一种基于微型圆坑的低摩擦液压缸.pdf

本发明涉及一种基于微型圆坑的低摩擦液压缸。其技术方案是：所述液压缸的活塞(1)外壁和液压缸的缸筒(3)内壁的间隙δ=10~15μm。在活塞(1)的外壁或液压缸的缸筒(3)的内壁设有微型圆坑(2)，微型圆坑(2)沿轴线方向和沿圆周方向等间距分布，微型圆坑(2)沿轴线方向和沿圆周方向的间距l=40~60μm。所述微型圆坑(2)为变直径圆形微坑，每个微型圆坑的坑口直径d=(0.4~0.6)l，每个微型圆坑的深度h=(0.2~0.4)d。圆形微坑(2)沿径向方向的截面轮廓线为倒正态分布曲线形、多段圆弧形和抛物线形中的一种。所述的液压缸为单活塞杆液压缸或为双活塞杆液压缸。本发明具有摩擦力小、磨损量小、动态响应高和泄漏量低的特点。

权利要求书
1.  一种基于微型圆坑的低摩擦液压缸，其特征在于所述液压缸的活塞(1)外壁和液压缸的缸筒(3)内壁的间隙δ=10~15μm；在活塞(1)的外壁或液压缸的缸筒(3)的内壁设有微型圆坑(2)，微型圆坑(2)沿轴线方向和沿圆周方向等间距分布，所述微型圆坑(2)沿轴线方向和沿圆周方向的间距l=40~60μm；
所述微型圆坑(2)为变直径圆形微坑，每个微型圆坑的坑口直径d=(0.4~0.6)l，每个微型圆坑的深度h=(0.2~0.4)d；微型圆坑(2)沿径向方向的截面轮廓线为倒正态分布曲线形、多段圆弧形和抛物线形中的一种。

2.  根据权利要求1所述的基于微型圆坑的低摩擦液压缸，其特征在于所述的液压缸为单活塞杆液压缸或为双活塞杆液压缸。

说明书一种基于微型圆坑的低摩擦液压缸
技术领域
本发明属于低摩擦液压缸技术领域。尤其涉及一种基于微型圆坑的低摩擦液压缸。
背景技术
液压缸是液压传动系统的主要执行元件之一，它是将油液的压力能转换为机械能，实现往复直线运动或摆动的能量转换装置，也是液压系统中应用最多的执行元件。现有的液压缸与活塞之间的密封接触多为密封圈密封接触，这种形式的密封增加了活塞杆运动的阻力，增加了液压缸缸筒内壁与活塞之间的磨损，使得液压缸的动态特性难以提高。
现有的间隙密封技术是在活塞表面上开有几条均压槽，它的主要作用是使径向压力分布均匀，减少液压卡紧力，同时活塞在液压缸中的对中性好。“间隙式活塞密封的液压缸”（CN200820204905.0）公开了在活塞表面开有若干均压槽，以减小活塞与缸筒内壁之间的磨损和均压槽所形成的阻力，对减少泄露也有一定的作用，但这种方式也存在一定的缺点，如高速状态下磨损量仍较大，压力增大时泄漏量也会增大，均压槽形式的活塞对液压缸频率响应的提高所起的作用并不明显。
综上所述，现有的液压缸存在如下问题：摩擦力大、磨损量大、频率响应低和泄漏量大的缺点。
发明内容
本发明旨在克服上述技术缺陷，目的是提供一种摩擦力小、磨损量小、动态响应高和泄漏量低的基于微型圆坑的低摩擦液压缸。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述液压缸的活塞外壁和液压缸的缸筒内壁的间隙δ=10~15μm。在活塞的外壁或液压缸的缸筒的内壁设有微型圆坑，所述微型圆坑沿轴线方向和沿圆周方向等间距分布，微型圆坑沿轴线方向和沿圆周方向的间距l=40~60μm。
所述微型圆坑为变直径圆形微坑，每个微型圆坑的坑口直径d=(0.4~0.6)l，每个微型圆坑的深度h=(0.2~0.4)d。微型圆坑沿径向方向的截面轮廓线为倒正态分布曲线形、多段圆弧形和抛物线形中的一种。
所述的液压缸为单活塞杆液压缸或为双活塞杆液压缸。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明在液压缸的缸筒内壁或活塞的外壁加工有微型圆坑，能在液压缸启动过程中，提供润滑油液，避免形成干摩擦。
本发明在液压缸的缸筒内壁或活塞的外壁加工有微型圆坑，能在液压缸运动过程中容纳磨屑，避免形成三体摩擦，减少液压缸缸筒内壁与活塞之间的磨损。
本发明在液压缸的缸筒内壁或活塞的外壁加工有微型圆坑，能在液压缸的往复运动过程中，形成动压润滑，改善润滑状态，减小摩擦。
本发明在液压缸的缸筒内壁或活塞的外壁加工有微型圆坑，能在活塞高速运动和重载过程中，减少液压缸的流量的内泄漏。
本发明在液压缸的缸筒内壁或活塞的外壁加工有微型圆坑，能有效地减小缸筒的内壁与活塞的外壁间的摩擦系数，提高液压缸的频率响应。
因此，本发明具有摩擦力小、磨损量小、动态响应高和泄漏量低的特点。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为本发明的另一种结构示意图；
图3为图1中局部放大示意图Ⅰ的微型圆坑2的截面轮廓线为倒正态分布曲线示意图；
图4为图1中局部放大示意图Ⅰ的微型圆坑2的截面轮廓线为抛物线的示意图；
图5为图1中局部放大示意图Ⅰ的微型圆坑2的截面轮廓线为多段圆弧线的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种基于微型圆坑的低摩擦液压缸。所述液压缸的活塞1外壁和液压缸的缸筒3内壁的间隙δ=10~15μm。如图1所示，在液压缸的缸筒3的内壁设有微型圆坑2，所述微型圆坑2沿轴线方向和沿圆周方向等间距分布，微型圆坑2沿轴线方向和沿圆周方向的间距l=40~50μm。
如图3所示，所述微型圆坑2为变直径圆形微坑，每个微型圆坑的坑口直径d=(0.4~0.5)l，每个微型圆坑的深度h=(0.2~0.3)d。微型圆坑2沿径向方向的截面轮廓线为倒正态分布曲线形。
所述的液压缸为单活塞杆液压缸。
实施例2
一种基于微型圆坑的低摩擦液压缸。所述液压缸的活塞1外壁和液压缸的缸筒3内壁的间隙δ=10~15μm。如图1所示，在液压缸的缸筒3的内壁设有微型圆坑2，微型圆坑2沿轴线方向和沿圆周方向等间距分布，所述微型圆坑2沿轴线方向和沿圆周方向的间距l=50~60μm。
如图4所示，所述微型圆坑2为变直径圆形微坑，每个微型圆坑的坑口直径d=(0.5~0.6)l，每个微型圆坑的深度h=(0.3~0.4)d。所述微型圆坑2沿径向方向的截面轮廓线为抛物线形。
所述的液压缸为双活塞杆液压缸。
实施例3
一种基于微型圆坑的低摩擦液压缸。除下述技术参数外，其余同实施例1。
如图5所示，所述微型圆坑2沿径向方向的截面轮廓线多段圆弧形。
所述的液压缸为单活塞杆液压缸。
实施例4
一种基于微型圆坑的低摩擦液压缸。所述液压缸的活塞1外壁和液压缸的缸筒3内壁的间隙δ=10~15μm。如图2所示，在液压缸活塞1外壁设有微型圆坑2，微型圆坑2沿轴线方向和沿圆周方向等间距分布，所述微型圆坑2沿轴线方向和沿圆周方向的间距l=40~50μm。
所述微型圆坑2为变直径圆形微坑，每个微型圆坑的坑口直径d=(0.4~0.5)l，每个微型圆坑的深度h=(0.2~0.3)d。微型圆坑2沿径向方向的截面轮廓线为倒正态分布曲线形。
所述的液压缸为单活塞杆液压缸。
实施例5
一种基于微型圆坑的低摩擦液压缸。所述液压缸的活塞1外壁和液压缸的缸筒3内壁的间隙δ=10~15μm。如图2所示，在液压缸活塞1外壁设有微型圆坑2，微型圆坑2沿轴线方向和沿圆周方向等间距分布，所述微型圆坑2沿轴线方向和沿圆周方向的间距l=50~60μm。
所述微型圆坑2为变直径圆形微坑，每个微型圆坑的坑口直径d=(0.5~0.6)l，每个微型圆坑的深度h=(0.3~0.4)d。所述微型圆坑2沿径向方向的截面轮廓线为多段圆弧形和抛物线形中的一种。
所述的液压缸为双活塞杆液压缸。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下优点：
本具体实施方式在液压缸的缸筒3内壁或活塞1的外壁加工有微型圆坑2，能在液压缸启动过程中，提供润滑油液，避免形成干摩擦。
本具体实施方式在液压缸的缸筒3内壁或活塞1的外壁加工有微型圆坑2，能在液压缸运动过程中容纳磨屑，避免形成三体摩擦，减少液压缸缸筒内壁与活塞之间的磨损。
本具体实施方式在液压缸的缸筒3内壁或活塞1的外壁加工有微型圆坑2，能在液压缸的往复运动过程中，形成动压润滑，改善润滑状态，减小摩擦。
本具体实施方式在液压缸的缸筒3内壁或活塞1的外壁加工有微型圆坑2，能在活塞1高速运动和重载过程中，减少液压缸的流量的内泄漏。
本具体实施方式在液压缸的缸筒3内壁或活塞1的外壁加工有微型圆坑2，能有效地减小缸筒3的内壁与活塞1的外壁间的摩擦系数，提高液压缸的频率响应。
因此，本具体实施方式具有摩擦力小、磨损量小、动态响应高和泄漏量低的特点。