CN208153437U - 一种液压气动活塞螺杆齿轮旋转缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压气动活塞螺杆齿轮旋转缸。缸筒的两侧分别安装有前端盖、后端盖，前端盖、后端盖上设置有气液进出口，前端盖、后端盖、缸套组成的缸体中穿设有主轴，主轴与前端盖、后端盖的连接处安装有主轴轴承密封组件，螺杆两端与前端盖、后端盖连接处设有螺杆轴承；螺杆穿过活塞处通过螺杆密封组件、螺杆丝母与活塞密封滑动连接；主轴穿过活塞处通过主轴密封圈与活塞密封滑动连接；螺杆丝母、螺杆密封组件、主轴密封圈与活塞固定为一体；主轴、螺杆两端分别装有主轴齿轮、螺杆齿轮。本实用新型结构简单，设计合理，体积小，易加工，传动间隙小，扭矩大，控制精度高，使用灵活方便，且成本低，实用性强。

Description

一种液压气动活塞螺杆齿轮旋转缸

技术领域

本实用新型涉及的是旋转油缸、气缸技术领域，具体涉及一种液压气动活塞螺杆齿轮旋转缸。

背景技术

目前，市场上伺服旋转油缸、气缸，普遍为活塞、活塞杆直线运动气动、液压缸，无法完成旋转功能，而旋转油缸可以满足旋转要求，但普遍采用：(1)活塞齿条结构；(2)活塞螺旋丝杠结构；(3)矩形活塞摆动结构。

其中活塞齿条结构，输出扭矩效率低，齿轮齿条结构间隙大，齿轮接触面积小，易磨损，不利于精度控制，不利于大扭矩控制，360度旋转体积大；活塞螺旋丝杆结构，由于螺旋丝杆无法密封，缸体体积必须大于两倍行程才能满足设计要求，必然造成结构复杂，加工难度大，体积大，力矩输出效率低的问题；矩形活塞摆动结构，比如摆动液压缸，无法满足360度旋转输出，矩形活塞易磨损，活塞密封易泄露，不利于持续载荷停留。

综上所述，本实用新型设计了一种新型的液压气动活塞螺杆齿轮旋转缸。其控制精度高、扭矩输出大、旋转角度控制灵活的特点在很多领域将得到广泛应用。如阀门开闭控制，使现有旋转气动头体积大幅缩小，成本降低。又如以液压、气动旋转结构替代复杂的伺服电机减速机械手关节动力结构，在防爆、水下、高温环境更有该结构实用的特性。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种液压气动活塞螺杆齿轮旋转缸，结构简单，设计合理，体积小，易加工，传动间隙小，扭矩大，控制精度高，使用灵活方便，且成本低，实用性强，易于推广使用。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：液压气动活塞螺杆齿轮旋转缸，包括前端盖、后端盖、缸筒、活塞、螺杆、主轴、螺杆丝母、螺杆密封组件、螺杆轴承、主轴轴承密封组件和气液进出口，缸筒的两侧分别安装有前端盖、后端盖，前端盖、后端盖上设置有气液进出口，前端盖、后端盖、缸套组成的缸体中穿设有主轴，主轴与前端盖、后端盖的连接处安装有主轴轴承密封组件，螺杆两端与前端盖、后端盖连接处设有螺杆轴承；螺杆穿过活塞处通过螺杆密封组件、螺杆丝母与活塞密封滑动连接；主轴穿过活塞处通过主轴密封圈与活塞密封滑动连接；螺杆丝母、螺杆密封组件、主轴密封圈与活塞固定为一体；主轴、螺杆两端分别装有主轴齿轮、螺杆齿轮；螺杆丝母与螺杆滑动旋转配合，当活塞直线往复运动时，螺杆齿轮旋转，螺杆齿轮带动主轴齿轮同步旋转，从而产生主轴往复旋转。

作为优选，所述的螺杆设置有多根，螺杆均匀穿设在活塞上，大大增加了活塞直线运动时的稳定性，螺杆产生扭矩输出时，保证活塞不会旋转。

作为优选，所述的缸筒与前端盖、后端盖的连接处设置有缸套密封圈，缸筒与活塞相接处设置有活塞密封圈。

作为优选，所述的螺杆与活塞之间设置有螺杆密封组件，

作为优选，所述活塞与主轴之间设置有主轴密封圈。

作为优选，所述的主轴与前端盖、后端盖上轴承的相接处设置有主轴轴承密封组件，起到很好的是防尘、密封，支撑固定作用。

本实用新型的有益效果：结构简单、体积小，控制方便灵活，利用活塞直线往复运动时，螺杆齿轮旋转，螺杆齿轮带动主轴齿轮同步旋转，从而产生主轴往复旋转。其中螺杆、丝母加工间隙精度，可以到轴承级别精度，成本低、易加工，多齿轮传动间隙小，寿命长，控制精度高，输出扭矩大，具有很好的使用推广价值。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：液压气动活塞螺杆齿轮旋转缸，包括前端盖1、后端盖2、缸筒3、活塞4、螺杆5、主轴6、螺杆丝母7、主轴轴承密封组件8、主轴齿轮9、螺杆轴承10、螺杆齿轮 11、螺杆密封组件13、主轴密封圈14、缸套端盖丝孔销钉15、缸套密封圈16、活塞密封圈17和气、液进出口18，缸筒的两侧通过缸套端盖丝孔销钉15分别安装有前端盖1、后端盖2，前端盖1、后端盖2上设置有气液进出口，前端盖1、后端盖2、缸筒3组成的缸体中穿设有主轴6，主轴6与前端盖1、后端盖2的连接处安装有主轴轴承密封组件8，螺杆 5两端与前端盖1、后端盖2连接处设有螺杆轴承10；螺杆5穿过活塞4 处通过螺杆密封组件13、螺杆丝母7与活塞4密封滑动连接；主轴6穿过活塞4处通过主轴密封圈14与活塞4密封滑动连接；螺杆丝母7、螺杆密封组件13、主轴密封圈14与活塞固定为一体；主轴6、螺杆5两端分别装有主轴齿轮9、螺杆齿轮11；螺杆丝母7与螺杆5滑动旋转配合，当活塞直线往复运动时，螺杆齿轮旋转，螺杆齿轮带动主轴齿轮同步旋转，从而产生主轴往复旋转。

值得注意的是，所述的螺杆5设置有多根，螺杆5均匀穿设在活塞4 上，大大增加了活塞4直线运动时的稳定性，主轴产生扭矩输出时，保证活塞不会旋转。

值得注意的是，所述的缸筒3与前端盖1、后端盖2的连接处设置有缸套密封圈16，缸筒3与活塞4两侧的相接处设置有活塞密封圈17。

此外，所述的螺杆5与活塞4之间设置有螺杆密封组件13，活塞4 与主轴6之间设置有主轴密封圈14；所述主轴6与前端盖1、后端盖2 上设置有主轴轴承密封组件8，起到很好的是防尘、密封、支撑作用。

本具体实施方式利用螺杆丝母直线运动产生螺杆旋转运动原理，成功的把活塞4与螺杆丝母7连接成整体，与活塞固定为一体的螺杆丝母7 与活塞4同步直线运动，而活塞4通过多条螺杆5的固定，使得活塞4 沿螺杆5方向只能产生直线运动，不会产生在缸筒内任意旋转。直线运动的活塞4带动固定成一体的螺杆丝母7直线运动，螺杆丝母7通过螺杆齿轮11带动主轴齿轮9旋转，从而同步带动主轴6旋转运动，由于活塞4在螺杆5上的行程长度大于一个整圈螺纹，加之齿轮变速，主轴6 就会产生大于360°的任意角度旋转，其旋转角度也可根据需要调整螺杆长短而定，且可以通过控制进液、进气量速度来调节定位主轴6的旋转角度与速度，无需减速机，控制更方便灵活。

本具体实施方式利用螺杆丝母7在螺杆5的多条螺纹上的螺旋滑动产生扭矩，直接把活塞4的液压、气动力矩传递到螺杆上，输出力巨大，该结构利用多跟螺杆，增加螺杆丝母摩擦面积，提高扭矩、寿命长，螺杆丝母、螺杆的加工间隙可以到轴承级别精度，易加工，传动间隙小，控制精度高，可利用在机械手上达到高精度角度控制。

本具体实施方式活塞运动行程就可以产生360度旋转，相较于传统的结构，没有必要设计两倍行程空间转换机构，这就使得旋转缸的结构简单、体积小，重量轻，灵活性好，控制精度高，且成本低；因其液压、气动特性，又可以用在防爆、高温、水下等特殊环境中，使其具有很好的使用推广价值，具备广阔的市场应用前景。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种液压气动活塞螺杆齿轮旋转缸，其特征在于，包括前端盖(1)、后端盖(2)、缸筒(3)、活塞(4)、螺杆(5)、主轴(6)、螺杆丝母(7)、主轴轴承密封组件(8)、主轴齿轮(9)、螺杆轴承(10)、螺杆齿轮(11)、螺杆密封组件(13)、主轴密封圈(14)和气、液进出口(18)，缸筒的两侧通过缸套端盖丝孔销钉(15)分别安装有前端盖(1)、后端盖(2)，前端盖(1)、后端盖(2)上设置有气液进出口，前端盖(1)、后端盖(2)、缸筒(3)组成的缸体中穿设有主轴(6)，主轴(6)与前端盖(1)、后端盖(2)的连接处安装有主轴轴承密封组件(8)，螺杆(5)两端与前端盖(1)、后端盖(2)连接处设有螺杆轴承(10)；螺杆(5)穿过活塞(4)处通过螺杆密封组件(13)、螺杆丝母(7)与活塞(4)密封滑动连接；主轴(6)穿过活塞(4)处通过主轴密封圈(14)与活塞(4)密封滑动连接；螺杆丝母(7)、螺杆密封组件(13)、主轴密封圈(14)与活塞固定为一体；主轴(6)、螺杆(5)两端分别装有主轴齿轮(9)、螺杆齿轮(11)；螺杆丝母(7)与螺杆(5)滑动旋转配合。

2.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述的螺杆(5)设置有多根，螺杆(5)均匀穿设在活塞(4)上。

3.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述的缸筒(3)与前端盖(1)、后端盖(2)的连接处设置有缸套密封圈(16)，缸筒(3)与活塞(4)两侧的相接处设置有活塞密封圈(17)。

4.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述的螺杆(5)与活塞(4)之间设置有螺杆密封组件(13)，活塞(4)与主轴(6)之间设置有主轴密封圈(14)；所述主轴(6)与前端盖(1)、后端盖(2)上设置有主轴轴承密封组件(8)。