活塞和活塞杆的連接結構及液壓缸的製作方法

2023-12-09 12:45:46

本實用新型涉及液壓技術領域，更具體地，涉及一種活塞和活塞杆的連接結構及液壓缸。

背景技術：

液壓系統是諸如履帶式作業機械、輪式作業機械的重要組成部分，其以油液作為工作介質，利用油液的壓力能並通過控制閥門等附件來操縱液壓缸的伸縮，實現作業機械的轉向、舉升、推進等動作，滿足工作需求。

液壓缸的主體結構包括缸筒，與缸筒內壁滑動配合的活塞，以及一端伸入缸筒內並與活塞連接、另一端伸出缸筒外的活塞杆，活塞杆和活塞將缸筒分為有杆腔和無杆腔。通過控制有杆腔和無杆腔的進回油狀態，可以實現液壓缸的伸縮。

現有技術中活塞和活塞杆通常直接採用螺紋連接在一起，或者使用固定螺母將活塞壓緊在活塞杆的一端。液壓缸在工作狀態下，由於液壓油施加給活塞左右兩側的力不同而使活塞受到交變載荷，容易導致將活塞和活塞杆固定在一起的螺紋連接處的螺紋受擠壓變形乃至損壞，給液壓缸的拆開維護造成困難。

技術實現要素：

本實用新型旨在提供一種活塞和活塞杆的連接結構，以解決現有技術中存在的上述問題中的至少一個。本實用新型還提供了一種液壓缸。

本實用新型的一個方面，提供了一種活塞和活塞杆的連接結構，包括：活塞杆，活塞杆的第一端往第二端的方向依次設置有螺紋連接段、環形槽和限位軸肩；至少兩個弧形調整塊，安裝在環形槽內；活塞，套設在活塞杆上；活塞的軸向位置由至少兩個弧形調整塊和限位軸肩限定；各弧形調整塊的第一端面與環形槽的側壁接觸並形成第一接觸面，各弧形調整塊的第二端面與活塞的端面接觸並形成第二接觸面；第一接觸面和第二接觸面二者中的至少一者具有錐度；各弧形調整塊的外周面具有錐度並設置有外錐螺紋段；具有內錐螺紋孔的調整螺母，調整螺母的內錐螺紋孔與各弧形調整塊的外錐螺紋段嚙合配合；固定螺母，螺接在螺紋連接段上並與各弧形調整塊抵壓接觸。

進一步地，第一接觸面具有錐度，第二接觸面為與活塞杆的軸線相垂直的平面。

進一步地，弧形調整塊具有兩個，分別為第一弧形調整塊和第二弧形調整塊；第一弧形調整塊和第二弧形調整塊的相對的端部之間形成有調整間隙。

進一步地，弧形調整塊具有三個。

進一步地，活塞的中心孔內設置有與限位軸肩抵靠的臺階部。

進一步地，該連接結構還包括用於防止固定螺母鬆動和/或調整螺母鬆動的鎖緊片，鎖緊片通過螺栓固定在活塞杆的第一端；螺栓偏離活塞杆的中心設置。

進一步地，活塞與活塞杆之間設置有第一密封件。

進一步地，活塞的外周上設置有用於安裝第二密封件的凹槽。

進一步地，調整螺母和固定螺母均為六角螺母。

本實用新型的另一個方面，還提供了一種液壓缸，配置有上述的活塞和活塞杆的連接結構。

本實用新型的活塞和活塞杆的連接結構，通過擰緊調整螺母，使得調整螺母沿軸向移動，可以促使各弧形調整塊沿著帶有錐度的第一接觸面和/或第二接觸面向活塞杆的中心方向進給，並擰緊固定螺母使固定螺母與各弧形調整塊抵靠。這樣，一方面可以消除活塞杆和活塞之間的間隙，另一方面可以使各弧形調整塊緊固在環形槽內，以使大部分的交變載荷以及液壓衝擊由各弧形調整塊承擔，從而可以降低固定螺母與活塞杆上螺紋的擠壓變形量，不但保證了活塞和活塞杆的連接可靠，還使得液壓缸的拆開維護容易操作，有效地延長了液壓缸的使用壽命，降低了液壓缸的使用成本。

附圖說明

下文將參考附圖進一步描述本實用新型的實施例，在附圖中：

圖1示意性示出了本實用新型實施例提供的活塞和活塞杆的連接結構的剖視圖；

圖2示意性示出了本實用新型實施例中的弧形調整塊的主視圖。

具體實施方式

參見圖1，示出了本實用新型實施例提供的活塞和活塞杆的連接結構的結構。如圖所示，該活塞和活塞杆的連接結構至少包括：活塞杆1，至少兩個弧形調整塊，調整螺母3，活塞4和固定螺母5。

活塞杆1的第一端伸入到缸筒9內以與活塞4連接，活塞杆1的第二端伸出到缸筒9的外部。在活塞杆1的第一端上，從活塞杆1第一端往第二端的方向，依次設置有螺紋連接段11、環形槽12和限位軸肩13。

弧形調整塊安裝在環形槽12內。結合參考圖2，本實施例中弧形調整塊為兩個，分別為第一弧形調整塊21和第二弧形調整塊22，各弧形調整塊大致成C字型。當然，在其他實施例中，弧形調整塊的個數還可以為三個或者更多個。弧形調整塊的外周面具有錐度並設置有外錐螺紋段。

活塞4套設在活塞杆1上，且活塞4的軸向位置由各弧形調整塊和限位軸肩13限定。由圖中可以看出，各弧形調整塊的遠離活塞4的第一端面與環形槽12的側壁121(該側壁121為環形槽12的遠離活塞4的側壁)接觸並形成第一接觸面，各弧形調整塊的靠近活塞4的第二端面與活塞4的端面接觸並形成第二接觸面。其中，第一接觸面和第二接觸面二者中的至少一者具有錐度。

調整螺母3套設在各弧形調整塊的外周面上，並具有內錐螺紋孔。調整螺母3的內錐螺紋孔與各弧形調整塊的外錐螺紋段嚙合配合。固定螺母5螺接在螺紋連接段11上並與各弧形調整塊的第一端面抵壓接觸，從而將各弧形調整塊夾持在固定螺母5和活塞4之間，保證各弧形調整塊軸向位置的穩定。

本實施例提供的活塞與活塞杆的連接結構，通過擰緊調整螺母3，使調整螺母3沿軸向移動，可以促使各弧形調整塊沿著具有錐度的第一接觸面和/或第二接觸面向活塞杆1的中心方向進給，隨後擰緊固定螺母5使固定螺母5與各弧形調整塊抵靠。這樣，一方面可以消除活塞杆1和活塞4之間的軸向間隙，另一方面可以使各弧形調整塊緊固在環形槽12內，以使大部分的交變載荷以及液壓衝擊由各弧形調整塊承擔，從而可以降低固定螺母5與活塞杆1上螺紋的擠壓變形量，不但保證了活塞4和活塞杆1的連接可靠，還使得液壓缸的拆開維護容易操作，有效地延長了液壓缸的使用壽命，降低了液壓缸的使用成本。而且，如果弧形調整塊發生損壞，也容易更換維護。

優選地，由圖1中可以看出，本實施例中第一接觸面具有錐度，第二接觸面為與活塞杆1的軸線相垂直的平面。為便於製造和安裝，可以使環形槽12的側壁121配置為截錐形，使各弧形調整塊的第一端面配置成具有用於和固定螺母5抵靠的平面部分202(該平面部分與活塞杆1的軸線相垂直)以及用於和側壁121抵靠接觸的錐度部分201，可以理解，錐度部分201與側壁121的錐度相配合。當然，在一未示出的實施例中，也可以使第一接觸面為與活塞杆1的軸線相垂直的平面，使第二接觸面具有錐度。或者，在另一未示出的實施例中，還可以使第一接觸面和第二接觸面均具有錐度。

另外，結合參考圖2，本實施例中第一弧形調整塊21和第二弧形調整塊22優選地可以採用如下方式製得：首先製造出一圓環2，使得圓環2的內徑D大於環形槽12的槽底直徑。然後在圓環2的外周表面上加工出錐度以及外錐螺紋203，該外錐螺紋203用於形成外錐螺紋段，以和調整螺母3的內錐螺紋孔嚙合配合。之後，在圓環2端面的部分環形區域加工出錐度，以形成用於和環形槽12的側壁121配合的錐度部分201。最後，相對於圓環2的一中心線M-M往中心線兩側各平移距離A的寬度切割圓環，圓環的切割方向與中心線M-M的延伸方向相平行，從而形成第一弧形調整塊21和第二弧形調整塊22。因圓環的內徑D大於環形槽12的槽底直徑，也即第一弧形調整塊21和第二弧形調整塊22安裝至環形槽12時，在不擠壓狀態下，各弧形調整塊的內周壁和環形槽12的底壁之間相隔預定的距離，該預定的距離形成調整餘量；又通過切割圓環2，使第一弧形調整塊21和第二弧形調整塊22的相對的端部之間形成調整間隙，從而可以使各弧形調整塊在調整螺母3的作用下，沿著側壁121向活塞杆1的中心移動，以消除活塞杆1和活塞4之間的軸向間隙，並承擔大部分的交變載荷以及液壓衝擊。

優選地，活塞4的中心孔內設置有與限位軸肩13抵靠的臺階部41，使限位軸肩13位於活塞4的內部，這樣可以在不增加活塞杆1直徑的基礎上增大活塞4與活塞杆1的接觸面積，進而增加活塞4和活塞杆1的連接強度。優選地，還可以在活塞4與活塞杆1之間設置有第一密封件8，用於避免有杆腔或無杆腔的油液通過活塞4和活塞杆1之間的縫隙洩漏到無杆腔或有杆腔。另外，活塞4的外周上設置有用於安裝第二密封件的凹槽14，凹槽14用於安裝密封件，以避免有杆腔或無杆腔的油液通過活塞4和缸筒9之間的縫隙洩漏到無杆腔或有杆腔。

優選地，調整螺母3和固定螺母5均為六角螺母，這樣便於對調整螺母3和固定螺母5進行擰緊或擰松操作。另外，為防止固定螺母5和/或調整螺母3的鬆動，還可以在活塞杆1的第一端通過螺栓7固定安裝鎖緊片6。鎖緊片6可以由平鎖緊片彎折形成，使鎖緊片6具有與六角螺母的任一邊相貼合的部分。螺栓7安裝至偏離活塞杆1中心的位置，使鎖緊片6的旋轉中心(螺栓7的中心)與調整螺母3、固定螺母5的旋轉中心(活塞杆1的中心)不一致，可以有效地防止固定螺母5、調整螺母3的鬆動。

工業實用性

本實施例提供的活塞與活塞杆的連接結構，組裝時，可以首先將第一密封件8安裝到活塞4內，然後使活塞杆1的第一端從活塞4的中心孔穿過，使限位軸肩13與活塞4的臺階部41相抵靠。之後將各弧形調整塊安裝至環形槽12內，再將調整螺母3旋擰到各弧形調整塊上。然後將固定螺母5安裝到螺紋連接段11上。之後，對調整螺母3和固定螺母5的位置進行微調，以消除固定螺母5、弧形調整塊、活塞4和活塞杆1之間的軸向間隙。然後將鎖緊片6通過螺栓7固定至活塞杆1的第一端上。

本實施例提供的活塞與活塞杆的連接結構，通過使大部分的交變載荷以及液壓衝擊由各弧形調整塊承擔，從而可以降低固定螺母5與活塞杆1上螺紋的擠壓變形量，不但保證了活塞4和活塞杆1的連接可靠，還使得液壓缸的拆開維護容易操作，有效地延長了液壓缸的使用壽命，降低了液壓缸的使用成本。而且，如果弧形調整塊發生損壞，也容易更換維護。

本實用新型實施例還提供了一種液壓缸，該液壓缸配置有上述的活塞和活塞杆的連接結構。因本實用新型實施例提供的活塞和活塞杆的連接結構可以達到上述技術效果，因此該液壓缸也應具備相應的技術效果，在此不再贅述。

可以理解的是，本實用新型的以上各實施例僅僅是為了說明本實用新型的原理而採用的示例性實施例，本實用新型並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為處於本實用新型的保護範圍之內。本實用新型的保護範圍僅由所附權利要求書的語言表述的含義及其等同含義所限定。