专利名称：液气压回转缸之结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液气压回转缸之结构，尤指一种液气压回转缸的近零摩擦回转传输结构。
现有的夹头、回转缸其结构设计，概以数个轴承嵌设于固定元件与回转元件间，使回转元件能于平衡又同心状态下承受传动元件的扭矩动力作动，而带动工作元件，达到加工的目的；若由组成结构观之，其是由高精密的轴承为其辊动元件，但因高精密轴承的设计仍有其结构上的限制，即必须限制其最高转速，才不会因所产生的高温，而使回转元件的材料发生潜变，从而出现热变形咬死的情形；此外，目前各种产品大量使用复合材料制成的元件，顾及其加工精度与加工状态，加工机械的最高转速仍亟待再提高，以配合达到要求目标。为此出现了一种如
图1所示较进步的液气压回转缸，其两超薄型的轴承130设置于定转部14的适当处，恰令定转部14可受承传动元件的扭矩传动；而定转部14中设有一惰轴15，当液气源P由接头16、17输入时，经由流道18、19的方向变化，恰可使迥转缸带动夹头作张合的动作，并利用定转部14与惰轴15之间的缝隙157将气压源P溢泄至两轴承13处，以降低因回转摩擦所产生的高温，同时润滑其轴承13、定转部14及惰轴15之间的滑动面，而今为配合机械加工精度的要求，须将周转速率提高；然其为将周转速率提高，则其使用的轴承(滑动元件)亦需相对地将精度要求提高，如与定转部14、惰轴15之间的嵌设处(即其内外径面与置嵌处间)的同心度、真圆度须极为精密(约为0.005mm以下的公差)，又且其须为热膨胀系数小的材料，故加工成本高居不下；另为增加其回转时的稳定性及使其气压源P能有小泄漏，则以缩小组成体积与加置散热片来克服技术上无法达到之处，所以公开使用者，其体积只适合小元件的加工，而无大元件可适用的，如以压缩空气为压缩流体，其约限制于100MM以下，而以液压油为压缩流体，亦只为加大一倍的外径，且尺寸愈大造价愈昂贵；此外，由于其辊动元件均为轴承，极难同时承受高回转转速及轴向的扭矩，为延长其使用寿命，则于惰轴15前后位移时，均需停止其扭矩的作动，让定转部14停下处于静止的状态，使扭矩动力除受摩擦阻力损耗的主要损失外，增加煞车的动力损失，而大为降低扭矩动力使用的效率，故传统惯用的回转缸仍非较佳的结构设计。
本实用新型的目的在于克服现有技术所存在的上述缺陷面提供一种液气压回转缸之结构。
为实现本实用新型的目的而提出的一种液气压回转缸之结构，其特征在于，其主要包括有一固定座，其上适当处设有两进口孔，栓接有两接头并贯通固定座内径对称的凹环状凹环槽；一中继环，其外径上等分有三内凹外环槽，其间设两列并排等分圆周的数个贯穿的导入孔；另其侧端上设有偶数个贯穿孔状的侧流孔，并导穿中继环内的中央凹环状的内流道槽；一阶段外径的内环座，其上环设两列并排等分圆周的数个贯穿的导入孔；另其侧端设有数个栓孔，内各置有螺栓；另其内径适当处设置三道环沟，其间与导入孔相称处设有两汇流槽；一导流体，其内孔适当处环置两环槽；其阶段外径上设两倒“L”状的流导孔；于其另侧端上设有环槽；一端面上等分设数个导栓孔及间隔分设螺孔；一呈“
”形断面的后定体；其一侧面等分设数个螺孔，并于适当处设一环槽状集流槽，且于流道孔对称处设一折流孔，其贯通对侧端；而于另侧端环设与导栓孔相称的贯穿孔及与栓孔相称的固定孔；另于外径上环设一凹槽；数个螺栓；一滑环块，其一侧设有等间螺孔，恰栓固有适长的导栓；其外侧缘设有环槽；另其中央贯穿孔设一凹槽及带骨螺纹的螺固部；一心轴，呈段差外径状，其外径纹设螺栓部及环槽；另其中央贯穿的轴孔的一端设有锁固部；一前定体设呈杯状，其一端有一呈“7”状折流道及等间的螺孔；其中央设贯穿孔，并于适当处设有环槽；而其另侧端设有数个螺孔；数条大小尺寸不一具防泄漏用的O型环；借助上述元件的组成，于中继环上外环槽套置O型环并套设固定座的内孔一端中，使两进口孔恰各正对一列导入孔；内环座由固定座的另侧端套入在内环座中环槽中亦置设有O型环后，将导流体设装其内孔中，而导流体恰受螺栓栓固；以数个螺栓贯穿后定体的固定孔，栓固导流体结合成一体；同时将O型环环设导流体内孔的环槽中；另将心轴的螺纹部螺入滑动环块中央螺固部内，且于滑动环块的环槽及其凹槽与心轴的环槽间置设一O型环；再将导栓栓固于滑动环块侧端螺孔中，使其榫贯后定体的贯穿孔，对入内环座的导栓孔中；同时心轴恰穿套导流座的内孔中；前定体中央孔中环槽中置设O型环，以数个螺栓栓固于后定体一侧，恰结合成一内具预设空间的完整回转缸结构；当压缩气由一进口孔压入至凹环槽，经由中继环及内环座的不等数导入孔，至汇流槽压入流导孔恰作动滑动环体位移，使心轴受连动向前或向后移动，同时利用压缩氧挤压进入各间隙内膨胀，使固定座同心浮撑限位于中继环内的各元件，达到自动定心及传入的扭矩以近零摩擦方式传输的功效。
以下结合附图对本实用新型进行详细的说明，其中
图1为传统式回转缸剖视示意图；图2为本实用新型立立体分解系统图；图3为本实用新型的平面剖视示意图；图4为本实用新型的平面动作示意图；图4A为本实用新型的平面松懈动作示意图；图4B为本实用新型的平面夹紧动作示意图；图5为本实用新型的另一较佳实施例立体系统图；图6A、B为本实用新型另一较佳实施例平面剖视示意图；图7为本实用新型的其他较佳实施例平面剖视示意图。
首先请参阅图2，该图为本实用新型立体分解系统图，其中，本实用新型回转缸包括有一固定座1，其上适当处设有两气口10、11，栓接有两接头101，并贯通固定座1内径对称的凹环状凹环槽12、13；一中继环2，其外径上等分有三内凹外环槽20，其间设两列并排等分圆周的7个贯穿的导入孔22；另其侧端上设有偶数个贯穿孔状的侧流孔21，并导穿中继环2内的中央凹环状的内流道槽23；一阶段外径的内环座3，其上环设两列并排等分圆周的12个贯穿的导入孔30；另其侧端设有数个栓孔32，内各置有螺栓31；另其内径适当处设置三道环沟33，其间与导入孔30相称处设有两汇流槽34、36；一导流体4，其内孔适当处环置两环槽40；其阶段外径上设两倒“L”状的流导孔41、42；于其另侧端上设有环槽43，44；一端面上等分设数个导栓孔45及间隔分设螺孔46；一呈“
”形断面的后定体5；其一侧面等分设数个螺孔50，并于适当处设一环槽状集流槽51，且于流道孔42对称处设一折流孔52，其贯通对侧端；而于另侧端环设与导栓孔45相称的贯穿孔53及与栓孔46相称的固定孔54；另于外径上环设一凹槽55；
数个螺栓501、541；一滑环块6，其一侧设有等间螺孔60，恰栓固有适长的导栓64；其外侧缘设有环槽61；另其中央贯穿孔设一凹槽62及带内螺纹的螺固部63；一心轴7，呈段差外径状，其外径纹设螺栓部70及环槽71；另其中央贯穿的轴孔72的一端设有锁固部73；一前定体8设呈杯状，其一端有一呈“7”状折流道80及等间的螺孔81；其中央设置穿孔82，并于适当处设有环槽83；而其另侧端设有数个螺孔84；数条大小尺寸不一具防泄漏用的O型环331、332、333、201、202、203、431、441、401、402、551、611、621、831；再请继续参阅图2并配合图3本实用新型的平面剖视示意图；如图所示，借助上述元件组成，将O型环201、202、203环置中继环2的外环槽20中；再套设固定座1的内孔一端中，使进口孔10、11恰各正对一导入孔25、22；由固定座1的另侧端套入内环座3；在内环座3中环槽33中置设O型环331、332、333，其将导流体4设入其内孔中，而导流体4恰受螺栓31栓固；以数个螺栓541贯穿固定孔54，使后定体5与导流体4结合成一体；另同时将O型环431、441环设环槽43、44中；又，将心轴7的螺纹部70螺入螺固部63内，且凹槽62与环槽71间置设一O型环621；而将O型环611环设于环槽61中，再将导栓64栓固于螺孔60中，令其榫贯贯穿孔53，对入导栓孔45中；同时心轴7恰穿套导流座4的孔中；O型环831置设前定体8孔中以螺栓501栓固于后定体5一侧结合成且一预设空间93、94，供滑动环块6移滑推动心轴7向前、向后；而完成一回转缸结构。
在了解上述本实用新型的元件结构、特征及组成后，在此先就压缩气体为本实用新型所用的压力源叙明，其是经压缩机压缩并经滤尘、除湿等必须的过程而成洁净且具适当压力的压缩气体，及其他与压力源相关的元件仍有许多，但其并非本实用新型的权利要求书范围，在此将不予繁述；请见本实用新型的操作及其功效如下再请参阅图4，其为本实用新型的平面动作示意图，当压缩气9由进口孔10打入凹环槽12中，再流进相对均布环列中继环2的导入孔25，再向其中导通的导入孔30冲压输入压缩气9；同时由未导通导入孔30的导入孔25冲压的压缩气9则以幅射圆向间隙90挤入(如图4B所示)，且间隙90中的压缩气9向两侧流入，其中部分压缩气9则经由内流导槽23及侧流孔21，向中继环2两端间901、902流入膨胀平均撑抵内环座3，恰使中继环2与内环座3完全同心；而导入孔25中的压缩气9经导通的导入孔30由汇流槽34汇压流入流导孔41到空间92，推移滑动环块6向前位移；当空间92内压力与汇流槽34流入的压缩气9具同等压力时，亦向间隙91、94挤入膨胀，将内环座3、导流座4及心轴7环以高压浮撑于同心处且为O型环203、202所阻设气密，而并使后、前定体5、8同时连动浮撑，而达到各元件间以同一均等压力作用，呈具自动定心且同时承受传动元件扭力输入作动的零摩擦回转结构(如图4B所示)；而当压缩气9被切换由进口孔11进入时，则由凹环槽13进入导入孔22、导入孔30、汇流槽34进入流导孔42，由折流孔52压入空间93中，推移滑动环块6向后；同时压缩气9向间隙90、901、902、91、94挤入，使心轴7、导流座4、内环座3、后、前定体5、8以高压同心浮撑，而形成一完整的回转结构及其操作方式。
请仍参阅图4同时配合图2和3，其中中继环2上等分环列有7个导入孔22约间隔51.42857143度，而内环座3其上12个均布环列导入孔30则相距30度；当凹环槽12中压缩气9由进口孔10持续压入，且内环座3受定值的扭力作动转(以千数的PPM数)时，使一秒内有导入孔22与导入孔30间有数次相通(第一次至第二次两者相通只差距约4.28571度)，让压缩气9亦持续进入各间隙90、901、902、91、94及空间92挤入，膨胀浮撑各元件呈无接触状；另，因间隙901、902、91、94于适当处圈设有防漏的O型环331、332、333、201、202、203、431、441、401、402、551、611、621、831，则压缩气9的泄漏量只为前述较进步的惯用回转缸泄漏量的1／4以下(以同样加工精度而言)，故压缩气9具有足够的膨胀压力同心浮撑心轴7、导流座4、内环座3、后、前定体5、8作动，使传动元件输入的旋转扭矩能具无摩擦损耗，而几乎没有减小地传输作动加工元件完成加工动作；而当压缩气9由进口孔11持续注压时，亦然，扭矩动力亦呈几乎没有减小地输出；又，当压缩气9于进口孔10、11间切换(其由进口孔10切换至进口孔11的间隔时间约1－2秒间)呈进气断路状态时，因各间隙90、901、902、91、94及空间92、93内压缩气9瞬间向外膨胀，又泄漏量小，仍具有使各元件保持原状态的压力撑压各元件，而不会因切换进口孔10、11的动作间，即失去其浮撑压力，出现摩擦的现象，而于自动进料时具有安全及动力几乎没有摩擦损失的功效。
另请参阅图5、图6A、6B和7，如图所示，其中本实用新型亦可应用于以液压为动力源的回转缸(如图5和6A、B)及快速夹头(如
图10)；图5及图6A、B，于固定座1底侧设置有一集液座99，将持续压入的液压源9于作动后或压入过剩回收集进储液槽中，其中动作如同上述，只为压缩介质的变换，使更为适用于重力切削加工；另，图7中将心轴7的内径设与定孔夹具96之外径相称，并将挡环块95螺固于前定体8上，使定孔夹具96被限位且可由心轴7前后滑移而做夹紧释松动作，而其固定座1是设固于机台上，内环座3则与传动元件连动，将扭矩输入，达到多样配合使用夹具及加工动力高效率使用等功效。
请再参阅图2至图7，其中当回转缸的尺寸加大时，因其间隙随之径向距离加大，其压力泄漏面积亦增加，而将导入孔22、30的数目依适当比例增加数孔或以倍数增加，可以达到浮撑回转元件且自动定心，则可制成较惯用回转缸能更有效应用动力能源，达到降低成本功效的回转缸。
权利要求1.一种液气压回转缸之结构，其特征在于，其主要包括有一固定座，其上适当处设有两进口孔，栓接有两接头并贯通固定座内径对称的凹环状凹环槽；一中继环，其外径上等分有三内凹外环槽，其间设两列并排等分圆周的数个贯穿的导入孔；另其侧端上设有偶数个贯穿孔状的侧流孔，并导穿中继环内的中央凹环状的内流道槽；一阶段外径的内环座，其上环设两列并排等分圆周的数个贯穿的导入孔；另其侧端设有数个栓孔，内各置有螺栓；另其内径适当处设置三道环沟，其间与导入孔相称处设有两汇流槽；一导流体，其内孔适当处环置两环槽；其阶段外径上设两倒“L”状的流导孔；于其另侧端上设有环槽；一端面上等分设数个导栓孔及间隔分设螺孔；一呈“
”形断面的后定体；其一侧面等分设数个螺孔，并于适当处设一环槽状集流槽，且于流道孔对称处设一折流孔，其贯通对侧端；而于另侧端环设与导栓孔相称的贯穿孔及与栓孔相称的固定孔；另于外径上环设一凹槽；数个螺栓；一滑环块，其一侧设有等间螺孔，恰栓固有适长的导栓；其外侧缘设有环槽；另其中央贯穿孔设一凹槽及带骨螺纹的螺固部；一心轴，呈段差外径状，其外径纹设螺栓部及环槽；另其中央贯穿的轴孔的一端设有锁固部；一前定体设呈杯状，其一端有一呈“7”状折流道及等间的螺孔；其中央设贯穿孔，并于适当处设有环槽；而其另侧端设有数个螺孔；数条大小尺寸不一具防泄漏用的0型环；借助上述元件的组成，于中继环上外环槽套置0型环并套设固定座的内孔一端中，使两进口孔恰各正对一列导入孔；内环座由固定座的另侧端套入在内环座中环槽中亦置设有0型环后，将导流体设装其内孔中，而导流体恰受螺栓栓固；以数个螺栓贯穿后定体的固定孔，栓固导流体结合成一体；同时将0型环环设导流体内孔的环槽中；另将心轴的螺纹部螺入滑动环块中央螺固部内，且于滑动环块的环槽及其凹槽与心轴的环槽间置设一0型环；再将导栓栓固于滑动环块侧端螺孔中，使其榫贯后定体的贯穿孔，对入内环座的导栓孔中；同时心轴恰穿套导流座的内孔中；前定体中央孔中环槽中置设0型环，以数个螺栓栓固于后定体一侧，恰结合成一内具预设空间的完整回转缸结构；当压缩气由一进口孔压入至凹环槽，经由中继环及内环座的不等数导入孔，至汇流槽压入流导孔恰作动滑动环体位移，使心轴受连动向前或向后移动，同时利用压缩氧挤压进入各间隙内膨胀，使固定座同心浮撑限位于中继环内的各元件，达到自动定心及传入的扭矩以近零摩擦方式传输的功效。
2.如权利要求1所述的液气压回转缸之结构；其特征在于，其中中继环的导入孔与内环座的导入孔设为7孔与12孔为最佳，亦可随外径尺寸的大小不同，而随比例增加或减少孔数。
专利摘要一种液气压回转缸之结构，其包括一固定体、中断环、内环体、导流体、滑动环块及前、后定体；由固定体导入的压缩气液经由中继环及内环座的导入孔，导流体的流导孔折向作动滑动环体位移，而推动心轴前后移动；利用压缩气液挤压入各元件间隙内以其膨胀压力，于固定座内浮撑限位各元件，令回转元件于传动元件输入扭矩时不与固定元件接触，将输入扭矩动力以近零摩擦的方式输出，从而免用轴承且使动力机几乎无摩擦损耗。
文档编号F15B15/00GK2151294SQ9224547
公开日1993年12月29日 申请日期1992年12月23日 优先权日1992年12月23日
发明者蔡晨钟 申请人:蔡晨钟