液(气)缸隔套限位的创新设计

　　1　引言

　　在长行程液(气)缸中,由于安装方式及负载的导向条件,可能使活塞杆的导向套(环)受到过大的侧向力而导致严重磨损,因此在长行程液(气)缸内须在活塞与有杆侧端盖之间安装一个中隔套,使活塞杆在全部外伸时仍有足够的支撑长度。有时,通过增设隔套的方式来调节液(气)缸的行程和安装距。

　　2　现有液(气)缸隔套限位方式的局限性

　　目前,液(气)缸隔套限位方式主要有:①在活塞杆上加工隔套限位台阶。这种限位方式增加了活塞杆的加工难度,加工费时费力;限位台阶的加工还会降低活塞杆的刚度;②采用紧定螺钉限位。由于活塞杆外圆通常镀硬铬处理,在活塞杆上配作紧定螺钉孔很难,也会破坏活塞杆精加工表面;③采用隔套与活塞杆外圆紧配合连接。这种方式隔套装拆困难,易拉伤活塞杆外表面;④在隔套与活塞杆间涂胶。这种连接隔套很难拆卸,而且胶的固化物脱离后易损伤液(气)缸零件;⑤将隔套不限位而空套在活塞杆外圆上。这种方式隔套在液(气)缸内易窜动撞击而产生异响。

　　3　新的液(气)缸隔套限位方式

　　3. 1　原理

　　新的液(气)缸隔套限位方式,将隔套与缸体内孔或活塞杆外圆间隙配合,在隔套外圆或内孔上设一道或多道凹槽,在凹槽内置O形圈,用O形圈将隔套箍紧在缸体内孔或活塞杆外圆上,隔套和缸体或活塞杆是柔性连接。

　　3. 2　结构(见图1)

　　图1a为缸体内孔隔套限位方式,隔套外圆上设凹槽,用O形圈将隔套限位在缸体内孔上。图1b为活塞杆外圆隔套限位方式,隔套内孔设凹槽,用O形圈将隔套限位在活塞杆外圆上。图1c为中隔套限位方式,中隔套用O形圈限位在活塞杆上,中隔套与隔套同时用O形圈将第二活塞限定在活塞杆上。

　　3. 3　主要参数的确定

　　本设计中O形圈不起密封作用, O形圈在凹槽内预压缩给予接触面一定的压力,产生抵御隔套重力及介质冲击的摩擦阻力,实现隔套的限位,因此,与密封用O形圈相比,选型与沟槽设计应有较大差异。但从通用性出发,仍参考密封用O形圈的设计,局部略作修改。

　　1) O形圈参数的选取

　　O形圈预压缩产生的摩擦力与O形圈的预压缩率、截面直径、橡胶硬度及O形圈数量密切相关。O形圈的预压缩率是影响限位效果和使用寿命的重要参数。预压缩率不足造成摩擦力降低,但过量压缩又会造成装拆困难,并影响使用寿命。预压缩率按O形圈静密封预压缩率2% ~8%选取。

　　截面直径。对于相同的压缩量,截面直径大的接触宽度大,因此在结构工艺满足的情况下,应尽可能选择截面直径较大的O形圈。