或稍小于密封表面的径向外径。这在贯穿孔的内涂层与位于滑靴和球头之间的间隙中的塑料材料之间提供了良好的过渡。为此，销的直径等于或稍大于密封表面的直径。
在本发明的实施例中，贯穿通道包括内径减小的第一部分，其中密封表面位于第一部分的端部处。减小的内径为密封表面提供了空间。
在本发明的实施例中，贯穿通道的第二部分具有与贯穿孔相同的内径。更准确地说，贯穿孔的内涂层的内径与第二部分的内径相同。因此，液压流体可以在没有实质节流的情况下通过贯穿通道并通过贯穿孔，从而可以实现滑靴上的液压平衡。贯穿孔可以具有两个以上的所提及的部分。
在本发明的实施例中，贯穿孔包括径向内凹部，并且内涂层延伸到径向内凹部中。因此，可以实现塑料材料和滑靴之间的强制联锁。
在本发明的实施例中，径向内凹部位于滑靴的滑动表面处。这使得可以用简单的方法形成径向内凹部。
在本发明的实施例中，滑靴包括本体，其中塑料材料从间隙延伸到本体的外周。塑料材料是一体的，具有增强的机械稳定性。
在本发明的实施例中，塑料材料覆盖本体的面向活塞杆的前表面或正面。因此，在滑靴和球头之间的间隙中的塑料材料与本体外部的材料之间的连接形成在不受任何摩擦力的区域中。因此，塑料材料的这两部分之间的连接非常稳定和耐用。塑料材料可以从前表面或正面注入。
在本发明的实施例中，本体的外周包括外凹部，并且塑料材料延伸到外凹部中。因此，实现了塑料材料和滑靴的本体之间的第二形状配合。
在本发明的实施例中，外凹部位于本体的直径处，该直径大于球头的直径。凹槽所在的本体的直径越大，塑料材料与本体之间的连接就越强。
在本发明的实施例中，至少在与端部表面相反的面上加工本体外部的塑料材料。因此，可以高精度地调节滑靴在端部表面和与端部表面相反的面之间的厚度。
在本发明的实施例中，端部表面包括由陶瓷材料制成的滑动元件。该滑动元件可以在将滑靴和活塞的组件定位在注射工具中之前安装到端部表面，或者陶瓷元件可以粘接在滑靴的端部表面中。
在本发明的实施例中，滑动元件呈环的形式。因此，滑靴可以抵靠具有相当大表面的斜盘。
在本发明的实施例中，塑料材料可旋转地固定在滑靴上。因此，在塑料材料和滑靴之间没有运动。
附图说明
现在将参照附图更详细地描述本发明，其中：
图1示出了活塞的一部分的第一实施例，
图2示意性地示出了可以用于生产活塞的工具的一部分，以及
图3示出了活塞和液压机的其他部件。
具体实施方式
图1示意性地示出了液压活塞机的活塞1。液压活塞机可以是例如轴向活塞机。
活塞1包括活塞杆2、位于活塞杆2的一个端部处的球头3和安装到球头3的滑靴4。球头3包括贯穿通道5。滑靴4包括端部表面6和与贯穿通道5的一个端部连通的贯穿孔7。塑料材料8布置在滑靴4和球头3之间的间隙中，并形成贯穿孔7的内涂层9。
在液压活塞机的操作过程中，滑靴4可以相对于活塞杆2倾斜，例如，当活塞1移动到斜盘21(图3)上方时，斜盘21相对于活塞杆2的轴线倾斜。液压流体可以通过贯穿通道5和贯穿孔7供应，以在端部表面6和斜盘之间产生液压压力。端部表面6的尺寸被确定为使得滑靴4被加载有平衡的力。
滑靴4包括例如由钢或其他类似材料制成的本体10。塑料材料8具有减少摩擦的特性。塑料材料8的优选材料是PEEK(聚醚醚酮)。其他塑料材料可以选自基于聚芳醚酮的高强度热塑性塑料材料组，特别是已经命名的聚醚醚酮、聚酰胺、聚缩醛、聚芳醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚丙烯酸酯、酚醛树脂，如酚醛清漆树脂或类似物质、玻璃、石墨、聚四氟乙烯或碳，特别是呈纤维形式的，以用作填料。当使用这些材料时，可以使用水作为液压流体。
贯穿通道5包括第二部分12和直径减小的第一部分11，该第二部分具有与贯穿孔7相同的内径，更准确地说是贯穿孔7的内涂层9的内径。第一部分11比贯穿通道5的其余部分短得多，并且比第二部分12短得多。因此，流过贯穿通道5和贯穿孔7的液压流体在该位置处基本上不受到任何节流，从而可以保持端部表面6上的液压压力。
本体10包括径向内凹部13。内涂层9的塑料材料延伸到径向内凹部中，并与滑靴4的本体10形成强制联锁。径向内凹部13位于滑靴4的端部表面6处。这有助于通过机械加工制造径向内凹部13。径向内凹部13可从端部表面6接近或进入。
密封表面14形成在贯穿通道5的端部处。密封表面14围绕贯穿通道5的进入到贯穿孔7中的开口，并且密封表面14的内径小于贯穿孔7的内涂层9的内径。
如图1所示，密封表面14为圆锥形的形状。密封表面14的径向外径与内涂层9的径向内径相对应。
将参考图2说明这种结构的优点。
当生产关于图1描述的类型的活塞1时，滑靴4的本体10被组装到球头3。该组件被放置在注射工具中。销15穿过金属管22和贯穿孔7插入，直到其抵靠在密封表面14上。销15的直径等于或稍大于密封表面14的外径。在销15和本体10之间设有间隙，以便塑料材料8可以围绕贯穿孔7中的销15注射。然而，塑料材料8不能进入贯穿通道5，因为销15和密封表面14一起形成杆。当管22抵靠在端部表面6上并闭合时，内涂层9确保销15上没有侧向力，并且贯穿孔7不必非常精确，以确保闭合。
当销15具有与密封表面14基本相同的外径时，可以实现内涂层9和位于球头3和本体10之间的间隙中的塑料材料8之间的平滑过渡。
塑料材料8从该间隙延伸到本体10的外周16。塑料材料8覆盖主体的面向活塞杆2的前表面或正面17。因此，在主体10和球头3之间的间隙中的塑料材料8与主体10的圆周上的塑料材料8之间的连接在不受任何摩擦的区域中形成，使得该连接非常稳定且不磨损。管22紧靠端部表面6。塑料材料8从前表面或正面17注入。
本体10包括外凹部18，塑料材料8延伸到该外凹部中。塑料材料8在两个位置处(即在径向内凹部13处和外凹部18处)与本体10形成强制联锁或形状配合。塑料材料8相对于滑靴4的本体10保持不可旋转。
外凹部18位于本体10的直径处，该直径大于球头3的直径。因此，外凹部位于相当大的直径处，该直径对于塑料材料8相对于滑靴4的本体10的保持力是正的。
本体10外部的塑料材料8包括与端部表面6相反的面19。端部表面6可以设置有由陶瓷材料形成的滑动元件20。滑动元件20可以呈环的形式。在液压轴向活塞机的操作过程中，压力板23作用在该面19上。至少该面19被机加工，使得滑靴4在该区域中的厚度，即滑动元件20的滑动表面与该面19之间的距离，可以被高精度地调节。这使得可以对滑靴4施加均匀的压力。
如上所述，活塞杆2和球头3可以由金属材料例如钢制成，或者也可以由陶瓷材料制成。
图3示出了活塞1和液压机24的其他部件。相同的元件用相同的附图标记表示。
液压机24包括壳体25，缸筒26可旋转地被支撑在壳体25中。缸筒26包括多个缸体27。活塞1布置在缸体27中的每一个中。
缸筒26通过弹簧28作用在压力板23上。压力板23将活塞1的滑靴4保持在相对于缸筒26的旋转轴线倾斜的斜盘21上。斜盘21由不锈钢制成，并且在滑靴4抵靠的一侧上设有陶瓷片29，以使得滑靴4的滑动元件20在斜盘陶瓷上行进。
活塞1可以由钢制成，并且通过塑料材料8减少摩擦。然而，活塞可以由与塑料材料8一起使用的陶瓷材料制成。然而，当使用陶瓷材料时，陶瓷可能会在陶瓷上滑动。

Claims (15)

1.一种液压活塞机的活塞(1)，包括活塞杆(2)、位于所述活塞杆(2)的一个端部处的球头(3)、和安装到所述球头(3)的滑靴(4)，其中，所述球头(3)包括贯穿通道(5)，所述滑靴(4)包括端部表面(6)和与所述贯穿通道(5)的端部连通的贯穿孔(7)，并且塑料材料(8)布置在所述滑靴(4)和所述球头(3)之间的间隙中并形成所述贯穿孔(7)的内涂层(9)，其特征在于，密封表面(14)布置在所述贯穿通道(5)的所述端部处，其中所述密封表面(14)围绕所述贯穿通道(5)的进入到所述贯穿孔(7)中的所述开口，并且所述密封表面(14)的内径小于所述贯穿孔(7)的所述内涂层(9)的内径。
2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述密封表面(14)为圆锥形的形状。
3.根据权利要求1或2所述的活塞，其特征在于，所述密封表面(14)的径向外径至少对应于所述内涂层(9)的径向内径。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的活塞，其特征在于，所述贯穿通道(5)包括内径减小的第一部分(11)，其中所述密封表面(14)位于所述第一部分(12)的端部处。
5.根据权利要求4所述的活塞，其特征在于，所述贯穿通道(5)的第二部分(12)具有与所述贯穿孔(7)相同的内径。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的活塞，其特征在于，所述贯穿孔(7)包括径向内凹部(13)，并且所述内涂层(9)延伸到所述径向内凹部(13)中。
7.根据权利要求6所述的活塞，其特征在于，所述径向内凹部(13)位于所述滑靴(4)的所述端部表面(6)处。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的活塞，其特征在于，所述滑靴(4)包括本体(10)，其中所述塑料材料(8)从所述间隙延伸到所述本体(10)的外周(16)。
9.根据权利要求8所述的活塞，其特征在于，所述塑料材料(8)覆盖所述本体(10)的面向所述活塞杆(2)的前表面或正面(17)。
10.根据权利要求8或9所述的活塞，其特征在于，所述本体的所述外周(16)包括外凹部(18)，并且所述塑料材料(8)延伸到所述外凹部(18)中。
11.根据权利要求10所述的活塞，其特征在于，所述外凹部(18)位于所述本体(10)的直径处，所述直径大于所述球头(3)的直径。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的活塞，其特征在于，至少在与所述端部表面(6)相反的面(19)上加工所述本体(10)外部的所述塑料材料(8)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的活塞，其特征在于，所述端部表面(6)包括由陶瓷材料制成的滑动元件(20)。
14.根据权利要求13所述的活塞，其特征在于，所述滑动元件(20)呈环的形式。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的活塞，其特征在于，所述塑料材料(8)能够旋转地固定在所述滑靴(4)上。
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