一种直线和旋转复合运动油缸的制作方法

1.本实用新型属于油缸制造技术领域，特别是涉及一种直线和旋转复合运动油缸。


背景技术：

2.汽车变速箱热后机加通常涉及到端面磨床，其工件的端面定位机械结构为一直线转角复合式运动油缸，该油缸的结构较为特殊，缸筒和活塞均为椭圆形结构，加工难度和技术要求相对较高，且难以复制。经过长年使用后，出现机械磨损、油缸漏油、活塞杆断裂等现象，严重则以无法修复。
3.针对现有复合油缸结构的特殊性及制造难度，需要设计一种结构简单，易于制造，维护方便的直线和旋转复合运动油缸。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种直线和旋转复合运动油缸，用于解决现有技术中直线旋转式复合油缸结构复杂难于制造等问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种直线和旋转复合运动油缸，包括：
6.缸体，其包括缸筒；
7.活塞杆，沿轴向可移动且沿周向可旋转地设置于所述缸筒内，所述活塞杆的后端设置有外斜齿；
8.活塞组件，沿轴向可移动地设置于所述缸筒内，包括内齿套和套接于所述内齿套外部的活塞，所述内齿套与所述外斜齿啮合；
9.防转组件，穿过所述活塞组件并固定于所述缸体上，以防止所述活塞组件旋转；以及
10.复位组件，设置于所述活塞内，配置为使所述活塞杆旋转复位。
11.可选地，所述缸筒、活塞及内齿套沿垂直于活塞杆轴向的横截面均为圆形。
12.可选地，所述外斜齿沿活塞杆轴向的长度大于所述内齿套的长度。
13.可选地，所述活塞杆上设置有限位凸台，所述限位凸台连接于所述外斜齿朝向所述活塞杆前端的一侧，且所述限位凸台的外径大于所述外斜齿的外缘尺寸。
14.可选地，所述缸体还包括前端盖和后端盖，所述缸筒连接在前端盖和后端盖之间，所述活塞杆的前端伸出于前端盖。
15.可选地，所述缸体还包括多个连接杆，所述连接杆连接在前端盖和后端盖之间。
16.可选地，所述防转组件包括至少两个沿活塞杆轴向设置于缸筒内的导向杆，所述导向杆穿过所述活塞组件并连接于前端盖和后端盖之间。
17.可选地，所述活塞的内部开设有容置孔，且所述活塞的前端开设有与容置孔连通的套接孔，所述内齿套位于所述套接孔中并与所述活塞通过紧固件连接。
18.可选地，所述复位组件设置于所述容置孔中，包括复位弹簧和限位件，所述限位件
设置于所述活塞杆上，并位于所述外斜齿的后端，所述复位弹簧的两端分别抵在容置孔的底壁和限位件之间。
19.可选地，所述限位件与所述活塞杆螺纹连接。
20.如上所述，本实用新型的直线和旋转复合运动油缸，具有以下有益效果：
21.利用防转组件替代原椭圆结构，防止在直线运行中活塞打转；通过复位组件解决油压卸荷时活塞杆的复位问题；采用常规圆形缸筒和活塞，降低制造难度，结构简单可靠，且维护方便。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例的整体结构剖视图；
23.图2为本实用新型实施例的整体结构爆炸图。
24.零件标号说明
25.1-缸体；11-缸筒；12-前端盖；13-后端盖；14-连接杆；
26.2-活塞杆；21-外斜齿；22-限位凸台；
27.3-活塞组件；31-内齿套；32-活塞；321-容置孔；322-套接孔；33-紧固件；
28.4-导向杆；
29.5-复位弹簧；6-限位件。
具体实施方式
30.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
31.须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
32.为了能够详细地描述本实用新型，接下来对本实用新型的直线和旋转复合运动油缸作具体说明：
33.请结合图1及图2所示，本实用新型提供一种直线和旋转复合运动油缸，包括：缸体1、活塞杆2、活塞组件3、防转组件及复位组件，其中，所述缸体1包括缸筒11；所述活塞杆2沿轴向可移动且沿周向可旋转地设置于所述缸筒11内，所述活塞杆2的后端设置有外斜齿21；所述活塞组件3沿轴向可移动地设置于所述缸筒11内，包括内齿套31和套接于所述内齿套31外部的活塞32，所述内齿套31与所述外斜齿21啮合；所述防转组件穿过所述活塞组件3并固定于所述缸体1上，以防止所述活塞组件3旋转；以及所述复位组件设置于所述活塞32内，配置为使所述活塞杆2旋转复位。
34.通过活塞杆2后端的外斜齿21与活塞组件3中的内齿套31相互啮合配合，由于活塞组件3沿周向不会发生旋转，则在活塞杆2轴向移动的同时借助外斜齿21和内齿套31的斜齿
配合作用，可实现活塞杆2的旋转，从而实现活塞杆2轴向移动和周向旋转的复合式运动。
35.通过设置防转组件可在活塞杆2作轴向移动和周向旋转的复合运动时，防止活塞组件3随活塞杆2一同旋转，而仅仅随活塞杆2一同作轴向移动；通过设置复位组件，可用于在油缸松开时(油压卸荷时)实现活塞杆2的旋转复位。
36.其中，所述外斜齿21为斜齿轮结构，所述内齿套31为盘形结构，且内齿套31内部具有与外斜齿21的斜齿轮结构相互配合的内斜齿。
37.其中，所述缸筒11、活塞32及内齿套31沿垂直于活塞杆2轴向的横截面均为圆形。圆形结构制造简单，成本低，克服了复合油缸结构复杂的问题，降低了制造难度，且维护更方便。
38.在一些实施方式中，所述外斜齿21沿活塞杆2轴向的长度大于所述内齿套31的长度。具体的，由于需要利用外斜齿21和内齿套31之间的啮合配合作用，一方面使活塞组件3随活塞杆2一同作轴向运动，另一方面，在活塞32运动至压紧的极限位时，活塞杆2能够在继续压紧的过程中进行旋转运动，从而实现活塞杆2直线和旋转复合运动。
39.在一些实施方式中，所述活塞杆2上设置有限位凸台22，所述限位凸台22连接于所述外斜齿21朝向所述活塞杆2前端的一侧，且所述限位凸台22的外径大于所述外斜齿21的外缘尺寸。具体的，所述限位凸台22与活塞杆2可一体成型，或者，限位凸台22焊接在活塞杆2上；所述限位凸台22用于在活塞杆2相对于活塞组件3轴向运动时起到限位作用，防止活塞杆2轴向运动过度，使外斜齿21与内齿套31脱离啮合状态。限位凸台22的外径大于外斜齿21的外径，使限位凸台22能够起到对内齿套31的轴向限位作用。
40.在一些实施方式中，所述缸体1还包括前端盖12和后端盖13，所述缸筒11连接在前端盖12和后端盖13之间，所述活塞杆2的前端伸出于前端盖12。具体的，所述前端盖12和后端盖13相对设置，且均横截面为矩形，前端盖12和后端盖13的外缘尺寸可相同，以便减少加工工序。所述前端盖12和后端盖13上各自设置有通油孔，用于向缸筒11内通入油介质或从缸筒11内排出油介质。
41.在上述实施方式中，所述缸体1还包括多个连接杆14，所述连接杆14连接在前端盖12和后端盖13之间。具体的，本实施例中，所述连接杆14设置为四个，并分别对应于前端盖12和后端盖13的四个拐角，通过设置连接杆14，可起到增强前端盖12和后端盖13之间连接强度的作用。
42.在一些实施方式中，所述防转组件包括至少两个沿活塞杆2轴向设置于缸筒11内的导向杆4，所述导向杆4穿过所述活塞组件3并连接于前端盖12和后端盖13之间。具体的，本实施例中，所述导向杆4设置为两个，并相对地穿设在内齿套31和活塞32上，用于防止活塞组件3在轴向运动过程中转动，对内齿套31旋转时起到反力臂的作用。
43.可以理解的，所述活塞32的内部开设有容置孔321，且所述活塞32的前端开设有与容置孔321连通的套接孔322，所述内齿套31位于所述套接孔322中并与所述活塞32通过紧固件33连接。具体的，活塞32的后端封闭，内部开设沿轴向的容置孔321，且前端开设套接孔322，套接孔322用于安装内齿套31。内齿套31安装入套接孔322后的端面与活塞32前端的端面之间还留有一段距离，从而保证在活塞32回退过程中，活塞杆2能够具有可旋转复位的空间，以便能够完成旋转复位。本实施例中，内齿套31上开设有两个安装孔，活塞32套接孔322的底壁上对应开设有两个螺纹孔，通过例如螺栓的紧固件33依次连接安装孔和螺纹孔，将
内齿套31与活塞32连接。此种方式，连接简单可靠，且拆装维护方便。
44.在上述实施方式中，所述复位组件设置于所述容置孔321中，包括复位弹簧5和限位件6，所述限位件6设置于所述活塞杆2上，并位于所述外斜齿21的后端，所述复位弹簧5的两端分别抵在容置孔321的底壁和限位件6之间。具体的，所述限位件6与所述活塞杆2螺纹连接。活塞杆2前端设置有外螺纹，所述限位件6设置有内螺纹，限位件6套设在活塞杆2上且螺纹连接。限位件6用于对内齿套31在活塞杆2上轴向运动时的限位，可对旋转角度起到调节作用。复位弹簧5的两端分别抵靠在容置孔321的底壁和限位件6之间，用于油缸松开时活塞杆2的旋转复位，油缸压紧时通过内部油压完成转交旋转，油缸松开时通过复位弹簧5完成活塞杆2的角度回退旋转。其中，当油缸压紧时，活塞杆2的前端腔体内进油，活塞组件3和活塞杆2向后端运动，通过内部压力压缩复位弹簧5，并借助外斜齿21与内齿套31的配合实现转角的旋转；当油缸松开时，活塞杆2的后端腔体内进油，活塞组件3和活塞杆2向前端运动，复位弹簧5伸展并推动限位件6使活塞杆2反向移动，并借助外斜齿21与内齿套31的配合实现转角的回旋。
45.本实用新型的直线和旋转复合运动油缸具体实施时，油缸的顺序动作如下：
46.(1)油缸压紧：油缸的前端进油(即前端盖12的通油孔进油)，油压推动活塞组件3和活塞杆2一同向后端轴向运动，内齿套31运动到达限位件6处时活塞杆2依靠外斜齿21与内齿套31的配合作用旋进78
°
并压缩复位弹簧5，活塞32与活塞杆2通过导向杆4整体轴向移动直至压紧工件。旋转角度可根据实际需求进行调整。
47.(2)油缸松开：油缸后端进油，活塞32与活塞杆2通过导向杆4整体轴向反向移动直至到达前端限位处，复位弹簧5伸展作用于活塞杆2，使活塞杆2继续沿轴向反向运动并依靠外斜齿21与内齿套31的配合作用回旋78
°
。
48.综上，在本实用新型实施例中所述的直线和旋转复合运动油缸中，利用防转组件替代原椭圆结构，防止在直线运行中活塞打转；通过复位组件解决油压卸荷时活塞杆的复位问题；采用常规圆形缸筒和活塞，降低制造难度，结构简单可靠，且维护方便。
49.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。