用于电液执行器的由气弹簧复位的摆动液压缸的制作方法

1.本实用新型涉及电液执行器零件领域，具体涉及用于电液执行器的由气弹簧复位的摆动液压缸。


背景技术：

2.摆动液压缸的原理是将活塞的往复运动通过齿条带动齿轮，转化成齿轮的正反向摆动旋转，同时将活塞的推力转化成齿轮的输出扭矩。目前，常规的摆动液压缸中活塞的往复运动都由液压驱动，这样就会使电液执行器的液压系统较为复杂。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：将提供一种能简化电液执行器液压系统的用于电液执行器的由气弹簧复位的摆动液压缸。
4.为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案为：用于电液执行器的由气弹簧复位的摆动液压缸，包括：齿轮箱，在齿轮箱中设置有一个带键孔的齿轮，键孔可供阀门轴插入，使得齿轮能通过驱动阀门轴旋转而控制阀门，在齿轮箱的上、下方分别安装有一个缸筒，两个缸筒的中部均与齿轮箱相连通，在每个缸筒中均设置有一个活塞，每个活塞上均设置有能对活塞和缸筒之间间隙进行密封的密封圈，各个活塞均将所在缸筒的内腔分成第一腔室和第二腔室，在每个第二腔室中均设置有一个呈圆柱状的齿条，两个齿条均通过所在缸筒和齿轮箱的连通处与齿轮相啮合传动，在每个第一腔室所在的缸筒端部上均设置有与第一腔室相连通的油孔，其特征在于：在每个第二腔室所在的缸筒端部外侧上均设置有一个气弹簧，每个气弹簧的伸缩杆均穿过缸筒端部伸入至第二腔室中与齿条相抵靠，压力油通过油孔通入第一腔室中后能驱动活塞顶推齿条和压缩气弹簧，使得齿条能驱动齿轮正向旋转，不通压力油后，被压缩的气弹簧能通过顶推齿条驱动活塞和齿条反向移动，使得齿条能驱动齿轮反向旋转，这样每个缸筒上的油孔间歇通油使两根齿条做方向相反的往复运动后就能一起驱动齿轮正反旋转。
5.进一步的，前述的用于电液执行器的由气弹簧复位的摆动液压缸，其中：每个缸筒中的齿条和活塞均不连接固定；在每个活塞的侧壁上均设置有环形的容纳槽，在每个容纳槽中均放置有用于清理杂质的纳污环，纳污环位于活塞上的密封圈的内侧；在每个齿条的背面和缸筒之间均设置有一个支撑轴瓦，支撑轴瓦通过按压齿条来调节齿条和齿轮之间的啮合间隙，支撑轴瓦为弧形的球铁瓦，在支撑轴瓦的外圈表面上设置有盲孔，在缸筒的侧壁上设置有沉头螺纹孔，在沉头螺纹孔中从外向内旋入有调节螺栓，调节螺栓的内端插入至盲孔中并对支撑轴瓦进行按压；在每个缸筒中均嵌设有两个套装于齿条上的且分别位于齿轮两侧的导向环，导向环能对齿条进行导向并且在齿条发生挠性变形时能防止齿条端部刮擦缸筒内壁。
6.进一步的，前述的用于电液执行器的由气弹簧复位的摆动液压缸，其中：导向环为球铁环。
7.进一步的，前述的用于电液执行器的由气弹簧复位的摆动液压缸，其中：导向环的宽度不低于齿条上的两倍的齿距。
8.进一步的，前述的用于电液执行器的由气弹簧复位的摆动液压缸，其中：盲孔位于支撑轴瓦的中心处。
9.进一步的，前述的用于电液执行器的由气弹簧复位的摆动液压缸，其中：气弹簧为采用氮气驱动的氮气弹簧。
10.本实用新型的优点为：所述的摆动液压缸通过设置于缸体外部的气弹簧进行复位，从而减少了一路活塞的液压驱动，这样能使电液执行器的液压系统变的较为简单；另外， 所述的摆动液压缸中由于齿条和活塞均不连接固定、在活塞上设置了纳污环、支撑轴瓦设置为球铁瓦、增设了调节螺栓和导向环，使得摆动液压缸的使用寿命大大延长。
附图说明
11.图1为本实用新型所述的用于电液执行器的由气弹簧复位的摆动液压缸的结构示意图。
具体实施方式
12.下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的详细描述。
13.如图1所示，用于电液执行器的由气弹簧复位的摆动液压缸，包括：齿轮箱1，在齿轮箱1中设置有一个带键孔的齿轮2，键孔可供阀门轴插入，使得齿轮2能通过驱动阀门轴旋转而控制阀门，在齿轮箱1的上、下方分别安装有一个缸筒3，两个缸筒3的中部均与齿轮箱1相连通，在每个缸筒3中均设置有一个活塞4，每个活塞4上均设置有能对活塞4和缸筒3之间间隙进行密封的密封圈41，各个活塞4均将所在缸筒3的内腔分成第一腔室33和第二腔室34，在每个第二腔室34中均设置有一个呈圆柱状的齿条5，两个齿条5均通过所在缸筒3和齿轮箱1的连通处与齿轮2相啮合传动，在每个第一腔室33所在的缸筒3端部上均设置有与第一腔室33相连通的油孔6，在每个第二腔室34所在的缸筒3端部外侧上均设置有一个气弹簧9，每个气弹簧9的伸缩杆均穿过缸筒3端部伸入至第二腔室34中与齿条5相抵靠，压力油通过油孔6通入第一腔室33中后能驱动活塞4顶推齿条5和压缩气弹簧9，使得齿条5能驱动齿轮2正向旋转，不通压力油后，被压缩的气弹簧9能通过顶推齿条5驱动活塞4和齿条5反向移动，使得齿条5能驱动齿轮2反向旋转，这样每个缸筒3上的油孔间歇通油使两根齿条5做方向相反的往复运动后就能一起驱动齿轮2正反旋转。
14.在本实施例中，气弹簧9为采用氮气驱动的氮气弹簧，每个缸筒3中的齿条5和活塞4均不连接固定；在每个活塞4的侧壁上均设置有环形的容纳槽，在每个容纳槽中均放置有用于清理杂质的纳污环42，纳污环42位于活塞4上的密封圈41的内侧；在每个齿条5的背面和缸筒3之间均设置有一个支撑轴瓦7，支撑轴瓦7通过按压齿条5来调节齿条5和齿轮2之间的啮合间隙，支撑轴瓦7为弧形的球铁瓦，球铁具有良好的自润滑性能并且硬度较铜要高，在支撑轴瓦7的外圈表面上设置有盲孔71，盲孔71位于支撑轴瓦7的中心处，在缸筒3的侧壁上设置有沉头螺纹孔31，在沉头螺纹孔31中从外向内旋入有调节螺栓32，调节螺栓32的内端插入至盲孔71中并对支撑轴瓦7进行按压；在每个缸筒3中均嵌设有两个套装于齿条5上的且分别位于齿轮2两侧的导向环8，导向环8能对齿条5进行导向并且在齿条5发生挠性变
形时能防止齿条5端部刮擦缸筒3内壁。
15.本实施例中，导向环8为球铁环，球铁具有良好的自润滑性能并且硬度较高。导向环8的宽度a不低于齿条5上的两倍的齿距，这样设置是为了更好的导向。
16.齿轮在旋转过程中会给齿条一个很大的径向力，常规的摆动液压缸中的齿条和活塞通常是连接固定的，那么径向力就会传导至活塞上，这样会导致活塞上的密封件快速磨损，造成油缸功能失效，为了避免这种问题的发生，本实用新型将活塞和齿条不连接固定，两者整体分开，齿条受径向力的时候不影响活塞密封结构，这样设计可以提高密封件的寿命，从而能延长摆动液压缸的使用寿命。
17.齿轮和齿条之间齿面摩擦会产生铁屑，铁屑会由润滑脂经过齿条带入到缸筒内，掉落在缸筒内壁上，当活塞经过此处时，有可能会造成活塞密封件的损坏或者缸筒内壁拉伤，造成摆动液压油缸失效，本实用新型在活塞上增加了纳污环，纳污环是一种现有的能买到的零件，纳污环具有杂质浸没包裹功能，这样就可以防止铁屑杂质引起活塞上的密封件损坏，保证密封件有长的使用寿命，进而保证摆动液压缸有超长的使用寿命。
18.常规的摆动液压缸中的支撑轴瓦通常为铜瓦，铜具有自润滑功能但是比较软，对齿条的粗糙度要求比较高，如果齿条粗糙度比较大，会加剧支撑轴瓦的磨损，这样支撑轴瓦就无法很好按压齿条，会造成齿条与齿轮之间的啮合间隙变大，进而会造成齿条以及齿轮的齿面磨损严重，影响摆动液压缸的使用寿命，本实用新型将支撑轴瓦设置成了球铁瓦，球铁具有良好的自润滑性能并且硬度较铜要高，所以支撑轴瓦不易磨损；当支撑轴瓦磨损时，可以通过向下旋转调节螺栓来使支撑轴瓦重新贴合按压齿条。
19.齿轮在旋转过程中会给齿条一个很大的径向力，这样就会使齿条产生挠性变形，挠性变形后，齿条的两端就容易刮擦缸筒内壁，进而造成摆动液压油缸失效，本实用新型增加两个导向环后能通过对齿条进行导向限位而防止齿条端部刮擦缸筒内壁，从而能延长摆动液压缸的使用寿命。