一种转阀控制环状液压缸制造技术

一种转阀控制环状液压缸，包括环形液压缸缸体和连接盘(6)，环形液压缸包括上端盖(2)、下端盖(18)、圆环形活塞杆(14)、固定挡块(16)、输出轴(22)、开设在上端盖中心的阀芯轴孔(30)；环形液压缸的上端盖(2)和连接盘(6)通过螺栓(25)相连接，所述上端盖(2)内开设阀套腔(31)，阀套腔(31)内设有阀套(10)，阀套(10)通过销钉(20)与圆环形活塞杆(14)和输出轴(22)固定在一起，阀芯(12)置于阀套(10)内部，阀芯(12)的上端穿过轴孔与位于连接盘(6)内的伺服电机(11)固定连接，阀套(10)和阀芯(12)为动配合，上端盖(2)、圆环形活塞杆(14)、阀套(10)、阀芯(12)、输出轴(22)、连接盘(6)、伺服电机(11)的轴心位于同一直线上。其优点是：本实用新型专利技术具有便于制造、结构紧凑、故障率低、密封性好、动力特性好、寿命长、流量大的特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种转阀控制环状液压缸，包括环形液压缸缸体和连接盘（6)，环形液压缸包括上端盖（2)、下端盖（18)、圆环形活塞杆（14)、固定挡块（16)、输出轴（22)、开设在上端盖中心的阀芯轴孔(30);环形液压缸的上端盖（2)和连接盘（6)通过螺栓（25)相连接，所述上端盖（2)内开设阀套腔（31)，阀套腔（31)内设有阀套（10)，阀套（10)通过销钉（20)与圆环形活塞杆（14)和输出轴(22)固定在一起，阀芯（12)置于阀套（10)内部，阀芯（12)的上端穿过轴孔与位于连接盘（6)内的伺服电机（11)固定连接，阀套（10)和阀芯（12)为动配合，上端盖（2)、圆环形活塞杆（14)、阀套(10)、阀芯（12)、输出轴（22)、连接盘（6)、伺服电机（11)的轴心位于同一直线上。其优点是：本技术具有便于制造、结构紧凑、故障率低、密封性好、动力特性好、寿命长、流量大的特点。【专利说明】一种转阀控制环状液压缸
本技术涉及液压缸
，具体的说是一种转阀控制环状液压缸。
技术介绍
液压缸是液压控制系统中不可或缺的元件，它能将电机输入的小功率转化为液压输出的大功率，以便对设备进行大功率稳定输出。 目前，将传统的液压缸的直线往复运动转化为摆动运动常用的是齿条结构的摆动缸，摆动缸的原理是将液压缸的往复运动通过齿条带动齿轮，转化成齿轮轴的正反向摆动旋转，进而将往复液压缸的推力转换成齿轮轴的输出扭矩。但是齿条结构的摆动缸的故障率比较高且体积比较大，常见的故障有缸筒固定螺栓断裂、油缸内泄漏，南京梅山钢铁公司热轧板厂的罗心伟在《齿轮齿条摆动液压缸工作原理及故障分析》（罗心伟，齿轮齿条摆动液压缸工作原理及故障分析，梅山科技，2012，3:52-53) —文中通过介绍齿轮齿条摆动液压缸的工作原理，分析造成齿轮齿条摆动液压缸故障的重要原因。齿条结构的摆动缸由于是液压缸和齿条结构的组合，所以其在加工和装配上面要求很高，使齿条结构的摆动缸的使用成本较高。 转角伺服阀控缸一般为双叶片摆动缸和伺服电机配合完成伺服动作，但是一般的双叶片摆动缸存在转轴径向力不平衡，密封性能差，结构复杂。针对阀芯径向力不平衡问题，武汉科技大学的学者蒋林等设计了一种P 口和T 口成对垂直正交分布的伺服阀结构(蒋林，陈新元，赵慧，曾良才，金晓宏，谢臻.基于液压转角伺服的液压关节研究.机电工程，2011,28(3): 265-268+309·)。该伺服阀阀芯径向力平衡了、阀芯阻力有所减小，但同时也存在阀芯有一端易形成死腔的问题，当工作时间较长时，因泄漏油无法流出而会对阀芯产生较大轴向力，阀芯动力特性不是很理想，伺服盲区有所改进但也不理想；P 口和T口成对垂直正交分布解决了阀芯径向力不平衡问题，但同时带来了阀体内部暗油道难于制备、难于加工等难题。
技术实现思路
本技术旨在解决液压缸领域里直接输出力矩、密封和伺服的问题，提出一种便于制造、结构紧凑、密封性好、故障率低、动力特性好、寿命长、流量大的转阀控制环状液压缸。 一种转阀控制环状液压缸，包括环形液压缸缸体和连接盘，环形液压缸包括上端盖、圆环形活塞杆、固定挡块、输出轴、开设在上端盖中心的轴孔；环形液压缸的上端盖和连接盘通过螺栓相连接，所述上端盖内开设阀套腔，阀套腔内设有阀套，阀套通过销钉与圆环形活塞杆和输出轴固定在一起，阀芯置于阀套内部，阀芯的上端穿过轴孔与位于连接盘内的伺服电机固定连接，阀套和阀芯为动配合，上端盖、圆环形活塞杆、阀套、阀芯、输出轴、连接盘、伺服电机的轴心位于同一直线上；所述上端盖上还开有四油道，第一油道、第二油道对应的两油口对称分布在阀芯轴孔两侧，第三油道、第四油道对应的两油口分布在固定挡块的两侧且上下相错分布于液压缸油腔和阀套腔之间。 所述阀套外径名义尺寸和高度名义尺寸与阀套腔的外径名义尺寸和高度名义尺寸相同，阀套内径名义尺寸与阀芯下端直径名义尺寸相同，阀套与阀套腔为动配合；阀套外壁开有四个油槽，四个油槽的横截面都为矩形，四个油槽内分别开有四个贯穿阀套的矩形油口，第一油槽和第三油槽内的油口为一对且油口中心线在同一平面上，第二油槽和第四油槽内的油口为一对且中心线在同一平面上，第一油槽和第三油槽内的油口中心线与第二油槽和第四油槽内的油口中心线相互垂直。 所述阀芯下端直径名义尺寸与阀套内径名义尺寸相同，阀芯上端直径名义尺寸与阀芯轴孔直径名义尺寸相同，阀芯中部开有四个扇形槽，扇形槽的高度名义尺寸和第一油槽的上端面到第四油槽的下端面的距离名义尺寸相同，扇形所对应的圆心角为90°，扇形的半径为r，油槽内油口的宽度为a，阀芯下端半径为IV则r满足下式： Γ = Γβ — λΙ?μ.。 所述环形液压缸，包括上端盖和下端盖，所述上端盖和下端盖通过六个均匀圆周分布的螺栓和螺母连接；所述上端盖和下端盖内部设有环形的液压缸油腔、圆环形活塞杆、活塞和固定挡块，还包括有一端与上端盖相连，另一端依次穿过圆环形活塞杆、下端盖继而伸出下端盖外部的输出轴；所述固定挡块固接在液压缸油腔的内壁上，固定挡块与圆环形活塞杆为动配合；所述活塞与圆环形活塞杆固接为一体并与液压缸油腔为动配合，活塞和固定挡块对称于上端盖中轴线的铅垂面的两侧；圆环形活塞杆与输出轴通过销钉固定在一起；阀套外径名义尺寸和高度名义尺寸与阀套腔的外径名义尺寸和高度名义尺寸相同，阀套与阀套腔为动配合，阀套与阀套腔之间设有第五密封圈。 所述连接盘的外径名义尺寸与上端盖上端直径名义尺寸相同，且开有六个均匀圆周分布的螺栓孔；连接盘中间开有伺服电机槽和轴孔，轴孔的半径名义尺寸与阀芯上端半径名义尺寸相同；伺服电机槽和螺栓孔之间开有两个油道，两个油道对称于连接盘的轴线。 所述上端盖和下端盖之间通过第一密封圈进行密封，活塞的外表面中轴线处设有第二密封圈，圆环形活塞杆与上端盖之间设有第三密封圈，圆环形活塞杆与下端盖之间设有第四密封圈。 所述圆环形活塞杆的半径名义尺寸为液压缸油腔的外径名义尺寸和内径名义尺寸的平均值。 所述活塞的中心线为一段圆弧，活塞的轴向截面为圆形。所述活塞的径向截面半径名义尺寸与液压缸油腔的径向截面半径名义尺寸相同，活塞的外表面设有第二密封圈槽。 所述上端盖从外到内分别设有同轴的第一密封圈槽、液压缸油腔的上半腔、第三密封圈槽、阀套腔；液压缸油腔的上半腔和阀套腔之间设有圆环形活塞杆腔的上半腔；所述下端盖与上端盖的外径名义尺寸相同，下端盖从外到内分别设有同轴的第一密封圈槽、液压缸油腔的下半腔、第四密封圈槽、输出轴孔；液压缸油腔的下半腔和输出轴孔之间设有圆环形活塞杆腔的下半腔。 所述固定挡块的径向截面半径名义尺寸与液压缸油腔的径向截面半径名义尺寸相同；沿固定挡块与圆环形活塞杆接触面的对称线开有密封条槽，密封条槽的长度名义尺寸与对称线长度名义尺寸相同。 本技术转阀控制环状液压缸的优点是： I)本技术在密封上采用的是密封圈，密封圈相对于密封条有更好的密封特性和运动特性，使液压缸在高压运行情况下液压油的泄漏得到了很好的控制； 2)本技术没有齿条组合，结构简单紧凑，体积小，输出力矩大，可用领域广；与此同时降低了成本，减少了故障率； 3)本技术的阀套和阀芯结构简单，易本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转阀控制环状液压缸，包括环形液压缸缸体和连接盘(6)，环形液压缸包括上端盖(2)、下端盖(18)、圆环形活塞杆(14)、固定挡块(16)、输出轴(22)、开设在上端盖中心的阀芯轴孔(30)；其特征在于：环形液压缸的上端盖(2)和连接盘(6)通过螺栓(25)相连接，所述上端盖(2)内开设阀套腔(31)，阀套腔(31)内设有阀套(10)，阀套(10)通过销钉(20)与圆环形活塞杆(14)和输出轴(22)固定在一起，阀芯(12)置于阀套(10)内部，阀芯(12)的上端穿过轴孔与位于连接盘(6)内的伺服电机(11)固定连接，阀套(10)和阀芯(12)为动配合，上端盖(2)、圆环形活塞杆(14)、阀套(10)、阀芯(12)、输出轴(22)、连接盘(6)、伺服电机(11)的轴心位于同一直线上；所述上端盖(2)上还开有四油道(8、13、33、34)，第一油道(8)、第二油道(13)对应的两油口对称分布在阀芯轴孔(30)两侧，第三油道(33)、第四油道(34)对应的两油口分布在固定挡块(16)的两侧且上下相错分布于液压缸油腔和阀套腔之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋林，胡金，吴若麟，黄桂德，邹竞刚，梅鹏，晏晚君，赵慧，郑开柳，郑翠，郑洁，刘晓磊，金祖飞，周鸿杰，朱建阳，刘白雁，雷斌，曾镛，许仁波，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42