一种可伸缩旋转组合式液压缸的制作方法

本实用新型涉及一种液压缸，尤其涉及一种可伸缩旋转组合式液压缸。

背景技术：

液压缸是液压传动系统的主要执行元件，它可以将液压能转换为机械能，具有结构简单，工作可靠，运动平稳，易实现无级调速，且控制方便，输出载荷大，广泛应用于工程机械，农业机械，矿山机械，船舶和航空航天等领域。液压缸可实现直线往复运动或者旋转摆动，其运动形式单一。若要实现伸缩与旋转的复合运动需要使用两支液压缸来完成。

目前，已公开的实用新型或文献已有可实现伸缩与旋转复合运动的液压缸。一种是采用螺旋副的形式来实现直线往复与旋转运动的，具体实施方法是：在活塞杆表面开设有螺旋导向槽，在缸体上固定有限位销，当活塞杆作直线运动时，卡在螺旋导向槽中的限位销驱使活塞杆作旋转运动。这种液压缸的结构简单，紧凑，动作可靠，但传动效率低，传递转矩小，且旋转角度不可控；一种是在活塞杆与活塞之间形成两个密闭的腔室，且活塞与活塞杆可相对转动，活塞通过导杆与缸筒周向固定，限制活塞的转动。当活塞与活塞杆所形成的内腔通入压力油，可推动活塞杆旋转，当液压缸的无杆腔或有杆腔通入压力油，即可实现活塞杆的伸缩。这种液压缸的伸缩运动和旋转运动相互独立，其旋转角度可控，集成度高，但活塞杆与活塞之间所形成的密闭腔室加工难度大，且不易密封。

技术实现要素：

针对以上缺点，本实用新型的目的在于提供一种传动效率高、传递转矩大和旋转角度可精确控制的可伸缩旋转组合式液压缸。

本实用新型的技术内容为，一种可伸缩旋转组合式液压缸，其特征为它包括箱体、连接套筒、缸筒、缸盖、齿轮轴、铜套、大端盖、推力球轴承、滑键、齿轮、小活塞、活塞杆、导油管、小端盖、杆头、轴瓦、齿条、大活塞、导向套和卡环；

在箱体下方设有一齿条通孔，在齿条通孔上方的箱体中设有一与齿条通孔连通的齿轮腔；轴瓦设置在箱体的齿条通孔底部，齿条设置在齿条通孔中的轴瓦上，齿条的两端分别从齿条通孔伸出箱体，齿条的两端分别固定连接一大活塞，在齿条的两伸出端分别套装一缸筒，缸筒的一端与箱体固定连接，缸筒的另一端设置一缸盖，在缸盖上设有一与缸筒内连通的缸盖油孔；齿轮设置在齿条上方的齿轮腔中，齿轮与齿条齿合连接，齿轮轴通过滑键穿装在齿轮中，在齿轮腔中的齿轮两侧的齿轮轴上各装有一推力球轴承，齿轮轴与齿条相互垂直，齿轮轴的两端分别伸出箱体，齿轮轴的一伸出端与箱体之间装有一大端盖，在大端盖与齿轮轴之间设有一铜套；齿轮轴的另一伸出端设有一盲孔，齿轮轴设有盲孔的外端口内套装一导向套，连接套筒套装在一端设有盲孔的齿轮轴上，连接套筒的一端与箱体固定连接， 连接套筒的另一端固定连接一小端盖；活塞杆为一空心杆，活塞杆一端连接一小活塞并穿过小端盖与导向套伸入齿轮轴的盲孔中，活塞杆和小端盖通过卡环固定连接，活塞杆、小活塞与导向套将盲孔分成有杆腔和无杆腔，活塞杆另一端连接一杆头，杆头上分别设有两导油孔；导油管设置在活塞杆中，导油管与活塞杆之间形成一导油腔，在活塞杆上设置有若干个连通有杆腔和导油腔的连接通孔；导油管一端穿过小活塞与无杆腔连通，导油管另一端与杆头的一导油孔连通，杆头的另一导油孔与导油腔连通。

为便于齿轮轴在连接套筒中滑动，在连接套筒与齿轮轴之间的齿轮轴上设有若干导向环。

本实用新型与现有技术相比所具有的优点为：本实用新型的伸缩和旋转摆动运动是相互独立的，通过分别控制伸缩缸和摆动缸的液压油的输入、输出流量可实现导程可控的螺旋运动；本实用新型的旋转运动是通过齿条的直线运动转化为齿轮的摆动旋转，其传动效率高，可传递转矩大，本实用新型还具有结构简单、加工工艺好和使用寿命长的优点。

附图说明

图1为本实用新型的立体示意图。

图2为图1中XOZ向的剖面图。

图3为图1中YOZ向的剖面图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，一种可伸缩旋转组合式液压缸，其特征为它包括箱体1、连接套筒2、缸筒3、缸盖4、齿轮轴5、铜套6、大端盖7、推力球轴承8、滑键9、齿轮10、小活塞11、活塞杆12、导油管13、小端盖14、杆头15、轴瓦16、齿条17、大活塞18、导向套19、导向环20和卡环21；

在箱体1下方设有一齿条通孔1.1，在齿条通孔1.1上方的箱体1中设有一与齿条通孔1.1连通的齿轮腔1.2；轴瓦16设置在箱体1的齿条通孔1.1底部，齿条17设置在齿条通孔1.1中的轴瓦16上，齿条17的两端分别从齿条通孔1.1伸出箱体1，齿条17的两端分别固定连接一大活塞18，在齿条17的两伸出端分别套装一缸筒3，缸筒3的一端与箱体1固定连接，缸筒3的另一端设置一缸盖4，在缸盖4上设有一与缸筒3内连通的缸盖油孔4.1；齿轮10设置在齿条17上方的齿轮腔1.2中，齿轮10与齿条17齿合连接，齿轮轴5通过滑键9穿装在齿轮10中，在齿轮腔1.2中的齿轮10两侧的齿轮轴5上各装有一推力球轴承8，齿轮轴5与齿条17相互垂直，齿轮轴5的两端分别伸出箱体1，齿轮轴5的一伸出端与箱体1之间装有一大端盖7，在大端盖7与齿轮轴5之间设有一铜套6；齿轮轴5的另一伸出端设有一盲孔5.1，齿轮轴5设有盲孔5.1的外端口内套装一导向套19，连接套筒2套装在一端设有盲孔5.1的齿轮轴5上，连接套筒2的一端与箱体1固定连接，连接套筒2的另一端设置一小端盖14；在连接套筒2与齿轮轴5之间的齿轮轴5上设有若干导向环20；活塞杆12为一空心杆，活塞杆12一端连接一小活塞11并穿过小端盖14与导向套19伸入齿轮轴的盲孔5.1中，活塞杆12和小端盖14通过卡环21固定连接，活塞杆12、小活塞11与导向套19将盲孔5.1分成有杆腔5.1.1和无杆腔5.1.2，活塞杆12另一端连接一杆头15，杆头15上分别设有两导油孔15.1；导油管13设置在活塞杆12中，导油管13与活塞杆12之间形成一导油腔22，在活塞杆12上设置有若干个连通有杆腔5.1.1和导油腔22的连接通孔12.1；导油管13一端穿过小活塞11与无杆腔5.1.2连通，导油管13另一端与杆头15的一导油孔15.1连通，杆头15的另一导油孔15.1与导油腔22连通。

本实用新型的工作原理为，当与导油管13连通的杆头15的一导油孔15.1输入液压油时，液压油流经导油管13进入伸缩缸的无杆腔5.1.2，因活塞杆12通过导向套19与小端盖14固定连接，使得活塞杆12相对箱体1静止不动，液压油从而推动齿轮轴5在齿轮10的轴孔中滑动并向大端盖7外侧伸出，反之，与导油腔22连通的杆头15的导油孔15.1输入液压油时，液压油流经导油腔21从连接通孔12.1进入有杆腔5.1.1，通过推动导向套19使得齿轮轴5向小端盖14方向缩回；

当向齿条17一端的缸筒3上的缸盖4的缸盖油孔4.1中输入液压油，液压油进入缸筒3内，液压油推动齿条17作直线运动并带动齿轮10转动，齿轮10通过滑键9将运动传递给齿轮轴5，实现齿轮轴5的一个方向的旋转；反之，当向齿条17另一端的缸筒3上的缸盖4的缸盖油孔4.1中输入液压油，液压油推动齿条17作直线运动并带动齿轮10转动，齿轮10通过滑键9将运动传递给齿轮轴5，实现齿轮轴5的另一方向的旋转。

通过对杆头15的一个导油孔15.1与一个缸盖4的缸盖油孔4.1的液压油的同时输入可实现齿轮轴5伸缩与旋转合成的螺旋运动；通过控制液压油流量的输入，可分别控制齿轮轴伸缩与旋转的速度。