一种油动机的制作方法

本实用新型涉及机械制造技术领域，特别涉及一种油动机。

背景技术：

油动机，又称液压伺服马达，是一般液压装置的动力机构，主要由错油门(用于改变通往油动机油流路径的换向阀)、油动机活塞及反馈机构等组成，具有惯性小驱动力大、动作快、能耗低等优点。

在大型发电站的重型燃机的汽轮机中，其蒸汽进气阀门调节执行机构为油动机，油动机的性能直接影响到阀门蒸汽调节。

油动机通过操纵座与汽轮机的蒸汽阀门相连接，油动机因为紧邻汽轮机的高压缸、中压缸、低压缸，承受较高的工作温度。液压油通过管路进入到油动机的工作腔，推动活塞杆组件运动，进而，将与之相连的阀门打开。调节汽门的油动机活塞杆组件，在工作时，根据蒸汽负荷变化，要经常运动，调节蒸汽阀门开度。

现有技术中的油动机，如图1至图4所示，图1和图2分别是现有技术中的油动机主体的主视图和左剖图，图3为现有技术中的油动机主体和操纵座的连接结构示意图，图4为图3中的油动机主体和操纵座连接构成的油动机的左视图。

高压液压油通过油动机主体上的现有高压油进油口03，进入到油动机主体的工作腔(有杆腔)中，克服操纵座内的内圆柱弹簧011和外圆柱弹簧012的弹簧力和蒸汽阀门的力量，推动现有活塞杆019及其组件带着现有门杆016向上移动，从而将阀门推开或拉开。当蒸汽负荷有变化时，根据反馈信号，现有活塞杆019及其组件产生一定的位移，将蒸汽阀门开度调大或调小。当需要关闭蒸汽阀门时，泄掉油动机主体上的二通插装阀01的上腔控制油，或者通过伺服阀02的阀口转换，将工作腔(有杆腔)与现有有压回油口05相通。这样，在操纵座内，现有活塞杆019及其组件由于内圆柱弹簧011和外圆柱弹簧012的回复力作用，带动现有门杆016将阀门关闭。

从图2中可以看到现有的油动机主体内的运动副，现有活塞杆019与导向套010之间的密封结构为“斯特封→软密封→支撑带→防尘圈”，这种密封结构中，若密封件有磨损，当现有活塞杆019往复运动时，现有活塞杆019的表面会带出一些油，而且，随着运动次数的增加，杆体表面积攒的油液越多。

从图3和图4中可以看到油动机主体与现有门杆016的连接结构，现有活塞杆019穿入上壳体013内的内圆柱弹簧011和外圆柱弹簧012的中心孔内后穿入滑架014的上部中心孔，并用活塞杆连接锁母018固定在滑架014上；现有门杆016穿入滑架014的下部中心孔内，并用门杆连接锁母017固定在滑架014上。这样，现有活塞杆019与现有门杆016通过滑架014连接成一体。当现有活塞杆019运动时，会拉动滑架014，进而拉动现有门杆016移动，滑架014的上端在上壳体013内压缩圆柱弹簧，滑架014的下端在下壳体015内拉动现有门杆016移动。这样的传动过程，传动连接件多，组装后，尺寸过大；各个零件在加工过程都有误差，组装后，累积误差大，容易导致现有活塞杆019与现有门杆016不同心，滑架014上下两部分分别在上壳体013和下壳体014内运动，导向带磨损后，易出现滑架卡滞现象。

可见，现有技术中的油动机主体，以及油动机主体与操纵座的连接存在下述几个技术问题：

(一)现有活塞杆019与导向套010之间的运动副的动密封，密封结构是斯特封、软密封、支撑带、防尘圈，这样的结构，当密封件磨损后，现有活塞杆019在运动过程中，液压油会沿着现有活塞杆019渗漏出，当渗漏出的油液遇到高温环境，会粘附在现有活塞杆019上，再加上环境中存在一些粉尘颗粒吸附在油液中，当混合物粘接在现有活塞杆019上，高温固化后，会加剧现有活塞杆019、密封件、导向套010的磨损，加剧油液的渗漏。同时，现有的油动机主体与操纵座的连接方式中，现有活塞杆019与门杆016容易出现不同心现象，令现有活塞杆019易受偏向力，进一步加剧现有活塞杆019、密封件、导向套010的磨损。

(二)现有的油动机主体与操纵座的连接方式，零部件组装后，有两个缺点，一是轴向尺寸过大，占用空间大；二是由于相连接的零件多，各个零件加工过程，都有加工误差，组合后，累计误差大，滑架014在上壳体013和下壳体015组成的孔内运动，由于误差存在，滑架014上的导向带容易出现偏磨问题，造成滑架上下移动不灵活，严重时出现卡滞，进而导致阀门卡滞，关闭受阻。

随着电力工业的发展，重型燃机的蒸汽机组功率越来越大，对汽轮机组的运行安全提出更高的要求，所以，油动机作为蒸汽阀门的执行机构，也要求必须保证更高的安全可靠性，不允许有渗漏油和运动中阀门有卡滞现象，油动机的运动要灵活顺畅，进一步提高机组的有效运行效率。此外，油动机作为蒸汽阀门的执行机构，也要求尽可能地占用较小的空间、要求结构紧凑。

因此，如何令油动机避免上述技术问题、满足上述要求，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种油动机，能够避免渗漏油和阀门卡滞的问题，进一步地，还能够令油动机结构紧凑，占用较小空间。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种油动机，包括壳体和套设在所述壳体内的活塞杆，其中：

所述壳体的第一侧端设置有第一安装孔；

所述活塞杆的连接端伸出所述第一安装孔外与阀门门杆同轴连接，所述第一安装孔的内壁和所述活塞杆之间设置有第一密封圈和第二密封圈；

所述第一安装孔的内壁和所述活塞杆之间的接触面上设置有环形油槽，所述环形油槽位于所述第一密封圈和所述第二密封圈之间。

优选地，在上述油动机中，还包括进油阀组件，其中：

所述壳体上设置有与所述壳体内的工作腔连通的进油油道，所述进油油道与所述进油阀组件内的高压油进油道连通；

所述环形油槽与所述进油阀组件内的回油油道连通。

优选地，在上述油动机中，所述壳体上设置有回油腔，所述回油腔的一端与所述环形油槽相通，另一端与所述进油阀组件内的所述回油油道相通。

优选地，在上述油动机中，所述第一密封圈和所述第二密封圈均为斯特封。

优选地，在上述油动机中，还包括第一支撑带和防尘圈，所述第一密封圈、所述第二密封圈、所述第一支撑带、所述防尘圈沿轴向依次布置，所述防尘圈相对所述第一支撑带更靠近所述壳体的外端。

优选地，在上述油动机中，所述壳体的第二侧端设置有第二安装孔，所述活塞杆的导向端伸出所述第二安装孔外且与所述第二安装孔滑动连接；

所述活塞杆位于所述壳体内的杆体上设置有环形凸台，所述环形凸台与所述壳体的第一侧端之间构成工作腔，所述工作腔通过设置在所述壳体上的进油油道与所述进油阀组件的高压油进油道连通。

优选地，在上述油动机中，所述环形凸台与所述壳体的所述第二侧端之间设置有套设在所述活塞杆上的碟形簧，所述碟形簧用于为所述活塞杆提供轴向回复力。

优选地，在上述油动机中，所述壳体的所述第二侧端包括弹簧挡板和限位连接件；

所述弹簧挡板位于所述壳体的侧端通孔内，所述第二安装孔设置在所述弹簧挡板上；

所述限位连接件与所述壳体的侧壁可拆卸连接，所述限位连接件对所述弹簧挡板进行轴向限位。

优选地，在上述油动机中，所述活塞杆和所述阀门门杆之间设置有缓冲蝶阀；

和/或，所述阀门门杆的轴端设置有内螺纹套且与其螺纹连接，所述内螺纹套套设在连接套内，所述连接套的一端与所述活塞杆同轴连接，所述连接套的另一端设置有用于伸出所述阀门门杆。

优选地，在上述油动机中，所述浮动连接结构包括设置在所述活塞杆上的轴向凹槽和连接套，所述连接套固连在所述轴向凹槽外且设置有端部通孔；

所述阀门门杆的一端位于所述轴向凹槽和所述连接套构成的安装空间内，且通过所述连接套轴向限位；

所述阀门门杆的另一端伸出所述连接套的端部通孔外。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的油动机的活塞杆及其组件工作时，壳体的第一安装孔能够对活塞杆起到密封和导向的作用。而且，活塞杆在工作过程中，若活塞杆上粘附废油，则活塞杆在经过环形油槽后，废油便可被储存在环形油槽内，从而能够达到避免活塞杆上粘附废油、避免渗漏油的效果。

进一步地，本实用新型提供的油动机中将操纵座与油动机主体集成为一体，并且采用碟形簧为活塞杆及其组件提供回复力，从而具有空间结构紧凑的特点，并且能够避免活塞杆偏磨、阀门卡滞的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1现有技术中的油动机主体的主视图；

图2图1中的油动机主体的左剖图；

图3为现有技术中的油动机主体和操纵座的连接结构示意图；

图4为图3中的油动机主体和操纵座连接构成的油动机的左视图；

图5为本实用新型实施例提供的油动机的剖视图；

图6为本实用新型实施例提供的油动机中的进油阀组件的主视图；

图7为图6中的进油阀组件的后视图；

图8为图6中的进油阀组件的俯视图；

图9为图8中的进油阀组件的aa截面剖视图；

图10为图9中x区域的局部放大图；

图11为图6中的进油阀组件的仰视图。

图1中：

01-二通插装阀，02-伺服阀；

图2中：

03-现有高压油进油口，04-保安油口，05-现有有压回油口，06-现有斯特封，07-软密封，08-现有支撑带，09-现有防尘圈，010-导向套；

图3中：

011-内圆柱弹簧，012-外圆柱弹簧，013-上壳体，014-滑架，015-下壳体，016-门杆，017-门杆连接螺母，018-活塞杆连接螺母，019-现有活塞杆；

图5中：

1-第二支撑带，2-弹簧挡板，3-碟形簧，4-活塞杆，5-第一支撑带，6-防尘圈，7-阀门门杆，8-第一密封圈，9-环形油槽，10-第二密封圈，11-回油腔，12-进油油道；71-连接套，72-内螺纹套，73-缓冲蝶阀；

图9中：

13-高压进油口，14-回油口；

图11中：

13-高压进油口，14-回油口，15-测压点。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图5至图11，图5为本实用新型实施例提供的油动机的剖视图；图6为本实用新型实施例提供的油动机中的进油阀组件的主视图；图7为图6中的进油阀组件的后视图；图8为图6中的进油阀组件的俯视图；图9为图8中的进油阀组件的aa截面剖视图；图10为图9中x区域的局部放大图；图11为图6中的进油阀组件的仰视图。

本实用新型实施例提供的油动机包括壳体和套设在壳体内的活塞杆4。其中：壳体的第一侧端s1上设置有第一安装孔；活塞杆4的连接端伸出第一安装孔外与阀门门杆7同轴连接，第一安装孔的内壁和活塞杆4之间设置有第一密封圈8和第二密封圈10；第一安装孔的内壁和活塞杆4之间的接触面上设置有环形油槽9，环形油槽9位于第一密封圈8和第二密封圈10之间。

具体地，环形油槽9设置在第一安装孔的内壁和活塞杆4之间的“接触面”上，是指：环形油槽9设置在第一安装孔的内壁上，或者设置在活塞杆4的侧面上，或者，第一安装孔的内壁和活塞杆4的侧面上对应设置有环形槽或弧形槽并构成环形油槽9。

本实用新型实施例提供的油动机的活塞杆4及其组件工作时，壳体的第一安装孔能够对活塞杆4起到密封和导向的作用。而且，活塞杆4在工作过程中，若活塞杆4上粘附废油，则活塞杆4在经过环形油槽9后，废油便可被储存在环形油槽9内，从而能够达到避免活塞杆4上粘附废油、避免渗漏油的效果。

具体地，上述油动机中还包括进油阀组件。壳体上设置有与工作腔连通的进油油道12，进油油道12与进油阀组件内的高压油进油道连通，该高压油进油道的另一端为高压进油口13。

进一步地，上述环形油槽9与进油阀组件内的回油油道相通，该回油油道的另一端为回油口14。

而且，壳体上设置有回油腔11，回油腔11的一端与环形油槽9相通，另一端与进油阀组件内的回油油道相通。即，进油阀组件上，回油油道的一端连接壳体上的回油腔11，另一端为回油口14。从而，环形油槽9内存有废油时，废油可通过壳体上的回油腔11和进油阀组件内的回油油道和回油口14直接流回油箱，保证渗漏的油液不外漏到油动机表面。

或者，在其它具体实施例中，也可单独设置与环形油槽9连通的收集装置，用以收集废油。本实用新型对此不作具体限定。

在具体实施例中，上述第一密封圈8和第二密封圈10均为斯特封。而且，活塞杆4和壳体的第一安装孔之间的密封结构中，不仅包括两道斯特封(即第一密封圈8和第二密封圈10)，而且还包括第一支撑带5和防尘圈6。

具体地，如图5中所示，第一密封圈8(斯特封)、第二密封圈10(斯特封)、第一支撑带5、防尘圈6沿轴向依次布置，防尘圈6相对第一支撑带5更靠近壳体的外端。而且，在壳体第一侧端s1的第一安装孔的内壁和活塞杆4之间的“接触面”上，设置有用于安装密封件的环形密封槽。

如图5中所示，当高压油从进油阀组件上的高压进油口13，经电磁比例阀换向后，经过阀板上的孔，进入进油阀组件的阀体上的倒锥喇叭口孔内，继而进入油动机的工作腔，推动活塞杆4及其组件向上移动。同时，第一道斯特封(即第一密封圈8)，在工作腔高压油作用下，斯特封的滑环唇边与活塞杆4紧密接触，实现将高压油隔离的效果。

当活塞杆4及其组件往复运动时，活塞杆体表面粘附的油膜(或者说是刮带的油膜)，通过斯特封进行积攒，并滴落在第一道斯特封和第二道斯特封之间的环形油槽9中，并通过回油腔(11)回流到油箱内。当斯特封有磨损，活塞杆4带出的油液较多时，也可以通过环形油槽9和回油腔11流回油箱。从而可见，本实用新型实施例提供的油动机，能够解决密封件磨损后活塞杆上出现渗漏油多并流到油动机体外的问题。

进一步地，为了解决现有技术中的油动机主体与操纵座连接后，轴向尺寸大、连接件多、活塞杆与门杆易不同心、活塞杆偏磨、阀门卡滞等问题。本实用新型提供的油动机中采用碟形簧为活塞杆4及其组件提供回复力，并且，将操纵座与油动机主体集成为一体。

具体地，如图5所示，本实用新型提供的油动机中：

壳体的第二侧端s2上设置有第二安装孔，活塞杆4的导向端伸出第二安装孔外且与第二安装孔滑动连接，并且，活塞杆4的导向端和壳体的第二安装孔之间设置有第二支撑带1，活塞杆4及其组件运动时，壳体的第二安装孔和第二支撑带1对活塞杆4能够起到导向支撑作用；

活塞杆4位于壳体内的杆体上设置有环形凸台，环形凸台与壳体的第一侧端s1之间构成工作腔，工作腔通过设置在壳体上的进油油道12与进油阀组件的高压油进油道连通，进油阀组件上，高压油进油道的另一端为高压进油口13；

环形凸台与壳体的第二侧端s2之间设置有套设在活塞杆4上的碟形簧3，碟形簧3用于为活塞杆4提供轴向回复力。

在具体实施例中，壳体的第二侧端s2包括弹簧挡板2和限位连接件(又称嵌入环)；弹簧挡板2位于壳体的侧端通孔内，上述第二安装孔设置在弹簧挡板2上；限位连接件与壳体的侧壁可拆卸连接，限位连接件对弹簧挡板2进行轴向限位。

进一步地，如图5所示，弹簧挡板2的外侧(即壳体的第二侧端s2的外侧)还设置有外盖，外盖的端部设置有导向杆，导向杆伸入活塞杆4的端部槽孔内。

具体地，弹簧挡板2和壳体的侧端通孔之间采用h7/f7的间隙配合。

具体地，碟形簧3和环形凸台之间通过限位套筒进行轴向限位，预压紧后，碟形簧3与活塞杆组件就形成一个整体。这样，利用碟形簧3轴向尺寸小、变形小、刚度大的优点，解决了现有技术中的操纵座采用双圆柱螺旋弹簧轴向尺寸偏大的缺点。同时，将碟形簧3装在油动机的壳体内，进一步使油动机的空间结构更加紧凑。

生产时，壳体上的各个内孔(至少包括上述第一安装孔和第二安装孔)是一次装夹完成加工，所有的定位基准是孔的中心。从而，活塞杆4及其组件运动的导向基准，均是油动机的壳体内孔。本实用新型提供的油动机不会产生活塞杆偏磨、阀门卡滞的现象，解决了现有技术中的油动机与操纵座连接后，活塞杆与阀门门杆易出现不同心的问题。

在具体实施例中，活塞杆4伸出第一安装孔外用于与阀门门杆7连接的轴端设置有轴向凹槽，轴向凹槽内设置有缓冲蝶阀73，轴向凹槽外设置有连接套71。连接套71通过螺栓固连在轴向凹槽外，连接套71的底端设置有端部通孔。并且，阀门门杆7的一端套设有内螺纹套72且与其螺纹连接，内螺纹套72套设在连接套71的内孔中，且通过连接套71轴向限位；阀门门杆7的一端与缓冲蝶阀73相抵，另一端伸出连接套71的端部通孔外。

其中，连接套71的内孔和内螺纹套72之间为间隙配合，而且间隙较大，这样就不会因活塞杆4与阀门门杆7不同心产生径向偏力，有利于保证活塞杆4与阀门门杆7的同轴度。阀门门杆7与活塞杆4之间的轴向距离(或者说轴向间隙)，可以通过阀门门杆7上的内螺纹套72和连接套71进行调整。

从而，活塞杆4和阀门门杆7之间采用浮动连接结构，不会对活塞杆4施加偏向力。

本实用新型提供的油动机主要用于大型发电站的重型燃机的汽轮机进气阀门调节执行机构。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。