一种行程可调的液压缸的结构设计

　　1 前言

　　液压缸是各类设备上常用的执行机构。因为设备运动机能的需要,常常需要对液压缸的行程作以调整。市场上不乏此类产品,譬如带接近开关的拉杆式液压缸等。但这类液压缸的行程调整往往需要与电气系统协同控制,其安装和使用有一些限制而无法通用,实践中往往需要针对特定情况设计非标准的液压缸。此前,本人所在的陕西燎原航空机械制造公司研制了一台液压试验设备,需要用一只小型液压缸拉动齿条作直线往返运动,齿条搓动齿轮在±15°~±35°范围内循 环转动,对应要求液压缸的行程调节范围为20~80mm。为此,本人设计了一种用机械限位方式调整行程的小型液压缸,很好地满足了使用要求。

　　2 结构与原理介绍

　　2.1 基本结构

　　该液压缸的结构如图1所示。它是一只等速双活塞杆液压缸,由左右端盖、缸筒、活塞杆、限位环等组成。缸筒内径为φ30d9 mm,活塞杆外径为φ16d9 mm,左、右端盖上分别焊接有安装支座。为了保证装配后左、右端盖上的接头方向一致向上,在左端盖12与缸筒5的左端面之间,配装了一只厚度可以配加工的垫圈3。

　　该液压缸的行程调整主要靠安装在活塞杆两端的限位环11、14来实现,限位环的结构如图2所示。该装置由螺母、衬套、螺套组成,衬套内螺孔与图1左、右耳片15的螺杆配合。衬套沿耳片15作轴向调整,限位环即靠近或远离左右端盖12、13,图1的螺母9用来锁紧耳片15相对于活塞杆8的位置。限位环的螺套可沿衬套轴向作旋合调整,螺母用来锁紧螺套和衬套的相对位置。衬套的孔径为φ16H9 mm,调整限位环靠近图1的左右端盖12、13时,活塞杆8可插入该内孔。

　　2.2 液压缸行程调整的原理

　　了解过液压缸和限位环的结构后,便可以清楚地理解该液压缸的行程调整原理。图1所示为最大行程,总行程数值为(L₁+L₂),此时液压缸左行程的终点限位端面为图1的T₁和T₁´,右行程的终点限位端面为T₂和T₂´。需要减小行程时,将限位环向靠近左、右端盖12、13的方向旋合,同时可将限位环的衬套从螺套中旋出,至L₁>L₁´、L₂>L₂´时,它的总行程数值为(L_1´+L₂´),此时液压缸左行程的终点限位端面为K₁和K₁´,右行程的终点限位端面为K₂和K₂´。3为活塞杆从缸筒轴向的中点向右运动时最小行程的示意图,数值为L1",此时活塞杆的左端面紧贴限位环内孔的H端面。图中液压缸体只示意出左端盖12。