本发明专利技术公开了一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构，包括油缸缸体、输出轴、固定圆弧叶片组件、旋转圆弧叶片组件、左浮动弧形密封端盖、右浮动弧形密封端盖、密封件及紧固附件；输出轴由滑动轴承固定于油缸缸体的轴线上；左、右浮动弧形密封端盖上的半圆弧面曲面相对与油缸缸体的内凸起圆柱面、输出轴的外凸起圆周面构成一个封闭的环形内腔体；固定圆弧叶片和旋转圆弧叶片的外形是环形内腔体一段，它们与环形内腔体很好的配合，固定圆弧叶片组件通过螺栓固定在油缸缸体上，旋转圆弧叶片组件固定于输出轴上。本发明专利技术大大提高了同等外形尺寸下的输出扭矩，内泄露几乎等于零，能够实现输出轴的转动锁定，容积效率较高。
【技术实现步骤摘要】
一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构
本专利技术属于机械设备
，涉及到摆动油缸，具体涉及一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构。
技术介绍
目前大摆角摆动油缸主要有两种驱动形式：双螺旋驱动摆动油缸；叶片式摆动油缸。双螺旋驱动摆动油缸可以承受21MPa以上的压力，通过合理设计螺旋长度，其输出的摆动角度没有限制，但是双螺旋驱动摆动油缸由于传动是经过螺旋啮合转换获得的旋转运动，因此传动效率低；相同摆动角和输出力矩的情况下，其径向和轴向尺寸均大于叶片式摆动油缸，因此不适用于结构尺寸紧凑、传动效率高的场合，比如机器人的关节。叶片式摆动油缸由叶片的作用面积直接产生输出摆动扭矩，因此传动效率高、结构紧凑，尤其于适用于结构尺寸紧凑、传动效率高的场合。现有的叶片式摆动油缸主要存在以下问题：(1)工作压力低，导致输出扭矩受限；(2)内泄露大，无法实现输出轴的转动锁定，应用场合受限；(3)容积效率太低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构，可以工作于21MPa以上压力，大大提高了同等外形尺寸下的输出扭矩，内泄露几乎等于零，能够实现输出轴的转动锁定，容积效率较高。为此，本专利技术采用了以下技术方案：一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构，包括油缸缸体、输出轴、固定圆弧叶片组件、旋转圆弧叶片组件、左浮动弧形密封端盖及其左调节端盖、右浮动弧形密封端盖及其右调节端盖、左轴向承力端盖、右轴向承力端盖、密封件及紧固附件；所述油缸缸体为左右对称结构，中间处设有一小孔，两端分别设有一大孔，形成左右两个内孔轴肩；两端大孔靠近油缸缸体端部分别设有孔用挡圈槽，槽内安装有第一孔用挡圈和第二孔用挡圈；两端大孔靠近小孔处分别设有O型圈槽，槽内安装有第一O型圈和第二O型圈；所述左浮动弧形密封端盖和右浮动弧形密封端盖上沿轴向设有环形半圆弧曲面；靠近环形半圆弧曲面的端面上设有O型圈槽，槽内安装有第二O型圈；左浮动弧形密封端盖和右浮动弧形密封端盖的内孔上分别安装有第一滑动轴承第二滑动轴承；所述输出轴为左右对称结构，输出轴中间处设有大直径轴，输出轴两端设有小直径轴，形成左右两个轴肩；轴两侧端面沿圆周设有螺纹孔；所述左调节端盖和右调节端盖沿圆周设有螺纹孔；所述左轴向承力端盖和右轴向承力端盖具有法兰形状，一侧端面的内侧沿圆周设有螺栓孔，另外一侧端面设有环形槽；所述油缸缸体内从左到右依次设有左轴向承力端盖、第一V形密封圈、第一轴向推力轴承、左调节端盖、左浮动弧形密封端盖、右浮动弧形密封端盖、右调节端盖、第二轴向推力轴承、第二V形密封圈、右轴向承力端盖；左浮动弧形密封端盖的圆弧曲面侧紧贴油缸缸体的左内孔轴肩；左调节端盖左侧端面与安装在油缸缸体左侧的第一孔用挡圈的右侧端面紧贴；左调节端盖圆周上的螺纹孔安装有第一紧定螺钉，第一紧定螺钉的右侧端面与左浮动弧形密封端盖的左侧端面紧贴；右浮动弧形密封端盖的圆弧曲面侧紧贴油缸缸体的右内孔轴肩；右调节端盖右侧端面与安装在油缸缸体右侧的第二孔用挡圈的左侧端面紧贴；右调节端盖圆周上的螺纹孔安装有第二紧定螺钉，第二紧定螺钉左侧端面与右浮动弧形密封端盖的右侧端面紧贴；安装在油缸缸体上的两个O型圈与左浮动弧形密封端盖和右浮动弧形密封端盖外圆紧贴，用于提供油缸缸体左、右两大内孔孔曲面与左、右浮动弧形密封端盖外圆曲面轴肩的密封；所述旋转圆弧叶片组件固定在输出轴的轴向上；所述固定圆弧叶片组件紧固在油缸缸体的底部；所述输出轴的两端小直径轴分别与安装在左浮动弧形密封端盖和右浮动弧形密封端盖上的轴承配合；输出轴上的左、右轴肩分别与安装在左、右浮动弧形密封端盖上的O型圈紧贴，用于提供输出轴上的左、右轴肩分别与左、右浮动弧形密封端盖端面轴肩的密封；所述油缸缸体销孔内圆周曲面、输出轴大直径轴圆周曲面、左浮动弧形密封端盖的半圆弧曲面、右浮动弧形密封端盖的半圆弧曲面构成一个封闭的环形内腔体。优选地，所述旋转圆弧叶片组件主要由旋转圆弧叶片、第三O型圈、叶片端盖、第二六角头螺栓和第二平垫组成，所述旋转圆弧叶片两侧各套接1个第三O型圈，2个第三O型圈用2个叶片端盖分别紧贴固定，所述第二六角头螺栓和第二平垫分别将两个叶片端盖固定到旋转圆弧叶片的两侧；所述旋转圆弧叶片的顶部设有一组螺栓沉孔。优选地，所述旋转圆弧叶片组件通过一组第二内六角头螺栓穿过旋转圆弧叶片顶部的圆孔固定到输出轴的轴向上。优选地，所述固定圆弧叶片组件主要由固定圆弧叶片、第三O型圈、叶片端盖、第二六角头螺栓和第二平垫组成，所述固定圆弧叶片两侧各套接1个第三O型圈，2个第三O型圈用2个叶片端盖分别紧贴固定，所述第二六角头螺栓和第二平垫分别将两个叶片端盖固定到固定圆弧叶片的两侧；所述固定圆弧叶片的顶部设有一组螺丝孔。优选地，所述固定圆弧叶片组件通过一组第一六角头螺栓穿过油缸缸体底部的通孔紧固到固定圆弧叶片的顶部螺丝孔上，所述第一六角头螺栓与油缸缸体之间设有第一平垫。优选地，所述固定圆弧叶片和旋转圆弧叶片的外形均是环形内腔体的一段，它们与所述环形内腔体相互配合；所述固定圆弧叶片组件和旋转圆弧叶片组件将环形内腔体分隔成两个腔体。优选地，所述2个轴向推力轴承的一侧分别紧贴左浮动弧形密封端盖和右浮动弧形密封端盖的非半圆弧端面上；2个轴向推力轴承的另外一侧分别紧贴在左轴向承力端盖和右轴向承力端盖的内环形槽上。优选地，所述左轴向承力端盖和右轴向承力端盖分别通过一组第一内六角头螺栓穿过其圆周螺栓孔固定到输出轴的左、右两侧端面的螺纹孔上。优选地，所述2个V型密封圈分别固定在左轴向承力端盖和右轴向承力端盖圆周上，2个V形密封圈的外唇分别紧贴在油缸缸体的大圆孔曲面上。优选地，所述油缸缸体内底部位于固定圆弧叶片组件的两侧设有两个油孔及液压接头，可以外接液压压力油口和回油口，用于驱动摆动油缸转动。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)摆动油缸工作压力大于21MPa以上，大大提高了同等外形尺寸下的输出扭矩能力。(2)摆动油缸内泄露几乎等于零。(3)通过设置液压锁，可以实现输出轴的转动锁定功能。(4)摆动角度可达300°以上。(5)通过成对增加固定圆弧叶片、旋转圆弧叶片可以成倍增加输出扭矩。(6)容积效率较高。(7)结构紧凑，传动效率高。附图说明图1是本专利技术所提供的一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构的总装结构示意图。图2是本专利技术所提供的一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构的左视图。图3是本专利技术所提供的一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构的A-A剖面结构图。图4是本专利技术所提供的一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构的立体结构示意图。图5是本专利技术所提供的一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构中旋转圆弧叶片的总装结构示意图。图6是本专利技术所提供的一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构中旋转圆弧叶片的爆炸视图。图7是本专利技术所提供的一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构中固定圆弧叶片的总装结构示意图。图8是本专利技术所提供的一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构中固定圆弧叶片的爆炸视图。附图标记说明：1、油孔及液压接头；2、第一O型圈；3、第一孔用挡圈；4、左调节端盖；5、第一V形密封圈；6、第一紧定螺钉；7、第一轴向推力轴承；8、第一滑动轴承；9、输出轴；10、第一内六角头螺栓；11、第二O型圈；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构，包括油缸缸体(14)、输出轴(9)、固定圆弧叶片组件、旋转圆弧叶片组件、左浮动弧形密封端盖(13)及其左调节端盖(4)、右浮动弧形密封端盖(16)及其右调节端盖(26)、左轴向承力端盖(12)、右轴向承力端盖(15)、密封件及紧固附件，其特征在于：所述油缸缸体(14)为左右对称结构，中间处设有一小孔，两端分别设有一大孔，形成左右两个内孔轴肩；两端大孔靠近油缸缸体端部分别设有孔用挡圈槽，槽内安装有第一孔用挡圈(3)和第二孔用挡圈(30)；两端大孔靠近小孔处分别设有O型圈槽，槽内安装有第一O型圈(2)和第二O型圈(11)；所述左浮动弧形密封端盖(13)和右浮动弧形密封端盖(16)上沿轴向设有环形半圆弧曲面；靠近环形半圆弧曲面的端面上设有O型圈槽，槽内安装有第二O型圈(11)；左浮动弧形密封端盖(13)和右浮动弧形密封端盖(16)的内孔上分别安装有第一滑动轴承(8)第二滑动轴承(28)；所述输出轴(9)为左右对称结构，输出轴(9)中间处设有大直径轴，输出轴两端设有小直径轴，形成左右两个轴肩；轴两侧端面沿圆周设有螺纹孔；所述左调节端盖(4)和右调节端盖(26)沿圆周设有螺纹孔；所述左轴向承力端盖(12)和右轴向承力端盖(15)具有法兰形状，一侧端面的内侧沿圆周设有螺栓孔，另外一侧端面设有环形槽；所述油缸缸体(14)内从左到右依次设有左轴向承力端盖(12)、第一V形密封圈(5)、第一轴向推力轴承(7)、左调节端盖(4)、左浮动弧形密封端盖(13)、右浮动弧形密封端盖(16)、右调节端盖(26)、第二轴向推力轴承(27)、第二V形密封圈(29)、右轴向承力端盖(15)；左浮动弧形密封端盖(13)的圆弧曲面侧紧贴油缸缸体(14)的左内孔轴肩；左调节端盖(4)左侧端面与安装在油缸缸体(14)左侧的第一孔用挡圈(3)的右侧端面紧贴；左调节端盖(4)圆周上的螺纹孔安装有第一紧定螺钉(6)，第一紧定螺钉(6)的右侧端面与左浮动弧形密封端盖(13)的左侧端面紧贴；右浮动弧形密封端盖(16)的圆弧曲面侧紧贴油缸缸体(14)的右内孔轴肩；右调节端盖(26)右侧端面与安装在油缸缸体(14)右侧的第二孔用挡圈(30)的左侧端面紧贴；右调节端盖(26)圆周上的螺纹孔安装有第二紧定螺钉(31)，第二紧定螺钉(31)左侧端面与右浮动弧形密封端盖(16)的右侧端面紧贴；安装在油缸缸体(14)上的两个O型圈(2)和(11)与左浮动弧形密封端盖(13)和右浮动弧形密封端盖(16)外圆紧贴，用于提供油缸缸体左、右两大内孔孔曲面与左、右浮动弧形密封端盖外圆曲面轴肩的密封；所述旋转圆弧叶片组件固定在输出轴(9)的轴向上；所述固定圆弧叶片组件紧固在油缸缸体(14)的底部；所述输出轴(9)的两端小直径轴分别与安装在左浮动弧形密封端盖(13)和右浮动弧形密封端盖(16)上的轴承配合；输出轴(9)上的左、右轴肩分别与安装在左、右浮动弧形密封端盖上的O型圈紧贴，用于提供输出轴上的左、右轴肩分别与左、右浮动弧形密封端盖端面轴肩的密封；所述油缸缸体(14)销孔内圆周曲面、输出轴(9)大直径轴圆周曲面、左浮动弧形密封端盖(13)的半圆弧曲面、右浮动弧形密封端盖(16)的半圆弧曲面构成一个封闭的环形内腔体。...
【技术特征摘要】
1.一种高压大摆角圆弧叶片式摆动油缸结构，包括油缸缸体(14)、输出轴(9)、固定圆弧叶片组件、旋转圆弧叶片组件、左浮动弧形密封端盖(13)及其左调节端盖(4)、右浮动弧形密封端盖(16)及其右调节端盖(26)、左轴向承力端盖(12)、右轴向承力端盖(15)、密封件及紧固附件，其特征在于：所述油缸缸体(14)为左右对称结构，中间处设有一小孔，两端分别设有一大孔，形成左右两个内孔轴肩；两端大孔靠近油缸缸体端部分别设有孔用挡圈槽，槽内安装有第一孔用挡圈(3)和第二孔用挡圈(30)；两端大孔靠近小孔处分别设有O型圈槽，槽内安装有第一O型圈(2)和第二O型圈(11)；所述左浮动弧形密封端盖(13)和右浮动弧形密封端盖(16)上沿轴向设有环形半圆弧曲面；靠近环形半圆弧曲面的端面上设有O型圈槽，槽内安装有第二O型圈(11)；左浮动弧形密封端盖(13)和右浮动弧形密封端盖(16)的内孔上分别安装有第一滑动轴承(8)第二滑动轴承(28)；所述输出轴(9)为左右对称结构，输出轴(9)中间处设有大直径轴，输出轴两端设有小直径轴，形成左右两个轴肩；轴两侧端面沿圆周设有螺纹孔；所述左调节端盖(4)和右调节端盖(26)沿圆周设有螺纹孔；所述左轴向承力端盖(12)和右轴向承力端盖(15)具有法兰形状，一侧端面的内侧沿圆周设有螺栓孔，另外一侧端面设有环形槽；所述油缸缸体(14)内从左到右依次设有左轴向承力端盖(12)、第一V形密封圈(5)、第一轴向推力轴承(7)、左调节端盖(4)、左浮动弧形密封端盖(13)、右浮动弧形密封端盖(16)、右调节端盖(26)、第二轴向推力轴承(27)、第二V形密封圈(29)、右轴向承力端盖(15)；左浮动弧形密封端盖(13)的圆弧曲面侧紧贴油缸缸体(14)的左内孔轴肩；左调节端盖(4)左侧端面与安装在油缸缸体(14)左侧的第一孔用挡圈(3)的右侧端面紧贴；左调节端盖(4)圆周上的螺纹孔安装有第一紧定螺钉(6)，第一紧定螺钉(6)的右侧端面与左浮动弧形密封端盖(13)的左侧端面紧贴；右浮动弧形密封端盖(16)的圆弧曲面侧紧贴油缸缸体(14)的右内孔轴肩；右调节端盖(26)右侧端面与安装在油缸缸体(14)右侧的第二孔用挡圈(30)的左侧端面紧贴；右调节端盖(26)圆周上的螺纹孔安装有第二紧定螺钉(31)，第二紧定螺钉(31)左侧端面与右浮动弧形密封端盖(16)的右侧端面紧贴；安装在油缸缸体(14)上的两个O型圈(2)和(11)与左浮动弧形密封端盖(13)和右浮动弧形密封端盖(16)外圆紧贴，用于提供油缸缸体左、右两大内孔孔曲面与左、右浮动弧形密封端盖外圆曲面轴肩的密封；所述旋转圆弧叶片组件固定在输出轴(9)的轴向上；所述固定圆弧叶片组件紧固在油缸缸体(14)的底部；所述输出轴(9)的两端小直径轴分别与安装在左浮动弧形密封端盖(13)和右浮动弧形密封端盖(16)上的轴承配合；输出轴(9)上的左、右轴肩分别与安装在左、右浮动弧形密封端盖上的O型圈紧贴，用于提供输出轴上的左、右轴肩分别与左、右浮动弧形密封端盖端面轴肩的密封；所述油缸缸体(14)销孔内圆周曲面、输出轴(9)大直径轴圆周曲面、左浮动弧形密封端盖(13)的半圆弧曲面、右浮动弧形密封端盖...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗高生，罗瑞龙，陈鹿，姜哲，王芳，孙鹏飞，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
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