[发明专利]一种静压激振器油缸

说明书

技术领域

本发明涉及一种静压激振器油缸，可广泛应用于单自由度和多自由度液压振动台领域，并同时在一些航空航天产品以及冶金行业也有相关的应用。

背景技术

普通的伺服激振器油缸在液压振动台中广泛应用，对于超高频大推力液压振动台而言，激振器油缸的活塞和活塞杆一起作高速往复运动，同时还要承受较大的侧向力，使得活塞、活塞杆与油缸缸壁及密封的摩擦加剧，液压系统外泄漏量增加，因此试验重复性差。中国专利CN11877140A公开了一种静压支撑导向液压缸，它是将静压轴承的内壁开有四个矩形油腔，并沿轴向开有4个回油槽，因此油液进入油腔后，会沿轴向封油面和径向封油面同时回油，形成一定刚度的油膜，此设计能在一定程度上减小摩擦，但由于此设计存在径向回油，在活塞杆高频往复运动时，各个油腔之间存在窜油的现象，流体运动出现紊流的现象，因此活塞杆抗侧向力大大降低，还有可能出现“抱轴”现象，从而损坏油缸，不能满足高频大推力多自由度液压振动台的要求。随着高频大推力多自由度液压振动台的发展，振动系统控制精度要求越来越高，对伺服激振器油缸抗侧向力的要求越来越高，本发明可以满足实现油缸极小摩擦和较大抗侧向力的要求。目前为止，国内还未见采用该静压轴承结构的静压激振器油缸。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可抵抗较大侧向力且较大地减小静压轴承与活塞之间的摩擦力的静压激振器油缸。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该静压激振器油缸包括缸筒和置于缸筒的内腔的活塞，所述活塞的两端各固定连接有一个活塞杆，所述各活塞杆伸出所述缸筒的内腔，此外，还包括锁紧螺栓、一对静压轴承和一对端盖，所述静压轴承的横截面呈圆环形，所述静压轴承的壁的外侧沿轴向间隔设有两个以上环形外油槽，所述静压轴承的壁的内侧沿轴向对应地间隔设有两个以上环形内油槽，每个环形外油槽对应地与一个环形内油槽通过设置于所述静压轴承的壁上的第一通孔连通；所述端盖沿轴向设有第二通孔，所述第二通孔沿轴向的截面呈阶梯状；所述活塞杆各自对应地贯穿一个所述静压轴承且相互形成间隙配合，所述静压轴承各自与一个所述端盖固定连接，所述静压轴承各自置于对应端盖的第二通孔的小孔内且相互形成过渡配合，所述缸筒的两端分别置于对应端盖的第二通孔的大孔内并相互形成密封支撑，且在所述活塞杆与对应端盖的第二通孔的中孔之间形成空腔以使所述活塞能由缸筒的内腔运动至该空腔内并与该空腔相互形成间隙配合；两个所述端盖之间通过锁紧螺栓固定连接；所述各端盖的壳体上设有进油孔和对应的出油孔，每相邻的两个环形外油槽中的一个环形外油槽与对应的所述进油孔连通，另一个环形外油槽与对应的所述出油孔连通。

进一步地，本发明所述用于连通每一个环形外油槽和对应的环形内油槽的第一通孔有两个，该两个第一通孔沿所述静压轴承的圆周方向成90°夹角。

进一步地，本发明所述进油孔为毛细管节流器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明由于静压轴承的壁的内侧沿轴向设有两个以上环形内油槽，由此在相邻的两个环形内油槽之间形成轴向封油面结构，避免形成径向封油面，从而防止因各环形内油槽的油液串流而导致紊流的现象。此外，轴向封油面结构所形成的高压油使得液压振动台上的各本发明静压激振器油缸能够抵抗彼此之间相互影响所产生的侧向力，保护了各静压激振器油缸及液压振动台所构成的系统，且大大提高该系统的稳定性。同时，由于本发明的静压轴承可沿轴向设置多个环形内油槽，因此可以很方便地沿轴向增加内油槽的组数，从而提高对静压油缸的抗侧向力，实现本发明静压激振器油缸的柔性化生产和加工，且本发明静压激振器油缸结构紧凑、精巧。轴向封油面结构所形成的高压油使得油缸正常工作时，静压轴承与活塞之间被泵入的润滑油隔开一定间隙，因此静压轴承与活塞之间的摩擦属于纯液体摩擦、摩擦阻力极小、功率消耗小、振动效率高、液压振动台的波形复现效果、精度保持性好、且油缸寿命长。（2）本发明中静压轴承采用 “二次节流”(即先经过进油孔节流，再经过静压轴承的环形外油槽)的结构，大大减小了激振器油缸特别是端盖部分的尺寸，同时由于活塞的浮起是依靠外来油的压力来实现的，因此，在各种振动频率下，都具有较高的承载能力，频率变化对油膜刚度影响小。轴向封油面结构上形成的高压油具有良好的抗振性能和补偿误差的作用，能减少活塞与静压轴承因自身制造误差而带来的不利影响。（3）本发明的静压轴承的轴向封油面结构能使静压轴承在承载能力、油膜刚度、温升等方面满足轻载到重载各种机械设备的要求。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。