[发明专利]配簧螺纹储能式油缸

说明书

技术领域

本发明涉及一种配簧螺纹储能式油缸，可简称簧能油缸，是液压传动技术领域的通用液压元件。显而易见，按照本发明的相同原理，设计制作成配簧螺纹储能式气缸，也可用作气压传动技术领域的通用气压元件。

技术背景

现有技术中的拉伸弹簧，早有文献示出：

一机部农机研究所编，机械工业出版社1973年版，《农业机械设计手册》下册P400表11-1中所列“拉伸弹簧”，其中有“两端配有螺旋块供配置钩环或其它联结件”的图样及文字说明，同时在P401图11-1中有(a)-(h)等8种钩环型式，以便拉伸弹簧两端与工作机构的连接。

现有技术中的储能回位油缸，见诸文献的有中国国家知识产权局专利文献库资料：

空气簧自回位液压缸(02282182.1)；

单缸弹性储能活塞式液压缸(97201173.0)；

全液压碟簧复位恒刹车间隙的开式油缸(200720104143.2)；

全液压拉簧复位恒刹车间隙的开式油缸(200720104145.1)。

上述所有各种油缸，虽然也有储能复位功能，其中一种甚至也应用了拉伸弹簧复位的特征，但是都未具备“配簧螺纹”这一重要特征，更未利用活塞内孔直接制成弧形内螺纹这一关键措施；上述各种拉簧端部的连接方式，都没有“直段连接”或“销孔连接”这样的特征；所以它们都显得结构复杂，体积很大，难以成为液压传动技术领域的通用元件。

本发明针对上述问题，提供弧形内螺纹这一重要特征，同时利用在活塞内孔直接制成弧形内螺纹这一关键措施，并且将弧形内螺纹和弧形外螺纹加上拉伸弹簧构成“配簧螺纹”这个具有创新理念的结构，达到储蓄能量的要求；所以实现了结构简单，体积很小，特别适用于微型、微动的工作环境，因而能够成为液压传动技术领域的通用元件。

发明内容

本发明配簧螺纹储能式油缸，由缸体、固簧螺钉、活塞、拉簧、密封圈、弹簧垫圈、圆柱销构成。其特征在于：由外围制成弧形外螺纹的固簧螺钉、内孔直接制成弧形内螺纹的活塞、拉簧这3个零件构成一种配簧螺纹储能器；该3个零件之间的几何尺寸，有以下相互关联：

弧形内螺纹公称尺寸：大径＝D，小径＝D₁，基本牙型为圆弧，弧形半径r＝d/2，螺距＝d，螺纹旋合长度为自由端≥5d；

弧形外螺纹公称尺寸：大径＝D₁，小径＝D₂，基本牙型为圆弧，弧形半径r＝d/2，螺距＝d，螺纹旋合长度为固定端≥3d；

拉簧公称尺寸：外径＝D，中径＝D₁，内径＝D₂，钢丝直径＝d，节距＝d，自由高度≥8d，其自由端为圆柱形，固定端有圆柱销孔φ或直段b。

缸体的圆柱孔壁上有2道安装密封圈的环形槽；孔底有普通螺孔，其尺寸与固簧螺钉相合；轴向或径向有管件螺孔，其尺寸与供油接头相合。

固簧螺钉上有弧形外螺纹，该螺纹端部有固定拉簧孔端的销钉孔φ或固定拉簧直段b的圆柱面；大端顶面有搬手孔，小端有螺纹，其尺寸与缸体底部螺孔相合。

活塞有盲孔，孔底段内壁有弧形内螺纹；活塞伸出缸体的部分，按照工作情况需要，制成与工作机构相互连接的球头或耳环。

拉簧两端不相同，自由端为圆柱形，固定端的钢丝上钻有销钉孔φ，或加工成长度相当于直径d的直段b。

本发明提供的一种配簧螺纹储能式油缸，包括如下步骤：

1)，备制缸体：缸体圆柱孔与活塞为间隙配合，孔壁环形槽装有密封圈，防止介质泄漏；在其轴或径向制有管螺孔，便于安装供油接头；孔底有普通螺孔，安装固簧螺钉。

2)，备制活塞：活塞有盲孔，孔底段内壁有弧形内螺纹；活塞伸出缸体的部分，按照工作情况需要，制成与工作机构相互连接的球头或耳环。

3)，备制固簧螺钉：固簧螺钉上有弧形外螺纹，螺纹端部有与拉簧配钻的圆柱销孔，或与拉簧直段b相应构成防退的圆柱面。其小端有普遍螺纹，大端顶面中央有内六角搬手孔。

4)，备制拉簧：弹簧钢制成的拉伸弹簧，两端不同，自由端为圆柱形，固定端的钢丝上钻有销钉孔，或加工成长度相当于直径的直段b。

5)，装配时，首先安装配簧螺纹储能器，将拉簧的固定端旋入固簧螺钉的弧形外螺纹上，待其旋至圆柱销孔重合时，插入圆柱销，将其固结，并用内六角搬手将两者一起旋入油缸底部的螺孔中；以弹簧垫圈防退。