本发明专利技术提出了一种具有浮动侧板及浮动叶片的叶片摆动液压缸，包括定子组件(1)，转子组件(2)，浮动侧板组件(3)、端盖组件(4)和联接螺钉(5)，定子和转子叶片将摆动缸内部的密闭空间分隔成高、低压工作腔；高压腔的压力油经通油孔进入浮动侧板背面多个由压紧活塞和沉孔形成的油室内，产生液压压紧力，将浮动侧板压紧在叶片端面，使二者的配合间隙不受工作压力及转子转角变化的影响；定子及转子的浮动叶片通过弹簧力和液压力压紧在各自的配合面上，并能自动补偿叶片顶端的磨损量，使叶片顶端与相配面的配合间隙保持不变。该发明专利技术减小了摆动缸高、低压工作腔之间油液的内泄漏，使其额定工作压力、效率及可控性提高，寿命延长。
【技术实现步骤摘要】
一种具有浮动侧板及浮动叶片的叶片摆动液压缸
本专利技术涉及一种叶片摆动液压缸，更具体涉及一种具有浮动侧板及浮动叶片的叶片摆动液压缸，属于液压元件及设备
技术介绍
叶片摆动液压缸(以下简称“摆动缸”)，也叫叶片摆动液压马达，可直接将作用在叶片上的液压力转换成转矩输出，具有结构紧凑、无中间传动环节、转矩输出平稳、操控性好等优点，在船舶舵机、液压机械手、扭转试验测试设备、冶金机械和工程机械等领域具有广泛的应用。常见的摆动缸包括定子、转子、端盖、密封件及联接件等，根据叶片的数量可以分为单叶片、双叶片和多叶片等几种型式，常用的为单叶片和双叶片型式；单叶片摆动缸只有一个定子叶片(也叫挡块，以下称定子叶片)和一个转子叶片，双叶片摆动缸有两个位于定子上的成180°对称布置的定子叶片和两个位于转子上的成180°对称布置的转子叶片；摆动缸的定子叶片和转子叶片将摆动缸内部由定子、转子和前后端盖所形成的密闭空间分隔成高压腔和低压腔，单叶片摆动缸有一个高压腔和一个低压腔，双叶片摆动缸有两个对称布置的高压腔和两个对称布置的低压腔，两个高压腔和两个低压腔之间有油道沟通；摆动缸利用高、低压腔内油液作用在转子叶片上的液压力之差，驱动转子旋转，并输出转矩和转速；改变液压油的进出方向，即可改变输出轴的旋转方向和输出转矩方向。摆动缸内部高、低压腔之间油液的内泄漏，对其性能具有决定性影响；摆动缸的内泄漏途径主要有三个，一是定子叶片和转子叶片两端面与前后端盖之间的泄漏，二是转子叶片顶端与定子内表面之间的泄漏，三是定子叶片顶端与转子轴外表面之间的泄漏。上述泄漏，受摆动缸工作压力及转子旋转角度影响较大，随着工作压力的升高和转子旋转角度的增大，叶片端面与端盖之间及叶片顶端与相配面之间的间隙也增大，泄漏量增加，采用传统的提高端盖刚度及改善密封材料和密封结构等方法很难有效解决高压工况下摆动缸的内泄漏问题。
技术实现思路
针对
技术介绍
中存在的叶片摆动液压缸高、低压腔之间的内泄漏随工作压力及转子旋转角度而变化的问题，本专利技术提出了一种具有浮动侧板及浮动叶片的叶片摆动液压缸，其浮动侧板及浮动叶片通过弹簧力和液压静压力压紧在各自的配合面上，使叶片端面与浮动侧板的配合间隙以及叶片顶端与相配面的配合间隙不受工作压力及转子转角变化的影响，减小了高、低压腔之间油液的内泄漏，使摆动缸的额定工作压力、效率及可控性提高，寿命延长。所述叶片摆动液压缸，其特征在于：包括定子组件，转子组件，浮动侧板组件、端盖组件和联接螺钉；所述转子组件置于定子组件内部，两个浮动侧板组件位于定子组件两端，定子叶片和转子叶片将定子、转子和两侧浮动侧板所形成的密闭空间分隔成摆动缸的高、低压工作腔；两个端盖组件沿轴向布置于两个浮动侧板组件外侧，与定子组件通过螺钉联接，形成一个封闭完整的液压摆动缸。所述定子组件，包括定子、定子固定叶片、定子浮动叶片和定子浮动叶片压紧弹簧，定子固定叶片和定子浮动叶片共同构成定子叶片；所述定子为圆环结构，在其内表面有与定子成一体的定子固定叶片，在定子固定叶片的顶端有定子浮动叶片安装槽；定子浮动叶片为长方体，其顶端为内凹圆柱面，顶端中间部位有约0.5毫米深的封闭储油槽，储油槽与浮动叶片底面之间有阻尼孔，使储油槽与叶片底部沟通；定子浮动叶片底部还有定子浮动叶片压紧弹簧的安装孔，定子浮动叶片压紧弹簧安装在孔内；定子浮动叶片与压紧弹簧一起安装在定子固定叶片顶端的定子浮动叶片安装槽内，定子浮动叶片可以在槽内沿径向移动；在定子圆环上，定子固定叶片根部沿圆周方向的两侧，加工有进出油口。所述转子组件，包括转轴、轴毂端面组合密封圈、转子浮动叶片和转子浮动叶片压紧弹簧；所述转轴为台阶轴结构，中间部分为轴毂，直径大，两侧直径小，作为摆动缸的输出轴；在轴毂部分的外圆面有与转轴成一体的转子固定叶片，在转子固定叶片的顶端有转子浮动叶片安装槽，在安装槽的底部有转子浮动叶片压紧弹簧安装孔，转子浮动叶片压紧弹簧安装在孔内；在转子固定叶片的两端面靠近叶片侧边的位置还加工有通油槽；转子浮动叶片为长方体，其顶端为外凸圆柱面，顶端中间部位有约0.5毫米深的封闭储油槽，储油槽与浮动叶片底面之间有阻尼孔，使储油槽与叶片底部沟通；转子浮动叶片安装在转子固定叶片顶端的安装槽内，并可以沿径向移动；在转轴轴毂部分的两端面圆周方向上，加工有轴毂端面密封圈槽，安装有轴毂端面组合密封圈；对于双叶片摆动缸，其转轴轴毂上靠近转子固定叶片根部还有两个交叉布置、互不相通的径向贯穿油道，将对称布置的两个高压腔和两个低压腔沟通。所述浮动侧板组件，包括浮动侧板、压紧活塞、压紧活塞密封圈、浮动侧板密封圈、浮动侧板预压紧弹簧、浮动侧板定位销；所述浮动侧板为圆盘形，中间有通孔，供转子的转轴从通孔中穿过；浮动侧板的一侧为平面，与定子及转子叶片端面贴合；浮动侧板平面侧靠近外圆周部位加工有浮动侧板密封圈槽，安装有浮动侧板密封圈；浮动侧板的另外一侧加工有均匀布置的N个(N为大于1的自然数)圆形沉孔，沉孔内装有压紧活塞，压紧活塞为小圆柱体，活塞外圆面有密封圈槽，装有压紧活塞密封圈；压紧活塞与沉孔配合形成多个小密闭腔，压紧活塞在沉孔内可以轴向移动；在各沉孔底部与浮动侧板平面之间有通油孔，可以将高、低压腔的油液引入小密闭腔；在浮动侧板沉孔一侧的两个对称布置的沉孔内安装有浮动侧板预压紧弹簧，弹簧中心装有浮动侧板定位销，这两个沉孔底部没有通油孔。所述端盖组件，包括端盖、滚针轴承和输出轴密封圈；端盖中心有通孔，通孔内靠近内端面部分，安装有滚针轴承；通孔内靠近外端面部分，加工有输出轴密封圈槽，安装有输出轴密封圈；端盖内端面有两个沉孔，其位置与浮动侧板上的浮动侧板预压紧弹簧和浮动侧板定位销相对应。本专利技术所述的一种具有浮动侧板及浮动叶片的叶片摆动液压缸，其联接关系为：(1)所述定子组件与转子组件同轴装配在一起，定子浮动叶片安装在定子固定叶片顶部的安装槽内，在定子浮动叶片压紧弹簧的作用下压紧在转子轴毂的外圆面上，二者在接触面处的曲率一致，形成紧密配合；转子浮动叶片安装在转子固定叶片顶部的安装槽内，在转子浮动叶片压紧弹簧的作用下压紧在定子内环面上，二者在接触面处的曲率一致，形成紧密配合；(2)两个浮动侧板组件位于定子和转子组件两侧，浮动侧板平面侧与定子、定子叶片、转子、转子叶片端面贴合；(3)浮动侧板组件外侧为端盖组件，转子轴的两端轴头穿过浮动侧板组件及端盖组件的中心孔，支撑在两个端盖组件内孔的滚针轴承上；(4)端盖组件通过螺钉与定子组件联接在一起；(5)浮动侧板压紧活塞一侧与端盖之间留有约0.5毫米的间隙，浮动侧板被浮动侧板预压紧弹簧压紧在叶片端面，浮动侧板在外力的作用下可以沿轴向移动；压紧活塞在小密闭腔内油液压力的作用下可以伸出，与端盖内端面接触，将有小密闭腔内由压力油产生的压紧浮动侧板的液压力的反作用力作用在端盖上。所述叶片摆动液压缸，其结构特点在于：(1)所述两个浮动侧板平面侧与定子、定子叶片、转子、转子叶片及转轴轴毂端面贴合，形成摆动缸的高、低压工作腔，浮动侧板上各压紧活塞与沉孔之间形成的小密闭腔通过其底部的通油孔与摆动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有浮动侧板及浮动叶片的叶片摆动液压缸，包括：定子组件(1)、转子组件(2)、浮动侧板组件(3)、端盖组件(4)和联接螺钉(5)；转子组件(2)置于定子组件(1)内部，两个浮动侧板组件(3)分别位于定子组件(1)的两侧，两个端盖组件(4)沿轴向布置于两个浮动侧板组件(3)外侧，与定子组件(1)通过螺栓(5)联接，其特征在于：所述定子组件(1)包括定子(101)、定子固定叶片(102)、定子浮动叶片(104)和定子浮动叶片压紧弹簧(103)，定子固定叶片(102)和定子浮动叶片(104)共同构成定子叶片，定子固定叶片(102)与定子(101)加工成一体或固定在一起，定子固定叶片上有定子浮动叶片安装槽(c)，定子浮动叶片(104)为长方体，其顶端为内凹圆柱面，顶端中间部位有封闭的储油槽(d)，储油槽(d)与定子浮动叶片(104)底面之间有阻尼孔(e)，定子浮动叶片(104)底部还有定子浮动叶片压紧弹簧安装孔(f)，定子浮动叶片压紧弹簧(103)安装在安装孔(f)内，定子浮动叶片(104)可以在定子浮动叶片安装槽(c)内沿径向移动；/n所述转子组件(2)包括转轴(201)、轴毂端面组合密封圈(202)、转子固定叶片(203)、转子浮动叶片(204)和转子浮动叶片压紧弹簧(205)，其转子固定叶片(203)和转子浮动叶片(204)共同构成转子叶片，转子固定叶片(203)与转轴(201)加工成一体或固定在一起，在转子固定叶片(203)顶端有转子浮动叶片安装槽(h)，在安装槽(h)的底部平面有转子浮动叶片压紧弹簧安装孔(g)，转子浮动叶片压紧弹簧(205)安装在孔(g)内，转子浮动叶片(204)为长方体，其顶端为外凸圆柱面，在顶端中间部位有封闭的储油槽(p)，储油槽(p)与浮动叶片底面之间有阻尼孔(n)，转子浮动叶片(204)安装在转子浮动叶片安装槽(h)内，并可以在槽内沿径向移动，在转轴(201)轴毂部分的两端面圆周方向上，加工有轴毂端面密封圈槽(m)，装有轴毂端面组合密封圈(202)；/n所述浮动侧板组件(3)包括浮动侧板(301)、压紧活塞(302)、压紧活塞密封圈(303)、浮动侧板定位销(304)、浮动侧板预压紧弹簧(305)、浮动侧板平面密封圈(306)，浮动侧板(301)的一侧有N个(N为大于1的自然数)圆形沉孔(q)，在各沉孔底部与浮动侧板另外一侧之间有通油孔(s)，浮动侧板的另外一侧靠近外圆周部位有浮动侧板平面密封圈槽(r)，浮动侧板平面密封圈(306)安装在槽(r)内，压紧活塞(302)为小圆柱体，压紧活塞外壁有密封圈槽，压紧活塞密封圈(303)安装密封圈槽内，装有密封圈的压紧活塞(302)安装在沉孔(q)内，形成多个小密闭腔，压紧活塞(302)在沉孔(q)内可轴向移动，在浮动侧板沉孔一侧的两个对称布置的沉孔内安装有浮动侧板预压紧弹簧(305)，弹簧中心装有浮动侧板定位销(304)，这两个沉孔底部没有通油孔；/n所述端盖组件(4)包括端盖(401)、输出轴密封圈(402)和滚针轴承(403)；端盖(401)中心有通孔，通孔内靠近外端面部分，有输出轴密封圈槽(u)，装有输出轴密封圈(402)；端盖(401)中心有通孔靠近内端面部分，装有滚针轴承(403)；端盖(401)内端面上成180°对称位置加工有两个沉孔(t)，其直径及位置与浮动侧板组件(3)上的浮动侧板预压紧弹簧(305)和浮动侧板定位销(304)相对应。/n...
【技术特征摘要】
1.一种具有浮动侧板及浮动叶片的叶片摆动液压缸，包括：定子组件(1)、转子组件(2)、浮动侧板组件(3)、端盖组件(4)和联接螺钉(5)；转子组件(2)置于定子组件(1)内部，两个浮动侧板组件(3)分别位于定子组件(1)的两侧，两个端盖组件(4)沿轴向布置于两个浮动侧板组件(3)外侧，与定子组件(1)通过螺栓(5)联接，其特征在于：所述定子组件(1)包括定子(101)、定子固定叶片(102)、定子浮动叶片(104)和定子浮动叶片压紧弹簧(103)，定子固定叶片(102)和定子浮动叶片(104)共同构成定子叶片，定子固定叶片(102)与定子(101)加工成一体或固定在一起，定子固定叶片上有定子浮动叶片安装槽(c)，定子浮动叶片(104)为长方体，其顶端为内凹圆柱面，顶端中间部位有封闭的储油槽(d)，储油槽(d)与定子浮动叶片(104)底面之间有阻尼孔(e)，定子浮动叶片(104)底部还有定子浮动叶片压紧弹簧安装孔(f)，定子浮动叶片压紧弹簧(103)安装在安装孔(f)内，定子浮动叶片(104)可以在定子浮动叶片安装槽(c)内沿径向移动；
所述转子组件(2)包括转轴(201)、轴毂端面组合密封圈(202)、转子固定叶片(203)、转子浮动叶片(204)和转子浮动叶片压紧弹簧(205)，其转子固定叶片(203)和转子浮动叶片(204)共同构成转子叶片，转子固定叶片(203)与转轴(201)加工成一体或固定在一起，在转子固定叶片(203)顶端有转子浮动叶片安装槽(h)，在安装槽(h)的底部平面有转子浮动叶片压紧弹簧安装孔(g)，转子浮动叶片压紧弹簧(205)安装在孔(g)内，转子浮动叶片(204)为长方体，其顶端为外凸圆柱面，在顶端中间部位有封闭的储油槽(p)，储油槽(p)与浮动叶片底面之间有阻尼孔(n)，转子浮动叶片(204)安装在转子浮动叶片安装槽(h)内，并可以在槽内沿径向移动，在转轴(201)轴毂部分的两端面圆周方向上，加工有轴毂端面密封圈槽(m)，装有轴毂端面组合密封圈(202)；
所述浮动侧板组件(3)包括浮动侧板(301)、压紧活塞(302)、压紧活塞密封圈(303)、浮动侧板定位销(304)、浮动侧板预压紧弹簧(305)、浮动侧板平面密封圈(306)，浮动侧板(301)的一侧有N个(N为大于1的自然数)圆形沉孔(q)，在各沉孔底部与浮动侧板另外一侧之间有通油孔(s)，浮动侧板的另外一侧靠近外圆周部位有浮动侧板平面密封圈槽(r)，浮动侧板平面密封圈(306)安装在槽(r)内，压紧活塞(302)为小圆柱体，压紧活塞外壁有密封圈槽，压紧活塞密封圈(303)安装密封圈槽内，装有密封圈的压紧活塞(302)安装在沉孔(q)内，形成多个小密闭腔，压紧活塞(302)在沉孔(q)内可轴向移动，在浮动侧板沉孔一侧的两个对称布置的沉孔内安装有浮动侧板预压紧弹簧(305)，弹簧中心装有浮动侧板定位销(304)，这两个沉孔底部没有通油孔；
所述端盖组件(4)包括端盖(401)、输出轴密封圈(402)和滚针轴承(403)；端盖(401)中心有通孔，通孔内靠近外端面部分，有输出轴密封圈槽(u)，装有输出轴密封圈(402)；端盖(401)中心有通孔靠近内端面部分，装有滚针轴承(403)...
【专利技术属性】
技术研发人员：荆明健，路雨，
申请(专利权)人：路雨，
类型：发明
国别省市：北京;11
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