一种柱销-半圆弧凹槽式重载液压驱动头制造技术

一种柱销

【技术实现步骤摘要】
一种柱销
‑
半圆弧凹槽式重载液压驱动头


[0001]本专利技术属于流体或者气体压力执行机构
，涉及阀门执行器，具体涉及一种柱销
‑
半圆弧凹槽式重载液压驱动头。

技术介绍

[0002]现有技术中，“齿轮齿条液压执行器”的工作原理为：液压油通过增压或者泄压驱动齿条在缸体中往复运动，齿条与齿轮相啮合从而带动齿轮正转或者反转输出扭矩，进而带动阀杆进行顺时针方向或者逆时针方向旋转，实现阀门打开或者关闭。齿轮齿条液压执行器最大的优点在于：体积小、输出扭矩大、压力可选范围广，能够在整个行程中输出完全不变的恒定力矩，力矩输出可达34000NM，油压约135bar~250bar（即2000psi~3600psi），相同活塞直径时，拨叉式缸体的长度是齿轮齿条式缸体长度的两倍，所以齿轮齿条液压执行器能够为角行程阀门提供最经济的解决方案，在角行程阀门中被广泛的应用。
[0003]但是，齿轮齿条液压执行器最主要的缺点是：当扭矩要求高于7000NM，为了满足使用要求，齿轮齿条式执行器的重量、体积以及制造成本大幅增加（齿轮模数大于6，制造成本上升1倍；齿轮模数大于12，制造成本呈指数级增加），而且自身启动负载偏高，所以不得不采用体积更大、更加笨重、制造成本较低的拨叉式液压驱动头取代，这样就限制了齿轮齿条式执行器的使用。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，解决重载齿轮齿条液压执行器重量大、体积大、制造成本高的技术问题，本专利技术提供一种柱销
‑
半圆弧凹槽式重载液压驱动头，通过圆柱销与半圆弧槽配合进行传动，大幅降低液压驱动头的体积、重量和生产成本。
[0005]为实现上述目的，本专利技术是根据以下技术方案实现的：一种柱销
‑
半圆弧凹槽式重载液压驱动头，包括缸体、活塞杆、柱销和传动轮，所述缸体沿水平方向设置，缸体的首尾两端分别安装端盖，两侧的端盖上分别设置进出油口；所述活塞杆安装于缸体中，液压油通过进出油口泵入缸体内活塞杆两侧的空腔中，液压油通过增压或者泄压驱动活塞杆在缸体中往复运动，其中：至少三根所述柱销相互平行并沿活塞杆的轴线方向等间距布置，所述传动轮的转轴与阀门的阀杆固定连接，传动轮的轴线方向与活塞杆的轴线方向相互垂直，传动轮的外缘上等弧长间距设置至少三个半圆形凹槽，传动轮的外圆面上相邻半圆形凹槽之间的弧长等于相邻柱销之间的间距，半圆形凹槽的半径等于柱销的半径；所述柱销与半圆形凹槽相配合，并且在活塞杆与传动轮配合传动的过程中时刻保持至少有一个柱销与对应的半圆形凹槽相配合，活塞杆通过柱销驱动传动轮正转或者反转输出扭矩，进而带动阀杆沿顺时针方向或者逆时针方向旋转，驱动阀门打开或者关闭。
[0006]进一步地，所述柱销的轴线方向与活塞杆的轴线方向所呈的夹角的角度为
±
45
°
~90
°
，柱销的长度不大于活塞杆的直径。
[0007]更进一步地，所述柱销的轴线方向与活塞杆的轴线方向相互垂直。
[0008]进一步地，所述活塞杆的中部设置为圆柱杆或者方杆，当圆柱杆或者方杆的轴线与活塞杆的轴线共线时，柱销与活塞杆相贯设置；当圆柱杆或者方杆的轴线与活塞杆的轴线不共线时，柱销等间距布置于活塞杆中部圆柱杆或者方杆的后侧壁上。
[0009]更进一步地，当柱销与活塞杆相贯设置时，所述活塞杆的后侧壁向内侧凹陷设置凹坑。
[0010]更进一步地，当柱销与活塞杆相贯设置时，所述活塞杆前后两侧的侧壁上分别向内侧设置让位平面。
[0011]进一步地，所述柱销为圆柱销或者半圆柱销。
[0012]进一步地，所述半圆形凹槽通过普通的钻床划线加工。
[0013]进一步地，相邻所述半圆形凹槽之间传动轮的外缘向外延伸设置为拨块，拨块与传动轮一体成形；当柱销与半圆形凹槽要求的配合精度为0.1mm~0.2mm时，拨块的侧壁与半圆形凹槽的内壁通过圆弧过渡面过渡连接；当柱销与半圆形凹槽要求的配合精度为0.02mm~0.05mm时，拨块的侧壁与半圆形凹槽的内壁通过渐开线过渡面过渡连接。
[0014]进一步地，所述圆弧过渡面通过划线加工或者配做；所述渐开线过渡面通过数控机床加工，机床的重复定位精度为0.01mm~0.02mm。
[0015]与现有技术相比本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的柱销
‑
齿槽式重载液压驱动头，无需采用大模数齿轮加工机床对传动轮精密加工为齿轮，仅使用普通钻床即可加工获得半圆弧凹槽，而且省略了齿条加工的过程，加工成本可以降低1/3以上。通过柱销和半圆弧凹槽装配结构代替了齿轮齿条液压执行器中齿轮齿条传动结构，实现了近似于齿轮齿条传动方式，不仅可以完成阀门90度的启、闭，而且可以实现传动轮360度的旋转，比传统的扭矩范围提高6倍以上。
附图说明
[0016]图1为实施例1中活塞杆与传动轮装配（省略缸体）立体结构示意图；图2为实施例1中传动轮俯视结构示意图；图3为实施例1中活塞杆与传动轮传动过程结构示意图；其中，图3a）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于左行程极限位，图3b）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于中间行程位，图3c）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于右行程极限位；图4为实施例2（柱销的轴线方向与活塞杆的轴线方向所呈的夹角的角度为70
°
）活塞杆与传动轮装配（省略缸体）立体结构示意图；图5为图4中活塞杆立体结构示意图；图6为图4中传动轮立体结构示意图；图7为实施例2中活塞杆与传动轮传动过程结构示意图；其中，图7a）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于左行程极限位，图7b）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于中间行程位，图7c）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于右行程极限位；图8为实施例3中活塞杆立体构示意图；图9为实施例4中活塞杆与传动轮装配立体结构示意图；图10为实施例4中活塞杆立体结构示意图；
图11为实施例4中活塞杆与传动轮传动过程结构示意图；其中，图11a）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于左行程极限位，图11b）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于中间行程位，图11c）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于右行程极限位；图12为实施例5中活塞杆与传动轮传动过程结构示意图；其中，图12a）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于左行程极限位，图12b）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于中间行程位，图12c）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于右行程极限位；图13为实施例5中传动轮俯视结构示意图；图14为实施例6中活塞杆与传动轮传动过程结构示意图；其中，图14a）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于左行程极限位，图14b）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于中间行程位，图14c）为活塞杆在缸体（省略，未画出）中处于右行程极限位；图15为实施例6中传动轮俯视结构示意图。
[0017]图中，1为活塞杆，2为圆柱销，3为传动轮，4为半圆形凹槽，5为拨块，6为圆弧过渡面，7为渐开线过渡面，8为阀杆。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柱销
‑
半圆弧凹槽式重载液压驱动头，包括缸体、活塞杆（1）、柱销（2）和传动轮（3），所述缸体沿水平方向设置，缸体的首尾两端分别安装端盖，两侧的端盖上分别设置进出油口；所述活塞杆（1）安装于缸体中，液压油通过进出油口泵入缸体内活塞杆（1）两侧的空腔中，液压油通过增压或者泄压驱动活塞杆（1）在缸体中往复运动，其特征在于：至少三根所述柱销（2）相互平行并沿活塞杆（1）的轴线方向等间距布置，所述传动轮（3）的转轴与阀门的阀杆（8）固定连接，传动轮（3）的轴线方向与活塞杆（1）的轴线方向相互垂直，传动轮（3）的外缘上等弧长间距设置至少三个半圆形凹槽（4），传动轮（3）的外圆面上相邻半圆形凹槽（4）之间的弧长等于相邻柱销（2）之间的间距，半圆形凹槽（4）的半径等于柱销（2）的半径；所述柱销（2）与半圆形凹槽（4）相配合，并且在活塞杆（1）与传动轮（3）配合传动的过程中时刻保持至少有一个柱销（2）与对应的半圆形凹槽（4）相配合，活塞杆（1）通过柱销（2）驱动传动轮（3）正转或者反转输出扭矩，进而带动阀杆（8）沿顺时针方向或者逆时针方向旋转，驱动阀门打开或者关闭。2.根据权利要求1所述的一种柱销
‑
半圆弧凹槽式重载液压驱动头，其特征在于：所述柱销（2）的轴线方向与活塞杆（1）的轴线方向所呈的夹角的角度为
±
45
°
~90
°
，柱销（2）的长度不大于活塞杆（1）的直径。3.根据权利要求2所述的一种柱销
‑
半圆弧凹槽式重载液压驱动头，其特征在于：所述柱销（2）的轴线方向与活塞杆（1）的轴线方向相互垂直。4.根据权利要求1所述的一种柱销
‑
半圆弧凹槽式重载液压驱动头，其特征在于：所述活塞杆（1）的中部设置为圆柱杆或者方杆，...

【专利技术属性】
技术研发人员：段林，
申请(专利权)人：山西蚂蚁超动力有限责任公司，
类型：发明
国别省市：