低摩擦無旋轉(zhuǎn)垂直單作用伺服多級(jí)伸縮缸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓缸，特別是一種適合采用電液伺服系統(tǒng)控制的低摩擦無旋轉(zhuǎn)垂直單作用伺服多級(jí)伸縮缸。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在工程機(jī)械設(shè)備上得到廣泛使用的單作用多級(jí)缸都是根據(jù)滿足工程設(shè)備實(shí)際使用要求設(shè)計(jì)。這類工程缸因它的摩擦阻力較大、行程固定，不能滿足偵察指揮車上的升降高度任意可調(diào)和定位正確及旋轉(zhuǎn)角范圍限制等特殊要求。因此，只能采用電液伺服伸縮缸方案解決，即根據(jù)電液伺服控制升降系統(tǒng)任務(wù)特殊要求設(shè)計(jì)一種垂直安裝單作用伺服伸縮缸。
[0003]然而，現(xiàn)有工程多級(jí)缸并不能在電液伺服系統(tǒng)被采用，其主要原因是:因?yàn)楣こ潭嗉?jí)缸摩擦阻力大，每級(jí)缸行程固定，所以如何能做到在電控下，工作時(shí)上下來回順暢、升降高度可調(diào)和定位穩(wěn)定，關(guān)鍵技術(shù)要做到摩擦阻力很小，使得電液伺服伸縮缸要遠(yuǎn)比工程伸縮缸摩擦阻力小得多。若電液伺服伸縮缸摩擦阻力大，其結(jié)果輕則缸在運(yùn)動(dòng)中會(huì)出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，使缸升降高度不準(zhǔn)，定位不穩(wěn)定，達(dá)不到使用要求；重則，缸在下降時(shí)靠負(fù)載重量和自重不能克服缸的摩擦阻力而被卡住。
[0004]多級(jí)液壓缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是每級(jí)缸筒內(nèi)套有較小級(jí)缸的缸筒，以六級(jí)液壓缸為例，第一級(jí)缸的缸筒是固定的；最小第六級(jí)缸的活塞桿完全伸出。工作時(shí)每一級(jí)伸縮至少有二只缸的活塞端軸承起支撐作用，一只是伸縮級(jí)缸的活塞端軸承；另一只是下一伸縮級(jí)缸的活塞端軸承，以抵抗伸出級(jí)由重量和負(fù)載的偏心載荷及外部風(fēng)力作用下產(chǎn)生的力矩。(如第五級(jí)缸工作時(shí)，一只是第五級(jí)缸的活塞端軸承，另一只是第六級(jí)缸的活塞端軸承共同起支撐作用以抵抗伸出級(jí)由重量和負(fù)載的偏心載荷及外部風(fēng)力作用下產(chǎn)生的力矩。)力矩的徑向力使兩只活塞端軸承處產(chǎn)生摩擦阻力，若油缸剛度不夠，會(huì)產(chǎn)生一定的撓度，而增加缸的摩擦阻力。而對(duì)于頂端第六級(jí)缸，只有一只活塞端軸承留在第六級(jí)缸的缸筒內(nèi)支撐第六級(jí)缸。當(dāng)?shù)诹?jí)缸的活塞桿全部伸出，會(huì)形成一支負(fù)載有250kg的細(xì)長垂直舉臂，油缸工作時(shí)，在自重、負(fù)載偏心負(fù)荷的徑向力及風(fēng)力作用下，第六級(jí)缸的活塞桿引起的撓度通常要比其他各伸縮級(jí)要大，增加了液壓缸摩擦阻力。
[0005]此外，每一級(jí)缸的同軸度、安裝時(shí)的垂直度、液壓缸的密封工作、材料本身的力學(xué)性能等都會(huì)對(duì)液壓缸的摩擦阻力產(chǎn)生影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種低摩擦無旋轉(zhuǎn)垂直單作用伺服多級(jí)伸縮缸。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種低摩擦無旋轉(zhuǎn)垂直單作用伺服多級(jí)伸縮缸，包括底缸，底缸的缸筒內(nèi)設(shè)有第一級(jí)缸筒，第一級(jí)缸筒內(nèi)設(shè)有能夠帶動(dòng)第一級(jí)缸筒運(yùn)動(dòng)的第一級(jí)活塞，底缸的缸筒端部設(shè)有限制第一級(jí)缸筒位移的底缸端蓋，第一級(jí)缸筒內(nèi)設(shè)有至少一級(jí)中間級(jí)缸筒，每級(jí)中間級(jí)缸筒均設(shè)置在其前一級(jí)缸筒內(nèi)，每級(jí)中間級(jí)缸筒內(nèi)均設(shè)有能夠帶動(dòng)該級(jí)中間級(jí)缸筒運(yùn)動(dòng)的中間級(jí)活塞，每級(jí)中間級(jí)缸筒的前一級(jí)缸筒端部都設(shè)有中間級(jí)端蓋，用于限制每級(jí)中間級(jí)缸筒的位移，最后一級(jí)中間級(jí)缸筒內(nèi)設(shè)有末級(jí)缸筒，第一級(jí)缸筒、中間級(jí)缸筒至末級(jí)缸筒首尾連通，末級(jí)缸筒內(nèi)設(shè)有能夠帶動(dòng)末級(jí)缸筒運(yùn)動(dòng)的末級(jí)活塞，最后一級(jí)中間級(jí)缸筒端部設(shè)有末級(jí)端蓋，用于限制末級(jí)缸筒的位移，每級(jí)缸筒的活塞與其前一級(jí)缸筒內(nèi)壁之間均設(shè)有液壓軸承，末級(jí)缸筒頂端的內(nèi)壁上固定有立柱，立柱與末級(jí)缸筒上部的側(cè)壁之間設(shè)有液壓軸承。
[0008]優(yōu)選地，所述第一級(jí)活塞、中間級(jí)活塞以及末級(jí)活塞均與其各自對(duì)應(yīng)的缸筒內(nèi)壁一體成型。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一級(jí)活塞、中間級(jí)活塞、末級(jí)活塞的兩端均沿徑向朝外側(cè)伸出形成凸緣，所述底缸端蓋、中間級(jí)端蓋、末級(jí)端蓋通過遮擋所述凸緣來限制各級(jí)缸筒的位移。
[0010]優(yōu)選地，所述立柱的固定方式，是在末級(jí)缸筒的頂部內(nèi)壁上設(shè)置凹槽，立柱頂端置入凹槽中并固定于凹槽的上壁，液壓軸承設(shè)置在凹槽側(cè)壁與立柱端部側(cè)面之間。
[0011]優(yōu)選地，所述底缸下部的底缸底板中心開設(shè)定位孔，用于裝配對(duì)中柱，在底缸的缸筒、第一級(jí)缸筒、中間級(jí)缸筒底部均開設(shè)有與定位孔同軸線的止口以供對(duì)中柱裝配。
[0012]優(yōu)選地，底缸中設(shè)有第一級(jí)限扭轉(zhuǎn)柱，第一級(jí)限扭轉(zhuǎn)柱的一端固定在底缸底端，另一端從第一級(jí)活塞的本體中穿出，自第一級(jí)活塞起，相鄰的兩級(jí)活塞之間均設(shè)有中間級(jí)限扭轉(zhuǎn)柱，中間級(jí)限扭轉(zhuǎn)柱的一端固定在前一級(jí)缸筒的活塞上，另一端從后一級(jí)缸筒的活塞本體中穿出。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一級(jí)限扭轉(zhuǎn)柱和中間級(jí)限扭轉(zhuǎn)柱均以缸筒的軸線為中心軸沿圓周分布。
[0014]優(yōu)選地，所述中間級(jí)缸筒的數(shù)量為4個(gè)。
[0015]優(yōu)選地，每級(jí)缸筒完全伸出后的總長為11000_
[0016]本發(fā)明提供的低摩擦無旋轉(zhuǎn)垂直單作用伺服多級(jí)伸縮缸，采用立柱設(shè)置在末級(jí)缸筒中，末級(jí)缸筒上部的側(cè)壁之間設(shè)有液壓軸承，與末級(jí)活塞外側(cè)的液壓軸承配合使用后，形成了對(duì)末級(jí)缸筒(柱塞桿)兩端支撐，牢固穩(wěn)定，防止末級(jí)缸筒因承載力過大發(fā)生偏移而造成摩擦阻力增大。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明所提供的低摩擦無旋轉(zhuǎn)垂直單作用伺服多級(jí)伸縮缸的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0019]請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明以中間級(jí)缸筒的數(shù)量為4個(gè)(即總共形成6級(jí)缸)為例，提供一種低摩擦無旋轉(zhuǎn)垂直單作用伺服多級(jí)伸縮缸。其中為了縮小附圖長度，每級(jí)液壓缸中均采用截?cái)喈嫹ā?br>[0020]該低摩擦無旋轉(zhuǎn)垂直單作用伺服多級(jí)伸縮缸包括底缸11，底缸11底部為底缸底板12，通過連接板17和螺栓固定保持不動(dòng)，底缸11的缸筒內(nèi)設(shè)有第一級(jí)缸筒1，第一級(jí)缸筒I底部向內(nèi)側(cè)延伸形成與缸筒內(nèi)壁一體成型的第一級(jí)活塞2，底缸11的缸筒端部設(shè)有底缸端蓋3，底缸端蓋3的上表面向內(nèi)側(cè)延伸形成環(huán)形的擋板，第一級(jí)活塞2的上部沿徑向朝外側(cè)伸出形成凸緣，擋板用于擋住所述凸緣，從而限制第一級(jí)缸筒I繼續(xù)向上移動(dòng)，第一級(jí)缸筒I內(nèi)設(shè)有至少四級(jí)中間級(jí)缸筒4，每級(jí)中間級(jí)缸筒4均設(shè)置在其前一級(jí)缸筒內(nèi)，即第二級(jí)缸筒設(shè)置在第一級(jí)缸筒內(nèi)，第三級(jí)缸筒設(shè)置在第二級(jí)缸筒內(nèi)，第四級(jí)缸筒設(shè)置在第三級(jí)缸筒內(nèi)，第五級(jí)缸筒設(shè)置在第四級(jí)缸筒內(nèi)，正如第一級(jí)缸筒I 一樣，每級(jí)中間級(jí)缸筒4底部內(nèi)均設(shè)有與中間級(jí)缸筒4內(nèi)壁一體成型的中間級(jí)活塞5，每級(jí)中間級(jí)缸筒4的前一級(jí)缸筒端部都設(shè)有中間級(jí)端蓋6，也同樣向內(nèi)側(cè)延伸形成擋板，以遮擋住各中間級(jí)活塞5上部沿徑向朝外側(cè)伸出形成的凸緣，從而限制每級(jí)中間級(jí)缸筒4的位移，最后一級(jí)中間級(jí)缸筒4內(nèi)設(shè)有末級(jí)缸筒7，即第六級(jí)缸筒設(shè)置在第五級(jí)缸筒內(nèi)，末級(jí)缸筒