CN116950832A - 一体式油缸缸体、油缸组合件及油缸缸体加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压传动和控制技术领域，涉及液压马达技术研究领域，具体是一体式油缸缸体、油缸组合件及油缸缸体加工方法，一体式油缸缸体，包括：同轴设置的缸体和球铰结构；所述缸体上轴向设置有弹簧孔；所述球铰结构上轴向设置有用于连接转轴的转轴孔；所述弹簧孔和转轴孔同轴设置；所述缸体和球铰结构一体成型。本发明油缸缸体与球铰结构一体化，简化了油缸组合件构造，提高了油缸的加工、装配精度；同时，保证了球铰与油缸之间高度同心且消除了原本影响性能的油缸与球铰之间的间隙，使油缸组合件围绕正常的工作轨迹。

Description

一体式油缸缸体、油缸组合件及油缸缸体加工方法

技术领域

本发明属于液压传动和控制技术领域，涉及液压马达技术研究领域，具体是一体式油缸缸体、油缸组合件及油缸缸体加工方法。

背景技术

柱塞马达是现代液压传动中使用最广的液压元件之一，柱塞马达的工作原理是当压力油经配油盘的窗口进入缸体的柱塞孔时，柱塞在压力油的作用下向外延伸，柱塞紧贴一个斜盘产生作用力使得柱塞对缸体中心产生一个转矩，带动马达轴逆时针方向旋转；液压油缸性能的好坏直接影响液压马达的使用性能。

液压油缸是实现各种性能的关键部位之一，液压油缸是将液压能转化成机械能的做直线往复运动(或摆动运动)液压执行元件；它结构简单、工作可靠，用它来做往复运动时，运动平稳，因此在各个机械的液压系统中得到广泛运用，现在运用最广泛的为柱塞式液压油缸，柱塞式液压油缸为一个单作用式液压缸，靠液压力实现一个方向的运动，柱塞回程要靠弹簧力、其他外力推动或者柱塞的自重，例如，在进油口往液压油缸输入一定压力的压力油，柱塞在油压效果下往外推出，当其回来时是在外力的效果下完成回程，假如柱塞缸是垂直放置的话，那么能够借助其本身的重力回程，有时候也依靠弹簧力等其他外力实现回程。

因为在高频次、髙负载工况下，一直做往复运动，其运动过程中，一直处于受力的状况，从而，柱塞油缸有着输出动力大，幅度小的特点，从而要求液压油缸有着高精度装配要求。现有技术中一般采用球铰、卡盘、油缸为分体式装配方式，如图2所示现有技术中常见的油缸组合件，此油缸组合件由油缸缸体1、柱塞部件2、卡盘球铰组合件3、顶针4、垫圈5、弹簧6、孔用弹性挡圈7组成，此装置中，球铰与油缸之间存在间隙，这种间隙偏离原始轨迹，导致油缸工作行程不连续，出现严重的窜动现象，这种现象严重影响油缸组合件的使用性能，从而影响马达的整体性能。因此如何控制马达和油缸的装配间隙问题使油缸组合件在正常的工作轨迹运动更为重要。

发明内容

本发明基于现有技术中存在的问题，提出了一体式油缸缸体、油缸组合件及一体式油缸缸体加工方法，

所述一体式油缸缸体，包括：

同轴设置的缸体和球铰结构；

所述缸体上轴向设置有弹簧孔；

所述球铰结构上轴向设置有用于连接转轴的转轴孔；

所述弹簧孔和转轴孔同轴设置；

所述缸体和球铰结构一体成型。

在上述方案的基础上，所述球铰结构的一端外壁向内缩颈形成弧形安装部。

在上述方案的基础上，所述转轴孔的直径小于弹簧孔的直径。

在上述方案的基础上，所述转轴孔内壁设有与转轴上的花键相配合的花键槽。

在上述方案的基础上，还包括：在所述缸体上沿转轴孔轴向设置的多个第一柱塞孔。

油缸组合件，使用所述的一体化油缸缸体，还包括：

套设在所述球铰结构上用于配合缸体的卡盘；

所述卡盘上设置有与多个第一柱塞孔一一对应的第二柱塞孔；

设置在第一柱塞孔内的与卡盘装配的柱塞部件；

和设置在弹簧孔内的弹簧。

在上述方案的基础上，还包括：设置在弹簧孔远离转轴孔一端用于对弹簧进行轴向限位的孔用弹性挡圈。

在上述方案的基础上，还包括：在所述弹簧的两端分别设置的第一垫圈和第二垫圈；

所述第一垫圈设置在球铰结构和弹簧的一端之间；

所述第二垫圈设置在弹簧的另一端和孔用弹性挡圈之间。

一体式油缸缸体的加工方法，用于加工所述的一体式油缸缸体，具体包括以下步骤：

(1)采用车床分别车出球铰结构和缸体；

(2)用金属AB胶或者螺栓将球铰结构和缸体配合装配为一体化结构；

(3)再加工装配过程要求球铰与油缸缸体高度同心，同时去除顶针。

与现有的技术的装置相比，本发明装置油缸缸体与球铰结构一体化，简化了油缸组合件构造，提高了油缸的加工、装配精度；同时保证了球铰与油缸之间高度同心且消除了影响性能的油缸与球铰之间的间隙，使油缸组合件围绕正常的工作轨迹，工作行程正常化。本发明的装置及加工方法，实现了球铰结构和油缸缸体一体化，并具有多种加工方式。

附图说明

图1为本发明实施例1中一体式油缸缸体的结构示意图；

图2为本发明背景技术中现有技术中油缸组合件的结构示意图；

图3为本发明实施例1中一体式油缸缸体的剖视图(示出弹簧孔)；

图4为本发明实施例2中一体式油缸缸体的结构示意图(示出卡盘)；

图5为本发明实施例2中油缸组合件的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

实施例1

如图1所示，本发明提供一体式油缸缸体，包括同轴设置的缸体1和球铰结构2，所述球铰结构2内部设置用于有用于连接转轴的转轴孔3，所述缸体1内部设置有与转轴孔3同轴的用于放置弹簧4的弹簧孔5；所述缸体1和球铰结构2一体成型，所述球铰结构2的一端外壁向内缩颈形成用于与卡盘8配合的弧形安装部2-1，卡盘8装配在弧形安装部2-1上。

特别的是，如图3所示，缸体1和球铰结构2为一体成型；而现有技术中普遍存在的球铰和油缸是分开的。

具体的，转轴孔3的直径小于弹簧孔5的直径，形成阶梯孔以限位弹簧。

转轴孔3内壁设有与转轴上的花键(图中未示出)相配合的花键槽，转轴(未示出)通过花键带动缸体1和球铰结构2旋转。

作为一个具体的实施方式，还包括：在所述缸体1的沿转轴孔3轴向设置的用于安装柱塞部件6的多个第一柱塞孔7。

实施例2

一种油缸组合件，如图4-5所示，采用实施例1中的一体式油缸缸体，具体的，还包括：套设在球铰结构2上用于配合缸体1的卡盘8(卡盘的作用等同于回程盘)、所述卡盘8上设置有与多个第一柱塞孔7一一对应的第二柱塞孔12、设置在第一柱塞孔7内的柱塞部件6(卡盘8与柱塞部件6装配使用)、设置在弹簧孔5内的弹簧4以及设置在弹簧孔5一端用于对弹簧4进行轴向限位的孔用弹性挡圈11(在本实施方式中孔用弹性挡圈11的厚度为2.5cm，可根据型号要求进行适应性选择)；具体的，孔用弹性挡圈11嵌入缸体1起到对弹簧4的轴向限位作用，防止零部件窜动。

其中，卡盘8的作用是控制柱塞部件6的运动,使其能够顺畅地工作。当柱塞部件6向前移动时,卡盘8会向后移动,从而使液体能够顺畅地流动。当柱塞部件6向后移动时,卡盘8会向前移动,从而使液体能够顺畅地流回进口。

作为一个具体的实施方案，还包括：设置在弹簧4的两端分别设置有第一垫圈9和第二垫圈10，第一垫圈9设置在球铰结构2底面和弹簧4之间，第二垫圈10设置在弹簧4和孔用弹性挡圈11之间；

在柱塞式液压油缸高频次、高负载的工况下，柱塞马达的往复运动需要马达高精度的装配要求，液压油缸零部件的制造精度和密封摩擦力的大小影响马达的最低启动压力；加工精度低，球铰结构2与缸体1之间有间隙，也会让油缸在预先设定的最低稳定速度下，满负荷运动时出现爬行现象；如果是比较低的加工精度，不能确保油缸的零件有充足的抗压强度、弯曲刚度和耐用度；零部件数量多、构造比较复杂，马达在作业过程中会频繁出现事故；

为了克服此问题，提出实施例3的加工方法，直接车出一体化油缸，而不是分别车出油缸和球铰。在加工好一体式油缸缸体后，使用压力机配合专用工装装配第一垫圈9、第二垫圈10、弹簧4、孔用弹性挡圈11，柱塞部件6的滑靴与卡盘8的孔配合，卡盘8配合缸体1，柱塞部件6的柱塞装配到缸体1的柱塞孔7中。

实施例3

一体式油缸缸体的加工方法，用于加工实施例1中的一体式油缸缸体，具体采用一体化加工的方式，包括以下步骤：

如图1所示，

(1)车床车出一体式缸体1和球铰结构2，加工中心加工柱塞孔7、转轴孔4和弹簧孔6，拉刀拉出花键配合主轴花键；

(2)带有球铰结构2的缸体1，球铰结构2与缸体1同心，消除球铰结构2与缸体1之间的间隙，去除单独的球铰与顶针；

或者

分别加工并粘接装配的方法进行加工，包括以下步骤：

(1)车床分别车出球铰结构2和缸体1；

(2)球铰结构2和缸体1配合装配，用金属AB胶粘成一体化油缸；

(3)再加工装配过程要求球铰与油缸缸体高度同心(去除顶针，避免顶针断裂造成马达不转的故障发生)。

或者

采用分别加工并通过螺栓配合装配的方法进行加工，包括以下步骤：

(1)车床分别车出球铰结构2和缸体1；

(2)球铰结构2和缸体1分别加工安装孔；

(3)球铰结构2和缸体1用螺栓配合装配(螺栓强度高，不易断裂，去除顶针以螺栓代替，提高油缸寿命)。

使用本实施例的装置及方法，在确保液压油缸性能的前提之下，尽量避免零件总数，简单化构造，油缸缸体与球铰一体化，取消顶针与单独的球铰，简化了油缸的构造，提高了油缸的加工、装配精度；此结构相对比于市场上传统的分体式油缸和球铰，将球铰结构与油缸缸体合二为一，保证了球铰结构与油缸缸体之间高度同心且消除了油缸缸体与球铰结构之间的间隙，使油缸组合件围绕正常的工作轨迹。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一体式油缸缸体，其特征在于，包括：

同轴设置的缸体(1)和球铰结构(2)；

所述缸体(1)上轴向设置有弹簧孔(5)；

所述球铰结构(2)上轴向设置有用于连接转轴的转轴孔(3)；

所述弹簧孔(5)和转轴孔(3)同轴设置；

所述缸体(1)和球铰结构(2)一体成型。

2.根据权利要求1所述的一体式油缸缸体，其特征在于，所述球铰结构(2)的一端外壁向内缩颈形成弧形安装部(2-1)。

3.根据权利要求1所述的一体式油缸缸体，其特征在于，所述转轴孔(3)的直径小于弹簧孔(5)的直径。

4.根据权利要求1所述的一体式油缸缸体，其特征在于，所述转轴孔(3)内壁设有与转轴上的花键相配合的花键槽。

5.根据权利要求1所述的一体式油缸缸体，其特征在于，还包括：在所述缸体(1)上沿转轴孔(3)轴向设置的多个第一柱塞孔(7)。

6.油缸组合件，其特征在于，使用权利要求1-5任一项所述的一体化油缸缸体，还包括：

套设在所述球铰结构(2)上用于配合缸体(1)的卡盘(8)；

所述卡盘(8)上设置有与多个第一柱塞孔(7)一一对应的第二柱塞孔(12)；

设置在第一柱塞孔(7)内的与卡盘(8)装配的柱塞部件(6)；

和设置在弹簧孔(5)内的弹簧(4)。

7.根据权利要求6所述的油缸组合件，其特征在于，还包括：设置在弹簧孔(5)远离转轴孔(3)一端用于对弹簧(4)进行轴向限位的孔用弹性挡圈(11)。

8.根据权利要求7所述的一体式油缸缸体，其特征在于，还包括：在所述弹簧(4)的两端分别设置的第一垫圈(9)和第二垫圈(10)；

所述第一垫圈(9)设置在球铰结构(2)和弹簧(4)的一端之间；

所述第二垫圈(10)设置在弹簧(4)的另一端和孔用弹性挡圈(11)之间。

9.一体式油缸缸体的加工方法，其特征在于，用于加工权利要求1-5任一项所述的一体式油缸缸体，具体包括以下步骤：

(1)采用车床分别车出球铰结构(2)和缸体(1)；

(2)用金属AB胶或者螺栓将球铰结构(2)和缸体(1)配合装配为一体化结构；

(3)再加工装配过程要求球铰与油缸缸体高度同心，同时去除顶针。