[发明专利]一种低摩擦动静压支承导向套液压缸

说明书

技术领域

本发明属于液压缸技术领域。尤其涉及一种低摩擦动静压支承导向套液压缸。

背景技术

自应用液压缸以来，导向套与活塞之间均采用密封件进行密封，以防止液压油泄漏到缸外污染环境。这种结构增加了活塞杆运动时的摩擦阻力,难以提高液压缸的动态性能，且缩短了液压缸的工作寿命。带密封圈的液压缸一直困扰液压系统性能的提高，特别是液压伺服系统性能的提高。传统的方式是改善密封件材质，改善密封件结构以达到尽可能地降低摩擦力和活塞杆的磨损，但效果不佳。同时也很难适应高速运动和高频响应要求。

现有的静压支承液压缸多采用四个矩形油腔结构，需要四个节流阀调节油腔压力，增加调节难度；四个矩形油腔独立承载，正载能力小，易磨损；单个油腔的动静压力集中为一个支撑点，不利于活塞杆及活塞的纠偏。

综上所述，现有的液压缸存在如下问题：摩擦力大，活塞杆容易磨损，工作寿命短，频率响应低。

发明内容

本发明旨在克服上述技术缺陷，目的是提出一种摩擦力小、磨损小、频率响应高、可靠性高、寿命长、有利于活塞纠偏、结构简单和拆装方便的低摩擦动静压支承导向套液压缸。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述低摩擦动静压支承导向套液压缸包括缸体，活塞，活塞杆，导向套和端盖。缸体的一端固定装有端盖，导向套紧贴端盖的内侧面同中心地固定在缸体内，活塞活动地装入缸体内，活塞杆的一端与活塞同中心地固定连接，活塞杆的另一端穿出导向套和端盖的中心孔。缸体开有第一油口和第二油口，第一油口靠近导向套，第二油口靠近缸体另一端的端部。

所述导向套的孔壁上均匀地设有三个动静压油槽，三个动静压油槽分别与活塞杆的圆柱面构成三个动静压油腔。三个动静压油槽为工字形槽，工字形槽的中部竖槽沿轴向布置，即为轴向油槽；与轴向油槽两端相通的两条对称的横槽沿周向布置，即为周向油槽；每个动静压油槽的中间位置处沿径向方向开有进油孔，每个动静压油槽底部的进油孔一侧沿径向方向开有测压孔，测压孔靠近有杆腔的一侧。在动静压油槽之间对称地设有两条静压支承槽，两条静压支承槽均位于各自对应的孔壁素线上。动静压油槽的一侧开有环形泄油槽，环形泄油槽靠近端盖的一侧，环形泄油槽的底部沿径向方向开有泄油孔。

静压支承槽的弧长与动静压油槽的周向油槽弧长之和为导向套孔壁周长的1~1.2倍。

活塞与缸体内壁采用间隙密封，间隙量为15～30μm；活塞杆与导向套之间的间隙为15～30μm；活塞杆与端盖采用密封圈密封。

所述动静压油槽的周向油槽的弧度为50~70°，周向油槽的宽为10～20mm，周向油槽的深为1～2mm；轴向油槽的宽为20～30mm，轴向油槽的深为1～2mm。

所述的导向套的材质为青铜。

由于采用上述技术方案，本发明采用间隙密封，在间隙内设有三个工字形的动静压油槽，三个动静压油槽分别与活塞杆的圆柱面构成三个动静压油腔；供给压力油后，又有节流阀调压，使动静压油腔形成间隙与压力自动补偿，使活塞杆在导向套内始终保持压力油膜支承，省去活塞与缸体间的密封圈、活塞杆与导向套间的密封圈，减小磨损。动静压油腔的两个周向油腔均是支承点，有利于纠正活塞倾斜，减少活塞磨损。采用三个工字形的动静压油腔完全达到活塞杆支承压力的均匀性，简化了结构。在工字形的动静压油腔之间，加工了两条静压支承槽，以加大静压支承作用，有利动静压油膜形成。为了防止活塞杆与导向套油液外泄，动静压油腔的一侧开有环形泄油槽，环形泄油槽的底部沿径向方向开有泄油孔，通过泄油孔将油液流向油箱。

因此本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、三个动静压油腔形成三足鼎立，使支承压力均匀，使摩擦力小、减小磨损；

2、每个动静压油腔的动静压支承点为两个，更有利于对活塞杆和活塞纠偏；

3、动静压油腔和静压支承槽在导向套内连成两个支承圆环，起到有效同心，降低了因活塞杆偏心而增大的泄漏和磨损。

4、活塞杆在高速直线运动时，每个动静压油腔之间总有压力油起到支承和润滑作用，提高了频率响应、增加了可靠性。

因此，本发明具有摩擦力小、磨损小、频率响应高、可靠性高、寿命长、有利于活塞纠偏、结构简单和拆装方便的特点。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2为图1中导向套4的内壁展开平面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述，并非对本发明保护范围的限制。

实施例1