一种低摩擦静压油膜导向液压缸的制作方法

本发明属于机械传动专业领域。通过改变优化液压缸活塞和导向套的结构形式，减小了液压缸因密封元件而造成的摩擦，提高了液压缸的运动稳定性和动态响应性，延长了液压缸的工作寿命，适应于液压缸技术领域。

背景技术：

现有的液压缸的活塞与缸体接触面积较大，造成两者之间存在较大的摩擦了，较大的接触面积也不利于散热，影响了液压缸动态性能和工作的稳定性。同时，为防止液压油的泄漏，液压缸的导向套和活塞杆之间多采用密封件密封，这种密封结构使得活塞杆运动时的摩擦阻力增大，导致液压缸的动态性能降低，使得其工作寿命大大缩短。常见的静压支承液压缸普遍采用矩形油腔结构，这种结构承载能力小，易磨损，而且单个油腔的压力过于集中，不利于液压缸活塞杆及活塞的纠偏。

在这种背景之下，静压支承液压缸能很好的完成上面提出的传动要求，使其成为现代机械传动的重要研究方向。针对现有静压支承液压缸技术的不足，摩擦力大，工作寿命短，动态性能和工作稳定性低的问题。从活塞和导向套的设计、结构改进等方面入手，对液压缸所用活塞和导向套进行了较系统和深入的研究。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服上述现有静压支承液压缸技术存在的不足之处，而设计了一种低摩擦静压油膜导向液压缸，它具有摩擦力小、磨损小，动态性能和工作稳定性高，工作寿命长，利于活塞的纠偏，结构简单，易于拆装的特点。

本发明是一种低摩擦静压油膜导向液压缸，其中包括在活塞与液压缸内壁的接触处采用顺锥结构活塞，所述活塞是一种顺锥结构（活塞两端设计小于1°的锥度）的活塞，利用静压轴承原理，在活塞与液压缸体内壁之间的间隙产生油膜，将活塞浮起，有效地减少了活塞与缸体内壁之间的摩擦。在活塞杆与液压缸上缸盖处采用开设有工字形油槽的导向套。所述的导向套的内壁上均匀开设有四个工字形的油槽，其中，沿轴向布置的称为轴向油槽，沿轴向布置的称为轴向油槽。每个工字形油槽中间位置开设有进油口，在工字形油槽的一侧开设有环形卸油槽，在环形卸油槽底部开设有泄油孔。

活塞与缸体内壁采用间隙密封；活塞杆与导向套之间的间隙为15-30μm；活塞杆与上缸盖采用密封圈密封。

有益效果

它具有摩擦力小、磨损小，动态性能和工作稳定性高，工作寿命长，利于活塞的纠偏，结构简单，易于拆装的特点。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为低摩擦静压油膜导向液压缸的示意图。

图2为顺锥活塞的剖视图。

图3为导向套的结构示意图。

图4为导向套内壁展开的示意图。

图5为静压支承导向套供油系统工作原理的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明的结构组成如图1、图2、图3、图4所示。本发明是一种低摩擦静压油膜导向液压缸，其中包括在活塞与液压缸内壁的接触处采用顺锥结构活塞，所述活塞（5）是一种顺锥结构（活塞两端设计小于1°的锥度）的活塞，利用静压轴承原理，在活塞与液压缸体内壁之间的间隙产生油膜，将活塞浮起，有效地减少了活塞与缸体内壁之间的摩擦。在活塞杆与液压缸上缸盖处采用开设有工字形油槽的导向套。所述的导向套（7）的内壁上均匀开设有四个工字形的油槽（10），其中，沿轴向布置的称为轴向油槽，沿轴向布置的称为轴向油槽。每个工字形油槽中间位置开设有进油口（12），在工字形油槽的一侧开设有环形卸油槽（9），在环形卸油槽底部开设有泄油孔（11）。

本发明的工作原理如下，在系统工作前，溢流阀（4）处于卸荷状态，电动机（2）启动后，液压泵（3）开始供油，当液压泵的供油压力稳定后，调定溢流阀的压力略高于工作压力，液压油经单向阀（5），滤油器（6），精滤油器（7），可变节流阀（9），节流阀（12）开始向静压油腔供油，当静压腔达到一定压力后，将活塞杆浮起，液压油经导向套一侧的泄油孔回流到油箱（1）完成工作循环，此时启动液压缸开始工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述说明的限制，上述说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

技术总结
本发明是一种低摩擦静压油膜导向液压缸，其中包括顺锥活塞，工字形油槽导向套，活塞杆，缸体，上下缸盖。本发明分别在活塞与液压缸内壁的接触处采用顺锥结构活塞，在活塞杆与液压缸上缸盖处采用开设有工字形油槽的导向套。两种结构相结合，利用液体静压支承密封，极大的减小了摩擦，提高了运动部件的运动稳定性和动态响应性，可靠性高，寿命长，有利于活塞的纠偏，结构简单，易于拆装。

技术研发人员：邵俊鹏;李景钵;孙桂涛;刘亚楠
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2017.05.03
技术公布日：2017.08.04