一种带内反馈节流器的大承载静压球头铰链机构的制作方法
【专利摘要】本发明是一种带内反馈节流器的大承载静压球头铰链机构，该铰链机构的上球头座(2)与下球头座(4)相吻合形成一个中空的球头座，球头(3)位于该球头座内，连杆(1)与球头(3)连接并穿过上球头座(2)与外部连接，在下球头座(4)内设有下静压腔(15)；球头(3)内设有两个节流器安装孔(9)，节流器安装孔(9)指向下静压腔(15)，小孔节流器(5)安装在节流器安装孔(9)内。具有承载能力特别大，而润滑油流量小、摩擦功耗低等优点。
【专利说明】一种带内反馈节流器的大承载静压球头铰链机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带内反馈节流器的大承载静压球头铰链机构，属于机械设计领域。
【背景技术】
[0002]球头铰链是一种将端部为球头的杆件包围在球窝中的机构，球头与球窝之间为面接触，两者之间接触面积越大，接触比压越小，球头铰链机构的工作寿命越长。然而，随着制造装备向着大型化、重载化、高速化的发展趋势，此种球头铰链机构在重载和高频摆动下，球头和球窝之间将产生的较大的滑动摩擦力，发热量大，导致球头和球窝之间摩擦损耗加剧，甚至于出现两者相互咬合，大幅缩短了工作寿命。为了降低球头和球窝之间的摩擦，出现在球窝和球头之间加入滚子的滚动球头铰链机构，但是滚动球头铰链机构的承载力偏小，抗冲击能力较低，不能满足重载工况的需求；近年来也有静压球头铰链的问世，但是均采用定压供油系统的节流方式，其单位面积承载能力较小，不能满足重载工况。
【发明内容】
[0003]技术问题:本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于重载和高频摆动工况的带内反馈节流器的大承载静压球头铰链机构，使得在重载和高频摆动工况，球头和球窝之间的磨损小，进而减小球头铰链机构的发热量，延长球头铰链机构的使用寿命。
[0004]技术方案:本发明提供了一种适用于重载、高频摆动的内反馈节流器的大承载静压球头铰链机构，该铰链机构包括:连杆、上球头座、球头、下球头座、小孔节流器、出油孔、回油槽、进油孔、节流器安装孔、上出油孔、上静压腔、上内反馈通路、下内反馈通路、下静压腔；其中，上球头座与下球头座相吻合形成一个中空的球头座，球头位于该球头座内，连杆与球头连接并穿过上球头座与外部连接，在下球头座内设有下静压腔；球头内设有两个节流器安装孔，节流器安装孔指向下静压腔，小孔节流器安装在节流器安装孔内。
[0005]上球头座的上端的中间设有上出油孔，上球头座的内部设有半个上球窝，上球窝内设有环形上静压腔，上球头座的内部设有上内反馈通路，上内反馈通路与上静压腔相连通。
[0006]下球头座安装在上球头座的下方，与上球头座相固连；下球头座的内部设有半个下球窝，下球窝内设有环形下静压腔，下球头座的内部设有下反馈通路，下反馈通路的一端与下封油面相连通，另一端与上内反馈通路相连通。
[0007]本发明的内反馈静压球形铰链，由进油孔内通入高压润滑油，润滑油流经小孔节流器，进入下球窝。一部分润滑油经回油槽和回油孔流出，另一部分润滑油流经下内反馈通路和上内反馈通路进入上静压腔。高压润滑油在上球窝内产生向下的力，在下球窝内产生向上的力，由于上球窝的润滑油是由下球窝内的润滑油流经下静压腔和下封油面，再进入上球窝的，因此下球窝内润滑油压力将大于上球窝内的润滑油压力，两者只差即为球形铰链所能提供的向上的承载力。
[0008]当球头承受向下的外部载荷时，球头将产生向下的位移，从而导致下封油面间隙减小，液阻增大，经小孔节流器进入下静压腔的润滑油压力将增大，而经下内反馈通路和上内反馈通路进入上静压腔的润滑油压力将减小，最终导致上球窝和下球窝内的压力差增大，即增大球形铰链的承载力。
[0009]有益效果:本发明提出的一种带内反馈节流器的大承载静压球头铰链具有承载能力特别大，而润滑油流量小、摩擦功耗低等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1内反馈静压球头铰链机构示意图，
[0011]图2内反馈静压球头铰链机构反馈通路示意图，
[0012]图3润滑油油路示意图。
[0013]其中有:连杆1、上球头座2、球头3、下球头座4、小孔节流器5、出油孔6、回油槽7、进油孔8、节流器安装孔9、上出油孔10、上静压腔11、上内反馈通路12、下内反馈通路13、下封油面14、下静压腔15。
【具体实施方式】
[0014]本发明的铰链机构包括连杆、上球头座、球头、下球头座、小孔节流器、上内反馈通路以及下内反馈通路等。连杆和球头相固连，连杆内设有进油孔，球头内设有两个节流器安装孔，节流器安装孔指向下静压腔，并且进油孔和节流器安装孔相连通，小孔节流器安装在节流器安装孔内。上球头座的上端设有上出油孔，上球头座的内部设有半个上球窝，上球窝内设有环形上静压腔，上球头座的内部设有上内反馈通路，上内反馈通路与上静压腔相连通。下球头座安装在上球头座的下方，与上球头座相固连。下球头座的内部设有半个下球窝，下球窝内设有环形下静压腔，下球头座的内部设有下反馈通路，下反馈通路一端与下封油面相连通，另一端与上内反馈通路相连通。上球头座和下球头座的结合面位置设有环形回油槽，环形回油槽上设有若干个回油孔。
[0015]如图1和图2所示，连杆I和球头3相固连，连杆I内设有进油孔8，球头内设有两个节流器安装孔9，节流器安装孔9指向下静压腔15，并且进油孔8和节流器安装孔9相连通，小孔节流器5安装在节流器安装孔9内。上球头座的上端设有上出油孔10，上球头座2的内部设有半个上球窝16，上球窝16内设有环形上静压腔11，上球头座2的内部设有上内反馈通路12，上内反馈通路12与上静压腔11相连通。下球头座4安装在上球头座2的下方，与上球头座2相固连。下球头座4的内部设有半个下球窝17，下球窝17内设有环形下静压腔15，下球头座4的内部设有下反馈通路13，下反馈通路13 —端与下封油面14相连通，另一端与上内反馈通路12相连通。上球头座2和下球头座4的结合面位置设有环形回油槽7，环形回油槽上设有若干个回油孔6。
[0016]如图3所示，工作时，由进油孔8内通入高压润滑油，润滑油流经节流器安装孔9和小孔节流器5，进入下静压腔15。进入静压腔15的润滑油一部分向上经回油槽7和回油孔6流出，另一部分润滑油向下依次流经内反馈通路13和上内反馈通路12进入上静压腔11，进入上静压腔11的润滑油一部分向下经回油槽7和回油孔6流出，一部分向上经上出油孔10流出。高压润滑油在上球窝16内产生向下的压力，在下球窝17内产生向上的压力，由于上球窝16的润滑油是由下静压腔15内的润滑油流经下封油面14再进入上球窝16的，因此下静压腔15内润滑油压力将大于上静压腔11内的压力，因此球形铰链能提供的很大的向上承载力。
[0017]当球头3承受向下的外部载荷时，球头将产生向下的位移，从而导致下封油面14间隙减小，液阻增大，经小孔节流器5进入下静压腔15的润滑油压力增大，而经下内反馈通路13和上内反馈通路12进入上静压腔11的润滑油压力减小，最终导致上球窝16和下球窝17内的压力差增大，即球形铰链的向上承载力增大。
【权利要求】
1.一种带内反馈节流器的大承载静压球头铰链机构，其特征在于:该铰链机构包括:连杆⑴、上球头座⑵、球头⑶、下球头座⑷、小孔节流器(5)、出油孔(6)、回油槽(7)、进油孔(8)、节流器安装孔(9)、上出油孔(10)、上静压腔上内反馈通路(12)、下内反馈通路(13)、下静压腔(15)；其中，上球头座(2)与下球头座(4)相吻合形成一个中空的球头座，球头(3)位于该球头座内，连杆(1)与球头(3)连接并穿过上球头座(2)与外部连接，在下球头座⑷内设有下静压腔(15)；球头⑶内设有两个节流器安装孔(9)，节流器安装孔(9)指向下静压腔(15),小孔节流器(5)安装在节流器安装孔(9)内。
2.根据权利要求1所述的一种带内反馈节流器的大承载静压球头铰链机构，其特征在于:上球头座(2)的上端的中间设有上出油孔(10),上球头座(2)的内部设有半个上球窝(16),上球窝(16)内设有环形上静压腔(11),上球头座(2)的内部设有上内反馈通路(12),上内反馈通路(12)与上静压腔(11)相连通。
3.根据权利要求1所述的一种带内反馈节流器的大承载静压球头铰链机构，其特征在于:下球头座(4)安装在上球头座(2)的下方，与上球头座(2)相固连；下球头座(4)的内部设有半个下球窝(17),下球窝(17)内设有环形下静压腔(15),下球头座⑷的内部设有下反馈通路(13),下反馈通路(13)的一端与下封油面(14)相连通，另一端与上内反馈通路(12)相连通。
【文档编号】F16C11/06GK104500556SQ201410799357
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】蒋书运, 徐春冬 申请人:东南大学