低摩擦無旋轉(zhuǎn)垂直單作用伺服多級伸縮缸的制作方法
【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缸都是根據(jù)滿足工程設(shè)備實際使用要求設(shè)計。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)計一種垂直安裝單作用伺服伸縮缸。
[0003]然而，現(xiàn)有工程多級缸并不能在電液伺服系統(tǒng)被采用，其主要原因是:因為工程多級缸摩擦阻力大，每級缸行程固定，所以如何能做到在電控下，工作時上下來回順暢、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)果輕則缸在運動中會出現(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]多級液壓缸的結(jié)構(gòu)特點是每級缸筒內(nèi)套有較小級缸的缸筒，以六級液壓缸為例，第一級缸的缸筒是固定的；最小第六級缸的活塞桿完全伸出。工作時每一級伸縮至少有二只缸的活塞端軸承起支撐作用，一只是伸縮級缸的活塞端軸承；另一只是下一伸縮級缸的活塞端軸承，以抵抗伸出級由重量和負(fù)載的偏心載荷及外部風(fēng)力作用下產(chǎn)生的力矩。(如第五級缸工作時，一只是第五級缸的活塞端軸承，另一只是第六級缸的活塞端軸承共同起支撐作用以抵抗伸出級由重量和負(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，會產(chǎn)生一定的撓度，而增加缸的摩擦阻力。而對于頂端第六級缸，只有一只活塞端軸承留在第六級缸的缸筒內(nèi)支撐第六級缸。當(dāng)?shù)诹壐椎幕钊麠U全部伸出，會形成一支負(fù)載有250kg的細(xì)長垂直舉臂，油缸工作時，在自重、負(fù)載偏心負(fù)荷的徑向力及風(fēng)力作用下，第六級缸的活塞桿引起的撓度通常要比其他各伸縮級要大，增加了液壓缸摩擦阻力。
[0005]此外，每一級缸的同軸度、安裝時的垂直度、液壓缸的密封工作、材料本身的力學(xué)性能等都會對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伸縮缸。
[0007]為了實現(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伸縮缸，包括底缸，底缸的缸筒內(nèi)設(shè)有第一級缸筒，第一級缸筒內(nèi)設(shè)有能夠帶動第一級缸筒運動的第一級活塞，底缸的缸筒端部設(shè)有限制第一級缸筒位移的底缸端蓋，第一級缸筒內(nèi)設(shè)有至少一級中間級缸筒，每級中間級缸筒均設(shè)置在其前一級缸筒內(nèi)，每級中間級缸筒內(nèi)均設(shè)有能夠帶動該級中間級缸筒運動的中間級活塞，每級中間級缸筒的前一級缸筒端部都設(shè)有中間級端蓋，用于限制每級中間級缸筒的位移，最后一級中間級缸筒內(nèi)設(shè)有末級缸筒，第一級缸筒、中間級缸筒至末級缸筒首尾連通，末級缸筒內(nèi)設(shè)有能夠帶動末級缸筒運動的末級活塞，最后一級中間級缸筒端部設(shè)有末級端蓋，用于限制末級缸筒的位移，每級缸筒的活塞與其前一級缸筒內(nèi)壁之間均設(shè)有液壓軸承，末級缸筒頂端的內(nèi)壁上固定有立柱，立柱與末級缸筒上部的側(cè)壁之間設(shè)有液壓軸承。
[0008]優(yōu)選地，所述第一級活塞、中間級活塞以及末級活塞均與其各自對應(yīng)的缸筒內(nèi)壁一體成型。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一級活塞、中間級活塞、末級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、中間級端蓋、末級端蓋通過遮擋所述凸緣來限制各級缸筒的位移。
[0010]優(yōu)選地，所述立柱的固定方式，是在末級缸筒的頂部內(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，用于裝配對中柱，在底缸的缸筒、第一級缸筒、中間級缸筒底部均開設(shè)有與定位孔同軸線的止口以供對中柱裝配。
[0012]優(yōu)選地，底缸中設(shè)有第一級限扭轉(zhuǎn)柱，第一級限扭轉(zhuǎn)柱的一端固定在底缸底端，另一端從第一級活塞的本體中穿出，自第一級活塞起，相鄰的兩級活塞之間均設(shè)有中間級限扭轉(zhuǎn)柱，中間級限扭轉(zhuǎn)柱的一端固定在前一級缸筒的活塞上，另一端從后一級缸筒的活塞本體中穿出。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一級限扭轉(zhuǎn)柱和中間級限扭轉(zhuǎn)柱均以缸筒的軸線為中心軸沿圓周分布。
[0014]優(yōu)選地，所述中間級缸筒的數(shù)量為4個。
[0015]優(yōu)選地，每級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伸縮缸，采用立柱設(shè)置在末級缸筒中，末級缸筒上部的側(cè)壁之間設(shè)有液壓軸承，與末級活塞外側(cè)的液壓軸承配合使用后，形成了對末級缸筒(柱塞桿)兩端支撐，牢固穩(wěn)定，防止末級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伸縮缸的剖視圖。
【具體實施方式】
[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【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0019]請參考圖1，本發(fā)明以中間級缸筒的數(shù)量為4個(即總共形成6級缸)為例，提供一種低摩擦無旋轉(zhuǎn)垂直單作用伺服多級伸縮缸。其中為了縮小附圖長度，每級液壓缸中均采用截斷畫法。
[0020]該低摩擦無旋轉(zhuǎn)垂直單作用伺服多級伸縮缸包括底缸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，底缸11的缸筒內(nèi)設(shè)有第一級缸筒1，第一級缸筒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，從而限制第一級缸筒I繼續(xù)向上移動，第一級缸筒I內(nèi)設(shè)有至少四級中間級缸筒4，每級中間級缸筒4均設(shè)置在其前一級缸筒內(nèi)，即第二級缸筒設(shè)置在第一級缸筒內(nèi)，第三級缸筒設(shè)置在第二級缸筒內(nèi)，第四級缸筒設(shè)置在第三級缸筒內(nèi)，第五級缸筒設(shè)置在第四級缸筒內(nèi)，正如第一級缸筒I 一樣，每級中間級缸筒4底部內(nèi)均設(shè)有與中間級缸筒4內(nèi)壁一體成型的中間級活塞5，每級中間級缸筒4的前一級缸筒端部都設(shè)有中間級端蓋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，從而限制每級中間級缸筒4的位移，最后一級中間級缸筒4內(nèi)設(shè)有末級缸筒7，即第六級缸筒設(shè)置在第五級缸筒內(nèi)，末級缸筒