CN104879343A - 一种人体助力行走机构用液压油缸 - Google Patents

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马明
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赵宁
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Abstract

本发明属于机械设备技术领域，具体涉及一种人体助力行走机构用液压油缸。该油缸包括活塞杆组件，与活塞杆组件相邻及彼此配合的后端盖、缸体、前端盖、前导向套、挡环、后导向套及端盖；所述活塞杆组件上设有往复运动的活塞，后端盖及前端盖上分别设有一个油口和油口。本发明结构无内外泄漏、最低启动压力小、耐压较高且行程长，工作可靠性较高。同时，本发明结构简单紧凑，装配方便，加工工艺、工装等可操作性强，所用密封结构可以推广应用到不同缸径的微型油缸中，易于批量化生产和系列化推广。本发明可用于人体助力行走机器人，也可用于养老助残用助力机器人。

Description

一种人体助力行走机构用液压油缸
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，具体涉及一种人体助力行走机构用液压油缸。
背景技术
人体助力行走机器人是一种能够有效提高士兵的运动和负载能力，降低人体氧气消耗的装备。人体助力行走机器人主要通过微型油缸作为执行器来提供助力以承载，但是所需的微型油缸国内并无生产销售，从市场渠道无法外购。该微型油缸缸体属于超长细孔深孔，在加工工艺、工装、材料及试验等方面均有一定难度，因此亟需设计一种人体助力行走机构用微型油缸。该微型油缸既可军用，也可用于医疗助老助残领域，潜在市场前景广泛。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种人体助力行走机构用液压油缸。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种人体助力行走机构用液压油缸，所述液压油缸包括：后端盖1、缸体2、与缸体2相邻并彼此配合且设置于缸体2内的活塞杆组件3、前端盖4、前导向套5、挡环6、后导向套7及固定端盖8；
其中，所述后端盖1为一圆柱体器件，其一端设有螺纹，通过螺纹与缸体2一端联接；后端盖1上设有第一油口11，所述第一油口11、后端盖1内部油路以及缸体2内部油路相互贯通；
所述缸体2内部安装有可作往复运动的活塞杆组件3；所述活塞杆组件3包括：活塞动密封31、活塞32、活塞杆；所述活塞32嵌设于缸体2内部，缸体2与活塞32之间设有两道第一活塞动密封31；所述第一活塞动密封31为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞动密封31安装固定在活塞32上的密封槽中；所述活塞杆一端位于缸体2内部，另一端贯通前端盖4并延伸出前端盖4，活塞杆外露端部联接杆端关节轴承9；
所述缸体2另一端与前端盖4联接，前端盖4上设有第二油口42，所述第二油口42、前端盖4内部油路以及缸体2内部油路相互贯通；
所述前端盖4内部中空，朝向缸体2相反的一端设置有用于容纳前导向套5、挡环6、后导向套7及固定端盖8的容置空间，在该容置空间内，前导向套5、挡环6、后导向套7及固定端盖8沿缸体2轴线依次套设于活塞杆上；
所述前导向套5与活塞杆之间设有第二活塞杆动密封52；所述活塞杆动密封52为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞杆动密封52安装在前导向套5端部处的沉槽中；
所述后导向套7与活塞杆之间设有第三活塞杆动密封71；所述活塞杆动密封71为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞杆动密封71安装在后导向套7端部处的沉槽中；
在前导向套5与后导向套7之间设置挡环6，通过挡环6将第二活塞杆动密封52及第三活塞杆动密封71固定在各自的沉槽中；
所述固定端盖8套设于前端盖4端部，所述固定端盖8内表面、前端盖4端面及活塞杆外表面之间设置有防尘圈81，用于在活塞杆回收时，防止灰尘进入缸体2内部从而造成对缸筒内表面的刮伤。
其中，所述后端盖1与缸体2之间的连接部位处各自设有位置相互匹配的凹槽，所述凹槽内设置有第一静密封部件12，用于抑止微型油缸内部油液的外漏。
其中，所述前端盖4与缸体2之间的连接部位处各自设有位置相互匹配的凹槽，所述凹槽内设置有第二静密封部件41，用于抑止微型油缸内部油液的外漏。
其中，所述前导向套5与前端盖4之间的连接部位处各自设有位置相互匹配的凹槽，所述凹槽内设置有第三静密封部件51，用于抑止微型油缸内部油液的外漏。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：本发明结构无内外泄漏、最低启动压力小、耐压较高且行程长，工作可靠性较高。同时，本发明结构简单紧凑，装配方便，加工工艺、工装等可操作性强，所用密封结构可以推广应用到不同缸径的微型油缸中，易于批量化生产和系列化推广。本发明可用于人体助力行走机器人，也可用于养老助残用助力机器人。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明装配后的剖视图。
图中：1.后端盖；11.第一进油口；12.第一静密封部件；13.关节轴承；2.缸体；3.活塞杆组件；31.活塞动密封；32.活塞；33.紧定螺钉；4.前端盖；41.第二静密封部件；42.第二出油口；5.前导向套；51.第三静密封部件；52.活塞杆动密封；6.挡环；7.后导向套；8.固定端盖；81.防尘圈；9.杆端关节轴承；91.锁紧螺母。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决现有技术的问题，本发明提供一种人体助力行走机构用液压油缸，如图1及图2所示，所述液压油缸包括：后端盖1、缸体2、与缸体2相邻并彼此配合且设置于缸体2内的活塞杆组件3、前端盖4、前导向套5、挡环6、后导向套7及固定端盖8；
其中，所述后端盖1为一圆柱体器件，其一端设有螺纹，通过螺纹与缸体2一端联接；后端盖1上设有第一油口11，所述第一油口11、后端盖1内部油路以及缸体2内部油路相互贯通；
所述缸体2内部安装有可作往复运动的活塞杆组件3；所述活塞杆组件3包括：活塞动密封31、活塞32、活塞杆(未图示)；所述活塞32嵌设于缸体2内部，缸体2与活塞32之间设有两道第一活塞动密封31；所述第一活塞动密封31为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞动密封31安装固定在活塞32上的密封槽中；其中，O型圈用于借助其压缩产生的弹性变形将滑环压紧于缸体2内壁，使得滑环借助其耐磨及低摩擦系数降低活塞32运动时的摩擦力，从而达到零内泄及获得低启动压力；所述活塞杆一端位于缸体2内部，另一端贯通前端盖4并延伸出前端盖4，活塞杆外露端部联接杆端关节轴承9；
所述缸体2另一端与前端盖4联接，前端盖4上设有第二油口42，所述第二油口42、前端盖4内部油路以及缸体2内部油路相互贯通；
所述前端盖4内部中空，朝向缸体2相反的一端设置有用于容纳前导向套5、挡环6、后导向套7及固定端盖8的容置空间，在该容置空间内，前导向套5、挡环6、后导向套7及固定端盖8沿缸体2轴线依次套设于活塞杆上；
所述前导向套5与活塞杆之间设有第二活塞杆动密封52；所述活塞杆动密封52为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞杆动密封52安装在前导向套5端部处的沉槽中；其中，O型圈用于借助其压缩产生的弹性变形将滑环压紧于活塞杆组件3，滑环的作用在于借助其耐磨及低摩擦系数降低活塞杆组件3运动时的摩擦力，从而达到抑止外泄及获得低启动压力；
所述后导向套7与活塞杆之间设有第三活塞杆动密封71；所述活塞杆动密封71为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞杆动密封71安装在后导向套7端部处的沉槽中；其中，O型圈用于借助其压缩产生的弹性变形将滑环压紧于活塞杆组件3，滑环的作用在于借助其耐磨及低摩擦系数降低活塞杆组件3运动时的摩擦力，从而达到抑止外泄及获得低启动压力；
在前导向套5与后导向套7之间设置挡环6，通过挡环6将第二活塞杆动密封52及第三活塞杆动密封71固定在各自的沉槽中；
所述固定端盖8套设于前端盖4端部，所述固定端盖8内表面、前端盖4端面及活塞杆外表面之间设置有防尘圈81，用于在活塞杆回收时，防止灰尘进入缸体2内部从而造成对缸筒内表面的刮伤。
其中，所述后端盖1与缸体2之间的连接部位处各自设有位置相互匹配的凹槽，所述凹槽内设置有第一静密封部件12，所述第一静密封部件12优选为标准O型圈，用于抑止微型油缸内部油液的外漏。
其中，所述前端盖4与缸体2之间的连接部位处各自设有位置相互匹配的凹槽，所述凹槽内设置有第二静密封部件41，所述第二静密封部件41优选为标准O型圈，用于抑止微型油缸内部油液的外漏。
其中，所述前导向套5与前端盖4之间的连接部位处各自设有位置相互匹配的凹槽，所述凹槽内设置有第三静密封部件51，所述第三静密封部件51优选为标准O型圈，用于抑止微型油缸内部油液的外漏。
下面结合实施例来详细描述本发明。
实施例1
如图1、图2所示，本实施例提供的人体助力行走用微型油缸，包括活塞杆组件3，与活塞杆组件3相邻及彼此配合的后端盖1、缸体2、前端盖4、前导向套5、挡环6、后导向套7、端盖8及杆端关节轴承9。所述活塞杆组件3上设有往复运动的活塞32，后端盖1安装有关节轴承13，杆端关节轴承9上有锁紧螺母91。后端盖1及前端盖4上分别设有第一进油口11和第二出油口42，该第一进油口11与第二出油口42可以互换。
所述后端盖1与缸体2之间设有第一静密封部件12，第一静密封部件12为标准O型圈，安装于后端盖1上的凹槽中；所述缸体2与前端盖4之间设有第二静密封部件41，第二静密封部件41为标准O型圈，安装于前端盖4的凹槽中；所述的前导向套5与前端盖4之间设有第三静密封部件51，第三静密封部件51为标准O型圈，安装于前导向套5上的凹槽中。
所述的缸体2与活塞32之间设有两道活塞动密封31。两道活塞动密封31为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞动密封31安装固定在活塞32上的密封槽中。其中，O型圈的作用在于借助其压缩产生的弹性变形将滑环压紧于缸体内壁，滑环的作用在于借助其耐磨及低摩擦系数降低活塞运动时的摩擦力，从而达到零内泄及获得低启动压力。
所述的前导向套5与活塞杆组件3之间设有一道活塞杆动密封52，该活塞杆动密封52为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞杆动密封52安装在前导向套5上的沉槽中，挡环6将活塞杆动密封52固定在沉槽中。其中，O型圈的作用在于借助其压缩产生的弹性变形将滑环压紧于活塞杆组件3上，滑环的作用在于借助其耐磨及低摩擦系数降低活塞杆组件运动时的摩擦力，从而达到抑止外泄及获得低启动压力。
所述的后导向套7与活塞杆组件3之间设有一道活塞杆动密封71，该活塞杆动密封71为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞杆动密封71安装在后导向套7上的沉槽中，挡环将活塞杆动密封71固定在沉槽中。
所述的端盖8与活塞杆组件3之间设有防尘圈81。
本发明在使用时，当由进油口11进油时，由出油口42出油；也可由出油口42进油，进油口11出油，其它操作使用方法与普通油缸一样。
本发明在实际使用过程中，并未出现内外泄漏情况，最低启动压力低，性能完全满足人体助力机器人执行器使用要求。
实施例2
本实施例目的在于为人体助力行走机器人提供了一种微型油缸，该微型油缸作为执行器直接为人体助力行走机构提供助力。
为了实现以上目的，本发明所述的微型油缸，包括活塞杆组件，与活塞杆组件相邻及彼此配合的后端盖、缸体、前端盖、前导向套、挡环、后导向套及端盖；所述活塞杆组件上设有往复运动的活塞，后端盖及前端盖上分别设有一个油口和油口。
所述的后端盖与缸体之间设有静密封，静密封为标准O型圈，安装于后端盖上的凹槽中。
所述的缸体与活塞之间设有两道活塞动密封。两道活塞动密封为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞动密封安装固定在活塞上的密封槽中。其中，O型圈的作用在于借助其压缩产生的弹性变形将滑环压紧于缸体内壁，滑环的作用在于借助其耐磨及低摩擦系数降低活塞运动时的摩擦力，从而达到零内泄及获得低启动压力。
所述的缸体与前端盖之间设有静密封，静密封为标准O型圈，安装于前端盖的凹槽中；所述的前导向套与前端盖之间设有静密封，静密封为标准O型圈，安装于前导向套上的凹槽中。
所述的前导向套与活塞杆组件之间设有一道活塞杆动密封，该活塞杆动密封为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞杆动密封安装在前导向套上的沉槽中，挡环将活塞杆动密封固定在沉槽中。其中，O型圈的作用在于借助其压缩产生的弹性变形将滑环压紧于活塞杆组件，滑环的作用在于借助其耐磨及低摩擦系数降低活塞杆组件运动时的摩擦力，从而达到抑止外泄及获得低启动压力。
所述的后导向套与活塞杆组件之间设有一道活塞杆动密封，该活塞杆动密封为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞杆动密封安装在后导向套上的沉槽中，挡环将活塞杆动密封固定在沉槽中。
所述的端盖与活塞杆组件之间设有防尘圈。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种人体助力行走机构用液压油缸，其特征在于，所述液压油缸包括：后端盖(1)、缸体(2)、与缸体(2)相邻并彼此配合且设置于缸体(2)内的活塞杆组件(3)、前端盖(4)、前导向套(5)、挡环(6)、后导向套(7)及固定端盖(8)；
其中，所述后端盖(1)为一圆柱体器件，其一端设有螺纹，通过螺纹与缸体(2)一端联接；后端盖(1)上设有第一油口(11)，所述第一油口(11)、后端盖(1)内部油路以及缸体(2)内部油路相互贯通；
所述缸体(2)内部安装有可作往复运动的活塞杆组件(3)；所述活塞杆组件(3)包括：活塞动密封(31)、活塞(32)、活塞杆；所述活塞(32)嵌设于缸体(2)内部，缸体(2)与活塞(32)之间设有两道第一活塞动密封(31)；所述第一活塞动密封(31)为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞动密封(31)安装固定在活塞(32)上的密封槽中；所述活塞杆一端位于缸体(2)内部，另一端贯通前端盖(4)并延伸出前端盖(4)，活塞杆外露端部联接杆端关节轴承(9)；
所述缸体(2)另一端与前端盖(4)联接，前端盖(4)上设有第二油口(42)，所述第二油口(42)、前端盖(4)内部油路以及缸体(2)内部油路相互贯通；
所述前端盖(4)内部中空，朝向缸体(2)相反的一端设置有用于容纳前导向套(5)、挡环(6)、后导向套(7)及固定端盖(8)的容置空间，在该容置空间内，前导向套(5)、挡环(6)、后导向套(7)及固定端盖(8)沿缸体(2)轴线依次套设于活塞杆上；
所述前导向套(5)与活塞杆之间设有第二活塞杆动密封(52)；所述活塞杆动密封(52)为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞杆动密封(52)安装在前导向套(5)端部处的沉槽中；
所述后导向套(7)与活塞杆之间设有第三活塞杆动密封(71)；所述活塞杆动密封(71)为由O型圈及滑环组成的组合密封圈，活塞杆动密封(71)安装在后导向套(7)端部处的沉槽中；
在前导向套(5)与后导向套(7)之间设置挡环(6)，通过挡环(6)将第二活塞杆动密封(52)及第三活塞杆动密封(71)固定在各自的沉槽中；
所述固定端盖(8)套设于前端盖(4)端部，所述固定端盖(8)内表面、前端盖(4)端面及活塞杆外表面之间设置有防尘圈(81)，用于在活塞杆回收时，防止灰尘进入缸体(2)内部从而造成对缸筒内表面的刮伤。
2.如权利要求1所述的液压油缸，其特征在于，所述后端盖(1)与缸体(2)之间的连接部位处各自设有位置相互匹配的凹槽，所述凹槽内设置有第一静密封部件(12)，用于抑止微型油缸内部油液的外漏。
3.如权利要求1所述的液压油缸，其特征在于，所述前端盖(4)与缸体(2)之间的连接部位处各自设有位置相互匹配的凹槽，所述凹槽内设置有第二静密封部件(41)，用于抑止微型油缸内部油液的外漏。
4.如权利要求1所述的液压油缸，其特征在于，所述前导向套(5)与前端盖(4)之间的连接部位处各自设有位置相互匹配的凹槽，所述凹槽内设置有第三静密封部件(51)，用于抑止微型油缸内部油液的外漏。
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