具有階梯形唇邊導向套的液壓缸的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及低摩擦液壓缸技術領域，具體涉及一種具有階梯形唇邊導向套的液壓缸。
【背景技術】
[0002]液壓缸是液壓傳動系統的主要部件之一，它是將油液的壓力能轉換為機械能，實現往復直線運動或擺動的能量轉換裝置，也是液壓系統中應用最多的部件。
[0003]現有的液壓缸與導向套間的密封接觸多為密封圈接觸式密封，這種方式的密封增加了活塞桿與導向套間的運動阻力，加劇了導向套內壁與活塞桿間的磨損，使得液壓缸的動態特性難以提高，使用壽命大大降低。
[0004]現有的導向套間隙密封技術是在導向套內表面上開有幾條均壓槽，它的主要作用是使徑向壓力分布均勻，減少液壓卡緊力，同時使活塞桿與導向套的對中性好。如申請號200910060877.9的發明專利“一種油膜支承伺服液壓缸”公開了在導向套內壁表面開有
3-7道平衡槽，以減小活塞與缸筒內壁之間的磨損和減小泄漏量，但這種方式仍然存在一定的缺點，如高速狀態下磨損量仍較大，壓力增大時泄漏量也會增大。
[0005]又如申請號201420174484的實用新型專利“一種動靜壓間隙密封導向套液壓缸”公開了在導向套的孔壁上均勻設有三個動靜壓油槽，達到減小液壓缸摩擦和提高液壓缸頻響，但這種方式所涉及的“工”字型油槽難以加工，同時隨著壓力的增大其泄漏量也相應增大。
[0006]綜上所述，現有的液壓缸中的導向套存在導向套與活塞桿之間的摩擦力大、磨損量大，油液經導向套泄漏嚴重，液壓缸的整體頻率響應低和液壓缸導向套壽命低的缺陷。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是為了克服現有技術中存在的上述缺陷，提供一種具有階梯形唇邊導向套的液壓缸。
[0008]本發明提出了一種具有階梯形唇邊導向套的液壓缸，包括左端蓋，導向套，活塞桿，缸體，活塞和右端蓋；所述缸體內壁設置有環狀凸臺，所述左端蓋、缸體和環狀凸臺將導向套同中心地固定在缸體內；所述活塞桿伸入缸體的一端與活塞同中心固定連接，活塞桿的另一端依次穿過導向套的中心和左端蓋的中心伸出缸體；所述缸體一側開有有桿腔油口和無桿腔油口 ；所述導向套與左端蓋的接觸面設置有第一密封槽，所述第一密封槽內固定安裝有第一 O型密封圈；所述導向套與缸體的接觸面設置有第二密封槽，所述第二密封槽內固定安裝有第二O型密封圈；所述導向套靠近活塞的一側設置有緊貼活塞桿的階梯形唇邊，所述階梯形唇邊的階梯的厚度隨著遠離導向套依次增大。
[0009]上述技術方案中，所述階梯形唇邊呈三段階梯分布，最右側階梯為第一階梯，次右側階梯為第二階梯，最左側階梯為第三階梯，所述第一階梯外表面與導向套內壁面距離Cl1=2-3mm，第二階梯外表面與導向套內壁面距離(12= (0.7-0.8) d i，第三階梯外表面與導向套內壁面距離d3= (0.4-0.6) d 1;第三階梯左端面與導向套右端面距離b 1= 9-12mm，第二階梯左端面與導向套右端面距離b2= (0.6-0.7)b i，第一階梯左端面與導向套右端面距離b3= (0.3-0.35) b:;階梯形唇邊的第三階梯左階梯處圓角半徑R1= 0.4-0.55mm，右階梯處圓角半徑R2= (0.5-0.6)R1，第二階梯右階梯處圓角半徑R3= R20
[0010]上述技術方案中，所述導向套與活塞桿接觸的內壁面開有菱形織構和矩形均壓槽。
[0011]上述技術方案中，所述矩形均壓槽的數量為3道、5道、7道或9道。
[0012]上述技術方案中，所述菱形織構和矩形均壓槽沿軸線方向交替均勻分布。
[0013]上述技術方案中，所述菱形織構沿軸線方向和圓周方向均勻分布時，設置在兩道矩形均壓槽間菱形織構沿軸向的間距L = 0.8-lmm，菱形織構沿軸向方向的寬度B =(0.5-0.6)L，沿圓周方向菱形織構的徑向深度H = 0.2-0.3L ;沿圓周方向相鄰兩個菱形織構夾角α = 8-12度，沿圓周方向菱形織構3的夾角β = (0.6-0.8) α。
[0014]上述技術方案中，所述導向套材料為錫青銅。
[0015]本發明中的具有階梯形唇邊導向套的液壓缸在導向套的右端緊貼活塞桿處設置有呈多段階梯形分布的階梯形唇邊，其中最右側的階梯段厚度最大，在軸線方向上各階梯厚度沿左側依次減小；液壓缸工作時，隨著液壓油壓力的變化，階梯形唇邊的變形隨著壓力的增大而增大，最外側階梯的變形最大，由于最外側階梯的厚度也最大，可以補償隨著壓力增大導致的變形量，使整個階梯形唇邊的變形量均勻化，同時在階梯形唇邊上設置有圓角，可以避免階梯形唇邊因應力集中導致唇邊斷裂和活塞桿卡緊現象的發生；同時在液壓油壓力的作用下，階梯形唇邊會往外擴張，減小導向套與活塞桿之間的間隙，隨著液壓油的壓力變化，階梯形唇邊的擴張量也隨之變化，其間隙量也隨之變化，能自適應的調整導向套與活塞桿之間的間隙，有效減少流量泄漏，使液壓缸容積效率提高。
[0016]本發明同時在導向套內壁加工有菱形織構，每個菱形織構的凹坑單元在活塞往復運動的過程中，相當于一個微動壓潤滑軸承，能在活塞桿與導向套之間形成動壓潤滑油膜，減小摩擦力，有利于提高液壓缸的頻率響應；同時在導向套內壁加工有均壓槽，使活塞桿與導向套之間形成間隙密封，避免了活塞桿與導向套之間的剛性接觸，避免了摩擦磨損，且均壓槽能產生壓力平衡，避免活塞桿卡死的發生。本發明中導向套內壁加工的均壓槽和菱形織構交替均勻分布，相鄰的兩道矩形均壓槽之間設置有若干個菱形織構，兩者配合作用，使工作時油液均勻分布在均壓槽和菱形織構的凹坑單元中，能夠在液壓缸啟動和工作過程中，提供油液進行潤滑，避免形成三體摩擦，大大的提高液壓缸的壽命，減少了油液的泄漏量；同時采用錫青銅制作導向套，在保證較高強度的同時具有耐蝕性、耐磨性，能延長使用壽命O
[0017]綜上所述，本發明具有壽命長，摩擦低、頻響高、磨損量低、泄漏低、可靠性高和動壓潤滑支撐的優點。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明中液壓缸的結構示意圖；
[0019]圖2為圖1中導向套的剖面結構示意圖；
[0020]圖3為圖2中的菱形織構的A-A處剖面結構示意圖；
[0021]圖4為圖2中I處的菱形織構沿軸線方向的局部放大示意圖；
[0022]圖5為圖2中II處階梯形唇邊的局部放大示意圖。
[0023]圖中:1-左端蓋；2-第一密封槽；3-導向套；
[0024]4-第二密封槽； 5-有桿腔油口 ；6-活塞桿；
[0025]7-缸體；8-活塞；9-無桿腔油口 ；
[0026]10-右端蓋；11-菱形織構；12矩形均壓槽；
[0027]13-環狀凸臺； 14-階梯形唇邊。
【具體實施方式】
[0028]以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。
[0029]實施例1
[0030]一種具有階梯形唇邊導向套的液壓缸，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，包括左端蓋1，導向套3，活塞桿6，缸體7，活塞8和右端蓋10 ;缸體7內壁設置有環狀凸臺13，左端蓋1、缸體7和環狀凸臺13將導向套3同中心地固定在缸體7內；活塞桿6伸入缸體7的一端與活塞8同中心固定連接，活塞桿6的另一端依次穿過導向套3的中心和左端蓋I的中心伸出缸體7 ;缸體7 —側開有有桿腔油口 5和無桿腔油口 9 ;導向套3與左端蓋I的接觸面設置有第一密封槽2，第一密封槽2內固定安裝有第一 O型密封圈；導向套3與缸體7的接觸面設置有第二密封槽4，第二密封槽4內固定安裝有第二 O型密封圈；導向套3靠近活塞8的一側設置有緊貼活塞桿6的階梯形