[发明专利]一种带内反馈节流器的大承载静压球头铰链机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种带内反馈节流器的大承载静压球头铰链机构，属于机械设计领域。

背景技术

球头铰链是一种将端部为球头的杆件包围在球窝中的机构，球头与球窝之间为面接触，两者之间接触面积越大，接触比压越小，球头铰链机构的工作寿命越长。然而，随着制造装备向着大型化、重载化、高速化的发展趋势，此种球头铰链机构在重载和高频摆动下，球头和球窝之间将产生的较大的滑动摩擦力，发热量大，导致球头和球窝之间摩擦损耗加剧，甚至于出现两者相互咬合，大幅缩短了工作寿命。为了降低球头和球窝之间的摩擦，出现在球窝和球头之间加入滚子的滚动球头铰链机构，但是滚动球头铰链机构的承载力偏小，抗冲击能力较低，不能满足重载工况的需求；近年来也有静压球头铰链的问世，但是均采用定压供油系统的节流方式，其单位面积承载能力较小，不能满足重载工况。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于重载和高频摆动工况的带内反馈节流器的大承载静压球头铰链机构，使得在重载和高频摆动工况，球头和球窝之间的磨损小，进而减小球头铰链机构的发热量，延长球头铰链机构的使用寿命。

技术方案：本发明提供了一种适用于重载、高频摆动的内反馈节流器的大承载静压球头铰链机构，该铰链机构包括：连杆、上球头座、球头、下球头座、小孔节流器、出油孔、回油槽、进油孔、节流器安装孔、上出油孔、上静压腔、上内反馈通路、下内反馈通路、下静压腔；其中，上球头座与下球头座相吻合形成一个中空的球头座，球头位于该球头座内，连杆与球头连接并穿过上球头座与外部连接，在下球头座内设有下静压腔；球头内设有两个节流器安装孔，节流器安装孔指向下静压腔，小孔节流器安装在节流器安装孔内。

上球头座的上端的中间设有上出油孔，上球头座的内部设有半个上球窝，上球窝内设有环形上静压腔，上球头座的内部设有上内反馈通路，上内反馈通路与上静压腔相连通。

下球头座安装在上球头座的下方，与上球头座相固连；下球头座的内部设有半个下球窝，下球窝内设有环形下静压腔，下球头座的内部设有下反馈通路，下反馈通路的一端与下封油面相连通，另一端与上内反馈通路相连通。

本发明的内反馈静压球形铰链，由进油孔内通入高压润滑油，润滑油流经小孔节流器，进入下球窝。一部分润滑油经回油槽和回油孔流出，另一部分润滑油流经下内反馈通路和上内反馈通路进入上静压腔。高压润滑油在上球窝内产生向下的力，在下球窝内产生向上的力，由于上球窝的润滑油是由下球窝内的润滑油流经下静压腔和下封油面，再进入上球窝的，因此下球窝内润滑油压力将大于上球窝内的润滑油压力，两者只差即为球形铰链所能提供的向上的承载力。

当球头承受向下的外部载荷时，球头将产生向下的位移，从而导致下封油面间隙减小，液阻增大，经小孔节流器进入下静压腔的润滑油压力将增大，而经下内反馈通路和上内反馈通路进入上静压腔的润滑油压力将减小，最终导致上球窝和下球窝内的压力差增大，即增大球形铰链的承载力。

有益效果：本发明提出的一种带内反馈节流器的大承载静压球头铰链具有承载能力特别大，而润滑油流量小、摩擦功耗低等优点。

附图说明

图1内反馈静压球头铰链机构示意图，

图2内反馈静压球头铰链机构反馈通路示意图，

图3润滑油油路示意图。

其中有：连杆1、上球头座2、球头3、下球头座4、小孔节流器5、出油孔6、回油槽7、进油孔8、节流器安装孔9、上出油孔10、上静压腔11、上内反馈通路12、下内反馈通路13、下封油面14、下静压腔15。

具体实施方式

本发明的铰链机构包括连杆、上球头座、球头、下球头座、小孔节流器、上内反馈通路以及下内反馈通路等。连杆和球头相固连，连杆内设有进油孔，球头内设有两个节流器安装孔，节流器安装孔指向下静压腔，并且进油孔和节流器安装孔相连通，小孔节流器安装在节流器安装孔内。上球头座的上端设有上出油孔，上球头座的内部设有半个上球窝，上球窝内设有环形上静压腔，上球头座的内部设有上内反馈通路，上内反馈通路与上静压腔相连通。下球头座安装在上球头座的下方，与上球头座相固连。下球头座的内部设有半个下球窝，下球窝内设有环形下静压腔，下球头座的内部设有下反馈通路，下反馈通路一端与下封油面相连通，另一端与上内反馈通路相连通。上球头座和下球头座的结合面位置设有环形回油槽，环形回油槽上设有若干个回油孔。