[發(fā)明專利]輕量化一體式活塞桿結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110133701.2
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN113027853B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尚耀星;王業(yè)碩;于天;李瑤;焦宗夏
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué);北京航空航天大學(xué)寧波創(chuàng)新研究院
• 主分類號: F15B15/14
• 分類號: F15B15/14;F15B15/20
• 代理公司: 北京鼎承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11551
• 代理人: 柯宏達(dá);夏華棟

本公開涉及輕量化一體式活塞桿結(jié)構(gòu)，包括前桿、一體式活塞、后桿，三者由纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料構(gòu)成，一體式活塞有安裝通孔，前桿有向后延伸的第一凸臺部，一體式活塞通過安裝通孔套裝在第一凸臺部上，前桿后端臺階面、第一凸臺部外圓表面、第一凸臺部后端面、一體式活塞前端面和后端面、安裝通孔的內(nèi)圓表面均涂覆膠粘劑，前桿的后端臺階面與一體式活塞的前端面膠接固定，第一凸臺部的外圓表面與安裝通孔的內(nèi)圓表面膠接固定，后桿安裝在一體式活塞后端，后桿的前端涂覆有膠粘劑，并與前桿、一體式活塞膠接固定。將現(xiàn)有纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料應(yīng)用于活塞結(jié)構(gòu)，設(shè)計新連接結(jié)構(gòu)，利用復(fù)合材料密度低優(yōu)勢，有效降低結(jié)構(gòu)重量，提高活塞桿高速動態(tài)特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及活塞技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及輕量化一體式活塞桿結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

液壓元件輕量化不僅可減輕移動裝備自重、降低原動機(jī)功率,還可提高裝備續(xù)航能力、機(jī)動性能和承載能力,同時還可實現(xiàn)節(jié)能減排。在液壓驅(qū)動的各類裝備中，液壓缸重量占據(jù)了相當(dāng)高的比重，具有巨大的輕量化潛力。尤其針對于短行程、大直徑的液壓缸，其活塞桿和活塞重量占比較大，具有較大減重潛力。隨著現(xiàn)在液壓缸向著高壓、高動態(tài)的發(fā)展趨勢，要求活塞更輕，同時還要保證相應(yīng)的強(qiáng)度和剛度。但目前液壓缸活塞的輕量化主要集中在采用高強(qiáng)度金屬的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，輕量化程度有限。

因此，本申請?zhí)岢鲚p量化一體式活塞桿結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題中的至少一個，本公開提供了輕量化一體式活塞桿結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：

輕量化一體式活塞桿結(jié)構(gòu)，包括前桿、一體式活塞、后桿，所述前桿、一體式活塞、后桿均由纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料構(gòu)成，所述一體式活塞中部具有安裝通孔，所述前桿后端具有向后延伸的第一凸臺部，所述一體式活塞通過所述安裝通孔套裝在所述第一凸臺部上、且相適配，所述前桿的后端臺階面、所述第一凸臺部的外圓表面、所述第一凸臺部的后端面、所述一體式活塞的前端面和后端面、所述安裝通孔的內(nèi)圓表面均涂覆有膠粘劑，所述前桿的后端臺階面與所述一體式活塞的前端面膠接固定，所述第一凸臺部的外圓表面與所述安裝通孔的內(nèi)圓表面膠接固定，所述后桿安裝在所述一體式活塞后端，所述后桿的前端涂覆有所述膠粘劑，并與所述前桿、一體式活塞膠接固定。

優(yōu)選地，所述膠粘劑包括酚醛樹脂膠粘劑、聚氨酯膠粘劑、環(huán)氧樹脂膠粘劑、聚丙烯酸樹脂膠粘劑或聚氯乙烯樹脂膠粘劑。

優(yōu)選地，在所述前桿、一體式活塞、后桿安裝完成后，在三者構(gòu)成的整體外表面涂覆有涂層，所述涂層固化成型后，可對其進(jìn)行機(jī)械加工。

優(yōu)選地，所述一體式活塞的外圓表面開設(shè)有環(huán)形導(dǎo)向槽和環(huán)形密封槽，所述環(huán)形導(dǎo)向槽用于安裝環(huán)形導(dǎo)向帶，所述環(huán)形密封槽用于安裝環(huán)形密封圈。

優(yōu)選地，所述后桿前端具有前端臺階面和向前延伸的第二凸臺部，所述第二凸臺部安裝在所述安裝通孔中、且相適配，所述前端臺階面、所述第二凸臺部的外圓表面、所述第二凸臺部的前端面均涂覆有所述膠粘劑，所述前端臺階面與所述一體式活塞的后端面膠接固定，所述第二凸臺部的外圓表面與所述安裝通孔的內(nèi)圓表面膠接固定，所述第二凸臺部的前端面與所述第一凸臺部的后端面膠接固定。

優(yōu)選地，所述前桿具有第一軸向通孔，所述后桿具有第二軸向通孔。

優(yōu)選地，所述后桿具有第三軸向通孔，所述第三軸向通孔的孔徑與所述安裝通孔的孔徑相同，所述第一凸臺部延伸進(jìn)所述第三軸向通孔中、且相適配，所述后桿的前端面、所述第三軸向通孔的內(nèi)圓表面均涂覆有所述膠粘劑，所述第一凸臺部的外圓表面與所述第三軸向通孔的內(nèi)圓表面膠接固定，所述后桿的前端面與所述一體式活塞的后端面膠接固定。

優(yōu)選地，所述前桿具有第四軸向通孔。