自對準式活塞及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明大致涉及一種液壓缸。更具體地，本發明涉及容納在液壓缸內的自對準式液缸活塞和桿軸承。
【背景技術】
[0002]液壓缸(有時被稱為柱塞、千斤頂或線性致動器)通常被設計成具有下述基本部件:缸體、端蓋、密封件、活塞、活塞桿和桿軸承。桿軸承以及活塞本身的作用為:對液缸組件在使用期間可能遭受的任何偏心載荷進行支撐。還被稱為側載荷(side loading)的偏心載荷能夠變得非常大。如果缺乏適當的支撐，所述側載荷可導致液缸的內部部件的損壞。
[0003]桿軸承和活塞通常固定地與液缸的縱向軸線對準，并且隨著側載荷被施加，活塞桿和桿軸承之間的接觸部分的反作用點(react1n point)以及活塞到液缸壁的反作用點變得集中到接觸點。這將減小反作用點的支承區域并且增大的應力能夠輕易地超過液缸或桿和軸承材料的抗載荷能力。這可能使材料經受超過屈服極限的應力，從而引起材料移位。通常導致擦傷，擦傷可潛在地損壞液缸。
[0004]因此，期望提供一種方法和/或設備，所述方法和/或設備能夠在施加于活塞和/或活塞桿上的力可不精確地平行于活塞桿的軸線的情況下完成活塞和液缸的功能，并且將載荷力分布在較大的支承區域上。這種自對準式活塞、活塞桿、液缸和桿軸承是非常有用的。
【發明內容】
[0005]通過本發明能夠在很大程度上滿足上述需求，其中，一方面提供了一種設備，在一些實施例中，方法和設備提供了一種自對準式液缸活塞和桿軸承，所述桿軸承允許活塞桿在作用于桿上的力不完全平行于活塞桿的軸線時驅動液缸，而不引起活塞桿在液缸內脫離對準狀態。通過實現自對準桿和活塞軸承，在配合面之間獲得更大的支承接觸區域，因此減小了集中應力載荷。
[0006]根據本發明的一個實施例，提供了一種活塞組件。所述活塞組件可包括:活塞桿；樞轉地連接至所述活塞桿的活塞；以及可旋轉的桿軸承，所述可旋轉的桿軸承被構造成:允許所述活塞桿穿過所述可旋轉的桿軸承，并且在所述活塞桿相對于所述活塞樞轉時隨著所所述活塞桿一起旋轉。
[0007]根據本發明的另一實施例，可提供一種制造活塞組件的方法。所述方法可包括:以樞轉連接的方式將活塞桿附接至活塞；提供用于所述活塞桿的可旋轉的軸承；以及通過所述可旋轉的軸承對所述活塞桿進行支撐。
[0008]根據本發明的又一實施例，可提供一種活塞組件。所述活塞組件可包括:用于推動活塞的構件；樞轉地連接至所述用于推動活塞的構件的活塞；以及可旋轉的軸承構件，所述可旋轉的軸承構件被構造成:允許所述用于推動活塞的構件穿過所述可旋轉的軸承構件，并且在所述用于推動活塞的構件相對于所述活塞樞轉時隨著所述用于推動活塞的構件一起旋轉。
[0009]因此，已經概述(而不是廣泛地)了本發明的特定實施例，以便本發明的詳細說明在此可更好地被理解并且以便本發明對本領域的貢獻可以更好地被理解。當然，本發明存在附加實施例，附加實施例將在下文描述并且將形成本發明的從屬權利要求的主題。
[0010]在這方面，在詳細地說明本發明的至少一個實施例之前，應明白，本發明在本發明的應用中并不限于以下說明中陳述的或附圖中示出的構造的細節和部件的布置。本發明能夠為除了所描述的那些以外的實施例，并且能夠以多種方式被實踐和執行。另外，應明白，在此采用的詞組和術語以及摘要是為了說明的目的并且不應當被認為是限制性的。
[0011]照此，本領域技術人員應理解，本公開內容所基于的設想可容易地被用于設計執行本發明的數個目的的其它結構、方法和系統的基礎。因此，重要的是，權利要求被認為包括這種等價構造，只要其不超出本發明的精神和范圍。
【附圖說明】
[0012]圖1為根據本發明的一個實施例的液壓缸和活塞桿的側視圖；
[0013]圖2為根據相關技術的液壓缸和活塞桿的截面視圖；
[0014]圖3為根據相關技術的液壓缸和活塞桿的放大的局部截面視圖；
[0015]圖4為根據本發明的一個實施例的液壓缸和活塞桿的放大的局部截面視圖；
[0016]圖5為根據本發明的一個實施例的液壓缸、活塞和活塞桿的一部分的透視截面視圖；
[0017]圖6為根據本發明的一個實施例的液壓缸和活塞桿的局部透視截面視圖。
【具體實施方式】
[0018]現在將參考附圖來說明本發明，附圖中相同的附圖標記始終代表相同的部件。根據本發明的一實施例提供了液壓缸、活塞和活塞桿，所述活塞桿能夠抵抗活塞桿上的不恰好平行于活塞桿的軸線的力。
[0019]圖1不出了液壓缸10。圖1中不出的液壓缸10可以根據本發明，或其還可以根據相關技術，液缸10的內部結構未示出。液缸10包括液缸殼體12、活塞桿14、液壓入口 /出口 16以及液壓入口 /出口 18。
[0020]液壓入口 /出口 16和18為液壓流體的入口或出口(是入口還是出口取決于活塞桿14向內移動到液缸殼體12中或向液缸殼體12的外部移動)。例如，當活塞桿14朝著液缸殼體12向內移動時，特征18充當液壓流體進入到液壓缸10中的入口，而特征16作為液壓流體流出液壓缸10的出口。當液壓流體被泵入到特征16中并且特征16充當入口時，液壓流體將推擠在連接至活塞桿14的活塞(圖1中未示出)上，因此迫使活塞桿14離開液缸殼體12。液壓流體將通過特征18流出液壓缸殼體12，特征18在這種情況下將充當出
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[0021]出于多種原因(例如偏心載荷、公差、部件的翹曲、部件制造不合規格或多種其它原因)，作用在活塞桿14上的力可能不平行于液壓活塞桿14的軸線。箭頭20示出了可作用在活塞桿14上的夸張了的示例性的力。活塞桿14可被連接至多種機械裝備或其它在活塞桿14移動時移動的特征。來自所述裝備的反作用力近似地作為一矢量并且在圖1中以箭頭20示出。正如所見的，通過矢量20示出的力具有垂直分力22。如圖2所示，垂直分力22充當向下作用在活塞桿14上的力。
[0022]圖2為液壓缸10的截面視圖。液壓缸10可包括入口 /出口 16和18以及液缸殼體12之內的內孔24。活塞26設置在內孔24之內。活塞26被附接至活塞桿14。活塞桿14部分地由活塞26和桿軸承28支撐。垂直分力22可產生如圖2和圖3中的力箭頭30和32所示的反作用分力。
[0023]圖3為容納位于內孔24中的活塞26和活塞桿14的液缸殼體12的放大的局部截面視圖。還示出了入口 /出口 18。反作用力箭頭30和32指示了反作用力可發生在何處，以保持位于內孔24之內的活塞桿14和活塞26。所述反作用力30和32可推靠在內孔24的壁34，活塞桿14、活塞26和桿軸承28上，產生磨損點36和38。
[0024]隨著液壓活塞26和活塞桿14持續地移入或移出液缸殼體12，磨損點36和38可沿著活塞桿14、內孔24、活塞26和/或軸承28遭受擦傷或其它類型的不期望的磨損。為了避免或最小化這種情況，如圖4、圖5和圖6所示和參照圖4、圖5和圖6說明的，可以使用不同類型的活塞40和桿軸承60。
[0025]例如，如圖4和圖5所示的，活塞40可為兩部分式活塞40并且包括前部42和后部44。前部42和后部44可限定槽腔(socket cavity)46。槽腔46通常可以呈圓形或球形形狀。
[0026]緊固件48可將前部42附接至后部44，前部42和后部4