一種具有全封閉籠式密封系統(tǒng)的葉片式擺動液壓油缸的制作方法

本發(fā)明涉及葉片式擺動液壓油缸及其密封技術領域，尤其涉及一種具有全封閉籠式密封系統(tǒng)的葉片式擺動液壓油缸。

背景技術：

葉片式擺動液壓油缸(以下簡稱擺缸)可直接將作用在葉片上的油壓力轉換成轉矩輸出，具有結構緊湊、無機械傳動效率損失、轉矩輸出平穩(wěn)、操控性好、易隔離外部灰塵等優(yōu)點，在軍事、船舶、航空、冶金機械、機械臂等領域具有廣泛的應用前景。密封性能尤其是內(nèi)部和外部泄露，對液壓油缸的性能具有決定性影響，而擺缸中存在很多需要進行密封的表面，其密封系統(tǒng)遠比一般直線油缸的復雜，密封難度很大，成為制約擺缸應用的關鍵瓶頸問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對背景技術中存在的問題，尤其擺缸存在的密封面多、容易出現(xiàn)油液泄露的問題，本發(fā)明提出了一種具有全封閉籠式密封系統(tǒng)的葉片式擺動液壓油缸。

為達到上述目的，本發(fā)明設計的具有全封閉籠式密封系統(tǒng)的葉片式擺動液壓油缸，其特征在于：包括定子，置于定子內(nèi)部的轉子，防止轉子軸向躥動的與定子兩端固定連接的蓋板，轉子和定子之間設有環(huán)狀腔體；所述轉子兩端的頂部外壁套設有將轉子頂部外壁和定子內(nèi)壁轉動密封的端面密封；所述端面密封之間設有n個定子支撐體和轉子支撐體，其中n為大于0的自然數(shù)，所述定子支撐體將所述環(huán)狀腔體分隔成n個油腔，所述轉子支撐體將每個油腔分隔成兩個油室，定子外壁上設有與每個油室連通的油孔；每個所述定子支撐體上沿定子軸向設有容置定子葉片的第一矩形槽，定子葉片密封環(huán)繞定子葉片將并與所述第一矩形槽底部、端部密封和轉子外壁接觸式密封連接；每個所述轉子支撐體上沿轉子軸向設有容置轉子葉片的第二矩形槽，轉子葉片密封環(huán)繞轉子葉片并所述第二矩形槽底部、端部密封和定子內(nèi)壁接觸式密封連接；所述定子支撐體與定子內(nèi)壁連接，所述轉子支撐體與所述轉子外壁連接。

優(yōu)選的，所述定子葉片和定子葉片密封為一體式彈性體結構，所述轉子葉片和轉子葉片密封為一體式彈性體結構。

優(yōu)選的，所述定子密封為長方體且其中部設有容置所述定子葉片的矩形通孔，所述轉子密封為長方體且其中部設有容置所述轉子葉片的矩形通孔。

優(yōu)選的，所述定子葉片密封為o型圈，套設在定子葉片外周；所述轉子葉片密封為o型圈，套設在轉子葉片外周。

優(yōu)選的，所述定子支撐體與定子內(nèi)壁通過銷連接或加工為一個整體，所述轉子支撐體與所述轉子外壁通過銷連接或加工為一個整體。

優(yōu)選的，所述端面密封的截面形狀應與定子葉片密封和轉子葉片密封的形狀相適應，為矩形或u型或v型或l型。

本發(fā)明的有益效果是：由于所有油腔的邊界都被完全密封，可以有效減小或避免擺缸的內(nèi)部和外部泄露，從而減小或避免油壓損失，提高擺缸的工作油壓、容積效率及可靠性。且密封系統(tǒng)簡單，具有較好可行性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體剖視示意圖

圖2是本發(fā)明的剖視示意圖

圖3是本發(fā)明密封結構的實施例一

圖4是本發(fā)明密封結構的實施例二

圖5示出了一種端面密封與葉片配合的結構示意圖

圖6～圖9示出了四種不同的端面密封的截面圖

圖中：定子1、轉子2、端面密封3、蓋板4、定子支撐體5、轉子支撐體6、油孔7、定子葉片8、轉子葉片9、定子葉片密封10、轉子葉片密封11、油室12。

具體實施方式

下面通過圖1～圖2以及列舉本發(fā)明的一些可選實施例的方式，對本發(fā)明的技術方案(包括優(yōu)選技術方案)做進一步的詳細描述，本實施例內(nèi)的任何技術特征以及任何技術方案均不限制本發(fā)明的保護范圍。

如圖1和圖2所示，本實施例公開的具有全封閉籠式密封系統(tǒng)的葉片式擺動液壓油缸，包括定子1、轉子2，轉子2位于定子1內(nèi)部，轉子2和定子1之間設有環(huán)狀腔體；所述轉子2兩端的頂部外壁套設有將轉子2頂部外壁和定子1內(nèi)壁轉動密封的端面密封3；蓋板4與定子1固定，端面密封3抵接在蓋板4上，防止轉子1軸向躥動；所述端面密封4之間設有2個定子支撐體5和轉子支撐體6，所述定子支撐體2將所述環(huán)狀腔體分隔成2個油腔，所述轉子支撐體6將每個油腔分隔成兩個油室，定子2外壁上設有與每個油室連通的油孔7；每個所述定子支撐體5上沿定子軸向設有容置定子葉片8的第一矩形槽，定子葉片密封10環(huán)繞定子葉片8將并與所述第一矩形槽底部、端部密封4和轉子2外壁接觸式密封連接；每個所述轉子支撐體6上沿轉子2軸向設有容置轉子葉片9的第二矩形槽，轉子葉片密封11環(huán)繞轉子葉片9并所述第二矩形槽底部、端部密封4和定子1內(nèi)壁接觸式密封連接；所述定子支撐體5與定子1內(nèi)壁連接，所述轉子支撐體6與所述轉子2外壁連接。這樣，定子葉片密封10及轉子葉片密封11長度方向的兩端分別與端面密封4緊密接觸，定子葉片密封10寬度方向的兩端分別與第一矩形槽底部和轉子2外壁緊密接觸，轉子葉片密封11寬度方向的兩端分別與第二矩形槽底部和定子1內(nèi)壁緊密接觸，如此形成了全封閉的籠式密封系統(tǒng)。

如此，本例的四個油室12的各邊界被定子葉片密封10、轉子葉片密封11、端面密封4構成的全封閉籠式密封系統(tǒng)進行完全隔離。定子1上開有四個油孔7分別與每個油室12連通；以其中一個油室12為例，工作時，若油口a進油，所連接油室為高壓腔，油口b回油，所連接油室為低壓腔，油壓作用在轉子葉片9上形成的壓力差驅動轉子2旋轉；當轉換成油口b進油、油口a回油時，轉子2逆時針旋轉，如此往復，形成擺缸的轉子往復擺動，并輸出轉矩。

如圖3所示，僅僅示出了端面密封和葉片密封(包括定子葉片密封和轉子葉片密封)，定子葉片密封10和轉子葉片密封11為矩形板式密封件，端面密封4的截面形狀也對應為矩形。圖3所示的全封閉籠式密封系統(tǒng)的所述定子葉片8和定子葉片密封10為一體式彈性體結構，所述轉子葉片9和轉子葉片密封11為一體式彈性體結構，即密封系統(tǒng)完全是由彈性體構成的：葉片密封(包括定子葉片密封10和轉子葉片密封11)與定子2及轉子1的接觸屬于彈性體與剛體的接觸，端面密封4內(nèi)側與葉片密封(包括定子葉片密封10和轉子葉片密封11)接觸屬于彈性體與彈性體的接觸，端面密封4外側與蓋板4接觸屬于彈性體與剛體的接觸，由此可以減少或幾乎完全避免泄漏的發(fā)生?？梢愿鶕?jù)需要選擇密封件(包括端面密封4、定子葉片密封10和轉子葉片密封11)材料，得到不同的密封性能：在希望密封泄露盡量少的場合，可以選擇丁腈橡膠、氟橡膠、聚氨酯等密封橡膠材料制作密封件；在允許一定泄露，但希望密封面摩擦小，或密封件耐久性更好的場合，可以選擇聚四氟乙烯、尼龍等非金屬材料制作密封件，或者軸承合金、鑄鐵等金屬材料制作密封件。

如圖4所示，所述定子密封10為長方體且其中部設有容置所述定子葉片8的矩形通孔，所述轉子密封11為長方體且其中部設有容置所述轉子葉片9的矩形通孔，具體地說，所述定子葉片密封10由定子葉片及套設在其上的密封件，如標準o型圈、框型硅膠、框型丁腈橡膠等構成；相應的，所述轉子葉片密封11由轉子葉片及套設在其上的密封件，如標準o型圈、框型硅膠、框型丁腈橡膠等構成)。換而言之，定子葉片密封10和轉子葉片密封11為窗形框式密封件，圖4中所示的定子葉片密封10和轉子葉片密封11為窗型框式密封件或標準o型圈緊密套設在其相應的葉片上而構成的組合體。優(yōu)選的，所述定子葉片密封10為o型圈，套設在定子葉片8外周；所述轉子葉片密封11為o型圈，套設在轉子葉片9外周。

如圖5所示，端面密封3的截面形狀與定子葉片8和轉子葉片9的形狀相適應，為u形，圖3和圖4中示出了截面為矩形的端面密封3。圖6～圖9示出了四種不同截面形狀的端面密封3，其中圖5中的端面密封3的截面形狀如圖6所示。根據(jù)不同的應用場合，端面密封3的截面形狀可以為矩形、u形、v形、l形等形狀。

本領域技術人員容易理解，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則下所做的任何修改、組合、替換、改進等均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。