螺旋摆动油缸的制作方法

本实用新型涉及液压驱动技术领域，具体是指一种螺旋摆动油缸。

背景技术：

摆动主要有叶片式、齿轮齿条式和螺旋式，其在工业上有广泛的应用，叶片式摆动，由于其结构特点，最大的弱点是泄漏较大、不能在很低的转速下工作，机械特性较软，即当负载增加时转速将迅速降低；齿轮齿条式，外形尺寸大、占用空间较多；螺旋式摆动是利用螺旋花键啮合传递运动的一种，这种由最紧凑的结构实现较高的扭矩输出、高承载能力、抗冲击、零泄漏、安装灵活，因此被广泛应用凿岩台车、环卫车辆、高空作业平台、太阳能跟踪装置、混凝土输送车等要求有限旋转运动且要大扭矩的领域，随着工业的发展，对摆动的要求也越来越高，中国专利cn106151151b公告了一种具有轴向力补偿功能的螺旋摆动，包括端盖、滚子轴承、油口、缸体、活塞、轴、密封圈，活塞通过其外侧的多头外螺旋花键与缸体的多头内螺旋花键啮合，内侧的多头内螺旋花键与输出轴的多头外螺旋花键啮合，活塞的一端与缸体间隙配合并利用密封圈隔开缸体两侧容腔，另一端则与输出轴间隙配合并利用密封圈隔开输出轴两侧容腔，使得活塞在液压力驱动下能够轴向往复运动；活塞在其两侧液压力压差的作用下沿轴向运动，由于内外螺旋花键的啮合，迫使轴绕中心转动；端盖和轴通过螺纹连接，并加密封圈密封，端盖和缸体之间安装用于支撑的圆锥滚子轴承，并在滚子轴承两侧、端盖和缸体之间加密封圈，形成一个独立的轴向力补偿腔；输出轴的另一端和缸体之间安装用于支撑作用的圆锥滚子轴承，并且在输出轴和缸体之间安装密封圈；在活塞两侧的两个密封腔中，距离轴向力补偿腔较远的一个密封腔和轴向力补偿腔具有一致的油压，用于平衡输出轴的轴向力，上述专利的缺点是：一是上述专利中端盖和缸体之间安装用于支撑的圆锥滚子轴承，输出轴的另一端和缸体之间安装用于支撑作用的圆锥滚子轴承，滚子轴承占用空间大、承载能力相对较差、噪音大、寿命短，整个油缸受滚子轴承限制，占地面积大；二是上述专利中输出轴与缸体之间安装密封圈，活塞的一端与缸体间隙配合并利用密封圈隔开缸体两侧容腔，但是常见的密封圈一体成型，由橡胶制成，材质较软，结构强度较低，承受能力弱，在使用过程受液压油的挤压，密封圈各处受的压力不同，变形程度不同，十分容易漏油，密封性不好，使用寿命短。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术不足，提供一种结构紧凑、承载能力大、寿命长、强度高、密封性好的螺旋摆动油缸。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种螺旋摆动油缸，包括端盖、油口、缸体、活塞和输出轴，所述活塞的外齿圈与缸体内齿圈相啮合，活塞的内齿圈与输出轴的外齿圈相啮合，所述输出轴与端盖固定连接，其特征在于：设有端盖滑动轴承、单向密封圈、活塞外滑动轴承和活塞内滑动轴承，所述端盖和缸体内壁之间设有端盖滑动轴承，所述端盖滑动轴承内圈与端盖相抵触，外圈与缸体内壁相抵触，所述端盖滑动轴承与端盖之间设有单向密封圈，所述单向密封圈套在端盖上，单向密封圈外圈与缸体内壁相抵触，以利于通过在端盖和缸体之间设置滑动轴承，使得整体结构紧凑、承载能力大、内泄漏小、效率高，所述活塞和缸体之间设有活塞外滑动轴承，所述活塞外滑动轴承内圈与活塞外壁相抵触，外圈与缸体内壁相抵触，活塞和输出轴之间设有活塞内滑动轴承，所述活塞内滑动轴承外圈与活塞内壁相抵触，内圈与输出轴外壁相抵触，以利于通过活塞外滑动轴承和活塞内滑动轴承，提高整体结构的承载能力，输出更大的扭矩。

本实用新型所述活塞外滑动轴承至少一侧设有外双向密封圈，外双向密封圈内壁与活塞外壁相抵触，外双向密封圈外壁与缸体内壁相抵触，所述外双向密封圈包括密封圈本体，所述活塞内滑动轴承至少一侧设有内双向密封圈，内双向密封圈内壁与输出轴外壁相抵触，内双向密封圈外壁与活塞内壁相抵触，所述内双向密封圈包括密封圈本体，所述密封圈本体外周边轴向向上设有上凸台，上凸台下端面与密封圈本体固定连接，上凸台与密封圈本体上端面形成上凹槽，所述密封圈本体外周边轴向向下设有下凸台，下凸台上端面与密封圈本体固定连接，上凸台与密封圈本体下端面形成下凹槽，所述上凹槽和下凹槽内分别设有相配合的挡圈，以利于使用时，液压油对挡圈进行挤压，挡圈受到挤压后，一方面向外侧挤压上凸台和下凸台，另一方面挤压密封圈本体，将液压油对挡圈的轴向压力转变成对密封圈本体的径向压力，使得上凸台和下凸台外表面向外挤压，密封圈本体内侧向内挤压，从而保证密封圈本体与被密封机构之间无间隙，密封性好。

本实用新型所述活塞外滑动轴承至少一侧设有外双向密封圈，外双向密封圈内壁与活塞外壁相抵触，外双向密封圈外壁与缸体内壁相抵触，所述外双向密封圈包括密封圈本体，所述活塞内滑动轴承至少一侧设有内双向密封圈，内双向密封圈内壁与输出轴外壁相抵触，内双向密封圈外壁与活塞内壁相抵触，所述内双向密封圈包括密封圈本体，所述密封圈本体内周边轴向向上设有上凸圈，上凸圈下端面与密封圈本体固定连接，上凸圈与密封圈本体上端面形成上凹槽，所述密封圈本体内周轴向向下设有下凸圈，下凸圈上端面与密封圈本体固定连接，下凸圈与密封圈本体下端面形成下凹槽，所述上凹槽和下凹槽内分别设有相配合的挡圈，以利于使用时，液压油对挡圈进行挤压，挡圈受到挤压后，上凹槽内的挡圈向下和向内挤压密封圈本体，下凹槽内的挡圈向上和向内挤压密封圈本体，由此挡圈之间的密封圈本体向外凸起，上凸圈和下凸圈向内挤压，从而保证密封圈本体与被密封机构之间无间隙，密封性好。

本实用新型所述挡圈上设有开口，所述挡圈两端呈倾斜状，所述挡圈两端相叠加抵靠，以利于挡圈受挤压被撑开，挡圈两端错开，挡圈两端的端部可搭靠在一起维持一个圆环，挡圈的直径可受液压油压力大小而变化，挡圈挤压密封圈本体，从而带动密封圈本体随液压油压力大小而形变，挡圈增加了密封圈本体的强度，同时提高了双向密封圈的密封性。

本实用新型所述单向密封圈，包括单向密封圈本体，所述单向密封圈本体一端端面外侧设有径向向外延伸的外凸圈，所述单向密封圈本体一端端面内侧设有径向向内延伸的内凸圈，所述外凸圈的外侧呈倾斜状，所述内凸圈的内侧呈倾斜状，所述外凸圈和内凸圈分别与密封圈本体固定连接，所述外凸圈内侧、内凸圈外侧和单向密封圈本体之间形成环形的凹槽，所述凹槽内设有张紧条，以利于单向密封圈与端盖套接后，液压油挤压凹槽内的张紧条，张紧条受到挤压，张紧条外侧和内侧分别挤压凹槽内壁，凹槽两侧的外凸圈和内凸圈分别向外和向内膨胀，内凸圈向内鼓起与端盖紧密接触，无缝隙，外凸圈向外鼓起与缸体内壁紧密接触，无缝隙，实现了密封圈将端盖与缸体内壁的良好密封。

本实用新型所述张紧条呈长条状，以利于张紧条与凹槽配合并嵌入凹槽内，张紧条两端相抵触，在张紧条受到液压油挤压后，张紧条会张紧，张紧条在液压油的挤压下向外和向内撑起外凸圈和内凸圈，将单向密封圈与端盖和缸体内壁之间的间隙填充，密封性好。

本实用新型所述张紧条截面呈井字形，所述张紧条的四个棱上分别设有截面呈圆形的凸起，以利于单向密封圈与端盖套接时，张紧条的中间受到液压油的挤压，张紧条棱上的凸起挤压外凸圈和内凸圈，外凸圈向外膨胀，内凸圈向内膨胀，将单向密封圈与端盖和缸体内壁之间的间隙填充，密封性好。

本实用新型所述端盖包括左端盖和右端盖，所述输出轴两端分别与左端盖和右端盖固定连接，所述缸体左端面和右端面分别设有推力挡圈，所述缸体经推力挡圈与左端盖或右端盖相连接，以利于通过挡圈放在缸体端面和端盖端面之间，加强缸体与端盖之间的密封性，防止液压油泄漏。

本实用新型所述左端盖和缸体左端面以及右端盖和缸体右端面分别设有防尘密封圈，以利于在输出轴带动左端盖和右端盖运动时，防止灰尘进入缸体内。

本实用新型由于采用上述结构，具有结构紧凑、承载能力大、寿命长、强度高、密封性好等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中外双向密封圈或内双向密封圈的一种结构示意图。

图3是本实用新型图2中密封圈本体的俯视图。

图4是本实用新型中外双向密封圈或内双向密封圈的另一种结构示意图。

图5是本实用新型图4中密封圈本体的俯视图。

图6是本实用新型中挡圈的结构示意图。

图7是本实用新型图6中a处的侧视放大图。

图8是本实用新型中单向密封圈的结构示意图。

图9是本实用新型单向密封圈本体的结构示意图。

图10是本实用新型中张紧条的结构示意图。

图11是本实用新型中张紧条的端面示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

一种螺旋摆动油缸，包括端盖、油口1、缸体2、活塞3和输出轴4，所述活塞3的外齿圈与缸体2内齿圈相啮合，活塞3的内齿圈与输出轴4的外齿圈相啮合，所述输出轴4与端盖固定连接，其特征在于：设有端盖滑动轴承5、单向密封圈6、活塞外滑动轴承7和活塞内滑动轴承8，所述端盖和缸体2内壁之间设有端盖滑动轴承5，所述端盖滑动轴承5内圈与端盖相抵触，外圈与缸体2内壁相抵触，所述端盖滑动轴承5与端盖之间设有单向密封圈6，所述单向密封圈6套在端盖上，单向密封圈6外圈与缸体2内壁相抵触，以利于通过在端盖和缸体之间设置滑动轴承，使得整体结构紧凑、承载能力大、内泄漏小、效率高，所述活塞3和缸体2之间设有活塞外滑动轴承7，所述活塞外滑动轴承7内圈与活塞3外壁相抵触，外圈与缸体2内壁相抵触，活塞3和输出轴4之间设有活塞内滑动轴承8，所述活塞内滑动轴承8外圈与活塞3内壁相抵触，内圈与输出轴4外壁相抵触，以利于通过活塞外滑动轴承和活塞内滑动轴承，提高整体结构的承载能力，输出更大的扭矩。

本实用新型所述活塞外滑动轴承7至少一侧设有外双向密封圈，外双向密封圈内壁与活塞3外壁相抵触，外双向密封圈外壁与缸体2内壁相抵触，所述外双向密封圈包括密封圈本体9，所述活塞内滑动轴承8至少一侧设有内双向密封圈，内双向密封圈内壁与输出轴4外壁相抵触，内双向密封圈外壁与活塞3内壁相抵触，所述内双向密封圈包括密封圈本体，所述密封圈本体9外周边轴向向上设有上凸台10，上凸台10下端面与密封圈本体9固定连接，上凸台10与密封圈本体9上端面形成上凹槽，所述密封圈本体9外周边轴向向下设有下凸台11，下凸台11上端面与密封圈本体9固定连接，上凸台10与密封圈本体9下端面形成下凹槽，所述上凹槽和下凹槽内分别设有相配合的挡圈12，以利于使用时，液压油对挡圈进行挤压，挡圈受到挤压后，一方面向外侧挤压上凸台和下凸台，另一方面挤压密封圈本体，将液压油对挡圈的轴向压力转变成对密封圈本体的径向压力，使得上凸台和下凸台外表面向外挤压，密封圈本体内侧向内挤压，从而保证密封圈本体与被密封机构之间无间隙，密封性好。

本实用新型所述活塞外滑动轴承7至少一侧设有外双向密封圈，外双向密封圈内壁与活塞3外壁相抵触，外双向密封圈外壁与缸体2内壁相抵触，所述外双向密封圈包括密封圈本体9，所述活塞内滑动轴承8至少一侧设有内双向密封圈，内双向密封圈内壁与输出轴4外壁相抵触，内双向密封圈外壁与活塞3内壁相抵触，所述内双向密封圈包括密封圈本体，所述密封圈本体9内周边轴向向上设有上凸圈13，上凸圈13下端面与密封圈本体9固定连接，上凸圈13与密封圈本体上端面形成上凹槽，所述密封圈本体9内周轴向向下设有下凸圈14，下凸圈14上端面与密封圈本体9固定连接，下凸圈14与密封圈本体9下端面形成下凹槽，所述上凹槽和下凹槽内分别设有相配合的挡圈12，以利于使用时，液压油对挡圈进行挤压，挡圈受到挤压后，上凹槽内的挡圈向下和向内挤压密封圈本体，下凹槽内的挡圈向上和向内挤压密封圈本体，由此挡圈之间的密封圈本体向外凸起，上凸圈和下凸圈向内挤压，从而保证密封圈本体与被密封机构之间无间隙，密封性好。

本实用新型所述挡圈12上设有开口15，所述挡圈12两端呈倾斜状，所述挡圈12两端相叠加抵靠，以利于挡圈受挤压被撑开，挡圈两端错开，挡圈两端的端部可搭靠在一起维持一个圆环，挡圈的直径可受液压油压力大小而变化，挡圈挤压密封圈本体，从而带动密封圈本体随液压油压力大小而形变，挡圈增加了密封圈本体的强度，同时提高了双向密封圈的密封性。

本实用新型所述单向密封圈6，包括单向密封圈本体16，所述单向密封圈本体16一端端面外侧设有径向向外延伸的外凸圈17，所述单向密封圈本体16一端端面内侧设有径向向内延伸的内凸圈18，所述外凸圈17的外侧呈倾斜状，所述内凸圈18的内侧呈倾斜状，所述外凸圈17和内凸圈18分别与密封圈本体16固定连接，所述外凸圈17内侧、内凸圈18外侧和单向密封圈本体16之间形成环形的凹槽19，所述凹槽19内设有张紧条20，以利于单向密封圈与端盖套接后，液压油挤压凹槽内的张紧条，张紧条受到挤压，张紧条外侧和内侧分别挤压凹槽内壁，凹槽两侧的外凸圈和内凸圈分别向外和向内膨胀，内凸圈向内鼓起与端盖紧密接触，无缝隙，外凸圈向外鼓起与缸体内壁紧密接触，无缝隙，实现了密封圈将端盖与缸体内壁的良好密封。

本实用新型所述张紧条20呈长条状，以利于张紧条与凹槽配合并嵌入凹槽内，张紧条两端相抵触，在张紧条受到液压油挤压后，张紧条会张紧，张紧条在液压油的挤压下向外和向内撑起外凸圈和内凸圈，将单向密封圈与端盖和缸体内壁之间的间隙填充，密封性好。

本实用新型所述张紧条20截面呈井字形，所述张紧条20的四个棱上分别设有截面呈圆形的凸起21，以利于单向密封圈与端盖套接时，张紧条的中间受到液压油的挤压，张紧条棱上的凸起挤压外凸圈和内凸圈，外凸圈向外膨胀，内凸圈向内膨胀，将单向密封圈与端盖和缸体内壁之间的间隙填充，密封性好。

本实用新型所述端盖包括左端盖22和右端盖23，所述输出轴4两端分别与左端盖22和右端盖23固定连接，所述缸体2左端面和右端面分别设有推力挡圈24，所述缸体2经推力挡圈24与左端盖22或右端盖23相连接，以利于通过挡圈放在缸体端面和端盖端面之间，加强缸体与端盖之间的密封性，防止液压油泄漏。

本实用新型所述左端盖和缸体左端面以及右端盖和缸体右端面分别设有防尘密封圈25，以利于在输出轴带动左端盖和右端盖运动时，防止灰尘进入缸体内。

本实用新型在使用时，在活塞上安装活塞外滑动轴承和外双向密封圈，在输出轴上安装活塞内滑动轴承和内双向密封圈，外双向密封圈和内双向密封圈结构相同，只是尺寸不同，外双向密封圈或内双向密封圈有两种结构形式，一种挡圈在密封圈本体内侧，上凸台和下凸台相对称，另一种挡圈在密封圈本体外侧，上凸圈和下凸圈相对称，可根据实际需求进行选择，按照现有技术将输出轴与活塞装配到缸体内，输出轴的两端分别与左端盖和右端盖固定连接，左端盖和右端盖插入缸体内部，缸体左端面和缸体右端面分别设有推力挡圈安装槽，在左端盖和右端盖上安装单向密封圈和端盖滑动轴承，单向密封圈上外凸圈和内凸圈相对称，单向密封圈带有张紧条的一面朝向活塞，将左端盖和右端盖与输出轴固定连接，左端盖和右端盖通过推力挡圈、防尘密封圈与缸体挤压密封，左端盖和右端盖可用于连接外部设备实现旋转输出，输出方式有单侧端盖输出或双侧端盖同时输出，本实用新型相比现有技术的优点：一是采用滑动轴承代替滚子轴承，滑动轴承体积小，使得整个油缸承载能力更强，输出扭矩更大，结构更紧凑，内泄漏更小，效率更高；这里的内泄漏是指从一侧油腔泄漏到另一侧油腔的液压油量，泄漏越小，效率越高；二是活塞与输出轴以及活塞与缸体内壁之间采用滑动轴承或滑动轴承与密封圈的组合方式，增加了整体的承载能力；三是本实用新型中采用了单向密封圈和双向密封圈，大大提高了油缸的密封性，挡圈由复合材料制成，比橡胶材质硬，可增加整个双向密封圈的强度，保证密封圈可随液压油压大小而变形，密封圈各处受力均匀，同时提高了密封圈的结构强度；四是左端盖和右端盖上分别安装有推力挡圈，推力挡圈与缸体端面相配合，在有轴向力的情况下能够很好的平衡外部推力，使端盖旋转平稳，抗磨损抗疲劳能力强，寿命高且结构紧凑。

本实用新型由于采用上述结构，具有结构紧凑、承载能力大、寿命长、强度高、密封性好等优点。