叶片式摆动液压缸的结构

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册下册》第1575页（2443字）

(1)单叶片式

最简单的单叶片式摆动液压缸的结构如图25．4－1所示。它仅有两端盖、与止挡做成一体的缸体和与叶片做成一体的输出轴以及支承输出轴的轴承等零件组成。叶片两侧高低压腔间的密封是靠在叶片两侧沿周边直接硫化成形的橡胶密封唇，凡外泄漏部位均用O形橡胶圈密封。轴上的内花键传递输出转矩。

图25．4－1 叶片和轴做成－体的摆动液压缸

1一与叶片做成一体的输出轴；2－滑动轴承；3－密封唇；4－左端盖；5－与止挡做成一体的缸体；6－右端盖；7－油口

图25．4－2、图25．4－3和图25．4－4，三种结构都是单叶片式。但它们高低压腔间的密封形式有所不同。图25．4－2是靠弹簧片和滑块实现的。图25．43靠嵌在叶片和止挡外缘的框形密封来保证。图25．4－4则是间隙密封，靠研配来达到运动部位的密封。框形密封的效果佳。结构进一步改进后，如图25．4－5。这种被称为压力补偿密封式摆动液压缸，最大工作压力可达25MPa，最大摆角为170°，输出转矩可达1100N·m。下面简介它的结构形式。

图25．4－2 具有块状叶片的摆动液压缸

1、5－油口；2－止挡；3、8－弹簧片；4、9－滑块；6－输出轴；7－叶片

图25．4－3 具有片状叶片的摆动液压缸

1－叶片；2－输出轴；3－油口；4－框形密封件；5－止挡

图25．4－4 步进式工作的摆动液压缸

1－缸体；2－叶片；3－止挡；4－内套；5－输出轴；6－定位销

图25．4－5 压力补偿密封式摆动液压缸

1－框形密封件；2－O形密封圈；3－定距片；4－销钉；5－螺钉；6－垫圈；7、10－转子体；8－阀座；9－钢球；11－堵头；a－开在定距片上的三角沟槽

压力补偿密封式摆动液压缸的叶片做成左右两半，中间配置整体框形密封件、O形密封圈、定距片和钢球、用销钉定位，再用螺钉将上述各件夹紧成一个整体的叶片。定距片的作用是使叶片左右两半之间保持预先设定的距离，当用螺钉夹紧时，整体框形密封件和O形密封圈就受预压而起一定的密封作用。定距片上还有三角沟槽。当压力油从装在叶片左右两半内的一个阀座流出时，推开钢球通过三角沟槽充满O形密封圈内侧围成的空间，由于此时钢球封死了对面阀座的阀口，压力油就不能窜入低压腔，该空间内的压力油就使O形密封圈外胀变形压迫整体框形密封件，使它紧密地压向四周，即使磨损也能自动补偿，起到了良好的密封作用。压力油反向时，同样能使O形密封圈内侧围成的空间充满压力油，实现自动补偿的密封作用。止挡也具有与叶片同样的密封结构。由于整体框形密封件可用弹性和耐磨性优良的聚四氟乙烯制造，结构上又能自动补偿磨损，所以密封件寿命长。这种摆动液压缸适用于高压系统中驱动负载。

较复杂的单叶片式摆动液压缸的结构如图25．4－6所示。叶片中间有个长方孔使它能套在输出轴的凸肩上并且轴向有间隙，两者可作相对移动。输出轴和左、右轴套间分别装有尺寸非常严格而且排列整齐的滚针轴承和滚珠轴承，分别承受径向力和轴向力。高低压腔间的密封是在叶片和止挡两侧周边上均直接硫化成形的橡胶唇，左、右轴套端面与输出轴的凸缘端面之间使用特制的平面密封圈，并且把由于装平面密封圈而出现的固有内泄漏通道的宽度尽量减小。采取这些措施后内泄漏就会大大减少。左轴套外端还装有一个卸荷阀以保证平面密封圈和输出轴上为防止轴向泄漏而装的O形密封圈之间形成的闭死容积内的压力不超过允许值。装配时通过修磨调整环来保证合理的轴向间隙。输出轴通过端面的锥形齿无间隙啮合输出转矩。必要时也可用其他结构方式与输出轴联接传递转矩。

图25．4－6 具有浮动叶片的摆动液压缸

1－O形密封圈；2－滚针轴承；3－滚珠轴承；4－右轴套；5－调整环；6－平面密封圈；7－左轴套；8－卸荷阀；9－油口；10－止挡；11－叶片；12－输出轴

图25．4－1的结构零件少，但工艺性较差。图25．4－2、图25．4－4的结构因运动部位密封性差只能用于低压。图25．4－3、图25．4－5采用框形密封，工作压力较高，输出转矩较大。图25．4－6的优点是输出轴能承受轴向力，启动转矩小，尤其是低速稳定性好。国内已能在304°全程范围内做到0．002～0．003rad／s的水平。其缺点是零件精度要求非常高，装配要有较高的技术水平。

(2)双叶片式

图25．4－7和图25．4－8都是双叶片式结构。它的叶片和止挡在结构、密封形式上都与单叶片式基本相似。但双叶片式的叶片和止挡都是成对配置。压力油腔都对输出轴对称。因而径向液压力可互相抵消，使输出轴不受径向负荷。当两个摆动液压缸结构尺寸相同时，双叶片式的输出转矩可比单叶片式增加－倍，但转角也相应减小。对于摆角要求小而转矩要求大并且结构尺寸受限的场合，采用双叶片式较合适。

图25．4－7 传动轴卸荷式双叶片摆动液压缸

1－输出轴；2－油孔；3－止挡；4－叶片

图25．4－8 双叶片式摆动液压缸

1－左端盖；2－缸体；3－右端盖；4－铜套；5－轴；6－密封环；7－止挡；8－叶片