活塞桿伸縮旋轉一體式液壓缸

【摘要】：針對工程實際中經(jīng)常遇到的旋轉伸縮復合式運動情況，介紹了一種新型活塞桿伸縮旋轉一體式液壓缸，該裝置結構簡單，可節(jié)省空間，性能優(yōu)良，使用壽命長。

【關鍵詞】：一體式液壓缸；旋轉伸縮復合；液壓傳動

1.引言

液壓缸作為一種常見的傳動裝置，由于其運動平穩(wěn)，可以實現(xiàn)無極調(diào)速，免去繁雜的減速裝置而被廣泛運用于諸多領域當中。在某些特殊應用領域或行業(yè)的設備中，有時會對液壓缸提出一些非常規(guī)的功能要求。例如在一些展覽或演出活動中，常會用到一些可旋轉的升降臺，此時液壓缸作為執(zhí)行元件，除了需要帶動外部構件做伸縮運動外還需要做旋轉運動，有時還要求伸縮運動與旋轉運動需要分別實施。以往此類情況中，一般是采用電機帶動鏈條以控制展臺的轉動，再通過升降氣缸控制展臺升降，或者增設其他液壓系統(tǒng)控制液壓缸的轉動。這類裝置結構復雜，機構龐大，占用空間過大，不便于控制，且成本過高，而且在使用過程中，如果控制不到位則很容易造成安全隱患。

2. 活塞桿伸縮旋轉一體式液壓缸

本文中介紹的一種活塞桿伸縮旋轉一體式液壓缸，通過在活塞桿上設置限位鋼球，在導桿上設置螺旋導向槽，并將導桿與缸底剛性連接，從而使活塞桿在伸出的過程中，由于受到限位鋼球的驅使而發(fā)生旋轉。這種活塞桿伸縮旋轉一體式液壓缸結構簡單合理，占用空間較小，安裝使用便利，其結構簡圖如圖1所示。

1-伸縮液壓缸活塞桿；2-伸縮液壓缸缸頭；3-伸縮液壓缸缸筒；4-導桿；

5-鋼球；6-定位銷

此活塞桿伸縮旋轉一體式液壓缸由活塞桿、缸頭、缸筒、缸底、導桿、定位銷等組合而成。活塞桿伸出過程中受鋼球側向力影響發(fā)生旋轉，達到伸出和旋轉同步運行的效果。

旋轉伸縮一體液壓缸內(nèi)安裝帶螺旋導向槽導桿（圖1指號4所示），導桿如圖2所示。導桿末端加工銷孔，定位銷穿過銷孔使導桿與缸底固定，形成剛性聯(lián)結?；钊麠U上設置限位鋼球，裝配后活塞桿上的限位鋼球與導桿螺旋導向槽相配合，在活塞桿伸出的過程中鋼球在孔內(nèi)旋轉。此時由于受到螺旋導向槽的阻力產(chǎn)生扭轉力矩迫使活塞桿進行旋轉，使活塞桿在伸出的同時達到旋轉的目的。

這種活塞桿伸出旋轉一體式液壓缸根據(jù)使用工況的要求可以進行不同的調(diào)節(jié)，活塞桿伸出長度，旋轉角度都能通過計算得出理想數(shù)據(jù)。但是由于此類油缸不僅受伸出的阻力影響還受到扭矩的影響，所以對于導桿及鋼球的材質(zhì)要求較高，熱處理工藝更加復雜，同時對于導桿螺旋導向槽的加工精度有更高的要求。

3.結論

這種新型的活塞桿伸縮旋轉一體式液壓缸的研發(fā)，將傳統(tǒng)的分別實現(xiàn)旋轉功能和直線往復伸縮功能的液壓缸集成在一起，一臺液壓缸即可實現(xiàn)旋轉伸縮復合運動的功能，并且可以實現(xiàn)伸縮長度和旋轉角度的精確控制。這種活塞桿伸縮旋轉一體式液壓缸的出現(xiàn)與應用使得機構更加精簡，大幅節(jié)省空間，安裝便利，性能提高，控制精確，滿足了市場對液壓設備性能越來越高的要求。