滚动导向装置、活塞组件以及工作缸的制作方法

本发明涉及工作缸，尤其涉及一种滚动导向装置、活塞组件以及工作缸。

背景技术：

1、工作缸是工程机械中一个重要的零部件，其性能直接影响了整机的竞争力。活塞是工作缸的主要部件，能够依靠气动或液压流体介质的驱动在缸筒内往复运动。活塞的外周面带有导向环，可以对活塞提供导向和支撑作用。活塞在缸筒内运动时，导向环与缸筒的内壁直接接触，摩擦系数高，容易出现粘滞效应。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种滚动导向装置、活塞组件以及工作缸，旨在解决现有的工作缸导向装置容易出现粘滞效应的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明实施例提出一种滚动导向装置，应用于工作缸，所述工作缸包含缸体和活塞，所述活塞设于所述缸体内，所述滚动导向装置包括：

3、回转体，设于所述活塞的外周面，所述回转体具有朝向所述缸体内壁开口的安装腔；

4、支撑件，设于所述安装腔内，以将所述安装腔分隔为滚动腔和回流腔，所述滚动腔和所述回流腔连通形成环状滚动通道；以及

5、转动部，所述转动部包含多个转动体，多个所述转动体首尾相连设于所述环状滚动通道内；

6、其中，位于所述滚动腔内的所述转动体显露于所述开口且与所述缸体的内壁滚动接触；在所述回转体跟随所述活塞沿所述第一方向运动时，多个所述转动体在所述环状滚动通道内循环移动，使得所述滚动腔中的所述转动体移动至所述回流腔中且所述回流腔中的所述转动体移动至所述滚动腔中。

7、可选地，在本发明一实施例中，所述支撑件包括：

8、支撑横板，设于所述安装腔内，所述支撑横板朝向所述开口的一侧形成所述滚动腔，所述支撑横板背向所述开口的一侧形成所述回流腔，所述支撑横板沿所述第一方向的两端与所述安装腔的内壁具有间隔以连通所述回流腔和所述滚动腔，多个所述转动体围绕所述支撑横板并列排布且沿所述支撑横板的周向循环移动；及

9、两个限位立板，分别设于所述支撑横板沿第二方向的两端，所述限位立板用于对所述转动体进行所述第二方向的限位。

10、可选地，在本发明一实施例中，所述支撑横板朝向所述开口的侧面与所述转动体的外周面形状至少部分贴合。

11、可选地，在本发明一实施例中，所述支撑件还包括引导体，所述引导体设于所述支撑横板沿所述第一方向的两端，所述转动体在所述滚动腔和所述回流腔的连接处通过所述引导体平滑过渡。

12、可选地，在本发明一实施例中，所述引导体包括导向杆，所述支撑横板沿所述第一方向的两端分别固定连接一个所述导向杆，所述导向杆背向所述支撑横板的侧面为弧面。

13、可选地，在本发明一实施例中，所述引导体还包括限位凸部，所述限位凸部设于所述导向杆沿所述第二方向的两端，所述限位凸部用于对所述转动体进行所述第二方向的限位。

14、可选地，在本发明一实施例中，所述回转体包括底板和设置所述底板的相对两端的两个侧板，所述底板用于固定于所述活塞内，两个侧板沿朝向所述底板朝向所述开口的一侧延伸，所述底板朝向所述开口的一侧具有间隔设置的两个轴向限位凸起，所述轴向限位凸起的一端朝向所述安装腔延伸，两个所述轴向限位凸起背离彼此的侧面与所述限位立板抵接。

15、可选地，在本发明一实施例中，所述限位立板背离所述缸体的内壁的一端延伸至所述底板背离所述侧板的一侧以用于连接所述活塞。

16、可选地，在本发明一实施例中，所述回转体还包括挡板，所述挡板的一端与所述侧板连接，所述挡板的另一端朝向所述安装腔延伸，所述挡板朝向所述回流腔的表面设有与所述限位凸部配合的限位凹部。

17、可选地，在本发明一实施例中，所述引导体与所述支撑件可拆卸连接。

18、可选地，在本发明一实施例中，所述转动体为滚珠或滚柱或外径由中部朝两端递减的腰状结构。

19、可选地，在本发明一实施例中，所述转动体的外周面设有凹槽。

20、可选地，在本发明一实施例中，所述转动体包括呈一字排布的第一子体、连接子体和第二子体，所述第一子体和所述第二子体通过所述连接子体连接，所述第一子体的外径和所述第二子体的外径均大于所述连接子体的外径以在所述第一子体和所述第二子体之间形成所述凹槽。

21、为实现上述目的，本发明实施例提出一种活塞组件，所述活塞组件包括活塞和至少一个设于所述活塞的外周面的滚动导向装置，所述滚动导向装置为以上描述的滚动导向装置。

22、可选地，在本发明一实施例中，所述活塞的外周面设有至少一个安装槽，所述滚动导向装置固定于所述安装槽内。

23、可选地，在本发明一实施例中，所述安装槽的槽底设有限位槽，所述滚动导向装置中所述支撑件的底端嵌设于所述限位槽内。

24、为实现上述目的，本发明实施例提出一种工作缸，所述工作缸包括缸体及设于所述缸体的内部的活塞组件，所述活塞组件为以上描述的活塞组件。

25、相对于现有技术，本发明提出的一个技术方案中，通过在回转体的安装腔内设置支撑件，将安装腔分隔为滚动腔和回流腔，滚动腔和回流腔连通形成一个环状滚动通道，环状滚动通道内设置有多个转动体，多个转动体首尾相连且凸出于安装腔的开口与缸体的内壁直接接触，使得回转体通过转动体与缸体的内壁之间由滑动摩擦变为滚动摩擦，极大降低了回转体与缸体的内壁之间的动摩擦系数，降低了运行阻力，还够降低工作缸的流体驱动压力，有益于节能降耗。而且，在运行过程中，转动体可以沿着环状滚动通道的循环移动，即滚动腔中的转动体可以运动至回流腔中，回流腔中的转动体可以运动至滚动腔中，从而实现回转体在缸体内的纯滚动式的往复直线运动，可以防止发生粘滞效应和“低速爬行或蠕动”现象。另外，同等运行速度下，转动体的发热量和磨损情况更低，能够满足工作缸的高速或超高速运动需求，提高工作的可靠性，延长使用寿命。

技术特征：

1.一种滚动导向装置，应用于工作缸，所述工作缸包含缸体和活塞，所述活塞设于所述缸体内，其特征在于，所述滚动导向装置包括：

2.如权利要求1所述的滚动导向装置，其特征在于，所述支撑件包括：

3.如权利要求2所述的滚动导向装置，其特征在于，所述支撑横板朝向所述开口的侧面与所述转动体的外周面形状至少部分贴合。

4.如权利要求2所述的滚动导向装置，其特征在于，所述支撑件还包括引导体，所述引导体设于所述支撑横板沿所述第一方向的两端，所述转动体在所述滚动腔和所述回流腔的连接处通过所述引导体平滑过渡。

5.如权利要求4所述的滚动导向装置，其特征在于，所述引导体包括导向杆，所述支撑横板沿所述第一方向的两端分别固定连接一个所述导向杆，所述导向杆背向所述支撑横板的侧面为弧面。

6.如权利要求5所述的滚动导向装置，其特征在于，所述引导体还包括限位凸部，所述限位凸部设于所述导向杆沿第二方向的两端，所述限位凸部用于对所述转动体进行所述第二方向的限位。

7.如权利要求6所述的滚动导向装置，其特征在于，所述回转体包括底板和设置所述底板的相对两端的两个侧板，所述底板用于固定于所述活塞内，两个侧板沿朝向所述底板朝向所述开口的一侧延伸，所述底板朝向所述开口的一侧具有间隔设置的两个轴向限位凸起，所述轴向限位凸起的一端朝向所述安装腔延伸，两个所述轴向限位凸起背离彼此的侧面用于与所述限位立板抵接。

8.如权利要求7所述的滚动导向装置，其特征在于，所述限位立板背离所述缸体的内壁的一端延伸至所述底板背离所述侧板的一侧以用于连接所述活塞。

9.如权利要求7所述的滚动导向装置，其特征在于，所述回转体还包括挡板，所述挡板的一端与所述侧板连接，所述挡板的另一端朝向所述安装腔延伸，所述挡板朝向所述回流腔的表面设有与所述限位凸部配合的限位凹部。

10.如权利要求4-9任一项所述的滚动导向装置，其特征在于，所述引导体与所述支撑件可拆卸连接。

11.如权利要求1所述的滚动导向装置，其特征在于，所述转动体为滚珠或滚柱或外径由中部朝两端递减的腰状结构。

12.如权利要求1所述的滚动导向装置，其特征在于，所述转动体的外周面设有凹槽。

13.如权利要求12所述的滚动导向装置，其特征在于，所述转动体包括呈一字排布的第一子体、连接子体和第二子体，所述第一子体和所述第二子体通过所述连接子体连接，所述第一子体的外径和所述第二子体的外径均大于所述连接子体的外径以在所述第一子体和所述第二子体之间形成所述凹槽。

14.一种活塞组件，其特征在于，所述活塞组件包括活塞和至少一个如权利要求1-13任一项所述的滚动导向装置。

15.如权利要求14所述活塞组件，其特征在于，所述活塞的外周面设有至少一个安装槽，所述滚动导向装置固定于所述安装槽内；所述安装槽的槽底设有限位槽，所述滚动导向装置中所述支撑件的底端嵌设于所述限位槽内。

16.一种工作缸，其特征在于，所述工作缸包括缸体及设于所述缸体的内部的活塞组件，所述活塞组件为如权利要求14-15任一项所述的活塞组件。

技术总结
本发明公开一种滚动导向装置、活塞组件以及工作缸，滚动导向装置包括：回转体，设于活塞的外周面，回转体具有朝向缸体内壁开口的安装腔；支撑件，设于安装腔内，以将安装腔分隔为滚动腔和回流腔，滚动腔和回流腔连通形成环状滚动通道；以及转动部，转动部包含多个转动体，多个转动体首尾相连设于环状滚动通道内；其中，位于滚动腔内的转动体显露于开口且与缸体的内壁滚动接触；在回转体跟随活塞沿第一方向运动时，多个转动体在环状滚动通道内循环移动，使得滚动腔中的转动体移动至回流腔中且回流腔中的转动体移动至滚动腔中。本发明的技术方案，解决了现有的工作缸导向装置容易出现粘滞效应的技术问题。

技术研发人员：张立民,孙浩锋,袁浩迪,陈瑞,何迪
受保护的技术使用者：苏州汇川控制技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15