一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置，尤其涉及一種通過緊固螺母、墊圈和定位螺釘實現活塞的三重固定；通過中空型鋁合金材料的活塞實現降重和及時散熱；通過活塞中空腔壁上的恒范鋼片抑制活塞的熱膨脹變形；通過截面為矩形的氟素橡膠密封圈加強活塞的耐高溫密封。屬于液壓缸的技術研發領域。
【背景技術】
[0002]液壓缸利用活塞的直線往復運動將液壓能轉變為機械能。但部分液壓缸在使用時存在以下問題，一是液壓缸的重量大，使得某些應用場合受限；二是高溫下，易出現某些問題而使液壓缸的工作性能下降，如活塞散熱慢所引起的熱膨脹卡缸、密封失效等問題。
[0003]因此，針對現有部分液壓缸活塞在使用中存在的重量大，高溫下活塞散熱慢、膨脹卡缸及密封失效等問題，應從液壓缸活塞及其連接裝置上進行綜合考慮，設計出比重小，高溫下散熱快、不卡缸且密封效果好的一種活塞連接裝置。
【發明內容】
[0004]本實用新型針對現有部分液壓缸活塞在使用中存在的重量大，高溫下活塞散熱慢、膨脹卡缸及密封失效等問題，提供了一種可有效解決上述問題的一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置。
[0005]本實用新型的一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置采用以下技術方案:
[0006]一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置，主要包括缸筒、活塞桿、活塞、恒范鋼片、密封圈、緊固螺母和定位螺釘，密封圈安裝在活塞上，恒范鋼片安裝在活塞內腔壁上；所述活塞桿頭端設有軸肩和外螺紋，活塞桿頭的軸向上依次安裝有彈性擋圈、活塞、彈性墊圈和緊固螺母，活塞桿頭的外螺紋處安裝有帶墊圈的定位螺釘，墊圈卡在緊固螺母上；所述活塞采用鋁合金材料，其結構為中空型，內腔壁上安裝有恒范鋼片，活塞外側圓面上安裝有2個密封圈；所述恒范鋼片結構為中空型，恒范鋼片壁厚為活塞壁厚的1/3 ;所述密封圈采用截面為矩形的氟素橡膠密封圈。
[0007]本實用新型在活塞桿頭的外螺紋處安裝帶墊圈的定位螺釘、且墊圈卡在緊固螺母上，通過這種設計防止緊固螺母松動，實現活塞的軸向定位，即通過墊圈的彈性變形及定位螺釘的釘頭限定緊固螺母的軸向移動，從而實現活塞的軸向固定。如當緊固螺母繞外螺紋轉動、產生松動時，緊固螺母會在活塞桿上產生軸向移動，而卡在緊固螺母的墊圈會通過彈性變形阻礙其移動；如當墊圈失效時，定位螺釘的釘頭亦會阻礙緊固螺母移動。而通過螺紋連接的緊固螺母本身就起到固定活塞的作用，因此通過緊固螺母、墊圈和定位螺釘實現活塞的三重固定。
[0008]本實用新型將活塞采用鋁合金材料且設計為中空型結構，通過這種設計實現高溫下活塞的及時散熱及降低活塞重量。即在滿足活塞使用性能的基礎上，通過中空型的設計來降低活塞的重量；而鋁合金材料具有比重小，強度高且導熱性好的特點，不僅可以實現降低活塞重量、滿足強度要求，而且其良好的導熱性可使高溫下的活塞及時散熱。
[0009]本實用新型在活塞中空腔壁上安裝恒范鋼片，通過這種設計實現雙金屬效應，gp通過膨脹系數小的恒范鋼片抑制膨脹系數大的鋁合金的熱膨脹變形。鋁合金材料的活塞雖具有比重小，強度高且導熱性好的優點，但其存在膨脹系數大的缺點，在高溫下雖能將熱量及時散去，但也可能會出現活塞局部熱膨脹而引起卡缸的現象，因此，在活塞內腔壁上安裝恒范鋼片，利用兩種金屬的熱膨脹系數不同特點，如當溫度升高時，活塞內腔壁可能會發生彎曲，而恒范鋼片的膨脹系數低，其結構基本不變，可限制了活塞的熱膨脹變形。
[0010]本實用新型在活塞的密封中采用截面為矩形的氟素橡膠密封圈，這是由于氟素橡膠密封圈的耐高溫性優于硅橡膠，并且其使用溫度范圍為-20?250°C，可很好的滿足高溫環境；而且截面為矩形的設計，可通過密封圈分別與活塞、缸筒的大面積的面接觸來加強活塞的密封。
[0011]本實用新型的有益效果是:通過緊固螺母、墊圈和定位螺釘實現活塞的三重固定；通過中空型鋁合金材料的活塞實現降重和及時散熱；通過活塞中空腔壁上的恒范鋼片，實現雙金屬效應抑制活塞的熱膨脹變形；通過截面為矩形的氟素橡膠密封圈加強活塞的耐高溫密封。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的整體結構示意圖。
[0013]圖2是本實用新型用于活塞軸向固定的定位螺釘連接處的局部放大示意圖。
[0014]其中:1、緊固螺母，2、彈性墊圈，3、恒范鋼片，4、活塞，5、密封圈，6、彈性擋圈，7、缸筒，8、活塞桿，9、墊圈，10、定位螺釘。
【具體實施方式】
[0015]實施例:
[0016]如圖1、圖2所示，本實用新型的一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置，主要包括缸筒7、活塞桿8、活塞4、恒范鋼片3、密封圈5、緊固螺母1和定位螺釘10，密封圈5安裝在活塞4上，恒范鋼片3安裝在活塞4內腔壁上。
[0017]活塞桿8頭端設有軸肩和外螺紋，活塞桿8頭的軸向上依次安裝有彈性擋圈6、活塞4、彈性墊圈2和緊固螺母1，活塞桿8頭的外螺紋處安裝有帶墊圈9的定位螺釘10，墊圈9卡在緊固螺母1上。工作時，這種設計可防止緊固螺母1松動，實現活塞4的軸向定位，即通過墊圈9的彈性變形及定位螺釘10的釘頭限定緊固螺母1的軸向移動，從而實現活塞4的軸向固定。如當緊固螺母1繞外螺紋轉動、產生松動時，緊固螺母1會在活塞桿8上產生軸向移動，而卡在緊固螺母1的墊圈9會通過彈性變形阻礙其移動；如當墊圈9失效時，定位螺釘10的釘頭亦會阻礙緊固螺母1移動。而通過螺紋連接的緊固螺母1本身就起到固定活塞4的作用，因此通過緊固螺母1、墊圈9和定位螺釘10實現活塞4的三重固定。
[0018]活塞4采用鋁合金材料，其結構為中空型，內腔壁上安裝有恒范鋼片3，活塞4外側圓面上安裝有2個密封圈5。工作時，這種設計實現高溫下活塞4的及時散熱及降低活塞4重量。即在滿足活塞4使用性能的基礎上，通過中空型的設計來降低活塞4的重量；而鋁合金材料具有比重小，強度高且導熱性好的特點，不僅可以實現降低活塞4重量、滿足強度要求，而且其良好的導熱性可使高溫下的活塞4及時散熱。
[0019]恒范鋼片3結構為中空型，恒范鋼片3壁厚為活塞4壁厚的1/3。工作時，這種設計實現雙金屬效應，即通過膨脹系數小的恒范鋼片3抑制膨脹系數大的鋁合金的熱膨脹變形。鋁合金材料的活塞4雖具有比重小，強度高且導熱性好的優點，但其存在膨脹系數大的缺點，在高溫下雖能將熱量及時散去，但也可能會出現活塞4局部熱膨脹而引起卡缸的現象，因此，在活塞4內腔壁上安裝恒范鋼片3，利用兩種金屬的熱膨脹系數不同特點，如當溫度升高時，活塞4內腔壁可能會發生彎曲，而恒范鋼片3的膨脹系數低，其結構基本不變，可限制了活塞4的熱膨脹變形。
[0020]密封圈5采用截面為矩形的氟素橡膠密封圈，這是由于氟素橡膠密封圈的耐高溫性優于硅橡膠，并且其使用溫度范圍為-20?250°C，可很好的滿足高溫環境；而且截面為矩形的設計，可通過密封圈5分別與活塞4、缸筒7的大面積的面接觸來加強活塞4的密封。
【主權項】
1.一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置，主要包括缸筒、活塞桿、活塞、恒范鋼片、密封圈、緊固螺母和定位螺釘，密封圈安裝在活塞上，恒范鋼片安裝在活塞內腔壁上；其特征在于:所述活塞桿頭端設有軸肩和外螺紋，活塞桿頭的軸向上依次安裝有彈性擋圈、活塞、彈性墊圈和緊固螺母，活塞桿頭的外螺紋處安裝有帶墊圈的定位螺釘，墊圈卡在緊固螺母上；所述活塞采用鋁合金材料，其結構為中空型，內腔壁上安裝有恒范鋼片，活塞外側圓面上安裝有2個密封圈；所述恒范鋼片結構為中空型，恒范鋼片壁厚為活塞壁厚的1/3 ;所述密封圈采用截面為矩形的氟素橡膠密封圈。
【專利摘要】本實用新型提供了一種耐高溫的液壓缸活塞連接裝置，主要包括缸筒、活塞桿、活塞、恒范鋼片、密封圈、緊固螺母和定位螺釘，密封圈安裝在活塞上，恒范鋼片安裝在活塞內腔壁上。其特點是利用活塞和恒范鋼片的雙金屬效應抑制高溫工況下活塞的熱膨脹變形。本實用新型通過緊固螺母、墊圈和定位螺釘實現活塞的三重固定；通過中空型鋁合金材料的活塞實現降重和及時散熱；通過活塞中空腔壁上的恒范鋼片抑制活塞的熱膨脹變形；通過截面為矩形的氟素橡膠密封圈加強活塞的耐高溫密封。
【IPC分類】F16J9/00, F15B15/20, F16J1/10
【公開號】CN205064442
【申請號】CN201520730947
【發明人】安延濤, 趙東, 楊可森, 楊玉娥, 劉魯寧
【申請人】濟南大學
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年9月21日