[實用新型]防旋轉液壓缸結構

有效

• 申請號: 201220289638.8
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN202690572U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 吳國雄;徐曼
• 申請（專利權）人: 蘇州世力源科技有限公司
• 主分類號: F15B15/14
• 分類號: F15B15/14;F15B15/20;G01M7/08
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所(普通合伙) 11264
• 代理人: 孫東風

技術領域

本實用新型涉及一種液壓提升沖擊試驗臺的提升裝置，特別涉及一種防旋轉液壓缸結構，屬于力學環境試驗技術領域。

背景技術

沖擊試驗臺是一種力學環境試驗設備，用于模擬被試件在運輸或使用過程中所受到的單次或重復的沖擊環境，以考核被試件在該環境下功能的可靠性和結構的完好性。

參閱圖1，現有液壓提升沖擊試驗臺主要由底板13、底座15、減振裝置14、波形發生器16、導柱19、工作臺面17、液壓提升裝置20、制動器18等組成。其中，液壓提升裝置主要由液壓缸組件、滑輪座25、滑輪27、鋼絲繩22、吊柱21等組成，滑輪座安裝在液壓缸的活塞桿上，滑輪通過軸承固定在滑輪座上，可繞固定軸旋轉，鋼絲繩繞過滑輪，一端固定在底座上，一端安裝吊柱，如圖2所示。

在液壓提升沖擊試驗臺工作過程中，由液壓源提供動力源，液壓缸作為執行元件，通過滑輪、鋼絲繩和吊柱將沖擊試驗臺的工作臺面提升到設定高度，由制動器使工作臺面停留在該高度，待液壓缸的活塞回到零位，釋放制動器，工作臺面在自身重力作用下，沿導柱下滑，撞擊底座上的波形發生器，產生波形，安裝在工作臺面上的傳感器采集波形到數據并傳輸到測控系統中，完成一次試驗過程。

然而，目前液壓缸的活塞3a和活塞桿都是圓柱形，活塞桿與活塞同軸，活塞與液壓缸筒內壁配合，活塞桿與導向座5a和導向端蓋6a配合，如圖3所示。在提升的過程中，活塞及活塞桿會繞自身軸線旋轉，使得安裝在活塞桿上的滑輪座在活塞桿軸線方向產生擺動，造成鋼絲繩和吊柱擺動，且由于鋼絲繩的長度將擺角放大，吊柱的擺動幅度很大，敲擊到導柱和油缸筒，影響試驗臺的性能。

目前有三種解決措施：一種是在液壓缸外部加裝一根導向桿，這種措施較為常用。如圖2所示，加裝在液壓缸外部的導向桿23通過安裝在滑輪座和液壓缸筒上的兩個導座為液壓缸的活塞桿導向，導向桿一端固定在一個導座上，另一端自由，活塞在工作過程中，導向桿固定端隨活塞桿一起運動，另一端在一個導座中滑動。由于用于沖擊試驗臺提升的液壓缸本身缸徑一般不大于100mm，所以，導向桿的直徑通常較小，外部導向桿直徑一般為10～20mm。這種導向措施結構簡單，安裝方便，成本低廉，在一定情況下能較好的解決液壓缸活塞桿旋轉的問題，但用于沖擊試驗臺提升的液壓缸行程約為1000mm，在滿行程使用的情況下，導向桿自身的剛度不足以克服液壓缸活塞旋轉產生的扭矩，滑輪座、鋼絲繩和吊柱依然會擺動。并且，長時間的工作，導向桿與導向座之間的摩擦使得導向組件上有嚴重的粉塵積累，也會影響沖擊試驗臺的可靠性。所以，加裝導向桿不能很圓滿的解決問題。且在液壓缸筒上加裝導向桿嚴重影響沖擊試驗臺的整體外觀。

第二種解決措施是將活塞桿由圓形改為方形，同時也將液壓缸導向端蓋的導向孔改為方形，與活塞桿配合。這種方式也能有效解決液壓缸活塞在上升過程中旋轉問題，但是目前市場上的密封件都是圓形的，方形密封件需要定制，且密封可靠性還未得到驗證，技術不甚成熟。

第三種是套缸式防旋轉油缸，參閱圖4，它包括外缸筒30、內缸34、中缸31、鍵29、后端蓋32。后端蓋上開有回缸油口33和出缸油口35，其中回缸油口與沿著內缸軸線方向設有的長油孔相通，該長油孔的另一端與中缸的回缸油腔相通，出缸油口與中缸的出缸油腔相通，內缸與外缸固定連接，中缸外表面的軸線方向開有鍵槽，鍵與鍵槽配合，可防中缸相對內、外缸旋轉。在這種結構中，中缸是一個一端帶法蘭的空心缸管，缸管部分作為活塞桿，法蘭部分作為活塞；內缸與外缸筒固定，中缸上的鍵與外缸上的鍵槽起著定向作用，使得中缸與外缸及內缸間不產生相對轉動。在相同作用面積的情況下，液壓缸整體直徑需要增大，才足以保證剛度用以定向，但這樣會造成成本等的大幅提升。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提出一種防旋轉液壓缸結構，其能以很小成本有效防止液壓缸活塞在上升過程中旋轉，并提升液壓缸驅動的沖擊試驗臺性能，以及改善液壓驅動的沖擊試驗臺整體外觀，從而克服現有技術中的不足。

為實現上述實用新型目的，本實用新型采用了如下技術方案：

一種防旋轉液壓缸結構，包括置于密閉液壓缸主體內的活塞以及活塞桿，所述活塞桿一端與活塞連接，另一端從液壓缸主體中穿出，進一步的，所述活塞桿一端與所述活塞的非中心部位連接，且活塞桿與活塞的軸線相互平行。

作為優選的方案之一，所述活塞上設有偏心孔，所述活塞桿一端經所述偏心孔與活塞固定連接，并使活塞桿與活塞的軸線相互平行

所述密閉液壓缸主體包括同軸設置的液壓缸筒、液壓缸底座和液壓缸端蓋，所述液壓缸筒兩端分別與液壓缸底座和液壓缸端蓋密封連接。