一种液压缸的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种工程机械，具体涉及一种液压缸。
【背景技术】
[0002]在隧道工程的盾构施工过程中，因管片的分度多种多样，导致推进液压缸的布置也多种多样，包括单缸布置、双缸布置和单双缸交替布置等多种布置方式。液压缸采用双缸布置时，两根活塞杆末端一般共用一个撑靴，这样活塞杆在伸出过程中两根活塞杆因结构上相互限制而不会出现沿着活塞杆周向的偏转动作，即双推进缸不会出现活塞杆和撑靴相对液压缸缸体的周向偏转(旋转)动作。而单推进液压缸则不同，在活塞杆伸出直至接触到盾尾内侧管片的过程中，由于活塞杆在周向没有限制其发生偏转的结构，在撑靴重力、活塞杆周向不均匀摩擦力等多种因素综合作用下活塞杆将逐渐发生周向偏转，进而带动与之连接的撑靴发生偏转。
[0003]液压缸活塞杆末端的撑靴发生偏转后，破坏了撑靴面板与管片的正常贴合状态，导致仅有一部分撑靴与管片接触，恶化了撑靴和活塞杆的受力状态，甚至导致撑靴板被压坏；其次，偏转的撑靴将直接压紧安装在管片一侧的橡胶密封圈，长时间的不均匀受压和侧向力将导致管片橡胶密封圈的破坏。另外，为了纠正已经发生的活塞杆偏转，施工人员须在盾构机停止推进后人工将撑靴“扶正”，此过程既影响施工进度又易发生事故。因此，防止盾构机的单推进液压缸撑靴偏转成为盾构机设计和使用过程亟待解决的问题。
[0004]对现有技术文献检索发现，专利号为CN201120217566，名称为“盾构机单撑靴防旋转油缸”的技术方案通过在活塞杆上的导向块和在盾尾上的导向条相配合实现防偏转功能，但该方案的导向块与盾尾内壁之间的间隙以及导向条与撑靴侧面之间的间隙均不能太小，否则会限制盾尾与前方盾体(中盾)之间的转动，这将限制盾尾与安装液压缸的盾体(中盾)之间的相对旋转角度，对于铰接式盾构机来说意味着转弯半径将大大增大，进而降低了盾构机的转弯能力。
[0005]专利号为CN202833412U，名称为“防偏转多级油缸”、专利号为CN202833401U，名称为“具有导向功能的防偏转液压油缸”这两个专利的技术方案均通过在活塞杆中心设置具有导向和限位功能的键槽来防止活塞杆的周向偏转，但活塞杆空心化必然降低其刚度，从而降低承载能力，另外结构复杂，加工成本较高。
[0006]此外，专利号为CN201220728489，名称为“椭圆形液压缸”的专利文件公开了 “内腔型线”为椭圆形的特征，其活塞必然为对应的椭圆形，因活塞在油缸内腔中做高速往复运动，与缸筒内壁剧烈摩擦，但该设计为椭圆形，在椭圆形长轴两端会造成应力集中，严重磨损密封圈，影响密封性能。
【实用新型内容】
[0007]为克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种可防止活塞杆偏转的液压缸。
[0008]所述液压缸包括缸筒、活塞、活塞杆和缸盖，所述缸筒为中空筒体，所述活塞为板状，所述活塞杆为杆状，所述活塞杆一端固定连接所述活塞一侧，所述缸盖设于所述缸筒一端，且具有用于所述活塞杆贯穿设置的内孔，所述活塞杆和所述活塞在所述缸筒内做往复运动；所述活塞杆的横截面为非圆截面，所述缸盖具有与之配合的非圆内孔，所述活塞杆与所述缸盖的内孔紧密配合；从而实现所述活塞杆的周向限位。
[0009]本实用新型中，所述横截面为与所述活塞和所述活塞杆运动方向垂直的截面。
[0010]根据本实用新型的一个优选实施例，所述活塞杆的横截面为椭圆形，所述缸盖上与之配合的内孔为同样的椭圆形。
[0011]根据本实用新型的一个优选实施例，所述活塞杆的横截面为长圆形，所述缸盖上与之配合的内孔为同样的长圆形；所述长圆形由左右两侧等直径的两个半圆和中间两段平行直线组成。
[0012]根据本实用新型的一个优选实施例，所述活塞杆的横截面为圆角正方形，所述缸盖上与之配合的内孔为同样的圆角正方形。
[0013]根据本实用新型的一个优选实施例，所述活塞与所述缸筒配合的侧面和/或所述缸筒内表面设有耐磨层；或所述活塞杆外表面和/或所述缸盖内孔表面设有耐磨层。
[0014]根据本实用新型的一个优选实施例，还包括多个密封圈，所述多个密封圈平行设于所述活塞侧面，或平行设于所述缸盖内孔表面。
[0015]根据本实用新型的一个优选实施例，所述缸筒为碳纤维复合材料缸筒，所述活塞为碳纤维复合材料活塞，所述活塞杆为碳纤维复合材料活塞杆。
[0016]根据本实用新型的一个优选实施例，所述碳纤维为强度多3800MPa的碳纤维。
[0017]根据本实用新型的一个优选实施例，还包括缓冲装置，所述缓冲装置设于所述缸盖内表面。
[0018]根据本实用新型的一个优选实施例，所述缓冲装置为多个阵列设置的弹簧。
[0019]本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果:
[0020]1、通过对所述活塞和所述缸筒的改进，或对所述活塞杆和所述缸盖内孔的改进，可防止所述活塞杆偏转，保护撑靴不被损坏。
[0021]2、以上改进从根本上解决了所述活塞杆偏转的问题，提高了工作效率。
[0022]3、因无需人工操作，故还可以增加设备的安全性。
[0023]4、不改变活塞和与其配合的缸筒内腔的形状，使密封圈不致造成应力集中，不影响密封性能。
[0024]5、简化了制造工艺，降低了制造成本。
[0025]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:
[0027]图1是本实用新型提供的液压缸的剖视图；
[0028]图2是横截面为椭圆形的活塞杆的液压缸的A-A视图；
[0029]图3是横截面为长圆形的活塞杆的液压缸的A-A视图；