[發明專利]一種雙螺旋擺動液壓缸

在審

• 申請號: 201410673194.1
• 申請日: 2014-11-23
• 公開（公告）號: CN104481961A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 韓嘉驊;孔鵬;韓富
• 申請（專利權）人: 成都安馭科技有限公司
• 主分類號: F15B15/04
• 分類號: F15B15/04;F15B15/20;F15B15/24
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技術領域

本發明涉及一種以流體為動力媒介輸出扭矩的擺動液壓缸，特別是包含兩級螺旋傳動的擺動液壓缸，即雙螺旋擺動液壓缸。

背景技術

雙螺旋擺動液壓缸因其輸出扭矩和擺角較大，廣泛應用于各種需要大扭矩大擺角的場合。過去的雙螺旋擺動液壓缸是通過焊接的方式將驅動套筒固定于缸體內表面之上。這就要求缸體、驅動套筒、活塞套筒、輸出構件必須滿足一定的同軸度要求，否則兩級螺旋傳動之間的摩擦力會很大，甚至于卡住。為了保證四個構件同軸，必須提高加工精度及裝配精度，這必然導致生產成本的提高。而且當驅動套筒和活塞套筒之間的螺旋傳動損壞時，由于驅動套筒和缸體通過焊接固定連接在一起，難以對其進行維修與更換。

本發明保留了雙螺旋擺動液壓缸輸出擺角和扭矩大的優勢，并且有效地克服了上述加工與裝配精度要求較高的特點。

發明內容

本發明提供了驅動套筒可以在一定范圍內浮動或轉動的雙螺旋擺動液壓缸，并且在螺旋傳動部分損壞時可進行更換，有效降低了對缸體、驅動套筒、活塞套筒、輸出構件的同軸度的要求。

雙螺旋擺動液壓缸的缸體通常有個圓柱形的內表面部分，并且連接了一個外部構件用以安裝在其他設備上。所述雙螺旋擺動液壓缸（簡稱液壓缸）含有一個與所述缸體內表面同軸并且在軸承支撐下可以旋轉的輸出構件。該輸出構件包含一個軸，所述輸出構件的軸有外螺紋并且和放置在所述缸體內的扭矩轉換構件內表面的內螺紋嚙合，所述輸出構件的軸的端部可以和外部構件進行連接，從而為外部構件提供扭矩和擺角輸出。

所述液壓缸還含有一個圓筒形的驅動套筒與所述缸體同軸放置，所述驅動套筒內壁含有內螺紋，所述驅動套筒和所述缸體是兩個獨立部分，并且所述驅動套筒內壁的內螺紋、以及鍵槽和密封槽均在放置到所述缸體內部時就提前加工完畢。所述驅動套筒和所述缸體內壁部分通過作用鍵的方式連接，以防止所述驅動套筒相對所述缸體發生轉動。通過在所述驅動套筒兩端安裝的止停構件來限制所述驅動套筒的軸向運動。所述液壓缸內部裝有活塞，所述活塞可以往復運動以響應壓力油給活塞的壓力。所述液壓缸還含有一個圓筒形扭矩轉換構件，所述圓筒形扭矩轉換構件（即扭矩轉換構件）在所述驅動套筒和所述輸出構件的軸之間的圓環形空間內。所述圓筒形扭矩轉換構件與所述液壓缸內的所述活塞為一個整體零件或通過連接為一體，總體稱之為活塞套筒。所述活塞運動時，所述圓筒形扭矩轉換構件沿著所述輸出構件的軸做往復的軸向運動以響應所述活塞的往復軸向運動；所述圓筒形扭矩轉換構件的內壁有和所述輸出構件的軸上外螺紋相嚙合的內螺紋，并且所述圓筒形扭矩轉換構件的外壁還有和所述驅動套筒的內螺紋相嚙合的外螺紋，所述圓筒形扭矩轉換構件可以在所述缸體內往復運動。

所述活塞套筒在壓力油的推動下沿著所述輸出構件做軸向運動，此時所述活塞套筒外壁的外螺紋和所述驅動套筒內壁的內螺紋嚙合做螺旋傳動，從而所述活塞套筒做周向轉動和軸向移動；同時，所述活塞套筒內壁的內螺紋和所述輸出構件的軸的外壁的外螺紋嚙合做螺旋傳動，從而帶動所述輸出構件的軸做周向轉動，以輸出扭矩。通過兩級螺旋傳動，所述活塞套筒的軸向運動便轉化為所述輸出構件的軸的周向轉動。

?更加詳細的描述如下，一種雙螺旋擺動液壓缸，包含：

一個有縱向軸的缸體，所述缸體含有第一端、第二端兩個端部以及圓柱形的內表面部分，并且所述缸體和外部構件進行連接以進行固定或提供周向轉動和扭矩輸出，?所述缸體兩端分別各有一個端蓋，所述圓柱形的內表面指具有同一軸線同一直徑的一段圓柱形內表面或是共軸但直徑不同的2、3、4或5段圓柱形內表面連接而成的階梯圓柱形的內表面，所述缸體的所述圓柱形的內表面部分或內壁部分開有鍵槽，所述鍵槽內安裝有作用鍵；

一個輸出構件，所述輸出構件包含一根貫穿缸體且與缸體的圓柱形內表面同軸延伸的軸，所述輸出構件在支撐下可以旋轉，所述輸出構件或所述輸出構件的軸的端部用來和外部構件連接以進行固定或提供周向轉動和扭矩輸出；

一個驅動套筒，所述驅動套筒和所述缸體內表面同軸放置于所述缸體內，并且沿所述缸體內表面軸向延伸，所述驅動套筒外壁有密封圈槽和軸向的鍵槽，所述鍵槽內安裝有作用鍵；所述驅動套筒和所述缸體是獨立的兩個部分，所述驅動套筒的內壁加工有螺旋形內凹槽或者內螺紋，所述驅動套筒的內壁的螺旋形內凹槽或內螺紋在被安裝到所述缸體內之前就已經被加工好；所述缸體內壁也加工有鍵槽，通過安裝在所述驅動套筒外壁鍵槽和所述缸體內壁鍵槽之間的作用鍵來限制所述驅動套筒相對所述缸體的周向轉動；所述驅動套筒的軸向兩端的端面分別包含形狀為部分球面的球形端面；所述驅動套筒與所述輸出構件的軸之間有圓環形的空間；