齿轮齿条结构摆动液压缸
技术领域
本实用新型涉及一种摆动液压缸，尤其是一种数控机床翻转摆动机构的油压缸。
背景技术
随着制造业的发展，数控机床的自动化程度得到了提高，摆动液压缸获得了广泛的应用。单叶片、双叶片以及三叶片等采用叶片形式的摆动液压缸结构由于实现的摆动角度和叶片的数量有关，输出的力矩一般也较小，其应用受到了一定的限制。而在数控机床的翻转摆动机构中，不仅需要转速低，而且需要输出的扭矩大，因而需要开发一种低速大扭矩的摆动液压缸。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有低速大扭矩的齿轮齿条结构的摆动液压缸。
为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：一种齿条齿轮结构摆动液压缸，包括缸体、齿条活塞、传动轴、轴承、轴承座、端盖，所述齿条活塞两端为活塞，中间为齿条,所述齿条活塞置于缸体中,并与缸体间隙配合连接，所述齿条与安装在轴承座中的齿轮啮合连接，所述齿轮通过键与传动轴周向连接，所述缸体两端分别设置有端盖，端盖上设有连通缸体的液压缸进油口；所述活塞与端盖之间设有间隙缓冲节流结构；液压缸进油口接通压力油推动齿条活塞在缸体内作直线移动，齿条与齿轮啮合带动齿轮作旋转运动，并带动传动轴作同步旋转运动，使液压油对齿条活塞的推力转化成传动轴的输出扭矩，从而实现执行机构的摆动运动。
进一步，所述齿条活塞的两端装有密封圈，并通过密封圈与缸体密封连接。
进一步，所述齿条的背部设置间隙，用于齿条与缸体之间的充分润滑。
进一步，所述间隙缓冲节流结构由齿条活塞端面内设置的内孔和端盖内端面上设置的圆柱台构成，所述齿条活塞端面的内孔与端盖的圆柱台之间相适配，且内孔与圆柱台之间具有间隙，用于缓冲节流。
进一步，所述缸体与齿条活塞之间还设有安全定位机构，所述安全定位机构由销轴、阀座、弹簧组成，所述阀座固定连接在缸体外侧上面，所述阀座内活动连接销轴，所述销轴中间设有圆周凸台，圆周凸台上端连通缸体内的液压力进出通道，圆周凸台下端连接弹簧；所述齿条活塞外周上设有与销轴相配的凹槽。
进一步，所述销轴与阀座之间设有径向密封圈。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：采用齿条齿轮结构将液压缸的直线运动转化为执行机构的旋转运动，结构紧凑，传动可靠，自动化程度较高。
在液压缸完成摆动动作后，考虑机床的安全性，液压缸结构设计时增加了安全定位插销，防止摆动机构由于自重而自动翻落，造成安全事故。缸体分为左右两段,两段缸体之间和齿条的背部设置间隙，有利于提高齿条与缸体间的润滑性能,确保摆动液压缸运动平稳性。在液压缸缸体的中部装有齿条,该齿条与套装在传动轴上的齿轮相啮合,传动轴联接有动力输出轴。整体结构简单,设计科学合理,维修方便，使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型的齿轮齿条结构摆动液压缸的结构示意图；
图2为图1所示齿轮齿条结构摆动液压缸的A-A剖视图；
图3为图1所示齿条齿轮结构摆动液压缸中齿条活塞的零件图；
其中：(a)主视图，(b)B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1～图3(a)，(b)所示，一种齿轮齿条结构的摆动液压缸，主要包括钢珠1、弹簧2、活塞前端盖3、密封圈4、齿条活塞5、阀座6、销轴7、弹簧8、密封圈9、密封圈10、缸体11、活塞后端盖12、传动轴13、前端盖14、前轴承15、前轴承座16、齿轮17、键18、后轴承座19、后轴承20、后端盖21。齿条活塞5的两端为活塞501和活塞503，中间为齿条502，齿条活塞5装于缸体11内,活塞501和活塞503与缸体11之间采用间隙配合，齿条活塞5两端装有密封圈4进行密封，活塞前端盖3和活塞后端盖12与缸体11用螺钉固定连接，齿轮17通过键18与传动轴13周向连接后与齿条502相啮合。
考虑机床动作的安全性，液压缸结构设计时增加了安全定位机构，它起安全定位作用，防止摆动机构由于自重而自动翻落，造成安全事故。
安全定位机构由销轴7、阀座6、弹簧8组成，阀座6通过螺钉固定连接在缸体11外侧上面，阀座6内活动连接销轴7，销轴7中间设有圆周凸台，圆周凸台上端连通缸体11内的液压力进、出通道，液压力进、出通道分别连通进油口C和泄油口C。圆周凸台下端连接弹簧8；齿条活塞5外周上设有与销轴相配的凹槽。销轴7的插入是靠弹簧8克服摩擦阻力来控制的，销轴7的拔出是通过液压力来控制的，并在销轴7与缸体11连接的位置增加导向部分，有利于插、拔销轴7动作的可靠性，销轴7与阀座6间设有径向密封圈9，阀座6与缸体11间设有轴向密封圈10，避免由于液压泄露造成液压缸动作失灵。液压缸需要摆动时首先必需将安全销轴7在液压力作用下从活塞槽内拔出，然后液压缸进油口A或进油口B接通压力油推动齿条活塞5在缸体11内作直线移动，齿条502与齿轮17啮合带动齿轮17作旋转运动，带动传动轴13作同步旋转运动，整个传动过程将液压油对齿条活塞5的推力转化成了传动轴13的输出扭矩，从而实现执行机构的摆动运动。为了避免摆动液压缸由于运动惯性而引起冲击现象，齿条活塞5与缸体11两端连接的前端盖3和后端盖12之间设有间隙301，它起缓冲节流功能，大大提高了液压缸的运动平稳性及可靠性，从而确保机床的传动精度。另外，活塞分为左右两段501、503,在齿条502的背部设置间隙，有利于齿条502与缸体11间的充分润滑，并减少与缸体11的间接触面，确保摆动液压缸的运动平稳性。整体结构简单,设计合理,有效避免了油缸划伤等问题,延长了液压缸使用寿命，降低机床的使用成本等。
