基于活塞杆自导向的异形防扭转液压缸的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了基于活塞杆自导向的异形防扭转液压缸，其包括缸体、活塞、活塞杆、前端盖、后端盖、联接安装部分以及密封圈，活塞杆与前端盖配合，前端盖内沿其周向设置有密封沟槽，密封圈安置在密封沟槽内，该活塞杆与前端盖相配合的外圆柱面上沿其延伸方向设置第一导向平面，同时在前端盖与活塞杆相配合的内圆周面上相对应的设置第二导向平面，该第二导向平面与第一导向平面相配合。该异形防扭转液压缸结构简单、体积小、性能稳定可靠且使用维护便捷。
【专利说明】基于活塞杆自导向的异形防扭转液压缸
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种液压元件，具体涉及液压缸技术。
【背景技术】
[0002]在很多工况下，要求液压缸既在直线方向传递运动和力，又能防止活塞杆转动。目前国内外自导向液压缸分为外置导向液压缸和内置导向液压缸。
[0003]外置导向机构液压缸结构如图1所示，使用在盾构机伸缩刀盘技术中。自导向功能由外设的两根导向柱实现导向。该形式液压缸占用外部空间大，导向精度和导向刚度低，不能完全满足盾构机内部空间狭小的工况。
[0004]内置导向机构液压缸，该类型液压缸多用于军工产品，通过活塞上面设置导向机构实现防扭转。其缺点为通过复杂的内部导向机构实现自导向功能，导向机构在承载扭矩同时，还承受高压，对关键部位的密封损害大，液压缸抗污染能力低，加工和维护成本高，不适于推广。
实用新型内容
[0005]针对现有自导向液压缸所存在的体积大，整机的空间利用率低，以及结构复杂，制造维护成本低等问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、体积小、性能稳定可靠且使用维护便捷的自导向液压缸。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案:
[0007]基于活塞杆自导向的异形防扭转液压缸，所述扭转液压缸包括缸体、活塞、活塞杆、前端盖、后端盖、联接安装部分以及密封圈，所述活塞杆与前端盖配合，所述前端盖内沿其周向设置有密封沟槽，所述密封圈安置在密封沟槽内，所述活塞杆与前端盖相配合的外圆柱面上沿其延伸方向设置第一导向平面，同时在前端盖与活塞杆相配合的内圆周面上相对应的设置第二导向平面，该第二导向平面与第一导向平面相配合。
[0008]在上述扭转液压缸中，所述第一导向平面和第二导向平面为方形导向平面。
[0009]进一步的，所述密封圈上与前端盖内第二导向平面相对应的部位的直径大于其余部位的直径。
[0010]与目前自导向液压缸相比，本实用新型提供的自导向液压缸具有以下优点:
[0011](I)比传统外置导向油缸尺寸大幅减小；
[0012](2)与内置导向油缸相比，结构简单；
[0013](3)导向面不在高压油工作区，活塞密封性能好；
[0014](4)导向精度和导向刚度更高；
[0015](5)加工和维护成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本实用新型。
[0017]图1为现有外置导向机构液压缸的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型自导向防扭转液压缸中活塞杆示意图；
[0019]图3为本实用新型自导向防扭转液压缸中前端盖示意图；
[0020]图4为图3所示前端盖中密封沟槽的示意图；
[0021]图5为本实用新型自导向防扭转液压缸中密封圈的示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0023]本方案提供的自导向防扭转液压缸，其在组成结构上与现有的液压缸相同，主要包括缸体、活塞、活塞杆、前端盖、后端盖、联接安装部分和密封等部分组成，具体的组合和配合方式都为现有方案，此处不加以赘述。
[0024]而本自导向油缸在活塞杆和前端盖上增加一个导向平面，通过这个互相配合的导向平面实现一定扭矩下的自导向，液压缸的其它结构不变。当无杆腔工作时由高压油推进，有杆腔为为低压，当油缸回缩时候，有杆腔为较低的工作压力。实现导向面和异形密封面与压力油的分隔。
[0025]参见图2，其所示为本实用新型中活塞杆10的结构示意图。由图可知在活塞杆10与前端盖相配合的外圆柱面11上沿其延伸方向设置第一导向平面12。该导向平面12具体为一长方形导向平面。
[0026]作为与活塞杆10直接相配合的前端盖20，其在与活塞杆100相配合的内圆周面21上相对应的设置第二导向平面22，该第二导向平面22同样也长方形导向平面，其大小与第一导向平面12相对应(如图3所示)。
[0027]由此形成的活塞杆10通过其上的第一导向平面12与前端盖20上第二导向平面22在延伸方向上滑动配合，并通过两侧的圆周面与活塞杆10进行限位，使得两者之间的配合面为异形配合，实现一定扭矩下对活塞杆10的自导向，使得活塞杆进行前后直线运动，且有效防止活塞杆绕轴心转动。
[0028]由于活塞杆10与前端盖20之间的配合面非圆形，为异形，原有的圆环形密封圈将无法实现很好的密封。
[0029]为此，本方案对前端盖内的密封结构进行了改进，保证良好的密封性能。
[0030]由于自导向防扭转液压缸改变了活塞杆和前端盖截面形状，由此活塞杆和前端盖之间的密封沟槽形状也发生了变化。
[0031]参见图4，其所示为本方案中前端盖内密封沟槽23的结构示意图。该密封沟槽23沿前端盖内侧面的周向设置，且在对应第二导向平面22的部位23a的深度深于其它部位23b。
[0032]为了配合该内密封沟槽23，其内的密封圈24为异形结构，其与前端盖内第二导向平面22相对应的部位24a的直径大于其余部位24b的直径(参见图5)。
[0033]由此形成的密封结构，由于异形的前端盖20内圈，使得密封沟槽的形状发生改变，为适用于该沟槽，密封圈在密封沟槽深的地方增加密封圈的尺寸，其它部分采用常规尺寸，从而各处压缩量相等，实现良好的密封性能。
[0034]根据上述方案形成活塞杆自导向的异形防扭转液压缸，其在活塞杆和前端盖上增加导向平面，既不影响活塞的前后直线运动，又能防止活塞杆绕轴心转动；再者由于增加了导向平面，使密封处的截面不再是一个圆形，而是异形的，本方案通过异形的密封结构满足适应导向平面的密封。
[0035]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.基于活塞杆自导向的异形防扭转液压缸，所述扭转液压缸包括缸体、活塞、活塞杆、前端盖、后端盖、联接安装部分以及密封圈，所述活塞杆与前端盖配合，所述前端盖内沿其周向设置有密封沟槽，所述密封圈安置在密封沟槽内，其特征在于，所述活塞杆与前端盖相配合的外圆柱面上沿其延伸方向设置第一导向平面，同时在前端盖与活塞杆相配合的内圆周面上相对应的设置第二导向平面，该第二导向平面与第一导向平面相配合。
2.根据权利要求1所述的基于活塞杆自导向的异形防扭转液压缸，其特征在于，所述第一导向平面和第二导向平面为方形导向平面。
3.根据权利要求1所述的基于活塞杆自导向的异形防扭转液压缸，其特征在于，所述密封圈上与前端盖内第二导向平面相对应的部位的直径大于其余部位的直径。
【文档编号】F15B15/20GK204099338SQ201420430178
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】董荣宝, 陈根林, 李然, 刘庆国, 杨芝苗, 彭军 申请人:中煤科工集团上海有限公司