CN101614227B - 气液增力机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气液增力机构，它包括一个工作压力缸和一个用于给工作压力缸施加推力的气液增力器，工作压力缸具有第一储油腔、输出腔以及位于第一储油腔与输出腔之间的工作活塞杆，气液增力器具有第二储油腔、储气腔以及位于第二储油腔与储气腔之间的增力活塞杆，第一储油腔与第二储油腔之间设置有第一通道，第一通道内设置有一用于控制液压油流动速度的节流阀，第一储油腔与第二储油腔之间还设置有第二通道，第二通道内设置有一用于控制第二通道开启或关闭的电磁换向阀。本发明解决了现有技术中的问题，提供了一种结构简单实用、运行连贯、稳定可靠的气液增力机构。

Description

气液增力机构

技术领域

本发明涉及一种气液增力机构，尤其涉及一种用于冲压设备的气液增力机构。

背景技术

目前，在冲压设备中有一种设置是气液增力缸，气液增力缸主要是由一个工作缸和一个气液增力器组成，可以给冲压设备提供较大而且持续的冲击力，在配备了气液增力缸后，冲压设备外观结构得到减小，便于任意角度位置安装；内部结构采用液压油与压缩空气隔离的设计，配置上专用气路及控制阀保证了工作缸活塞杆接触工作件后自动启动力行程，并具备快进力及返程力小，行程速度快，力行程力大等功能。

但现有技术下，这种气液增力缸仍然存在着共同的缺陷：在进程与返程运动中，气体的压缩与释放在缸内产生的冲击速度很快，由于气体与液体流动性、可压缩性的差异悬殊，形成由压缩空气驱动的高压油来不及补充，所以油压快速下降，油压将不足以继续驱动工作活塞前行，即停止前行，这时需等待压缩空气再次升压继续推动油压升高再次产生新的力行程。如此停顿、升压、前行往复发生，造成气液增力机构在较长力行程压装工作时出现一快一慢地爬行现象，不能有效连贯的运行，严重时变成一次次的冲击前行，阻力变化较大，所以造成压力极不稳定，最终导致冲压产品存在质量问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷不足，本发明提供一种结构简单实用、运行连贯、稳定可靠的气液增力机构。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种气液增力机构，它包括一个工作压力缸和一个用于给所述的工作压力缸施加推力的气液增力器，所述的工作压力缸具有用于容纳液压油的第一储油腔、输出腔以及位于所述的第一储油腔与输出腔之间的工作活塞杆，所述的气液增力器具有用于容纳液压油的第二储油腔、与气源相连通的储气腔以及位于所述的第二储油腔与储气腔之间的增力活塞杆，所述的第一储油腔与所述的第二储油腔之间设置有第一通道，所述的第一通道内设置有一用于控制液压油流动速度的节流阀，所述的第一储油腔与所述的第二储油腔之间还设置有第二通道，所述的第二通道内设置有一用于控制所述的第二通道开启或关闭的电磁换向阀。

作为本发明进一步改进，所述的第一储油腔与第二储油腔之间设置有一法兰盖。

作为本发明更进一步改进，所述的第一通道开设在所述的法兰盖内部，所述的第二通道为设置在所述的法兰盖上的管体。

作为本发明更进一步改进，所述的第二通道开设在所述的法兰盖内部，所述的第一通道为设置在所述的法兰盖上的管体。

作为本发明更进一步改进，所述的第一通道与第二通道均为设置在所述的法兰盖上的管体。

作为本发明更进一步改进，所述的第一通道与第二通道均开设在所述的法兰盖内部。

作为本发明进一步改进，所述的气液增力器与所述的工作压力缸重叠设置并且一体固定，外观结构形式短小，便于任意角度位置安装。

作为本发明进一步改进，所述的气液增力器与所述的工作压力缸分体设置，可以通过软连接等外部连接方式连接，管路可以任意调整长短，可以适应复杂动态环境。

作为本发明进一步改进，所述的增力活塞杆的一端滑动连接有第一活塞盖，另一端固定设置有一第二活塞盖，所述的第一活塞盖位于所述的第二储油腔内，所述的第二活塞盖位于所述的储气腔内，所述的第一活塞盖与第二活塞盖之间还设置有弹簧，当所述的第一活塞盖在所述的第二储油腔内达到最大行程时，所述的活塞杆穿过所述的第一活塞盖插入所述的第一通道内，从而给工作活塞提供一个推动工作活塞继续向前运动的推力。

作为本发明更进一步改进，所述的第一通道与所述的活塞杆相配合的内壁上还设置有密封套，限制了所述的活塞杆的运动范围，保证了密封性。

由于采用了上述技术方案，使得本发明具有以下优点：1、由于在第一通道内设置了节流阀，使高压油的流速减慢，从而可以持续对工作活塞进行推动，使工作活塞运行连贯；2、在工作活塞运行连贯后，仅需克服滑动摩擦力，不需在动摩擦力和静摩擦力之间进行切换，使工作活塞受力均匀，产品更加稳定可靠，保证了产品的质量。

附图说明

附图1为本发明气液增力机构的实施例一的主剖视图；

附图2为本发明气液增力机构的实施例二的主剖视图；

附图3为本发明气液增力机构的实施例二另一种构造的主剖视图；

附图4为本发明气液增力机构的实施例一的左视图；

附图5、6、7为本发明气液增力机构的实施例一其它构造的左视图；

附图8、9为本发明气液增力机构的实施例二的其它构造的左视图；

附图10为本发明气液增力机构的实施例三的法兰盖的主剖视图；

附图11为附图10中沿A-A的剖视图。

其中：1、进气孔；2、工作活塞杆；3、工作压力缸；4、第一储油腔；5、法兰盖；6、电磁换向阀；7、节流阀；8、第二通道；9、密封套；10、第一通道；11、密封环；12、第二储油腔；13、第一活塞盖；14、气液增力器；15、弹簧；16、增力活塞杆；17、第二活塞盖。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例一

参见附图1和附图4，一种气液增力机构，它包括工作压力缸3和固定设置在工作压力缸3上的用于给工作压力缸3施加推力的气液增力器14，气液增力器14与工作压力缸3一体固定。工作压力缸3具有第一储油腔4、输出腔以及位于第一储油腔4与输出腔之间的工作活塞杆2，输出腔内的压力恒定，工作活塞杆2输出冲压力；气液增力器14具有第二储油腔12、储气腔以及位于第二储油腔12与储气腔之间的增力活塞杆16，储气腔上具有一个进气孔1，该进气孔1与高压气源相连接，增力活塞杆16的一端滑动设置有第一活塞盖13、另一端固定设置有第二活塞盖17，第一活塞盖13与第二活塞盖17之间设置有弹簧15，第一活塞盖13位于第二储油腔12内，第二活塞盖17位于储气腔内。

第一储油腔4与第二储油腔12之间设置有一法兰盖5，法兰盖5内部开设有用于连通第一储油腔4与第二储油腔12的第一通道10，第一通道10内设置有一用于控制液压油流动速度的节流阀7，这样的油路设计目的是使气液增力缸在力行程状态时进入工作活塞的高压油腔产生恒定的供油量，当阻力突然减小，工作活塞不会突然往前冲；法兰盖5上还设置有用于连通第一储油腔4与第二储油腔12的第二通道8，第二通道8为金属管体，第二通道8内设置有一用于控制第二通道8开启或关闭的电磁换向阀6；当第一活塞盖13与第二储油腔12的腔壁相接触时，增力活塞杆16可插入第一通道10内，第一通道10与活塞杆16相配合的内壁上还设置有密封套9。

当高压空气由进气孔1进入时，电磁换向阀处于开启状态，随着气压的增大而推动增力活塞杆16以及第一活塞盖13、第二活塞盖17向左侧运动，第二储油腔12内的液压油快速通过第二通道8进入第一储油腔4，从而推动工作活塞2快速运动；当工作活塞2下行过程中接触工件遇到阻力时，由控制电路给一个传感信号将电磁换向阀6切换到截止关闭状态，这时高压油只能通过第一通道10以及节流阀7进入第一储油腔4而进行平稳的力行程，因为相比而言，气体压缩性较好，遇阻力时产生压缩，当阻力减少或消失产生快速释放，而液压油压缩性与流动性不如气体，其流量、流速取决与截面积的流量及推动流体的压力，所以在节流阀7的前端始终保持足以驱动工作活塞杆2所需的油压，并且稳定地进入高压油腔，就能得到保持稳定的压力速度，也就解决了停顿、升压、前行好象爬行、冲击的现象。

在进行返程状态时，当增力活塞杆16缩出密封套9后，这时工作活塞杆2所在的第一储油腔4会产生负压而活塞不能快速下行，为了使工作活塞杆2快速下行达到力行程起始点，电磁换向阀6又由控制电路传感信号切换到通路状态，液压油能迅速流回第二储油腔12，同时通过电传感信号使电磁换向阀等待重复下一次的冲压工作。

上述的整体油路方案措施保证了长距离力行程的稳定性，也保证了快进行程及返程的油路流动通畅，在上述实施方式中，节流阀7与第二通道8可以有多种设置方式，请参见附图5、附图6和附图7，为本实施例的几种简单的变化，以适应于多种复杂的场合。

实施例二

参见附图2和附图8，本实施例与实施例一区别在于第一通道10与第二通道8均为设置在法兰盖5上的管体，这时可以将第一通道10与第二通道8设置在法兰盖5的外部任意位置，这种方式的优点是第一通道10与第二通道8均处于气缸的外部，节流阀7与电磁换向阀6也处于气缸的外部，任何一个部件出现问题均可方便的进行更换；本领域的技术人员也可看出，本实施例同样可以为附图9所示的构造作为等效变换。

参见附图3所示，由于采用了第一通道10与第二通道8均外置的方式，因此使得本气液增力机构可以设置为分体式，从而可以通过软连接等外部连接方式连接，管路可以任意调整长短，可以适应复杂动态环境。

实施例三

参见附图10和附图11，为实施例三的法兰盖5的主剖视图，在本实施例中第一通道10与第二通道8均开设在法兰盖5内部，机构设计紧密，可以极大地减小气液增力机构的体积。

通过上述的实施方式，不难看出本发明是一种结构简单实用、运行连贯、稳定可靠的气液增力机构。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，诸如将第二通道开设在法兰盖内部而第一通道为设置在法兰盖上的管体，或者第一通道和第二通道开设的位置的变化等，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种气液增力机构，它包括一个工作压力缸(3)和一个用于给所述的工作压力缸(3)施加推力的气液増力器(14)，所述的工作压力缸(3)具有用于容纳液压油的第一储油腔(4)、输出腔以及位于所述的第一储油腔(4)与输出腔之间的工作活塞杆(2)，所述的气液増力器(14)具有用于容纳液压油的第二储油腔(12)、与气源相连通的储气腔以及位于所述的第二储油腔(12)与储气腔之间的增力活塞杆(16)，其特征在于：所述的第一储油腔(4)与所述的第二储油腔(12)之间设置有第一通道(10)，所述的第一通道(10)内设置有一用于控制液压油流动速度的节流阀(7)，所述的第一储油腔(4)与所述的第二储油腔(12)之间还设置有第二通道(8)，所述的第二通道(8)内设置有一用于控制所述的第二通道(8)开启或关闭的电磁换向阀(6)。

2.根据权利要求1所述的气液增力机构，其特征在于：所述的第一储油腔(4)与第二储油腔(12)之间设置有一法兰盖(5)。

3.根据权利要求2所述的气液增力机构，其特征在于：所述的第一通道(10)开设在所述的法兰盖(5)内部，所述的第二通道(8)为设置在所述的法兰盖(5)上的管体。

4.根据权利要求2所述的气液增力机构，其特征在于：所述的第二通道(8)开设在所述的法兰盖(5)内部，所述的第一通道(10)为设置在所述的法兰盖(5)上的管体。

5.根据权利要求2所述的气液增力机构，其特征在于：所述的第一通道(10)与第二通道(8)均为设置在所述的法兰盖(5)上的管体。

6.根据权利要求2所述的气液增力机构，其特征在于：所述的第一通道(10)与第二通道(8)均开设在所述的法兰盖(5)内部。

7.根据权利要求1所述的气液增力机构，其特征在于：所述的气液増力器(14)与所述的工作压力缸(3)重叠设置并且一体固定。

8.根据权利要求1所述的气液增力机构，其特征在于：所述的气液増力器(14)与所述的工作压力缸(3)分体设置。

9.根据权利要求1所述的气液增力机构，其特征在于：所述的增力活塞杆(16)的一端滑动连接有第一活塞盖(13)，另一端固定设置有一第二活塞盖(17)，所述的第一活塞盖(13)位于所述的第二储油腔(12)内，所述的第二活塞盖(17)位于所述的储气腔内，所述的第一活塞盖(13)与第二活塞盖(17)之间还设置有弹簧(15)，当所述的第一活塞盖(13)在所述的第二储油腔(12)内达到最大行程时，所述的增力活塞杆(16)穿过所述的第一活塞盖(13)插入所述的第一通道(10)内。

10.根据权利要求9所述的气液增力机构，其特征在于：所述的第一通道(10)与所述的增力活塞杆(16)相配合的内壁上还设置有一密封套(9)。

Images