[發明專利]基于動壓密封效應的電液激振裝置及其裝配與激振方法

有效

• 申請號: 201910285729.0
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN110131253B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 童康成;蒙臻;張旗;孫繼騰;王昊
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: F15B21/12
• 分類號: F15B21/12
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

本發明公開了基于動壓密封效應的電液激振裝置及其裝配與激振方法。現有激振裝置中的活塞套密封環易磨損。本發明包括激振缸、平面軸承、旋轉式活塞、徑向軸承、驅動齒輪、擋板、螺栓和內置電機。本發明將旋轉活塞與缸體間隙配合，并通過驅動旋轉活塞高速旋轉，實現旋轉活塞與缸體的動壓密封，保障旋轉活塞直線移動時的密封性，從而避免采用密封環時密封環與缸體內表面的接觸摩擦，很大程度上延長了激振裝置的壽命。

技術領域

本發明屬于電液伺服激振技術領域，具體涉及一種基于動壓密封效應的電液激振裝置及其裝配與激振方法。

背景技術

隨著工程機械大型化、自動化、智能化、集成化程度的提高，許多機械旋轉運動副處于高溫、高壓、高速工作狀態，密封面間的磨損會不斷加劇，泄漏量也會增加，很容易形成密封失效。而電液激振裝置中的活塞套密封環受往復運動特性及油液內雜質等因素的影響，容易磨損且不易檢測，因此需要采用一種新型的密封方式及其裝置來改善密封特性，提高活塞套的使用壽命。申請號為201620194280.9的專利公開了一種單作用液壓缸活塞密封保護結構，能使油液壓強較大時油液從支承環缺口流入密封件，減少了密封件的受高壓沖擊，同時聚四氟乙烯支撐環本身耐磨，即使活塞往復運動也不會對其造成太大的磨損，雙面支承環還將油液中的雜質小顆粒擋在活塞一端，避免雜質隨活塞來回運動損傷缸壁，可有效增加液壓缸的使用壽命。但激振裝置中的活塞處于一種較高頻率的換向狀態，上述專利并未改變活塞與缸體內表面直接接觸的事實，只通過選材和防磨粒進入的方法十分有限地提高激振裝置的壽命，對應激振裝置這種高精度不便拆裝的設備來說，還不能達到要求，況且這種方案本身結構復雜，不易裝配或者難以保證裝配精度，因此需要一種更好的方案來實現激振裝置的密封。而申請號為201220549465.9的專利則公開了另一種活塞桿密封結構，該結構采用雙密封圈結構，結構形式簡單，實施方便，密封性能較好，但正是由于其雙重密封圈的形式，大大增加了活塞與缸體內表面的摩擦力，增大了功耗和磨損。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種基于動壓密封效應的電液激振裝置及其裝配與激振方法，將旋轉活塞與缸體間隙配合，并通過驅動旋轉活塞高速旋轉，實現旋轉活塞與缸體的動壓密封，保障旋轉活塞直線移動時的密封性。

本發明基于動壓密封效應的電液激振裝置，包括激振缸、平面軸承、旋轉式活塞、徑向軸承、驅動齒輪、擋板、螺栓和內置電機。所述旋轉式活塞的內側壁設有一體成型軸承外圈定位凸臺；所述的軸承外圈定位凸臺呈環形；旋轉式活塞的內側壁通過兩個徑向軸承支承在激振缸的活塞桿上，兩個徑向軸承分設在軸承外圈定位凸臺兩側；兩個徑向軸承的外圈由軸承外圈定位凸臺兩側分別軸向限位；軸套兩端分別與活塞桿軸肩和靠近活塞桿軸肩的徑向軸承內圈接觸，另一個徑向軸承的內圈通過彈性擋圈軸向限位；彈性擋圈卡在活塞桿頭部軸段開設的卡槽內；旋轉式活塞的一端通過平面軸承支承在活塞桿的軸肩上，另一端通過平面軸承支承在擋板上；螺栓穿過擋板的中心孔，并與活塞桿頭部端面的螺紋孔連接。旋轉式活塞內側壁的內齒同時與沿軸向均布的三個驅動齒輪嚙合，每個驅動齒輪與一個內置電機的輸出軸固定；各內置電機的輸出軸穿過擋板對應的一個過孔；擋板的三個過孔沿周向均布；三個內置電機的底座均固定在擋板上；所述旋轉式活塞的外側壁開設有沿軸向等距排布的至少四個微結構組，每個微結構組包括沿周向均布的多個微結構；同個微結構組中相鄰微結構所夾的圓心角小于15°；旋轉式活塞的外側壁與激振缸的缸體間隙配合。三個內置電機由控制器控制同步動作。

所述靠近活塞桿軸肩的徑向軸承內圈軸向限位方式替換為也通過彈性擋圈實現，該彈性擋圈卡在活塞桿頭部軸段開設的另一個卡槽內。

所述的微結構呈等腰三角形，且等腰三角形的高沿周向布置。

所述旋轉式活塞的轉速大于1500r/min。

該基于動壓密封效應的電液激振裝置的裝配方法，具體如下：

步驟一、在激振缸的活塞桿上套置軸套和第一個平面軸承；