[发明专利]单侧输出扭矩的大负载摆动油缸及其制造方法

说明书

本发明涉及油缸技术领域，公开了一种单侧输出扭矩的大负载摆动油缸及其制造方法，包括缸筒、空心螺杆和输出螺杆，缸筒内设有固定螺母，固定螺母与缸筒内壁一体成型，且输出螺杆上开设有第一外螺旋齿，固定螺母上开设有第一内螺旋齿，空心螺杆上内外两侧分别开设有第二内螺旋齿与第二外螺旋齿，第二内螺旋齿与第一外螺旋齿相啮合，第二外螺旋齿与第一内螺旋齿相啮合；输出螺杆与缸筒内壁之间还设有滚子轴承组件，滚子轴承组件设置在远离固定螺母的一端，以能够能够驱使所述输出螺杆旋转。本发明通过滚子轴承组件与缸筒内各零部件之间的相互结合，使得摆动油缸能够输出更大的扭矩，承受更大的负载和更低的摩擦力。

技术领域

本发明涉及油缸领域，尤其是涉及一种单侧输出扭矩的大负载摆动油缸。另外，还涉及一种单侧输出扭矩的大负载摆动油缸制造方法。

背景技术

摆动油缸，作为一种执行元件，通过是采用两组螺旋副相反的螺旋花键结构实现摆动油缸运转，是具有高扭矩输出优点的执行机构，其本体为圆柱体结构。缸筒内壁焊接具有螺旋齿副的固定螺母；缸筒内有同轴延伸的输出螺杆，输出螺杆外圆设计螺旋花键；空心螺杆为摆动油缸活塞，为环形套筒状，内孔与外圆设计有可与输出螺杆与固定螺母螺旋花键相啮合的螺旋花键。在使用时，通常是将缸筒与机架固定，输出螺杆端面与旋转部件固定，在油压的作用下，推动空心螺杆在缸筒内运动，通过斜齿带动输出螺杆转动，从而实现旋转动作。

本申请针对于大负载摆动油缸，大负载摆动油缸不同于小型摆动油缸，其弯矩至少需要达到12000Nm以上，径向力至少需要达到10000kg以上，轴向力至少在8000kg以上，但现有的大负载摆动油缸存在以下缺陷：

（1）目前的大负载摆动油缸如图1所示，该摆动油缸包括：端盖1、滚子轴承2、接头3、缸体4、活塞5、输出螺杆6、密封圈7、螺纹A、外螺纹副B、内螺纹副C以及配流孔D，其内的输出螺杆在运动时，在输出螺杆与缸体之间通常需要设置固定螺母来配合安装固定，且由于缸体内部所需要加工的螺旋齿长度过长，因此通过设置固定螺母使得单次对缸体内所需要加工的螺旋齿长度减少，从而降低加工难度，并且避免了单次加工螺旋齿长度过长而导致加工刀具在进行加工时产生抖动，从而影响到最终的加工精度。

但是，目前的大负载摆动油缸在其中安装固定螺母时，且在安装固定时采用分体焊接的方式进行连接，但是采用分体焊接方式由于焊接热效应的影响，在缸体内部容易产生焊接变形，从而导致固定螺母与缸体内壁之间的同轴度不够，进而使得向缸体内输油时可能会产生油液的内泄。

另外，常规的大负载摆动油缸内的固定螺母还需要对缸筒内空心螺杆的移动行程进行限位，因此，通过固定螺母的设置能够避免空心螺杆的移动行程过长从而超出螺旋副和啮合范围进而产生脱节的问题出现。

（2）目前的摆动油缸，多是两侧旋转进行输出扭矩，只能通过在缸筒上焊接脚架或者法兰进行安装固定，这样就大大增加了外形安装尺寸，对于高度集成化的现代工程机械来说，安装空间并不富裕。

（3）目前这种大缸径的、高负载的摆动油缸内部都是采用非金属材料制成的止推垫片或者垫圈类，通过添加润滑脂实现减小摩擦力的滑动摩擦，且在长期工作后，加入其中的润滑脂会产生外漏，当润滑脂泄露后，非金属的垫圈就会比较干涩，从而导致摩擦阻力大大提升。

（4）现在的大输出扭矩、大规格摆动缸内部所采用的输出螺杆还是采用整体结构，但是所采用的输出螺杆的杆径较大，且输出螺杆的杆端和杆体直径基本一致，因此输出螺杆与缸体之间油压作用的环形面积较小，且同直径整体式输出螺杆会导致摆动油缸的整体重量较大。

且整体结构的输出螺杆在进行加工时，输出螺杆杆体与杆端的加工所需的直径不同，当输出螺杆的杆体相对较细时，在加工输出螺杆的杆体时所产生的废材较多，进而导致所需成本的提高。

有鉴于此，需要研发的一种单侧输出扭矩的大负载摆动油缸以解决上述问题。

发明内容