CN203223436U - 一种法兰式双齿条摆动缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种法兰式双齿条摆动缸，包括本体（1）、缸底（3）、缸筒（2）、法兰（4）、齿轮轴（5）、齿条（6）、轴瓦（7）、轴承前盖（8）、轴承后盖（9）、包含有轴端（15）的编码器（10）、底板（11），所述的编码器（10）的轴端（15）穿过底板（11）置入齿轮轴（5）并固定于轴承后盖（9）上，还包括轴块（16），所述轴块（16）套设于编码器（10）的轴端15上，所述的齿轮轴（5）的一端设有对应的容纳轴块（16）的孔。该摆动缸转向角度信号可靠、拆解维修方便、且末端缓冲可控。

Description

一种法兰式双齿条摆动缸

技术领域

本实用新型属于重型工程运输装备领域，特别涉及一种法兰式双齿条摆动缸。

背景技术

近年来，随着重型工程运输装备的蓬勃发展，各类型的专用汽车越来越多的投入开发使用，用户对车辆性能的要求也越来越高。双齿条摆动缸式独立转向机构，因其机械效率高、空间布置紧凑、转向角度大、油缸压力稳定等特点，被广泛的研究开发，并应用于各种类型的重型工程运输装备上。

传统的法兰式双齿条摆动液压缸，由本体、缸筒、缸底、压盖、轴瓦、齿条、齿轮轴等部分组成。在实际应用的过程中，存在一些缺点和不足，具体分述如下:

1.目前的专用车用户对转向角度的可靠性均有严格要求，这时的转向角度测定方法就显得尤为重要，而常规的测量方案往往因角度传感器安放位置的不同，而造成整车转角测定存在一定的偏差，比如机械连杆机构，其转向角度传感器往往放在其某一铰接点上，则其测定的角度值需要经过一系列的计算转换后才是最后的车辆转向角度，这一测量和计算过程就存在误差的累积，从而导致角度信号的准确性无法得到保证，无法实现精确的转向控制。

2.专用车辆的空间布局各不相同，这就要求摆动缸的安装方式也要与之对应，方能完成合理的空间布置。但目前法兰式的双齿条摆动液压缸，其安装法兰面即为油缸本体的下表面，在其上开对应的螺栓安装孔，在与下方的转向执行机构进行固定时，螺栓垂直向上安装。当摆动缸下方的执行机构结构复杂，且不便于拆解时，每次进行摆动缸的检修，都需要把摆动缸下方的执行机构全部拆解，方能完成摆动缸从整个转向机构上拆解下来，维修性差，不便于生产实际需要。

3.常见的摆动油缸，在油缸缸底处螺接堵头，或者只限定齿条的行程来处理油缸运动至最大角度时的缓冲问题。这类方案束约了摆动缸的摆动角度，无法在一定长度的齿条上实现最大角度的摆动，在一些结构要求紧凑的安装位置，尤其突出；且该类缓冲，实际上是通过在活塞运动至最大行程前憋压的方式，通过腔内液压油液的反冲压力进行缓冲，长时间工作，会加速油缸内部结构的老化以及磨损活塞与腔壁之间的密封圈，最终导致转向油缸内泄漏而转向失效，或者油缸向外漏油。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种法兰式双齿条摆缸，其转向角度信号可靠、拆解维修方便、且末端缓冲可控。

为了达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种法兰式双齿条摆动缸，包括本体1、缸底3、缸筒2、法兰4、齿轮轴5、齿条6、轴瓦7、轴承前盖8、轴承后盖9、包含有轴端15的编码器10、底板11，所述的编码器10的轴端15穿过底板11置入齿轮轴5并固定于轴承后盖9上，还包括轴块16，所述轴块16套设于编码器10的轴端15上，所述的齿轮轴5的一端设有对应的容纳轴块16的孔。

作为上述方案的优选，所述的轴块16为方形或花键形，所述的齿轮轴5端面上的孔也相应地为方形孔或花键孔。

作为上述方案的优选，所述的齿轮轴5端面上的孔、轴块16、编码器10及齿轮轴5同轴设置。

作为上述方案的优选，所述的轴承后盖9上设有编码器线缆孔43。

作为上述方案的优选，本体1的安装面为一向外扩展的法兰面46。

作为上述方案的优选，还包括缓冲装置，所述缓冲装置包括：活塞31、缓冲阀芯35、弹簧36、压盖38、DU套37及调节阀30，所述活塞31置于所述齿条6的末端设于缸筒2内，弹簧36与缓冲阀芯35依次连接设于活塞31中，Du套37套设于缓冲阀芯35的外部，压盖38穿过缓冲阀芯35固定于活塞31上；调节阀30设于缸底3中，缸底3中设有容纳缓冲阀芯35相对应的凹槽34。

作为上述方案的优选，所述活塞31与所述缸筒2通过密封圈41和铜环42相接触，所述缸底3与所述缸筒2的接触面设有挡圈32和O型圈33。

作为上述方案的优选，所述压盖38螺接于所述活塞31上。

作为上述方案的优选，所述缸底3焊接于所述缸筒2的端面上。

由于具有上述结构，本实用新型相比现有技术具有以下优点：

1、在编码器的轴端设置一个轴块，同时在齿轮轴相应的位置设置容纳该轴块的孔，实现编码器的精确定位，减少测量结果的误差，使测试信号更可靠。

2、将摆动缸本体的安装面设计成一向外扩展的法兰面，使摆动缸与执行机构的安装与拆卸更加方便。

3、在摆动缸内设置缓冲结构，在使齿条实现最大角度的摆动的同时实现缓冲的可控，从而延长摆动缸内部零部件的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的三维外形图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的仰视半剖视图；

图4为图3的P向半剖视图；

图5为编码器的安装视图；

图6为图2的I-I向剖视图；

图7为行程末端缓冲剖视图。

附图符号说明:

1：本体  2：缸筒   3：缸底   4：法兰   5：齿轮轴   6：齿条  7：轴瓦

8：轴承前盖    9：轴承后盖   10：编码器   11：底板    12：定位套

13：圆锥滚子轴承    14：平键     15：编码器轴    16：轴块    17：护罩

18、22、26、39：内六角螺栓      19、21、23、27、29、45：弹簧垫圈

20、定位螺钉      24、28：螺栓     25：平垫圈    30：调节阀  31：活塞

32：挡圈     33：O型圈     34：缸底凹槽     35：缓冲阀芯   36：弹簧

37：DU套    38：压盖    40、44：紧固螺钉     41：密封圈     42：铜环

43：编码器线缆孔    46：扩展法兰

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-7所示，本发明提供了一种法兰式双齿条摆动缸，包括本体1、缸底3、缸筒2、法兰4、齿轮轴5、齿条6、轴瓦7、轴承前盖8、轴承后盖9、包含轴端15的编码器10、底板11、方形轴块16，所述的编码器10的轴端15穿过底板11置入齿轮轴5并固定于轴承后盖9上，如图5所示，所述方形轴块16套设于编码器10的轴端15上，如图6所示，所述的齿轮轴5的一端设有对应的容纳轴块16的方孔。所述的齿轮轴5端面上的方孔、方形轴块16、编码器10及齿轮轴5同轴设置。所述的轴承后盖9上设有编码器线缆孔43。

如图5、6所示，安装时，将编码器10上的编码器轴15穿过底板11并螺接于底板11的圆周面上，再将轴块16套入编码器10的轴端15，将轴块16嵌入齿轮轴5中的方孔中，用螺栓28和弹簧垫圈29将底板11固定于轴承后盖9上，这样可以很便捷的实现编码器的对中调整，并准确的记录下转向角度的变化信息。图6中编码器线缆穿过轴承后盖9上的编码器线缆孔43，将转向信号传递到对应的控制器中，并作出对应的处理方式。

如图4所示，本体1的安装面为一向外扩展的法兰面46。本体1安装法兰面，采用扩展法兰式安装，即在本体1主体部分的基础上，向4个方向外延一个法兰的宽度，并开相应的螺栓安装孔。当摆动缸竖直朝下安装时，螺栓由上而下进行固定，这样可以使摆动缸进行拆解时，可以快速准确的从上而下拆解，维修性更强。

如图3、7所示，本发明提供的一种法兰式双齿条摆缸还包括缓冲装置，所述缓冲装置包括：活塞31、缓冲阀芯35、弹簧36、压盖38、DU套37及调节阀30，所述活塞31置于所述齿条6的末端设于缸筒2内，弹簧36与缓冲阀芯35依次连接设于活塞31中，Du套37套设于缓冲阀芯35的外部，压盖38穿过缓冲阀芯35固定于活塞31上；调节阀30设于缸底3中，缸底3中设有容纳缓冲阀芯35相对应的凹槽34。所述活塞31与所述缸筒2通过密封圈41和铜环42相接触，所述缸底3与所述缸筒2的接触面设有挡圈32和O型圈33。所述压盖38螺接于所述活塞31上。所述缸底3焊接于所述缸筒2的端面上。

当齿条6运动到行程末端时，油液冲击缸底3，并形成回流背压，对活塞31的运动起到减速的作用，相应的降低了齿条6的运行速度；同时，缓冲阀芯35伸入缸底3在缸内侧的凹槽34。缓冲阀芯35碰触到缸底3的凹槽34底部不再运动。当齿条6继续往末端运动，压盖38在齿条6的推动下继续运动，此时活塞31与压盖38以及齿条6相互之间螺栓固定，故运动状态一致，而缓冲阀芯35与活塞31之间安装有弹簧36，二者之间有相对压缩的运动，这时弹簧36收缩，并对活塞31进一步的减速，直至活塞31停止运动，亦即齿条6停止运动，齿轮轴5停止摆动，以防止摆动角度最大时齿条活塞31与缸底3之间产生的直接碰撞。

本发明提供的一种法兰式双齿条摆缸的安装方法如下:

1．将活塞31装入齿条6两端口，用紧固螺钉40固定，将密封圈41、铜环42、弹簧36、缓冲阀芯35、Du套37装入活塞31，然后装入压盖38，用内六角螺栓39压紧；将调节阀30、挡圈32、O型圈33装入缸底3，然后再将其装入缸筒2，缸底3与缸筒2采用焊接方式。

2．在齿轮轴5的齿轮上下端面处装入定位套12，再将圆锥滚子轴承13的内套装入齿轮轴5两端轴肩上，外套分别安装在轴承前盖8、轴承后盖9上；将2片轴瓦7安装在本体1的孔内，并装入内六角螺钉20和弹簧垫圈21进行定位。

3．把2个齿条6分别装入本体1内，使其两齿相对，周面与轴瓦7接触。再装入齿轮轴5，使其与齿条6对中，装入轴承后盖9，用内六角螺栓22、弹簧垫圈23紧固；装入轴承前盖8，用内六角螺栓26、弹簧垫圈27紧固。

4．将编码器10轴端15穿过底板11，再装入轴块16，然后将之置入齿轮轴5，编码器电缆穿过轴承后盖9上的线束孔43伸到摆动缸外侧，然后用螺栓28、弹簧垫圈29将底板11固定在轴承后盖9上，然后用螺栓24、平垫圈25将护罩17固定在轴承后盖9上。

5．用法兰4将缸筒2固定装配在本体1上，用内六角螺栓18、弹簧垫圈19紧固；用紧固螺钉44、弹簧垫圈45将平键14紧固在齿轮轴5输出端两侧，完成组装。

工作原理：摆动缸缸底3上各有一个液压油进出口，如图3所示，当液压油自A1、B2两斜对角油口进入油缸，在缸底3、缸筒2、活塞31及对应的密封件组成一个密闭的工作腔，在不断进入的工作油压作用下，推动两个齿条6做相对的直线运动，并带动齿轮轴5作逆时针摆动。反之，当液压油自A2、B1两斜对角油口进入油缸时，相对应的两个齿条6在油液压力作用下作反向运动，齿轮轴顺时针摆动，从而实现整个转向机构的正向与反向转动功能。

本实用新型提供的一种法兰式齿条摆缸，其转向角度信号可靠、拆解维修方便、且末端缓冲可控，从而延长摆动缸的使用寿命。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种法兰式双齿条摆动缸，包括本体（1）、缸底（3）、缸筒（2）、法兰（4）、齿轮轴（5）、齿条（6）、轴瓦（7）、轴承前盖（8）、轴承后盖（9）、包含有轴端（15）的编码器（10）、底板（11），所述的编码器（10）的轴端（15）穿过底板（11）置入齿轮轴（5）并固定于轴承后盖（9）上，其特征在于，还包括轴块（16），所述轴块（16）套设于编码器（10）的轴端（15）上，所述的齿轮轴（5）的一端设有对应的容纳轴块（16）的孔。

2.根据权利要求1所述的法兰式双齿条摆动缸，其特征在于，所述的轴块（16）为方形或花键形，所述的齿轮轴（5）端面上的孔也相应地为方形孔或花键孔。

3.根据权利要求2所述的法兰式双齿条摆动缸，其特征在于，所述的齿轮轴（5）端面上的孔、轴块（16）、编码器（10）及齿轮轴（5）同轴设置。

4.根据权利要求1所述的法兰式双齿条摆动缸，其特征在于，所述的轴承后盖（9）上设有编码器线缆孔（43）。

5.根据权利要求1所述的法兰式双齿条摆动缸，其特征在于，本体（1）的安装面为一向外扩展的法兰面（46）。

6.根据权利要求1或5所述的法兰式双齿条摆动缸，其特征在于，还包括缓冲装置，所述缓冲装置包括：活塞（31）、缓冲阀芯（35）、弹簧（36）、压盖（38）、DU套（37）及调节阀（30），所述活塞（31）置于所述齿条（6）的末端设于缸筒（2）内，弹簧（36）与缓冲阀芯（35）依次连接设于活塞（31）中，Du套（37）套设于缓冲阀芯（35）的外部，压盖（38）穿过缓冲阀芯（35）固定于活塞（31）上；调节阀（30）设于缸底（3）中，缸底（3）中设有容纳缓冲阀芯（35）相对应的凹槽（34）。

7.根据权利要求6所述的法兰式双齿条摆动缸，其特征在于，所述活塞（31）与所述缸筒（2）通过密封圈（41）和铜环（42）相接触，所述缸底（3）与所述缸筒（2）的接触面设有挡圈（32）和O型圈（33）。

8.根据权利要求6所述的法兰式双齿条摆动缸，其特征在于，所述压盖（38）螺接于所述活塞（31）上。

9.根据权利要求1所述的法兰式双齿条摆动缸，其特征在于，所述缸底（3）焊接于所述缸筒（2）的端面上。

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