CN220470342U - 一种三联增压缸用活塞杆 - Google Patents

Abstract

一种三联增压缸用活塞杆，由杆体尾段、杆体顶段、杆体Ⅲ段、杆体Ⅳ段、杆体Ⅴ段组成，杆体各段的轴径变化处设有过渡台肩和空刀槽，杆体尾段设有定位键槽，杆体顶段设有螺纹倒角，所述过渡台肩包括第一过渡台肩、第二过渡台肩、第三过渡台肩，所述的空刀槽包括第一空刀槽、第二空刀槽、第三空刀槽、第四空刀槽，所述的第一过渡台肩、第二过渡台肩、第三过渡台肩的过渡处倒角均为15度，所述的第一空刀槽、第二空刀槽、第三空刀槽、第四空刀槽的过渡处及与其相邻的杆体过渡处均为圆角，第一空刀槽与杆体的过渡处设有台肩倒角，顶段螺纹倒角为15度，本活塞杆为摩擦焊机三联增压缸配套使用，性能稳定，使用寿命长，节省安装维修时间、降低维护成本。

Description

一种三联增压缸用活塞杆

技术领域

本实用新型涉及一种三联增压缸用活塞杆，具体是为摩擦焊机增压缸配套的三联增压缸用活塞杆。

背景技术

摩擦焊接设备，采用二种相同或不同物质相对摩擦的原理进行焊接。摩擦焊机床主要用于空心管间、实心轴间的焊接；使用时，通过三联增压缸夹紧工件，由于主轴夹紧工作压力大(夹紧压力为100BAR摩擦压力为30KN顶锻压力为60KN)，且兼受夹紧与顶锻的双重压力，现有的摩擦焊机增压缸油压为150KG/CM2，载荷巨大,而配套使用的活塞杆与缸盖内孔采用H8/f9配合公差及活塞与缸体内孔接触处间隙仅为0.003mm,虽然对密封性能及居中性有更好保障，但增加运动摩擦阻力，产生的应力会更加集中作用于轴颈等相对薄弱处，因此活塞杆常发生断裂，出现故障后，因没有与该摩擦焊接设备配套的国产活塞杆，需要到国外原生产企业采购，而进口备件需要等待3—6个月，机床停机时间长，维护成本高，影响生产。

发明内容

本实用新型的目的是为摩擦焊机提供一种三联增压缸用活塞杆，该活塞杆与三联增压缸配套其使用寿命长，性能稳定，从而能节省安装维修时间、降低维护成本。

本实用新型的技术方案是：一种三联增压缸用活塞杆，活塞杆的杆体由杆体尾段、杆体顶段、杆体Ⅲ段、杆体Ⅳ段、杆体Ⅴ段组成，杆体各段的轴径变化处设有过渡台肩和空刀槽，杆体尾段设有定位键槽，杆体顶段设有螺纹倒角，所述过渡台肩包括第一过渡台肩、第二过渡台肩、第三过渡台肩，所述的空刀槽包括第一空刀槽、第二空刀槽、第三空刀槽、第四空刀槽，所述的第一过渡台肩、第二过渡台肩、第三过渡台肩的过渡处倒角均为15度，所述的第一空刀槽、第二空刀槽、第三空刀槽、第四空刀槽的过渡处及与其相邻的杆体过渡处均为圆角，第一空刀槽与杆体的过渡处设有台肩倒角，所述的顶段螺纹倒角为15度，所述定位键槽的宽度为6mm,上偏差为+0.06mm，下偏差为+0.05mm。

所述第一空刀槽过渡处的圆角，由杆体尾段向杆体顶段方向依次为圆角A、圆角B、圆角C、圆角D，圆角A、B、C、D的半径值依次为R0.25mm、R0.7mm、R0.6mm、R2mm，所述第一空刀槽与其相邻的杆体过渡处的台肩倒角为15度。

所述第二空刀槽的过渡处及与其相邻的杆体过渡处的圆角由杆体尾段向杆体顶段方向依次为圆角E、圆角F、圆角G、圆角H，圆角E、F、G、H的半径值依次为R1.5mm、R0.2 mm、R0.5 mm、R0.3 mm。

所述第三空刀槽的过渡处及与其相邻的杆体过渡处的圆角由杆体尾段向杆体顶段方向依次为圆角I、圆角J、圆角K、圆角P，圆角I、J、K、P的半径值依次为R1.2 mm、R0.2 mm、R0.5 mm、R0.3 mm。

所述第四空刀槽的过渡处及与其相邻的杆体过渡处的圆角由杆体尾段向杆体顶段方向依次为圆角L、圆角M、圆角N、圆角O，圆角L、M、N、O的半径值依次为R1 mm、R1 mm、R0.3mm、R0.3 mm。

所述杆体的表面粗糙度为Ra 0.32μm。

所述杆体Ⅲ段、杆体Ⅳ段、杆体Ⅴ段的直径与其对应的内孔配合之处，基孔制公差配合值为H8/f7，其中孔公差H8的上偏差为+0.033，下偏差为0mm,轴公差f7上偏差为-0.02，下偏差为-0.041mm。

所述杆体Ⅲ段、杆体Ⅳ段、杆体Ⅴ段的同轴度为0.002mm。

所述杆体上装有活塞Ⅰ段、活塞Ⅱ段，所述活塞Ⅰ段、活塞Ⅱ段与缸体内孔相配合部分，其接触处间隙尺寸为0.05mm～0.07mm。

本实用新型的优点是：本申请在杆体的过渡台肩处将倒角设计为15度，原配套的杆体，过渡台肩处倒角为30°Ra 0.4，本技术比原设计减小了15度，使得装配三处密封圈时易于对正，在装配过程中密封不易损坏；轴径变化处的空刀槽及与各空刀槽相邻的杆体过渡处设计为圆角，与原配套杆体中的直角相比，避免了应力集中，使活塞杆强度增加，因而延长使用寿命；活塞杆体尾部的尾段倒角设计为15度，与现有技术中的30°Ra0.32μm相比，倒角减少15度，便于装配密封圈，易于对正。在装配过程中密封不易损坏。定位键槽(1)起轴向定位作用,键槽宽度由现有技术中的6+0.12/0变更为6+0.06/+0.05，偏差范围变窄使轴向定位更精准，保证活塞的同步运动更有效。活塞杆的三段(杆体Ⅲ段、杆体Ⅳ段、杆体Ⅴ段)同轴度为0.002mm，与现有技术中的同轴度◎0.02mm相比同轴度由IT8提升至IT3共5个等级，同轴度要求提高，活塞杆在工作过程中串联三联油缸使拉力在一条线上，能避免产生分力，造成活塞杆断裂的可能性；表面粗糙度Ra，现有技术中的表面粗糙度为Ra0.4～0.8μm，本实用新型将其设计为为Ra 0.32μm，表面粗糙度指标是指零件表面微观不平度十点高度的算术平均值。表面精度提高意味着表面微观高度差超小，表面光滑能减少摩擦、减少疲劳裂纹的可能性，因此延长了零件寿命，活塞杆与端盖上导向套公差配合由原配合间隙H8/f9修改为中等配合间隙H 8/f7配合，此间隙即保证了密封性能，满足活塞移动要求，又不至造成间隙太小，增加磨损；活塞Ⅰ段、活塞Ⅱ段与其对应的缸体内孔接触处间隙尺寸，由原单边0.003mm修改为单边0.05-0.07mm，修改后可有效减少密封挤压磨损量，降低运动阻力。用本实用新型技术加工制作的三联增压缸用活塞杆与原有设备配套，性能稳定，原有三联增压缸用活塞杆使用半年就断裂了，更换了本技术的活塞杆，相同的使用条件下，现已运行1年半还完好无损，因延长了使用寿命而节省了生产安装维修时间、降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型一种三联增压缸用活塞杆的结构示意图。

图2是图1中A-A剖面图。

图3是图1中H部放大图。

图4是图1中I部放大图

图5是图1中J部放大图。

图6是图1中K部放大图。

图7是图1中L部放大图。

图8是活塞杆与三联增压缸连接关系示意图。

图中1定位键槽、2杆体尾段、3第一空刀槽、4第一过渡台肩、5第二空刀槽、6第二过渡台肩、7第三空刀槽、8第三过渡台肩、9第四空刀槽、10杆体顶段、11顶段螺纹倒角、12圆角A、13圆角B、14圆角C、15圆角D、16台肩倒角、17圆角E、18圆角F、19圆角G、20圆角H、21圆角I、22圆角J、23圆角K、24圆角L、25圆角M、26圆角N、27圆角O、28尾部端盖、29活塞Ⅱ段、30缸体、31活塞Ⅰ段、32活塞杆、33杆体Ⅲ段、34杆体Ⅳ段、35杆体Ⅴ段、36圆角P。

具体实施方式

实施1

本实用新型涉及的三联增压缸用活塞杆是为摩擦焊机三联增压缸配套用的活塞杆，该活塞杆是对原有配套用活塞杆的改进，改进后使活塞杆发生断裂的缺点得到改善，如图1所示，本技术方案是由杆体尾段2、杆体顶段10、杆体Ⅲ段33、杆体Ⅳ段34、杆体Ⅴ段35组成，杆体各段的轴径变化处设有过渡台肩和空刀槽，杆体尾段设有定位键槽1，杆体顶段设有螺纹倒角11，所述过渡台肩包括第一过渡台肩4、第二过渡台肩6、第三过渡台肩8，所述的空刀槽包括第一空刀槽3、第二空刀槽5、第三空刀槽7、第四空刀槽9，所述的第一过渡台肩、第二过渡台肩、第三过渡台肩的过渡处倒角均为15度，所述的第一空刀槽、第二空刀槽、第三空刀槽、第四空刀槽的过渡处及与各空刀槽相邻的杆体过渡处均为圆角，第一空刀槽与杆体的过渡处设有台肩倒角16，所述的顶段螺纹倒角11为15度，所述定位键槽1的宽度为6mm,上偏差为+0.06mm，下偏差为+0.05mm。

实施2

本方案在是实施1的基础上，对第一空刀槽3的过渡处及与其相邻的杆体过渡处的圆角和台肩倒角的改进，如图3所示，图3是图1中H部放大图，由杆体尾段向杆体顶段方向的圆角和台肩倒角依次为圆角A12、圆角B13、圆角C14、圆角D15和台肩倒角16,圆角A、B、C、D的半径值依次为R0.25mm、R0.7mm、R0.6mm、R2mm，台肩倒角为15度。

实施3

本方案在是实施1的基础上，对第二空刀槽5的过渡处及与其相邻的杆体过渡处的圆角的改进，如图5所示，图5是图1中J部放大图，由杆体尾段向杆体顶段方向的圆角依次为圆角E17、圆角F18、圆角G19、圆角H20，圆角E、F、G、H的半径值依次为R1.5mm、R0.2 mm、R0.5mm、R0.3 mm。

实施4

本方案在是实施1的基础上，对第三空刀槽7的过渡处及与其相邻的杆体过渡处的圆角的改进，如图6所示，图6是图1中K部放大图，图中由杆体尾段向杆体顶段方向的圆角依次为圆角I21、圆角J22、圆角K23、圆角P36，圆角I、J、K、P的半径值依次为R1.2 mm、R0.2 mm、R0.5 mm、R0.3 mm。

实施5

本方案在是实施1的基础上，对第四空刀槽9的过渡处及与其相邻的杆体过渡处的改进，如图7所示，图7是图1中L部放大图，所述第四空刀槽9的过渡处及与其相邻的杆体过渡处由杆体尾段向杆体顶段方向的圆角依次为圆角L24、圆角M25、圆角N26、圆角O27，圆角L、M、N、O的半径值依次为R1 mm、R1 mm、R0.3 mm、R0.3 mm。

实施6

本方案在是实施1的基础上，对杆体的表面粗糙度的改进，所述杆体的表面粗糙度为Ra 0.32μm，现有技术中的表面粗糙度为Ra0.4～0.8μm，本实用新型将表面精度提高，表面光滑能减少摩擦、减少疲劳裂纹的可能性，因此延长了零件寿命。

实施7

本方案在是实施1的基础上，对杆体与相配合部分孔的公差配合值和同轴度的改进，参见图8，所述杆体Ⅲ段33、杆体Ⅳ段34、杆体Ⅴ段35的直径与其对应的内孔配合之处，基孔制公差配合值为H8/f7，其中孔公差H8的上偏差为+0.033，下偏差为0mm,轴公差f7上偏差为-0.02，下偏差为-0.041mm。所述活塞杆的杆体Ⅲ段33、杆体Ⅳ段34、杆体Ⅴ段35的同轴度为0.002mm。

实施8

本方案在是实施1的基础上，对活塞与缸体内孔配合间隙的改进。见图8所示，所述的活塞杆上装有活塞Ⅰ段31、活塞Ⅱ段29，该活塞Ⅰ段、活塞Ⅱ段与缸体内孔相配合部分，其接触处间隙尺寸为0.05mm～0.07mm。

Claims (9)

1.一种三联增压缸用活塞杆，活塞杆由杆体尾段(2)、杆体顶段(10)、杆体Ⅲ段(33)、杆体Ⅳ段(34)、杆体Ⅴ段(35)组成，杆体各段的轴径变化处设有过渡台肩和空刀槽，杆体尾段设有定位键槽(1)，杆体顶段设有螺纹倒角(11)，所述过渡台肩包括第一过渡台肩(4)、第二过渡台肩(6)、第三过渡台肩(8)，所述的空刀槽包括第一空刀槽(3)、第二空刀槽(5)、第三空刀槽(7)、第四空刀槽(9)，其特征在于：所述的第一过渡台肩、第二过渡台肩、第三过渡台肩的过渡处倒角均为15度，所述的第一空刀槽、第二空刀槽、第三空刀槽、第四空刀槽的过渡处及与其相邻的杆体过渡处均为圆角，第一空刀槽与杆体的过渡处设有台肩倒角(16)，所述的顶段螺纹倒角(11)为15度，所述定位键槽(1)的宽度为6mm,上偏差为+0.06mm，下偏差为+0.05mm。

2.根据权利要求1所述的一种三联增压缸用活塞杆，其特征在于：所述第一空刀槽(3)的过渡处的圆角，由杆体尾段向杆体顶段方向依次为圆角A(12)、圆角B(13)、圆角C(14)、圆角D(15)，圆角A、B、C、D的半径值依次为R0.25mm、R0.7mm、R0.6mm、R2mm，所述第一空刀槽(3)与其相邻的杆体过渡处的台肩倒角(16)为15度。

3.根据权利要求1所述的一种三联增压缸用活塞杆，其特征在于：所述第二空刀槽(5)的过渡处及与其相邻的杆体过渡处的圆角由杆体尾段向杆体顶段方向依次为圆角E(17)、圆角F(18)、圆角G(19)、圆角H(20)，圆角E、F、G、H的半径值依次为R1.5mm、R0.2 mm、R0.5mm、R0.3 mm。

4.根据权利要求1所述的一种三联增压缸用活塞杆，其特征在于：所述第三空刀槽(7)的过渡处及与其相邻的杆体过渡处的圆角由杆体尾段向杆体顶段方向依次为圆角I(21)、圆角J(22)、圆角K(23)、圆角P(36)，圆角I、J、K、P的半径值依次为R1.2 mm、R0.2 mm、R0.5mm、R0.3 mm。

5.根据权利要求1所述的一种三联增压缸用活塞杆，其特征在于：所述第四空刀槽(9)的过渡处及与其相邻的杆体过渡处的圆角由杆体尾段向杆体顶段方向依次为圆角L(24)、圆角M(25)、圆角N(26)、圆角O(27)，圆角L、M、N、O的半径值依次为R1 mm、R1 mm、R0.3 mm、R0.3 mm。

6.根据权利要求1所述的一种三联增压缸用活塞杆，其特征在于：所述杆体的表面粗糙度为Ra 0.32μm。

7.根据权利要求1所述的一种三联增压缸用活塞杆，其特征在于：所述杆体Ⅲ段(33)、杆体Ⅳ段(34)、杆体Ⅴ段(35)的直径与其对应的内孔配合之处，基孔制公差配合值为H8/f7，其中孔公差H8的上偏差为+0.033，下偏差为0mm,轴公差f7上偏差为-0.02，下偏差为-0.041mm。

8.根据权利要求1所述的一种三联增压缸用活塞杆，其特征在于：所述杆体Ⅲ段(33)、杆体Ⅳ段(34)、杆体Ⅴ段(35)的同轴度为0.002mm。

9.根据权利要求1所述的一种三联增压缸用活塞杆，其特征在于：所述杆体上装有活塞Ⅰ段(31)、活塞Ⅱ段(29)，所述活塞Ⅰ段、活塞Ⅱ段与缸体内孔相配合部分，其接触处间隙尺寸为0.05mm～0.07mm。