一种改进型双自由度液压缸制造技术

一种改进型双自由度液压缸，包括：缸体、缸套、活塞杆和端盖；活塞杆上连接有活塞，活塞杆通过连轴套连接液压马达，连轴套不限制活塞杆的轴向滑动，连轴套一端通过键与液压马达驱动轴相连，另一端通过钢珠与活塞杆相连；活塞杆的另一端连接载荷；活塞侧面均布有反向的两组沟槽；第一组沟槽有Z个，Z为自然数，沟槽的圆心角为π/(2Z)，组内沟槽的相邻沟槽圆心角为2π/Z，不同组的相邻沟槽的圆心角为π/Z。缸套有2Z个窗口，分别与活塞杆的沟槽对应；缸套端部有两道周向沟槽；缸套外壁面有2Z个轴向沟槽，所述轴向沟槽分两组，间隔穿插对向布置，分别连接窗口与周向沟槽。缸体上部有2个径向油口，所述油口分别与缸套上的周向沟槽对应。

An improved two-degree-of-freedom hydraulic cylinder

【技术实现步骤摘要】
一种改进型双自由度液压缸
本技术涉及一种改进型液压缸。
技术介绍
专利技术专利(ZL201410174499.8)样机应用于道路护栏清洗车滚筒刷时，解决了道路护栏双自由度清洗问题，清洗效果较单自由度清洗有明显提升。但是容易出现活塞杆爬行、卡死现象。
技术实现思路
本技术专利要克服现有技术的上述缺陷，提供一种改进型双自由度运动的液压缸，确保所述改进型双自由度液压缸活塞杆可以连续旋转运动和轴向往复运动。本技术采用如下技术方案：改进型双自由度液压缸，包括：缸体、缸套、活塞杆和端盖；其特征在于：所述活塞杆上连接有活塞，活塞杆可轴向滑动地连接连接套，活塞杆通过连轴套连接液压马达，连轴套一端通过键与液压马达驱动轴相连，连轴套另一端通过钢珠与活塞杆相连；活塞杆的另一端连接载荷；所述活塞的侧面均布有反向的两组沟槽，所述两组沟槽的几何形状相同、相互间隔布置，且都平行于所述的活塞杆的轴心线；其中的第一组沟槽只贯彻到所述活塞的一个端面，而第二组沟槽只贯彻至所述的活塞另一个端面；所述的每组沟槽的沟槽数量是Z个，Z为自然数，所述沟槽的圆心角为π/(2Z)，所述的组内沟槽的相邻沟槽的圆心角为2π/Z，不同组的相邻的沟槽的圆心角为π/Z。所述缸套中部有2Z个窗口；所述缸套内壁面窗口周向开口对于圆心角为π/(2Z)，相邻圆心角为2π/Z的所述窗口为一组；所述缸套内壁面窗口轴向开口长度大于或等于临界值xvc；所述缸套外壁面靠近端部各开设一道周向沟槽，所述沟槽宽度等于所述yv值；所述缸套外壁面均布有反向的两组轴向沟槽，相邻圆心角为2π/Z的所述轴向沟槽为一组；一组轴向沟槽贯穿一道所述周向沟槽和一组窗口，另一组轴向沟槽贯穿另一道所述周向沟槽和另一组窗口。所述缸体上部有两个径向油孔，两个径向油孔分别与缸套所述两道周向沟槽对应。通过控制液压马达可以实现液压缸活塞杆的旋转运动，活塞杆的旋转运动使得活塞沟槽与缸套窗口周期性交替沟通，实现液压缸活塞两侧容腔油液交替进出，活塞两侧油压交替变化驱动活塞杆轴向往复滑动。本技术的技术构思为：双自由度液压缸采用活塞杆双自由度设计而成，即活塞杆旋转运动的同时又可以轴向滑动，活塞杆由液压马达通过连轴套驱动旋转，使得活塞上的沟槽与缸体上的油孔周期性交替沟通，由于活塞两侧沟槽等距离间隔，使得进出液压缸两腔油液的流量大小及方向产生相位差为π的周期性变化，从而驱动液压缸活塞杆实现周期性往复运动；通过改变液压系统压力、液压马达转速、改变活塞沟槽数和缸套窗口数、增加缸套窗口轴向开度等方法可以实现控制活塞杆往复运动的幅值。本技术具有的创新点：所述缸套窗口对象设置两组，确保活塞始终处于液力平衡状态，确保所述活塞杆在液压马达驱动下实现顺畅的双自由度运动。本技术的优点是：所述缸套易于加工；所述缸套结构确保所述活塞受力平衡，可以有效避免液压缸爬行或卡死现象。附图说明图1是本技术的基本结构图。图2是活塞杆的基本结构图。图3是缸套的基本结构图。图4是缸体的基本结构图。图5是缸套与活塞配合局部剖视图。图6是端盖基本结构图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。双自由度液压缸，包括：缸体、缸套、活塞杆和端盖；其特征在于：所述活塞杆上连接有活塞，活塞杆可轴向滑动地连接连接套，活塞杆通过连轴套连接液压马达，连轴套一端通过键与液压马达驱动轴相连，连轴套另一端通过钢珠与活塞杆相连；活塞杆的另一端连接载荷；所述活塞的侧面均布有反向的两组沟槽，所述两组沟槽的几何形状相同、相互间隔布置，且都平行于所述的活塞杆的轴心线；其中的第一组沟槽只贯彻到所述活塞的一个端面，而第二组沟槽只贯彻至所述的活塞另一个端面；所述的每组沟槽的沟槽数量是Z个，Z为自然数，所述沟槽的圆心角为π/(2Z)，组内沟槽的相邻沟槽的圆心角为2π/Z，不同组的相邻的沟槽的圆心角为π/Z；所述缸套中部有2Z个窗口；所述缸套内壁面窗口周向开口对于圆心角为π/(2Z)，相邻圆心角为2π/Z的所述窗口为一组；所述缸套内壁面窗口轴向开口长度小于或等于临界值xvc；所述缸套外壁面靠近端部各开设一道周向沟槽，所述沟槽宽度等于所述yv值；所述缸套外壁面均布有反向的两组轴向沟槽，相邻圆心角为2π/Z的所述轴向沟槽为一组；一组轴向沟槽贯穿一道所述周向沟槽和一组所述窗口，另一组轴向沟槽贯穿另一道所述周向沟槽和另一组所述窗口。所述缸体上部有两个径向油孔，两个径向油孔分别与缸套上的两道周向沟槽对应。参照图1，一种改进型双自由度液压缸包括端盖1、缸体2、缸套3和活塞4。参照图2，活塞杆1一端有螺纹，可以与外界负载连接，另一端有键槽，可以通过连轴套与液压马达连接，活塞8两侧分别设置一组等数量、相同几何尺寸的沟槽，所述第一组沟槽6，相邻沟槽圆心角等于单个沟槽圆心角θ的四倍，第二组沟槽7，相邻沟槽圆心角等于单个沟槽圆心角θ的四倍，第一组沟槽6与第二组沟槽7相邻沟槽圆心角是单个沟槽圆心角θ的二倍。参照图3，缸套有两组窗口，即第一窗口10和第二窗口13，所述缸套外壁有两道周向沟槽，即第一周向沟槽9和第二周向沟槽12，所述缸套外壁面均布有反向的两组轴向沟槽，即第一轴向沟槽11和第二轴向沟槽14；第一轴向沟槽11贯穿第二周向沟槽12和第一窗口10，第二轴向沟槽14贯穿第一周向沟槽9和第二窗口13。参照图4，缸体上部有一个平台，所述平台有两个油口，即第一油口15和第二油口16，第一油口15和第二油口16分别与参照图3所述缸套外壁的第二周向沟槽12和第一周向沟槽9相对应。参照图5，所述活塞杆1旋转运动时，液压缸外侧敏感腔液压油通过活塞的第二组沟槽7与缸套所述第二窗口13形成的重叠开口，经过第二轴向沟槽14与第一周向沟槽9连通，再经过第二油口16与油源相通；同时，液压缸内侧敏感腔液压油通过活塞所述第一组沟槽6与缸套上的第一窗口10形成的重叠开口，经过第一轴向沟槽11与第二周向沟槽12连通，再经过缸体上的第一油口15与油箱相通；活塞在两侧压差作用下向内侧轴向运动。所述活塞杆1转过一定角度，液压缸内侧敏感腔液压油通过活塞所述第一组沟槽6与缸套上的第二窗口13形成的重叠开口，经过第二轴向沟槽14与第一周向沟槽9连通，再经过缸体上的第二油口16与油源相通；同时，液压缸外侧敏感腔液压油通过活塞所述第二组沟槽7与缸套上的第一窗口10形成的重叠开口，经过第一轴向沟槽11与第二周向沟槽12连通，再经过缸体上的第一油口15与油箱相通；活塞在两侧压差作用下向外侧轴向运动。参照图6，是端盖的结构示意图。本技术的有益效果主要表现在保证液压缸活塞杆的双自由度运动，防止活塞杆爬行或卡死等现象。本说明书实施例所述的内容仅仅是对技术构思的实现形式的列举，本技术的保护范围不应当被视为仅限于实例所陈述的具体形式，本技术的保护范围也及于本领域技术人员根据本技术构思所能够想到的等同技术手段。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改进型双自由度液压缸，包括：缸体、缸套、活塞杆和端盖；其特征在于：所述活塞杆上连接有活塞，活塞杆可轴向滑动地连接连接套，活塞杆通过连轴套连接液压马达连轴套一端通过键与液压马达驱动轴相连，连轴套另一端通过钢珠与活塞杆相连；活塞杆的另一端连接载荷；活塞的侧面均布有反向的两组沟槽，所述两组沟槽的几何形状相同、相互间隔布置，且都平行于所述的活塞杆的轴心线；其中的第一组沟槽只贯彻到所述活塞的一个端面，而第二组沟槽只贯彻至所述的活塞另一个端面；所述的每组沟槽数量是Z个，Z为自然数，所述沟槽的圆心角为π/(2Z)，所述的组内沟槽的相邻沟槽的圆心角为2π/Z，不同组的相邻的沟槽的圆心角为π/Z；缸套中部有2Z个窗口；所述缸套的内壁面窗口周向开口对应圆心角为π/(2Z)，相邻圆心角为2π/Z的所述窗口为一组；所述缸套的内壁面窗口轴向开口长度小于或等于临界值xvc；所述缸套的外壁面靠近端部各开设一道周向沟槽，周向沟槽宽度等于yv值；所述缸套的外壁面均布有反向的两组轴向沟槽，相邻圆心角为2π/Z的所述轴向沟槽为一组；一组轴向沟槽贯穿一道所述周向沟槽和一组所述窗口，另一组轴向沟槽贯穿另一道所述周向沟槽和另一组所述窗口；所述缸体上部有两个径向油孔，两个径向油孔分别与缸套上的两道周向沟槽对应。...

【技术特征摘要】
1.一种改进型双自由度液压缸，包括：缸体、缸套、活塞杆和端盖；其特征在于：所述活塞杆上连接有活塞，活塞杆可轴向滑动地连接连接套，活塞杆通过连轴套连接液压马达连轴套一端通过键与液压马达驱动轴相连，连轴套另一端通过钢珠与活塞杆相连；活塞杆的另一端连接载荷；活塞的侧面均布有反向的两组沟槽，所述两组沟槽的几何形状相同、相互间隔布置，且都平行于所述的活塞杆的轴心线；其中的第一组沟槽只贯彻到所述活塞的一个端面，而第二组沟槽只贯彻至所述的活塞另一个端面；所述的每组沟槽数量是Z个，Z为自然数，所述沟槽的圆心角为π/(2Z)，所述的组内沟槽的相邻沟槽的圆心角为2π/Z，不同组的相邻的沟槽的圆心角为π/Z；缸套中部有2Z个窗口；所述缸套的内壁面窗口周向开口对应圆心角为π/(2Z)，相邻...

【专利技术属性】
技术研发人员：白继平，胡启祥，
申请(专利权)人：浙江交通职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33