[实用新型]一种改进型双自由度液压缸

说明书

一种改进型双自由度液压缸，包括：缸体、缸套、活塞杆和端盖；活塞杆上连接有活塞，活塞杆通过连轴套连接液压马达，连轴套不限制活塞杆的轴向滑动，连轴套一端通过键与液压马达驱动轴相连，另一端通过钢珠与活塞杆相连；活塞杆的另一端连接载荷；活塞侧面均布有反向的两组沟槽；第一组沟槽有Z个，Z为自然数，沟槽的圆心角为π/(2Z)，组内沟槽的相邻沟槽圆心角为2π/Z，不同组的相邻沟槽的圆心角为π/Z。缸套有2Z个窗口，分别与活塞杆的沟槽对应；缸套端部有两道周向沟槽；缸套外壁面有2Z个轴向沟槽，所述轴向沟槽分两组，间隔穿插对向布置，分别连接窗口与周向沟槽。缸体上部有2个径向油口，所述油口分别与缸套上的周向沟槽对应。

技术领域

本实用新型涉及一种改进型液压缸。

背景技术

发明专利(ZL201410174499.8)样机应用于道路护栏清洗车滚筒刷时，解决了道路护栏双自由度清洗问题，清洗效果较单自由度清洗有明显提升。

但是容易出现活塞杆爬行、卡死现象。

发明内容

本实用新型专利要克服现有技术的上述缺陷，提供一种改进型双自由度运动的液压缸，确保所述改进型双自由度液压缸活塞杆可以连续旋转运动和轴向往复运动。

本实用新型采用如下技术方案：

改进型双自由度液压缸，包括：缸体、缸套、活塞杆和端盖；其特征在于：所述活塞杆上连接有活塞，活塞杆可轴向滑动地连接连接套，活塞杆通过连轴套连接液压马达，连轴套一端通过键与液压马达驱动轴相连，连轴套另一端通过钢珠与活塞杆相连；活塞杆的另一端连接载荷；

所述活塞的侧面均布有反向的两组沟槽，所述两组沟槽的几何形状相同、相互间隔布置，且都平行于所述的活塞杆的轴心线；其中的第一组沟槽只贯彻到所述活塞的一个端面，而第二组沟槽只贯彻至所述的活塞另一个端面；所述的每组沟槽的沟槽数量是Z个，Z为自然数，所述沟槽的圆心角为π/(2Z)，所述的组内沟槽的相邻沟槽的圆心角为2π/Z，不同组的相邻的沟槽的圆心角为π/Z。

所述缸套中部有2Z个窗口；所述缸套内壁面窗口周向开口对于圆心角为π/(2Z)，相邻圆心角为2π/Z的所述窗口为一组；所述缸套内壁面窗口轴向开口长度大于或等于临界值x_vc；所述缸套外壁面靠近端部各开设一道周向沟槽，所述沟槽宽度等于所述y_v值；所述缸套外壁面均布有反向的两组轴向沟槽，相邻圆心角为2π/Z的所述轴向沟槽为一组；一组轴向沟槽贯穿一道所述周向沟槽和一组窗口，另一组轴向沟槽贯穿另一道所述周向沟槽和另一组窗口。

所述缸体上部有两个径向油孔，两个径向油孔分别与缸套所述两道周向沟槽对应。

通过控制液压马达可以实现液压缸活塞杆的旋转运动，活塞杆的旋转运动使得活塞沟槽与缸套窗口周期性交替沟通，实现液压缸活塞两侧容腔油液交替进出，活塞两侧油压交替变化驱动活塞杆轴向往复滑动。

本实用新型的技术构思为：

双自由度液压缸采用活塞杆双自由度设计而成，即活塞杆旋转运动的同时又可以轴向滑动，活塞杆由液压马达通过连轴套驱动旋转，使得活塞上的沟槽与缸体上的油孔周期性交替沟通，由于活塞两侧沟槽等距离间隔，使得进出液压缸两腔油液的流量大小及方向产生相位差为π的周期性变化，从而驱动液压缸活塞杆实现周期性往复运动；通过改变液压系统压力、液压马达转速、改变活塞沟槽数和缸套窗口数、增加缸套窗口轴向开度等方法可以实现控制活塞杆往复运动的幅值。

本实用新型具有的创新点：所述缸套窗口对象设置两组，确保活塞始终处于液力平衡状态，确保所述活塞杆在液压马达驱动下实现顺畅的双自由度运动。

本实用新型的优点是：所述缸套易于加工；所述缸套结构确保所述活塞受力平衡，可以有效避免液压缸爬行或卡死现象。

附图说明