一種液壓缸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工程機(jī)械，具體涉及一種液壓缸。
【背景技術(shù)】
[0002]在隧道工程的盾構(gòu)施工過程中，因管片的分度多種多樣，導(dǎo)致推進(jìn)液壓缸的布置也多種多樣，包括單缸布置、雙缸布置和單雙缸交替布置等多種布置方式。液壓缸采用雙缸布置時(shí)，兩根活塞桿末端一般共用一個(gè)撐靴，這樣活塞桿在伸出過程中兩根活塞桿因結(jié)構(gòu)上相互限制而不會(huì)出現(xiàn)沿著活塞桿周向的偏轉(zhuǎn)動(dòng)作，即雙推進(jìn)缸不會(huì)出現(xiàn)活塞桿和撐靴相對(duì)液壓缸缸體的周向偏轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn))動(dòng)作。而單推進(jìn)液壓缸則不同，在活塞桿伸出直至接觸到盾尾內(nèi)側(cè)管片的過程中，由于活塞桿在周向沒有限制其發(fā)生偏轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，在撐靴重力、活塞桿周向不均勻摩擦力等多種因素綜合作用下活塞桿將逐漸發(fā)生周向偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)與之連接的撐靴發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
[0003]液壓缸活塞桿末端的撐靴發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，破壞了撐靴面板與管片的正常貼合狀態(tài)，導(dǎo)致僅有一部分撐靴與管片接觸，惡化了撐靴和活塞桿的受力狀態(tài)，甚至導(dǎo)致?lián)窝グ灞粔簤?；其次，偏轉(zhuǎn)的撐靴將直接壓緊安裝在管片一側(cè)的橡膠密封圈，長時(shí)間的不均勻受壓和側(cè)向力將導(dǎo)致管片橡膠密封圈的破壞。另外，為了糾正已經(jīng)發(fā)生的活塞桿偏轉(zhuǎn)，施工人員須在盾構(gòu)機(jī)停止推進(jìn)后人工將撐靴“扶正”，此過程既影響施工進(jìn)度又易發(fā)生事故。因此，防止盾構(gòu)機(jī)的單推進(jìn)液壓缸撐靴偏轉(zhuǎn)成為盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)和使用過程亟待解決的問題。
[0004]對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，專利號(hào)為CN201120217566，名稱為“盾構(gòu)機(jī)單撐靴防旋轉(zhuǎn)油缸”的技術(shù)方案通過在活塞桿上的導(dǎo)向塊和在盾尾上的導(dǎo)向條相配合實(shí)現(xiàn)防偏轉(zhuǎn)功能，但該方案的導(dǎo)向塊與盾尾內(nèi)壁之間的間隙以及導(dǎo)向條與撐靴側(cè)面之間的間隙均不能太小，否則會(huì)限制盾尾與前方盾體(中盾)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，這將限制盾尾與安裝液壓缸的盾體(中盾)之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，對(duì)于鉸接式盾構(gòu)機(jī)來說意味著轉(zhuǎn)彎半徑將大大增大，進(jìn)而降低了盾構(gòu)機(jī)的轉(zhuǎn)彎能力。
[0005]專利號(hào)為CN202833412U，名稱為“防偏轉(zhuǎn)多級(jí)油缸”、專利號(hào)為CN202833401U，名稱為“具有導(dǎo)向功能的防偏轉(zhuǎn)液壓油缸”這兩個(gè)專利的技術(shù)方案均通過在活塞桿中心設(shè)置具有導(dǎo)向和限位功能的鍵槽來防止活塞桿的周向偏轉(zhuǎn)，但活塞桿空心化必然降低其剛度，從而降低承載能力，另外結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本較高。
[0006]此外，專利號(hào)為CN201220728489，名稱為“橢圓形液壓缸”的專利文件公開了 “內(nèi)腔型線”為橢圓形的特征，其活塞必然為對(duì)應(yīng)的橢圓形，因活塞在油缸內(nèi)腔中做高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，與缸筒內(nèi)壁劇烈摩擦，但該設(shè)計(jì)為橢圓形，在橢圓形長軸兩端會(huì)造成應(yīng)力集中，嚴(yán)重磨損密封圈，影響密封性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種可防止活塞桿偏轉(zhuǎn)的液壓缸。
[0008]所述液壓缸包括缸筒、活塞、活塞桿和缸蓋，所述缸筒為中空筒體，所述活塞為板狀，所述活塞桿為桿狀，所述活塞桿一端固定連接所述活塞一側(cè)，所述缸蓋設(shè)于所述缸筒一端，且具有用于所述活塞桿貫穿設(shè)置的內(nèi)孔，所述活塞桿和所述活塞在所述缸筒內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述活塞桿的橫截面為非圓截面，所述缸蓋具有與之配合的非圓內(nèi)孔，所述活塞桿與所述缸蓋的內(nèi)孔緊密配合；從而實(shí)現(xiàn)所述活塞桿的周向限位。
[0009]本發(fā)明中，所述橫截面為與所述活塞和所述活塞桿運(yùn)動(dòng)方向垂直的截面。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述活塞桿的橫截面為橢圓形，所述缸蓋上與之配合的內(nèi)孔為同樣的橢圓形。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述活塞桿的橫截面為長圓形，所述缸蓋上與之配合的內(nèi)孔為同樣的長圓形；所述長圓形由左右兩側(cè)等直徑的兩個(gè)半圓和中間兩段平行直線組成。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述活塞桿的橫截面為圓角正方形，所述缸蓋上與之配合的內(nèi)孔為同樣的圓角正方形。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述活塞與所述缸筒配合的側(cè)面和/或所述缸筒內(nèi)表面設(shè)有耐磨層；或所述活塞桿外表面和/或所述缸蓋內(nèi)孔表面設(shè)有耐磨層。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，還包括多個(gè)密封圈，所述多個(gè)密封圈平行設(shè)于所述活塞側(cè)面，或平行設(shè)于所述缸蓋內(nèi)孔表面。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述缸筒為碳纖維復(fù)合材料缸筒，所述活塞為碳纖維復(fù)合材料活塞，所述活塞桿為碳纖維復(fù)合材料活塞桿。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述碳纖維為強(qiáng)度多3800MPa的碳纖維。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，還包括緩沖裝置，所述緩沖裝置設(shè)于所述缸蓋內(nèi)表面。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述緩沖裝置為多個(gè)陣列設(shè)置的彈簧。
[0019]本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有如下有益效果:
[0020]1、通過對(duì)所述活塞和所述缸筒的改進(jìn)，或?qū)λ龌钊麠U和所述缸蓋內(nèi)孔的改進(jìn)，可防止所述活塞桿偏轉(zhuǎn)，保護(hù)撐靴不被損壞。
[0021]2、以上改進(jìn)從根本上解決了所述活塞桿偏轉(zhuǎn)的問題，提高了工作效率。
[0022]3、因無需人工操作，故還可以增加設(shè)備的安全性。
[0023]4、不改變活塞和與其配合的缸筒內(nèi)腔的形狀，使密封圈不致造成應(yīng)力集中，不影響密封性能。
[0024]5、簡(jiǎn)化了制造工藝，降低了制造成本。
[0025]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0027]圖1是本發(fā)明提供的液壓缸的剖視圖；
[0028]圖2是橫截面為橢圓形的活塞桿的液壓缸的A-A視圖；
[0029]圖3是橫截面為長圓形的活塞桿的液壓缸的A-A視圖；
[0030]