具有阶梯形唇边导向套的液压缸的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及低摩擦液压缸技术领域，具体涉及一种具有阶梯形唇边导向套的液压缸。
【背景技术】
[0002]液压缸是液压传动系统的主要部件之一，它是将油液的压力能转换为机械能，实现往复直线运动或摆动的能量转换装置，也是液压系统中应用最多的部件。
[0003]现有的液压缸与导向套间的密封接触多为密封圈接触式密封，这种方式的密封增加了活塞杆与导向套间的运动阻力，加剧了导向套内壁与活塞杆间的磨损，使得液压缸的动态特性难以提高，使用寿命大大降低。
[0004]现有的导向套间隙密封技术是在导向套内表面上开有几条均压槽，它的主要作用是使径向压力分布均匀，减少液压卡紧力，同时使活塞杆与导向套的对中性好。如申请号200910060877.9的发明专利“一种油膜支承伺服液压缸”公开了在导向套内壁表面开有
3-7道平衡槽，以减小活塞与缸筒内壁之间的磨损和减小泄漏量，但这种方式仍然存在一定的缺点，如高速状态下磨损量仍较大，压力增大时泄漏量也会增大。
[0005]又如申请号201420174484的实用新型专利“一种动静压间隙密封导向套液压缸”公开了在导向套的孔壁上均匀设有三个动静压油槽，达到减小液压缸摩擦和提高液压缸频响，但这种方式所涉及的“工”字型油槽难以加工，同时随着压力的增大其泄漏量也相应增大。
[0006]综上所述，现有的液压缸中的导向套存在导向套与活塞杆之间的摩擦力大、磨损量大，油液经导向套泄漏严重，液压缸的整体频率响应低和液压缸导向套寿命低的缺陷。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种具有阶梯形唇边导向套的液压缸。
[0008]本发明提出了一种具有阶梯形唇边导向套的液压缸，包括左端盖，导向套，活塞杆，缸体，活塞和右端盖；所述缸体内壁设置有环状凸台，所述左端盖、缸体和环状凸台将导向套同中心地固定在缸体内；所述活塞杆伸入缸体的一端与活塞同中心固定连接，活塞杆的另一端依次穿过导向套的中心和左端盖的中心伸出缸体；所述缸体一侧开有有杆腔油口和无杆腔油口 ；所述导向套与左端盖的接触面设置有第一密封槽，所述第一密封槽内固定安装有第一 O型密封圈；所述导向套与缸体的接触面设置有第二密封槽，所述第二密封槽内固定安装有第二O型密封圈；所述导向套靠近活塞的一侧设置有紧贴活塞杆的阶梯形唇边，所述阶梯形唇边的阶梯的厚度随着远离导向套依次增大。
[0009]上述技术方案中，所述阶梯形唇边呈三段阶梯分布，最右侧阶梯为第一阶梯，次右侧阶梯为第二阶梯，最左侧阶梯为第三阶梯，所述第一阶梯外表面与导向套内壁面距离Cl1=2-3mm，第二阶梯外表面与导向套内壁面距离(12= (0.7-0.8) d i，第三阶梯外表面与导向套内壁面距离d3= (0.4-0.6) d 1;第三阶梯左端面与导向套右端面距离b 1= 9-12mm，第二阶梯左端面与导向套右端面距离b2= (0.6-0.7)b i，第一阶梯左端面与导向套右端面距离b3= (0.3-0.35) b:;阶梯形唇边的第三阶梯左阶梯处圆角半径R1= 0.4-0.55mm，右阶梯处圆角半径R2= (0.5-0.6)R1，第二阶梯右阶梯处圆角半径R3= R20
[0010]上述技术方案中，所述导向套与活塞杆接触的内壁面开有菱形织构和矩形均压槽。
[0011]上述技术方案中，所述矩形均压槽的数量为3道、5道、7道或9道。
[0012]上述技术方案中，所述菱形织构和矩形均压槽沿轴线方向交替均匀分布。
[0013]上述技术方案中，所述菱形织构沿轴线方向和圆周方向均匀分布时，设置在两道矩形均压槽间菱形织构沿轴向的间距L = 0.8-lmm，菱形织构沿轴向方向的宽度B =(0.5-0.6)L，沿圆周方向菱形织构的径向深度H = 0.2-0.3L ;沿圆周方向相邻两个菱形织构夹角α = 8-12度，沿圆周方向菱形织构3的夹角β = (0.6-0.8) α。
[0014]上述技术方案中，所述导向套材料为锡青铜。
[0015]本发明中的具有阶梯形唇边导向套的液压缸在导向套的右端紧贴活塞杆处设置有呈多段阶梯形分布的阶梯形唇边，其中最右侧的阶梯段厚度最大，在轴线方向上各阶梯厚度沿左侧依次减小；液压缸工作时，随着液压油压力的变化，阶梯形唇边的变形随着压力的增大而增大，最外侧阶梯的变形最大，由于最外侧阶梯的厚度也最大，可以补偿随着压力增大导致的变形量，使整个阶梯形唇边的变形量均匀化，同时在阶梯形唇边上设置有圆角，可以避免阶梯形唇边因应力集中导致唇边断裂和活塞杆卡紧现象的发生；同时在液压油压力的作用下，阶梯形唇边会往外扩张，减小导向套与活塞杆之间的间隙，随着液压油的压力变化，阶梯形唇边的扩张量也随之变化，其间隙量也随之变化，能自适应的调整导向套与活塞杆之间的间隙，有效减少流量泄漏，使液压缸容积效率提高。
[0016]本发明同时在导向套内壁加工有菱形织构，每个菱形织构的凹坑单元在活塞往复运动的过程中，相当于一个微动压润滑轴承，能在活塞杆与导向套之间形成动压润滑油膜，减小摩擦力，有利于提高液压缸的频率响应；同时在导向套内壁加工有均压槽，使活塞杆与导向套之间形成间隙密封，避免了活塞杆与导向套之间的刚性接触，避免了摩擦磨损，且均压槽能产生压力平衡，避免活塞杆卡死的发生。本发明中导向套内壁加工的均压槽和菱形织构交替均匀分布，相邻的两道矩形均压槽之间设置有若干个菱形织构，两者配合作用，使工作时油液均匀分布在均压槽和菱形织构的凹坑单元中，能够在液压缸启动和工作过程中，提供油液进行润滑，避免形成三体摩擦，大大的提高液压缸的寿命，减少了油液的泄漏量；同时采用锡青铜制作导向套，在保证较高强度的同时具有耐蚀性、耐磨性，能延长使用寿命O
[0017]综上所述，本发明具有寿命长，摩擦低、频响高、磨损量低、泄漏低、可靠性高和动压润滑支撑的优点。
【附图说明】
[0018]图1为本发明中液压缸的结构示意图；
[0019]图2为图1中导向套的剖面结构示意图；
[0020]图3为图2中的菱形织构的A-A处剖面结构示意图；
[0021]图4为图2中I处的菱形织构沿轴线方向的局部放大示意图；
[0022]图5为图2中II处阶梯形唇边的局部放大示意图。
[0023]图中:1-左端盖；2-第一密封槽；3-导向套；
[0024]4-第二密封槽； 5-有杆腔油口 ；6-活塞杆；
[0025]7-缸体；8-活塞；9-无杆腔油口 ；
[0026]10-右端盖；11-菱形织构；12矩形均压槽；
[0027]13-环状凸台； 14-阶梯形唇边。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0029]实施例1
[0030]一种具有阶梯形唇边导向套的液压缸，如图1、图2、图3、图4、图5所示，包括左端盖1，导向套3，活塞杆6，缸体7，活塞8和右端盖10 ;缸体7内壁设置有环状凸台13，左端盖1、缸体7和环状凸台13将导向套3同中心地固定在缸体7内；活塞杆6伸入缸体7的一端与活塞8同中心固定连接，活塞杆6的另一端依次穿过导向套3的中心和左端盖I的中心伸出缸体7 ;缸体7 —侧开有有杆腔油口 5和无杆腔油口 9 ;导向套3与左端盖I的接触面设置有第一密封槽2，第一密封槽2内固定安装有第一 O型密封圈；导向套3与缸体7的接触面设置有第二密封槽4，第二密封槽4内固定安装有第二 O型密封圈；导向套3靠近活塞8的一侧设置有紧贴活塞杆6的阶梯形