一种液压摆动缸

1.本发明属于液压元件相关技术领域，更具体地，涉及一种液压摆动缸。


背景技术：

2.目前摆动液压缸主要以齿轮间啮合、齿轮与齿条啮合、叶片式形式或螺旋副配合来实现旋转以及摆动动作。齿轮间啮合、齿轮齿条摆动液压缸利用齿与齿间的啮合运动实现扭矩输出，在水润滑情况下，很容易产生咬合磨损，严重降低摆动缸寿命，另外在高精度应用领域中，需要调整齿与齿间的间隙，以消除加工精度导致的旋转误差，操作繁琐，工作效率低；叶片式结构摆动缸，承受的负载较小，容积效率低，内部存在运动间隙，动密封困难并且在高压环境下易泄漏，会严重影响性能，适合于少数低压机构的领域；螺旋摆动液压缸利用多头螺旋副之间的啮合，该方式要求螺旋副加工精度高且同样存在水润滑条件下容易卡死，同时磨损较为严重的问题。
3.现有的摆动液压缸大多存在水润滑条件下，容易卡死、磨损严重导致性能退化严重的问题。现有传统摆动缸并不适用在水润滑等润滑条件差的情况下使用。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种液压摆动缸，用于解决现有的摆动液压缸大多存在水润滑条件下，容易卡死、磨损严重导致性能退化严重，现有传统摆动缸并不适用在水润滑等润滑条件差的情况下使用的问题，实现了水润滑条件下液压摆动缸的稳定传动。
5.为实现上述目的，按照本发明提供了一种液压摆动缸，包括：外壳、输出轴、活塞杆和从动杆；所述输出轴可转动设置在所述外壳的内部中心部位且端部伸出所述外壳，所述活塞杆沿轴向可滑动设置在所述外壳内部，所述活塞杆的轴向与所述输出轴的轴向平行，且所述活塞杆的两端与所述外壳之间分别形成封闭液压腔，所述输出轴的外壁上设有呈螺旋线排布的滑动轨道，所述从动杆的第一端连接于所述活塞杆，所述从动杆的第二端设为球形端，所述球形端与所述滑动轨道匹配插接。
6.根据本发明提供的液压摆动缸，所述外壳的内部在所述输出轴的外围设有多个所述活塞杆，任一所述活塞杆沿轴向连接有多个所述从动杆，任一所述从动杆均与所述滑动轨道匹配插接。
7.根据本发明提供的液压摆动缸，所述输出轴包括配合轴段，所述滑动轨道设于所述配合轴段的外壁，所述滑动轨道从所述配合轴段的一端延伸至另一端，且所述滑动轨道在所述配合轴段的至少一端设有切口。
8.根据本发明提供的液压摆动缸，所述外壳包括壳体、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖连接在所述壳体的两端，所述第一端盖和所述第二端盖与所述输出轴对应处分别设有第一容纳槽，所述输出轴通过轴承与所述第一容纳槽的槽壁可转动连接，且所述输出轴的端部穿过所述第二端盖上的所述第一容纳槽的槽底。
9.根据本发明提供的液压摆动缸，所述第一容纳槽的槽壁成台阶状，所述轴承与所述台阶面相接设置。
10.根据本发明提供的液压摆动缸，所述第一端盖和所述第二端盖与所述活塞杆的对应处分别设有第二容纳槽，所述活塞杆的端部插入所述第二容纳槽中，且所述活塞杆的端部和所述第二容纳槽的槽壁之间设有滑动密封结构。
11.根据本发明提供的液压摆动缸，所述第一端盖内部设有第一流道，所述第一流道的第一端连通所述外壳外部，所述第一流道的第二端与所述第一端盖上的所述第二容纳槽连通；
12.所述第二端盖内部设有第二流道，所述第二流道的第一端连通所述外壳外部，所述第二流道的第二端与所述第二端盖上的所述第二容纳槽连通。
13.根据本发明提供的液压摆动缸，所述第一流道的第一段连通至所述第一端盖的外表面；所述外壳内部设有连接流道，所述连接流道的一端与所述第二流道连通，所述连接流道的另一端连通至所述第一端盖的外表面。
14.根据本发明提供的液压摆动缸，所述壳体的内部中心部位设有贯穿的第一通孔，所述输出轴设置在所述第一通孔中，所述壳体内部还设有贯穿的第二通孔，所述活塞杆设置在所述第二通孔中，所述第一通孔和所述第二通孔具有连通部位，所述连通部位沿所述第一通孔的轴向设置。
15.根据本发明提供的液压摆动缸，所述壳体的两端分别设有连接法兰盘，所述第一端盖和所述第二端盖分别与所述连接法兰盘通过螺栓连接，所述壳体的外壁设为与所述螺栓避让的形状。
16.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的液压摆动缸：
17.1.采用从动杆球形端与螺旋形滑动轨道啮合的传动形式，相比齿与齿的传动形式，增大了传动过程中的接触面积，有利于减少应力集中现象，传动过程不易卡死，且有利于减少磨损，能够更好的适应水润滑环境，使得传动过程在水润滑条件或其他润滑条件不好的情况下仍具有良好的传动性能；
18.2.采用多杆驱动设计，不仅使得输出轴径向受力更加均匀，输出轴传力更加均匀，从而提高系统的稳定性和可靠性；且多杆驱动设计，还能够削弱单杆密封差、泄露高等问题带来的影响，有利于提高摆动缸的安全系数；
19.3.将液压流道集成进端盖以及壳体内部，实现摆动缸驱动无管化，使得结构更加紧凑，摆动缸密封性能也更加可靠，也便于摆动缸的拆卸与维修，能够适应深海工况，同时，流道接口集中在第一端盖上，可便于管道连接布置，例如在机械臂搭建方面减少管道布置问题。
附图说明
20.图1是本发明提供的液压摆动缸的整体结构示意图；
21.图2是本发明提供的液压摆动缸的第一轴向剖视图；
22.图3是本发明提供的液压摆动缸的第二轴向剖视图；
23.图4是本发明提供的输出轴的滑动轨道示意图；
24.图5是本发明提供的活塞杆和从动杆的装配示意图；
25.图6是本发明提供的活塞杆与输出轴啮合传动示意图；
26.图7是本发明提供的第二端盖的侧视示意图；
27.图8是本发明提供的关于图7中o-o面的截面示意图；
28.图9是本发明提供的壳体的截面示意图；
29.图10是本发明提供的液压摆动缸的纵向剖视图；
30.图11是本发明提供的活塞杆和输出轴安装过程中的示意图；
31.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
32.1-第一端盖；1.1-第一流道；2-导向环；3-格莱圈；4-活塞杆；5-从动杆；5.1-球形端；6-壳体；6.1-安装孔；6.2-第二通孔；6.3-连接流道；6.4-第一通孔；6.5-连通部位；7-第二端盖；7.1-第二流道；8-轴承；9-输出轴；9.1-滑动轨道；9.2-配合轴段；9.3-连接轴段；10-第一接口；11-第二接口；12-第一容纳槽；13-第二容纳槽；14-螺栓。
具体实施方式
33.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
34.请参阅图1及图2，本发明提供一种液压摆动缸，该液压摆动缸包括：外壳、输出轴9、活塞杆4和从动杆5；所述输出轴9可转动设置在所述外壳的内部中心部位且端部伸出所述外壳，所述活塞杆4沿轴向可滑动设置在所述外壳内部，所述活塞杆4的轴向与所述输出轴9的轴向平行，且所述活塞杆4的两端与所述外壳之间分别形成封闭液压腔，所述输出轴9的外壁上设有呈螺旋线排布的滑动轨道9.1，所述从动杆5的第一端连接于所述活塞杆4，所述从动杆5的第二端设为球形端5.1，所述球形端5.1与所述滑动轨道9.1匹配插接。
35.外壳为液压摆动缸的封装体部件，输出轴9、活塞和从动杆5均设置在外壳内部，外壳除了输出轴9的穿出部位以及其他一些需要开口的部位呈封闭结构。外壳内部可设有容纳腔用于容纳放置输出轴9且实现输出轴9的可转动。外壳内部至少在与活塞杆4的两端部位对应处设有滑动通道，活塞杆4的至少两端部位可与滑动通道匹配滑动连接，滑动通道与活塞杆4的端部可围合形成封闭液压腔。封闭液压腔内部填充有液压介质，从而在液压介质的推动下，活塞杆4能够沿轴向来回滑动。
36.活塞杆4通过从动杆5与输出轴9传动连接。具体地，输出轴9外壁上的滑动轨道9.1从输出轴9的一端至另一端呈螺旋线延伸，即滑动轨道9.1在输出轴9轴向上具有升角。滑动轨道9.1在输出轴9外壁上呈凹槽结构。从动杆5与活塞杆4垂直连接，从动杆5的球形端5.1插入滑动轨道9.1中，且滑动轨道9.1的形状尺寸与所述球形端5.1匹配。从而从动杆5的球形端5.1与滑动轨道9.1类似啮合连接，可起到固定定位以及传动的作用。
37.工作时液压介质经过封闭液压腔，推动活塞杆4移动，活塞杆4通过带动从动杆5直线移动，形成从动杆5对输出轴9的螺线滑动轨道9.1的径向分力，从而实现活塞杆4的直线运动转化为输出轴9的旋转运动。
38.本发明提供的液压摆动缸，采用从动杆5球形端5.1与螺旋形滑动轨道9.1啮合的
传动形式，相比齿与齿的传动形式，增大了传动过程中的接触面积，有利于减少应力集中现象，传动过程不易卡死，且有利于减少磨损，能够更好的适应水润滑环境，使得传动过程在水润滑条件或其他润滑条件不好的情况下仍具有良好的传动性能。
39.进一步地，参考图3和图4，滑动轨道9.1的截面呈圆形结构，与球形端5.1匹配，能够包裹在球形端5.1外部。球形端5.1为大于半球的形状；相应的，滑动轨道9.1的截面大于半圆。采用球形深孔状的螺旋槽设计，使得从动杆5球体包裹进螺旋轨道内，形成球形啮合面，结合从动杆5与活塞杆4的径向定位，实现从动杆5对输出轴9的径向限位，实现摆动缸扭矩稳定输出。
40.另外，本发明通过采用球形啮合传动方式取代传统齿轮齿条式传动，更好地消除了齿间间隙造成的定位不精确问题，使得转动更加精确。
41.进一步地，参考图2和图5，所述外壳的内部在所述输出轴9的外围设有多个所述活塞杆4，任一所述活塞杆4沿轴向连接有多个所述从动杆5，任一所述从动杆5均与所述滑动轨道9.1匹配插接。
42.即多个活塞杆4间隔分布在输出轴9的外围，多个活塞杆4均通过从动杆5与输出轴9传动连接。进一步地，多个活塞杆4在输出轴9的外围可均匀分布；采用多活塞杆4对称分布结构，多杆驱动设计，不仅使得输出轴9径向受力更加均匀，输出轴9传力更加均匀，从而提高系统的稳定性和可靠性；且多杆驱动设计，还能够削弱单杆密封差、泄露高等问题带来的影响，有利于提高摆动缸的安全系数。
43.进一步地，参考图5，每个活塞杆4上连接有多个从动杆5，多个从动杆5分别与滑动轨道9.1匹配插接，即多个从动杆5的球形端5.1均位于滑动轨道9.1内部，如图6所示。活塞杆4的侧壁上可开孔，从动杆5是在圆柱体的基础之上，一端加工为球形，从动杆5圆柱体端固定于活塞杆4中部的孔中，球面端朝外，与输出轴9的螺旋滑动轨道9.1相互啮合。从动杆5与活塞杆4上的开孔可通过螺纹或过盈配合的方式固定连接，具体连接结构不限。在活塞杆4沿轴向滑动时，能够推动输出轴9转动，输出轴9转动过程中，多个从动杆5的球形端5.1均在滑动轨道9.1中滑动。
44.进一步地，多个活塞杆4同步移动。多个活塞杆4的封闭液压腔可相互连通，从而液压介质能够同步推动多个活塞杆4移动，以同时作用于输出轴9，提高输出轴9转动的稳定性。
45.进一步地，参考图4和图6，所述输出轴9包括配合轴段9.2，所述滑动轨道9.1设于所述配合轴段9.2的外壁。即输出轴9沿轴向分为多个轴段，配合轴段9.2用于设置滑动轨道9.1与从动杆5啮合传动。在配合轴段9.2上，所述滑动轨道9.1从所述配合轴段9.2的一端延伸至另一端，且所述滑动轨道9.1在所述配合轴段9.2的至少一端设有切口。即滑动轨道9.1一直延伸到配合轴段9.2的端部，在端部位置具有切口，从动杆5的球形端5.1可通过该切口旋入滑动轨道9.1中进行装配。
46.进一步地，输出轴9还包括连接轴段9.3，可在配合轴段9.2的两端分别设置连接轴段9.3，配合轴段9.2的截面尺寸可大于连接轴段9.3的截面尺寸，连接轴段9.3用于输出轴9在外壳内部的安装固定。
47.进一步地，滑动轨道9.1的螺旋角大于输出轴9与从动杆5接触的摩擦角。输出轴9是在圆柱体基础之上加工圆形螺旋切口，形成具有升角的螺旋滑动轨道9.1，输出轴9上滑
动轨道9.1的螺旋角大于输出轴9与从动杆5接触的摩擦角，以避免自锁，保证能够顺利推动输出轴9转动，即：
[0048][0049]
式中：φ是螺旋升角；是当量摩擦角；fv是螺旋副的当量摩擦系数。
[0050]
进一步地，参考图1和图2，所述外壳包括壳体6、第一端盖1和第二端盖7，所述第一端盖1和所述第二端盖7连接在所述壳体6的两端。第一端盖1、壳体6和第二端盖7依次相连形成外壳。第一端盖1和第二端盖7具有一定的厚度，以便于设置第一容纳槽12和第二容纳槽13。具体地，所述第一端盖1和所述第二端盖7与所述输出轴9对应处分别设有第一容纳槽12，所述输出轴9通过轴承8与所述第一容纳槽12的槽壁可转动连接，且所述输出轴9的端部穿过所述第二端盖7上的所述第一容纳槽12的槽底。
[0051]
即输出轴9贯穿壳体6，一端插入第一端盖1上的第一容纳槽12中与该第一容纳槽12可转动连接，另一端插入第二端盖7上的第一容纳槽12中并穿过该第一容纳槽12的槽底，使得端部穿出至外壳外部。
[0052]
进一步地，参考图2和图3，第一容纳槽12的槽壁成台阶状，轴承8与台阶面相接设置。从而可实现输出轴9的轴向固定，且能够实现输出轴9的可转动设置。该轴承8可为圆锥滚子轴承8。
[0053]
进一步地，第二端盖7的第一容纳槽12的槽底上设有开孔，输出轴9的端部从开孔穿出，且输出轴9的端部和开孔的孔壁之间设有转动密封结构。可在开孔的孔壁设置格莱圈3，输出轴9穿过开孔，通过其内壁的格莱圈3进行旋转密封。
[0054]
进一步地，参考图2，所述第一端盖1和所述第二端盖7与所述活塞杆4的对应处分别设有第二容纳槽13，所述活塞杆4的端部插入所述第二容纳槽13中，且所述活塞杆4的端部和所述第二容纳槽13的槽壁之间设有滑动密封结构。
[0055]
第一端盖1与任一活塞杆4对应处均设有第二容纳槽13，同样的，第二端盖7与任一活塞杆4对应处均设有第二容纳槽13。活塞杆4的一端插入第一端盖1上的第二容纳槽13中，另一端插入第二端盖7上的第二容纳槽13中。活塞杆4的每个端部与对应的第二容纳槽13之间均设有格莱圈3和导向环2，由位于两端的格莱圈3与导向环2实现进行密封和导向作用。活塞杆4的端部和第二容纳槽13之间即形成封闭液压腔。控制好第二端盖7与第一端盖1上第二容纳槽13的精度，选择合适的格莱圈3与导向环2尺寸，对活塞杆4的两端腔体进行良好密封。
[0056]
进一步地，参考图2，所述第一端盖1内部设有第一流道1.1，所述第一流道1.1的第一端连通所述外壳外部，所述第一流道1.1的第二端与所述第一端盖1上的所述第二容纳槽13连通；第一流道1.1与第一端盖1上的各个第二容纳槽13均连通。具体地，第一端盖1的外表面可设置第一接口10，第一接口10与第一流道1.1连通，使得第一流道1.1的第一端连通至外壳外部。液压介质可通过第一接口10流入第一流道1.1中，进而流入第一端盖1上的各个第二容纳槽13中，对各个活塞杆4的一端进行推动；第一端盖1上各个第二容纳槽13中的液压介质也可通过第一接口10流出。
[0057]
参考图7和图8，所述第二端盖7内部设有第二流道7.1，所述第二流道7.1的第一端连通所述外壳外部，所述第二流道7.1的第二端与所述第二端盖7上的所述第二容纳槽13连
通。即液压介质可通过第二流道7.1流入第二端盖7上的各个第二容纳槽13中，对各个活塞杆4的另一端进行推动；第二端盖7上各个第二容纳槽13中的液压介质也可通过第二流道7.1流出至外壳外部。
[0058]
进一步地，参考图3和图8，所述第一流道1.1的第一段连通至所述第一端盖1的外表面；所述外壳内部设有连接流道6.3，所述连接流道6.3的一端与所述第二流道7.1连通，所述连接流道6.3的另一端连通至所述第一端盖1的外表面。
[0059]
可在第一端盖1的外表面设置第一接口10与第一流道1.1连通。同样的在第一端盖1的外表面设置第二接口11与第二流道7.1连通；具体地，可在外壳内部沿轴向设置连接流道6.3，连接流道6.3用于把位于第二端盖7内部的第二流道7.1连通至第一端盖1的外表面第二接口11处。连接流道6.3可贯穿壳体6，一端连接至第二流道7.1处，另一端穿过第一端盖1连接至第二接口11处。
[0060]
本发明将液压流道集成进端盖以及壳体6内部，实现摆动缸驱动无管化，使得结构更加紧凑，摆动缸密封性能也更加可靠，也便于摆动缸的拆卸与维修，能够适应深海工况。同时，流道接口集中在第一端盖1上，可便于管道连接布置，例如在机械臂搭建方面减少管道布置问题。
[0061]
进一步地，参考图9和图10，所述壳体6的内部中心部位设有贯穿的第一通孔6.4，所述输出轴9设置在所述第一通孔6.4中，所述壳体6内部还设有贯穿的第二通孔6.2，所述活塞杆4设置在所述第二通孔6.2中，所述第一通孔6.4和所述第二通孔6.2具有连通部位6.5，所述连通部位6.5沿所述第一通孔6.4的轴向设置。从动杆5从连通部位6.5穿过，该连通部位6.5可限制从动杆5的转动运动，使得从动杆5只能沿轴向进行直线移动。
[0062]
进一步地，所述壳体6的两端分别设有连接法兰盘，所述第一端盖1和所述第二端盖7分别与所述连接法兰盘通过螺栓14连接，所述壳体6的外壁设为与所述螺栓14避让的形状。参考图9和图10，壳体6的两端部位设有连接法兰盘，连接法兰盘上设有安装孔6.1，第一端盖1和第二端盖7分别在安装孔6.1处通过螺栓14与壳体6连接固定。第一端盖1和第二端盖7与壳体6之间可分别设有密封圈以实现密封连接。壳体6两端之间部位的外壁可根据螺栓14的位置进行切削，使得外壁与安装孔6.1相互避让，以便于螺栓14的连接，同时有利于减小外壳的整体尺寸，减少安装占用空间和重量，使得该摆动缸适用于对体积和重量要求较高的应用场景，提高适用性。
[0063]
参考图9，壳体6为两端开口的环形结构，外壁中间段切割成十字形，提供安装孔6.1的螺栓14安装空间，用于壳体6分别连接第一端盖1与第二端盖7。壳体6可通过对中间段的外壁进行切削以在两端部位形成连接法兰盘，有利于减小体积。第一通孔6.4形成轴腔，输出轴9贯穿轴腔安装；第二通孔6.2形成活塞腔，活塞杆4贯穿活塞腔，第一通孔6.4和第二通孔6.2的连通部位6.5用于限制从动杆5转动，连接流道6.3用于传输液压介质。
[0064]
第一端盖1上容纳槽的位置与壳体6通孔位置对应，中间的第一容纳槽12固定安装圆锥滚子轴承8，从而轴向固定输出轴9。四周的第二容纳槽13用于固定活塞杆4，与导向环2、格莱圈3形成密封空间，第一流道1.1连通第一端盖1四周第二容纳槽13中驱动活塞杆4移动。
[0065]
第二端盖7上容纳槽的位置同样与壳体6通孔对应，与第一端盖1相同的是在第二容纳槽13中对活塞杆4的一端由格莱圈3进行动密封，在第一容纳槽12中由圆锥滚子轴承8
进行轴向定位，格莱圈3进行动密封输出轴9。
[0066]
进一步地，液压介质为水。润滑介质也可为水。本发明采用水液压驱动，避免传统油压驱动因油液渗漏导致的污染问题，适应水润滑条件，实现摆动缸无油化使用，适用于生态系统取样作业、核能工业等环保、无污染等高要求工况。
[0067]
进一步地，本发明提供一种结构简单、密封性好、易操作、转动精度高的液压摆动缸，在水润滑条件下有更好的适应性，可用于水液压驱动以及全水润滑环境。参考图1和图2，本发明的液压摆动缸包括第一端盖1、导向环2、格莱圈3、活塞杆4、从动杆5、壳体6、第二端盖7、圆锥滚子轴承8、输出轴9，第一端盖1与第二端盖7固定在壳体6的相对两端，活塞杆4的一端设于第一端盖1内，另一端贯穿壳体6后伸进第二端盖7，导向环2与格莱圈3套设在活塞杆4的两端，第一端盖1设有第一流道1.1，第二端盖7设有第二流道7.1；活塞杆4外壁中间打孔用于固定推动输出轴9转动的从动杆5；输出轴9的一端设于第一端盖1内，另一端贯穿壳体6后从第二端盖7中穿出。
[0068]
图5是活塞杆4的装配图，将格莱圈3与导向环2安装于活塞杆4的两端，实现活塞杆4的密封与导向，活塞杆4中段根据从动杆5啮合位置进行打孔，孔的数量可由实际需求设置，然后将从动杆5固定在活塞杆4的中段孔中，球形端5.1朝外。本发明以四个活塞杆4为例进行装配，但不限于四个。另外三个活塞杆4上孔的位置，根据输出轴9上螺旋切口的螺距来确定。四个活塞杆4在输出轴9外围可均匀对称分布，此时另外三个活塞杆4中部孔数与活塞杆4相同，孔相对位置在轴向上分别错开0.25、0.5、0.75个螺距，使得四个活塞杆4在一端面重合时能够使得从动杆5球面与输出轴9圆形螺旋切面即滑动轨道9.1相啮合。
[0069]
图10是本发明结构的纵向剖视图，可以看到从动杆5的球形端5.1与输出轴9螺旋切面相互啮合。输出轴9的螺旋切面具有升角，当升力大于摩擦力时，活塞杆4的直线运动通过从动杆5驱动输出轴9产生旋转运动。
[0070]
本发明实施例通过改变传统齿轮式啮合的传动方式，采用球面啮合进行传动，将从动杆5一端设置为球形，输出轴9表面采用圆形截面沿根据升力大于摩擦力的螺旋线轨道扫描切除，形成从动杆5可啮合的轨道，从而实现直线运动变为转动的输出。
[0071]
本发明采用凸台球形啮合的直线转摆动的传动方式，有别于传统的齿轮啮合方式，将齿轮齿条的线接触啮合运动改变为凸轮的滚子的面接触运动，增大了接触面面积，减小了接触应力，有效避免卡死现象；有效改善了应力集中与使用寿命短的问题，尤其在于水液压驱动时，减少了水介质低润滑对运动副的影响。采用多活塞杆4对称分布结构，多杆驱动设计，削弱单杆密封差、泄露高等问题带来的影响，提高摆动缸的安全系数；同时，多杆驱动设计，可抵消摆动缸径向力作用，使得输出轴9传力更加均匀，提高系统的稳定性与可靠性。
[0072]
本发明提供的一种液压摆动缸的实施原理为：工作人员对液压摆动缸进行安装时，首先将导向环2、格莱圈3装于活塞杆4的两端，然后将从动杆5固定于活塞杆4中段的孔中，装配结果如图5所示，活塞杆4与从动杆5垂直连接，同样操作，装配出四个活塞杆4。将装配好的活塞杆4上的从动杆5沿着壳体6内部第一通孔6.4和第二通孔6.2的连通部位6.5装入壳体6的活塞腔中，同样将剩余三个活塞杆4放入剩余三个活塞腔中，装配结果如图11所示。
[0073]
输出轴9远离键端装入圆锥滚子轴承8，轴承8相对安装，然后将圆锥滚子轴承8装
入第一端盖1，形成输出轴9的轴向定位。接着壳体6与第一端盖1对接，对接时端盖与壳体6轴向对齐，同时，四个活塞杆4压入过程中，保持四个活塞杆4端面对齐，从输出轴9的一端螺旋切口处使得从动杆5的球面端与输出轴9的螺旋切口相啮合，从动杆5球形面与输出轴9螺旋切面相互啮合，缓慢压进第一端盖1第二容纳槽13的深度超过活塞杆4的格莱圈3即可。待壳体6端面与第一端盖1螺丝孔面贴合，通过螺丝进行连接固定。
[0074]
最后，第二端盖7中间压入圆锥滚子轴承8，安装格莱圈3之后，将前面壳体6中伸出的活塞杆4与第二端盖7四周第二容纳槽13对齐之后，缓慢压入，直至壳体6端面与第二端盖7端面贴合，然后用螺丝进行固定。
[0075]
可选地，壳体6与端盖可以采用17-4ph材料制成，从动杆5与输出轴9可选用硬质合金，从动杆5与输出轴9啮合面进行喷涂碳膜处理，减少啮合摩擦。
[0076]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种液压摆动缸，其特征在于，包括：外壳、输出轴、活塞杆和从动杆；所述输出轴可转动设置在所述外壳的内部中心部位且端部伸出所述外壳，所述活塞杆沿轴向可滑动设置在所述外壳内部，所述活塞杆的轴向与所述输出轴的轴向平行，且所述活塞杆的两端与所述外壳之间分别形成封闭液压腔，所述输出轴的外壁上设有呈螺旋线排布的滑动轨道，所述从动杆的第一端连接于所述活塞杆，所述从动杆的第二端设为球形端，所述球形端与所述滑动轨道匹配插接。2.如权利要求1所述的液压摆动缸，其特征在于，所述外壳的内部在所述输出轴的外围设有多个所述活塞杆，任一所述活塞杆沿轴向连接有多个所述从动杆，任一所述从动杆均与所述滑动轨道匹配插接。3.如权利要求1所述的液压摆动缸，其特征在于，所述输出轴包括配合轴段，所述滑动轨道设于所述配合轴段的外壁，所述滑动轨道从所述配合轴段的一端延伸至另一端，且所述滑动轨道在所述配合轴段的至少一端设有切口。4.如权利要求1至3中任一项所述的液压摆动缸，其特征在于，所述外壳包括壳体、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖连接在所述壳体的两端，所述第一端盖和所述第二端盖与所述输出轴对应处分别设有第一容纳槽，所述输出轴通过轴承与所述第一容纳槽的槽壁可转动连接，且所述输出轴的端部穿过所述第二端盖上的所述第一容纳槽的槽底。5.如权利要求4所述的液压摆动缸，其特征在于，所述第一容纳槽的槽壁成台阶状，所述轴承与所述台阶面相接设置。6.如权利要求4所述的液压摆动缸，其特征在于，所述第一端盖和所述第二端盖与所述活塞杆的对应处分别设有第二容纳槽，所述活塞杆的端部插入所述第二容纳槽中，且所述活塞杆的端部和所述第二容纳槽的槽壁之间设有滑动密封结构。7.如权利要求6所述的液压摆动缸，其特征在于，所述第一端盖内部设有第一流道，所述第一流道的第一端连通所述外壳外部，所述第一流道的第二端与所述第一端盖上的所述第二容纳槽连通；所述第二端盖内部设有第二流道，所述第二流道的第一端连通所述外壳外部，所述第二流道的第二端与所述第二端盖上的所述第二容纳槽连通。8.如权利要求7所述的液压摆动缸，其特征在于，所述第一流道的第一段连通至所述第一端盖的外表面；所述外壳内部设有连接流道，所述连接流道的一端与所述第二流道连通，所述连接流道的另一端连通至所述第一端盖的外表面。9.如权利要求5所述的液压摆动缸，其特征在于，所述壳体的内部中心部位设有贯穿的第一通孔，所述输出轴设置在所述第一通孔中，所述壳体内部还设有贯穿的第二通孔，所述活塞杆设置在所述第二通孔中，所述第一通孔和所述第二通孔具有连通部位，所述连通部位沿所述第一通孔的轴向设置。10.如权利要求5所述的液压摆动缸，其特征在于，所述壳体的两端分别设有连接法兰盘，所述第一端盖和所述第二端盖分别与所述连接法兰盘通过螺栓连接，所述壳体的外壁设为与所述螺栓避让的形状。

技术总结
本发明属于液压元件相关技术领域，其公开了一种液压摆动缸，包括：外壳、输出轴、活塞杆和从动杆；输出轴可转动设置在外壳的内部中心部位且端部伸出外壳，活塞杆沿轴向可滑动设置在外壳内部，活塞杆的轴向与输出轴的轴向平行，且活塞杆的两端与外壳之间分别形成封闭液压腔，输出轴的外壁上设有呈螺旋线排布的滑动轨道，从动杆的第一端连接于活塞杆，从动杆的第二端设为球形端，球形端与滑动轨道匹配插接。本发明采用从动杆球形端与螺旋形滑动轨道啮合的传动形式，增大了传动过程中的接触面积，有利于减少应力集中现象，传动过程不易卡死，且有利于减少磨损，能够更好的适应水润滑环境。环境。环境。


技术研发人员：吴德发 高恒 刘银水 胡锡广 蒋济泽 刘涵辉 李江雄 付剑宇 张鹤鸣
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/7/13