一種活塞桿內(nèi)孔通油的復合碳纖維油缸，屬于液壓油缸技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
輕量化設(shè)計是液壓油缸的一個發(fā)展方向，復合碳纖維油缸最根本的優(yōu)勢是極大地減輕了部件的重量，并增強了它的負載性能。原有技術(shù)是無內(nèi)襯的碳纖維缸筒，在復合碳纖維纏繞的過程中，缸筒內(nèi)孔變形量的控制及纏繞后內(nèi)孔尺寸精度和粗糙度達不到設(shè)計要求，同時不能承受高壓；當碳纖維缸筒內(nèi)孔增加金屬內(nèi)襯后，油缸處于高壓狀態(tài)時，金屬內(nèi)襯與非金屬碳纖維缸筒的膨脹系數(shù)不一致，容易導致金屬內(nèi)襯與碳纖維缸筒剝離，所以制造滿足設(shè)計要求和高壓使用的復合碳纖維缸筒是一個難題。
復合碳纖維優(yōu)點是重量輕、非磁性、不腐蝕和不擴展性，復合碳纖維缺點是無焊接性、連接強度弱，如何規(guī)避油口纏繞、連接部位的焊接成為碳纖維油缸設(shè)計的另一個難題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種缸筒內(nèi)孔精度、形位公差及光潔度符合設(shè)計要求并且在高壓狀態(tài)工作穩(wěn)定的碳纖維油缸。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案：一種活塞桿內(nèi)孔通油的復合碳纖維油缸，包括缸底、活塞、活塞桿組件、無金屬內(nèi)襯的缸筒和缸蓋，所述缸底與缸筒連接處設(shè)置有缸底靜密封，所述缸蓋由外向里依次設(shè)置有防塵圈、導向帶、缸蓋靜密封，并且防塵圈、導向帶設(shè)置在活塞桿組件與缸蓋之間、缸蓋靜密封設(shè)置在缸蓋與缸筒之間，在所述活塞桿組件與缸蓋之間還設(shè)置有活塞桿密封圈，所述活塞設(shè)置有活塞密封圈；
所述缸筒由復合碳纖維及納米材料纏繞而成，并且在缸蓋的兩端均設(shè)有復合碳纖維及納米材料纏繞而成的螺紋，所述缸底、缸蓋與缸筒的連接端也開有螺紋；
所述活塞桿組件的活塞桿為空心管，在活塞桿靠近缸底的一端設(shè)有讓活塞桿收回的油缸反腔進油口，在活塞桿靠近缸蓋的一端設(shè)有讓活塞桿伸出的油缸正腔進油口；
所述缸蓋、活塞、缸底制作材料均為鋁材，所述活塞桿組件的活塞桿制作材料為合金結(jié)構(gòu)鋼。
所述缸筒在模具上完成復合碳纖維及納米材料的纏繞。
所述缸筒由復合碳纖維及納米材料纏繞后再機加制成。
所述缸筒由復合碳纖維及納米材料以多種角度交叉纏繞而成，并且纏繞角度為5°～90°。
所述缸筒兩端的螺紋處設(shè)有10°～25°的過渡倒角。
本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。
一、本實用新型采用無金屬內(nèi)襯的復合碳纖維缸筒使得油缸減重效果明顯，能夠達到45%-70%，并且缸筒采用復合碳纖維及納米材料纏繞而成，增加了缸筒的致密度，使得缸筒強度更高、缸筒更加耐磨、防滲漏，同時本實用新型無金屬內(nèi)襯的缸筒也不會出現(xiàn)加金屬內(nèi)襯的缸筒在受到高壓后金屬與非金屬膨脹系數(shù)不一致、變形不一致的問題，通過在缸筒兩端纏繞螺紋，使得缸筒與缸底、缸蓋螺紋連接后的強度高，解決了復合碳纖維連接強度弱、無焊接性的缺點；
為解決缸筒纏繞油口以及連接部位的設(shè)計難度問題，規(guī)避在復合碳纖維缸筒上做油口，本實用新型將正反腔油口均設(shè)置在空心活塞桿上，也就是通過在活塞桿上分別設(shè)置將油液送入油缸正腔的油缸正腔進油口、將油液送入油缸反腔的油缸反腔進油口，使得活塞桿能夠向油缸供油，實現(xiàn)活塞桿伸出、收回的雙向運動，由此解決了缸筒纏繞油口以及連接部位的設(shè)計難題。
二、本實用新型的缸筒在專用模具上完成纏繞工作，由于模具的精度、形位公差以及光潔度有保證，因此纏繞脫模后的缸筒內(nèi)孔精度、形位公差以及光潔度也都可以滿足設(shè)計要求，工作過程中密封性好，無滲漏現(xiàn)象。
三、本實用新型的缸筒以及缸筒螺紋采用復合碳纖維、納米材料纏繞時，采用不同角度交叉纏繞以保證能承受不同方向力的設(shè)計要求，工作過程中密封性好，無滲漏現(xiàn)象。
附圖說明
圖1為本實用新型的示意圖。
圖中，1為缸底，2為缸底靜密封，3為活塞密封圈，4為活塞，5為缸筒，6為活塞桿組件，7為缸蓋靜密封，8為導向帶，9為活塞桿密封圈，10為防塵圈，11為缸蓋。
具體實施方式
實施例一
如圖1所示，一種活塞桿內(nèi)孔通油的復合碳纖維油缸，包括缸底1、活塞4、活塞桿組件6、無金屬內(nèi)襯的缸筒5和缸蓋11，所述缸底1與缸筒5連接處設(shè)置有缸底靜密封2，所述缸蓋11由外向里依次設(shè)置有防塵圈10、導向帶8、缸蓋靜密封7，并且防塵圈10、導向帶8設(shè)置在活塞桿組件6與缸蓋11之間、缸蓋靜密封7設(shè)置在缸蓋11與缸筒5之間，在所述活塞桿組件6與缸蓋11之間還設(shè)置有活塞桿密封圈9，所述活塞4設(shè)置有活塞密封圈3；
所述缸筒5由復合碳纖維及納米材料纏繞而成，并且在缸蓋11的兩端均設(shè)有復合碳纖維及納米材料纏繞而成的螺紋，所述缸底1、缸蓋11與缸筒5的連接端也開有螺紋；
所述活塞桿組件6的活塞桿為空心管，在活塞桿靠近缸底1的一端設(shè)有讓活塞桿收回的油缸反腔進油口，在活塞桿靠近缸蓋11的一端設(shè)有讓活塞桿伸出的油缸正腔進油口；
所述缸蓋11、活塞4、缸底1制作材料均為鋁材，所述活塞桿組件6的活塞桿制作材料為合金結(jié)構(gòu)鋼。
所述缸筒5由復合碳纖維及納米材料纏繞后再機加制成。
所述缸筒5由復合碳纖維及納米材料以多種角度交叉纏繞而成，并且纏繞角度為5°～90°。
所述缸筒5兩端的螺紋處設(shè)有10°～25°的過渡倒角。
實施例二
如圖1所示，一種活塞桿內(nèi)孔通油的復合碳纖維油缸，包括缸底1、活塞4、活塞桿組件6、無金屬內(nèi)襯的缸筒5和缸蓋11，所述缸底1與缸筒5連接處設(shè)置有缸底靜密封2，所述缸蓋11由外向里依次設(shè)置有防塵圈10、導向帶8、缸蓋靜密封7，并且防塵圈10、導向帶8設(shè)置在活塞桿組件6與缸蓋11之間、缸蓋靜密封7設(shè)置在缸蓋11與缸筒5之間，在所述活塞桿組件6與缸蓋11之間還設(shè)置有活塞桿密封圈9，所述活塞4設(shè)置有活塞密封圈3；
所述缸筒5由復合碳纖維及納米材料纏繞而成，并且在缸蓋11的兩端均設(shè)有復合碳纖維及納米材料纏繞而成的螺紋，所述缸底1、缸蓋11與缸筒5的連接端也開有螺紋；
所述活塞桿組件6的活塞桿為空心管，在活塞桿靠近缸底1的一端設(shè)有讓活塞桿收回的油缸反腔進油口，在活塞桿靠近缸蓋11的一端設(shè)有讓活塞桿伸出的油缸正腔進油口；
所述缸蓋11、活塞4、缸底1制作材料均為鋁材，所述活塞桿組件6的活塞桿制作材料為合金結(jié)構(gòu)鋼。
所述缸筒5在模具上完成復合碳纖維及納米材料的纏繞。
所述缸筒5由復合碳纖維及納米材料以多種角度交叉纏繞而成，并且纏繞角度為5°～90°。
所述缸筒5兩端的螺紋處設(shè)有10°～25°的過渡倒角。
本實用新型的缸筒5既可以采用先纏繞后再機加的制作方式，也可以采用在模具上完成纏繞再脫模的制作方式。
本實用新型的缸筒5采用纏繞后再機加的制作方式時，其裝配步驟如下：
一、將活塞桿組件6裝配為一體；
二、將缸蓋11套在活塞桿上，將活塞4與活塞桿組件6螺紋連接；
三、將缸底1與缸筒5螺紋連接；
四、將連接好的各部件裝入缸筒5內(nèi)腔，將缸蓋11擰緊在缸筒5上；
五、試驗活塞桿的伸出、收回是否靈活、可靠，有無內(nèi)外泄漏現(xiàn)象。
本實用新型的缸筒5采用模具纏繞的制作方式時，其裝配步驟如下：
一、根據(jù)缸筒5的內(nèi)徑尺寸制作專用模具；
二、在專用模具上進行纏繞缸筒5，直到符合要求后脫模；
三、對脫模的缸筒5進行局部打磨處理；
四、將活塞桿組件6裝配為一體；
五、將缸蓋11套在活塞桿上，將活塞4與活塞桿組件6螺紋連接；
六、將缸底1與缸筒5螺紋連接；
七、將連接好的各部件裝入缸筒5內(nèi)腔，將缸蓋11擰緊在缸筒5上；
八、試驗活塞桿的伸出、收回是否靈活、可靠，有無內(nèi)外泄漏現(xiàn)象。
所述缸筒5制作完成后光潔度應達到0.2-0.4，這樣在缸筒5內(nèi)壁形成油膜，無外滲漏現(xiàn)象；同時缸筒5能夠承受25MPa的工作壓力、31.5MPa的試驗壓力，缸筒5強度高。
本實用新型工作時，油通過活塞桿組件6的活塞桿正腔進油口進入油缸正腔，推動活塞4運動，活塞桿伸出；當油通過活塞桿的反腔進油口進入油缸反腔時，活塞桿收回。整個伸出、收回過程靈活、平穩(wěn)，缸筒5的螺紋強度穩(wěn)定可靠。
本實用新型的設(shè)計涉及航空、航天、工程機械的各個領(lǐng)域，可應用在工業(yè)行業(yè)、機械設(shè)備、娛樂行業(yè)、試驗設(shè)備等多個領(lǐng)域。
上述實施例是對本實用新型結(jié)構(gòu)的解釋而非限制，在不脫離本實用新型原理前提下所作的變形也在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。