一種雙螺旋擺動液壓缸的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及到一種擺動液壓缸，尤其是涉及到一種雙螺旋擺動液壓缸。
【背景技術】
[0002]在液壓設備領域，為了實現傳動機構在兩個方向的擺動，通常選用齒輪齒條擺動缸、葉片式擺動缸和螺旋擺動液壓缸。
[0003]齒輪齒條擺動缸是通過液壓缸的活塞推動齒條往復直線運動，齒條帶動齒輪實現往復擺動。但是，在使用中發現齒輪齒條擺動缸存在以下幾方面缺點。首先，齒輪齒條擺動缸采取齒條搓動齒輪旋轉，這種結構，使齒輪軸上承受較大的彎矩，容易損壞齒輪軸;受加工和安裝精度的影響，齒條和液壓缸活塞較容易發生偏磨，造成液壓缸活塞漏油。其次，由于齒輪齒條傳動過程中，通常只有I?2個齒參與嚙合。所以齒上承受的彎曲應力較大，容易發生崩齒現象。另外，齒輪的輸出轉角大小取決于齒條的長度，當需要擺動缸實現較大的擺角時，齒條就必須加長。所以齒輪齒條擺動缸的外形尺寸很大，也使其使用場合受到較大的限制。通常，齒輪齒條擺動缸的擺角不超過180°較合適。
[0004]葉片式擺動缸也可以實現輸出軸的往復擺動。它是依罪液壓油推動缸體中的轉動葉片，帶動輸出軸實現往復擺動的。由于缸體的內腔有固定葉片限位，所以，理論上，轉動葉片最大轉角不會超過360°。通常，葉片式擺動缸的最大轉角不超過270°。葉片式擺動缸還存在一個致命弱點，轉動葉片是長條形，而缸體內腔是圓弧形，兩者之間的壓力油腔是依靠間隙密封的。由于受加工精度的影響，不可能實現絕對無泄漏。為了減少間隙密封的泄漏量，葉片式擺動缸的工作壓力都比較低，這大大降低了輸出軸的輸出轉矩。
[0005]螺旋擺動液壓缸是一種新型的擺動缸，它采用大導程的螺旋進行傳動;包括缸體、活塞、安裝法蘭和輸出轉軸;活塞套裝在輸出轉軸的前端，活塞內與輸出轉軸的前端設有相對應的梯形螺紋，輸出轉軸與活塞形成一螺旋副;活塞將缸體內分割為有桿腔和無桿腔，在缸體上設有一與有桿腔相通的有桿腔輸油孔和一與無桿腔相通的無桿腔輸油孔;缸體外端口的輸出轉軸上套裝一安裝法蘭;其中活塞和輸出轉軸之間是大導程的螺旋副，液壓油推動活塞往復運動時，螺旋副帶動輸出轉軸實現往復擺動;螺旋擺動液壓缸有逐步替代齒輪齒條擺動缸和葉片式擺動缸的趨勢，但是目前的螺旋擺動液壓缸的輸出轉軸的轉動角度不大，還普遍存在螺旋副的螺牙磨損快，使得輸出轉軸使用壽命短，同時輸出轉軸承受軸向、徑向載荷能力差，這也是限制其快速推廣的原因。
【發明內容】
[0006]針對上述的缺點，本發明的目的在于提供一種提高輸出轉軸承受軸向、徑向載荷能力和轉動角度、使用壽命的雙螺旋擺動液壓缸。
[0007]本發明的技術內容為，一種雙螺旋擺動液壓缸，包括缸體、活塞、安裝法蘭和輸出轉軸;活塞套裝在輸出轉軸的前端，活塞內與輸出轉軸的前端設有相對應的梯形螺紋，輸出轉軸與活塞形成第一螺旋副；活塞將缸體內分割為有桿腔和無桿腔，在缸體上設有一與有桿腔相通的有桿腔輸油孔和一與無桿腔相通的無桿腔輸油孔;缸體外端口的輸出轉軸上套裝一安裝法蘭;其特征為它還包括隔圈和平面推力滾子軸承;在活塞的外側表面與缸體內壁上設有相對應的梯形螺紋，活塞與缸體形成第二螺旋副，第二螺旋副的旋轉方向與第一螺旋副的旋轉方向相反，在安裝法蘭內側的輸出轉軸上設有一凸環，凸環內側的輸出轉軸上設有一隔圈，在凸環與隔圈之間及凸環與安裝法蘭之間的輸出轉軸上分別設有一平面推力滾子軸承。
[0008]為提高輸出轉軸及油缸的使用壽命，在凸環外側的輸出轉軸表面設有一層堆焊青銅耐磨層，活塞的螺紋牙處材料采用鋁青銅，缸體和輸出轉軸的螺紋牙采用合金鋼碳氮共滲的工藝進行熱處理。
[0009]本發明與現有技術相比所具有的優點為，本發明具有外形尺寸小，結構緊湊，輸出轉矩大，本發明采用兩組旋向相反的大導程螺旋副傳動，轉動角度疊加，輸出轉角變大，其擺動角度可以大于360°;兩組螺旋副的螺紋牙強度好，不易蹦牙，硬度高，耐磨和減磨性好，壽命長;通過輸出轉軸上設有的凸環及平面推力滾子軸承，使得輸出轉軸可以繞軸線旋轉，但不能軸向竄動，并使輸出轉軸能夠承受較大的軸向推力載荷;在安裝法蘭的內孔處的輸出轉軸表面設有一堆焊青銅的耐磨層，既增加了輸出轉軸承受徑向載荷的能力，同時結構簡單，成本低。
【附圖說明】
[0010]圖1為發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011 ]如圖1所示，一種雙螺旋擺動液壓缸，包括缸體1、活塞2、安裝法蘭3和輸出轉軸4;活塞2套裝在輸出轉軸4的前端，活塞2內與輸出轉軸4的前端設有相對應的梯形螺紋，輸出轉軸4與活塞2形成第一螺旋副;活塞2將缸體I內分割為有桿腔1.1和無桿腔1.2，在缸體I上設有一與有桿腔I.I相通的有桿腔輸油孔1.3和一與無桿腔1.2相通的無桿腔輸油孔1.4;缸體I外端口的輸出轉軸4上套裝一安裝法蘭3;其特征為它還包括隔圈5和平面推力滾子軸承6;在活塞2的外側表面與缸體I內壁上設有相對應的梯形螺紋，活塞2與缸體I形成第二螺旋副，第二螺旋副的旋轉方向與第一螺旋副的旋轉方向相反，在安裝法蘭3內側的輸出轉軸4上設有一凸環4.1，凸環4.1內側的輸出轉軸4上設有一隔圈5，在凸環4.1與隔圈5之間及凸環4.1與安裝法蘭3之間的輸出轉軸4上分別設有一平面推力滾子軸承6;在凸環4.1外側的輸出轉軸4表面設有一層堆焊青銅耐磨層7，活塞2的螺紋牙處材料采用鋁青銅，缸體I和輸出轉軸4的螺紋牙采用合金鋼碳氮共滲的工藝進行熱處理。
【主權項】
1.一種雙螺旋擺動液壓缸，包括缸體、活塞、安裝法蘭和輸出轉軸；活塞套裝在輸出轉軸的前端，活塞內與輸出轉軸的前端設有相對應的梯形螺紋，輸出轉軸與活塞形成第一螺旋副；活塞將缸體內分割為有桿腔和無桿腔，在缸體上設有一與有桿腔相通的有桿腔輸油孔和一與無桿腔相通的無桿腔輸油孔;缸體外端口的輸出轉軸上套裝一安裝法蘭;其特征為它還包括隔圈和平面推力滾子軸承;在活塞的外側表面與缸體內壁上設有相對應的梯形螺紋，活塞與缸體形成第二螺旋副，第二螺旋副的旋轉方向與第一螺旋副的旋轉方向相反，在安裝法蘭內側的輸出轉軸上設有一凸環，凸環內側的輸出轉軸上設有一隔圈，在凸環與隔圈之間及凸環與安裝法蘭之間的輸出轉軸上分別設有一平面推力滾子軸承。2.根據權利要求1所述的雙螺旋擺動液壓缸，其特征為在凸環外側的輸出轉軸表面設有一層堆焊青銅耐磨層，活塞的螺紋牙處材料采用鋁青銅。
【專利摘要】本發明涉及一種雙螺旋擺動液壓缸，包括缸體、活塞、安裝法蘭和輸出轉軸；活塞套裝在輸出轉軸的前端，活塞內與輸出轉軸的前端設有相對應的梯形螺紋，輸出轉軸與活塞形成第一螺旋副；活塞將缸體內分割為有桿腔和無桿腔，在缸體上設有一與有桿腔相通的有桿腔輸油孔和一與無桿腔相通的無桿腔輸油孔；缸體外端口的輸出轉軸上套裝一安裝法蘭；其特征為它還包括隔圈和平面推力滾子軸承；在活塞的外側表面與缸體內壁上設有相對應的梯形螺紋，活塞與缸體形成第二螺旋副，第二螺旋副的旋轉方向與第一螺旋副的旋轉方向相反，在安裝法蘭內側的輸出轉軸上設有一凸環，凸環內側的輸出轉軸上設有一隔圈，在凸環與隔圈之間及凸環與安裝法蘭之間的輸出轉軸上分別設有一平面推力滾子軸承。本發明具有能提高輸出轉軸承受軸向、徑向載荷能力和轉動角度、使用壽命的優點。
【IPC分類】F15B15/08, F15B15/06
【公開號】CN105650052
【申請號】
【發明人】余彥冬
【申請人】江陰市洪騰機械有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年3月31日