CN101852227A - 一种强力气缸 - Google Patents

Abstract

本发明一种强力气缸，包括：气缸本体，气缸本体包括上缸体和下缸体，上缸体内包括：具有活塞推杆结构的气动活塞体，在气动活塞体的活塞推杆结构上套有一环形活动活塞，压力挠性件，通气孔，固定设置在所述上缸体顶部的上盖，贯通所述上盖的第一压缩空气出口；下缸体内包括：具有外引出活塞杆结构的主轴体，主轴体与活动活塞之间充满有液压油液，下缸体还包括：固定设置在该下缸体底部底板，贯通该底板的第二压缩空气出口，所述主轴体的外引出活塞杆结构贯通该底板并与其摩擦滑动连接；采用该种结构的强力气缸，具有气体消耗量少、进度快、体积小、维护方便，而且制造成本低等优点。

Description

一种强力气缸

技术领域

本发明涉及机械增压装置技术领域，特别是指一种具有气压、液压结合转换增压结构的强力气缸。

背景技术

目前，在冲压、剪折、机械手等需要直线做功的机械应用领域，广泛采用机械式、液压式和气动式等动力输出形式，在通常采用油缸或气缸进行动力输出的增压装置中，采用油缸增压必须有一套液压控制系统来实现，虽然具有输出动力大，敏感性好，负荷变化和无级变速性能好的优点，但是缺点是构造复杂，制造成本和维修要求高，系统容易泄漏。采用气缸增压是由压缩空气和气动元件组成，虽然结构简单，维修方便，制造成本低，但是输出动力小，负荷变化和行程位置准确性差，特别是需要增大气缸直径才能提高输出动力，就会大大增加装置的体积；而结合气动和液压各自优点组合而成的气液增力系统则更具有广泛的应用前景（液压出力大，气压动作快）。目前，已在实际中应用的气液增力缸存在着一些缺陷：要么空行程无法自动转换成力行程，要么通过复杂的气动、电动等回路进行转换。

中国发明专利公开号 CN2769581，公开日：2006年4月05日，发明名称：气液增压缸；公开了一种一种气液增压缸，由前部气缸[6]与后部气缸[7]通过中部液压腔[26]轴向串接构成；前部气缸[6]内有一工作活塞[4]，该工作活塞[4]向前引出一伸出缸体的顶 杆[5]，向后引出一液压塞[8]至中部液压腔[26]，工作活塞[4]与缸体形成前后两个气室，两个气室分别设有一压缩空气接口； 后部气缸[7]内有一气动活塞[1]，气动活塞[1]向前引出一增压杆[2]至中部 液压腔[26]，该增压杆[2]上套有一隔离活塞[3]，隔离活塞[3]与上述液压塞[8] 之间为中部液压腔[26]，该液压腔分为前部的高压油腔[17]和后部的低压油腔[18]两部分，两部分通过中间的增压口[19]连通，增压口[19]设在增压杆[2]前方，并与增压杆[2]前进时密封配合；气动活塞[1]后端与缸体形成一增压气室 [14]，增压气室[14]设有压缩空气接口[15]，该压缩空气接口[15]经压力控制阀[30]与上述前部气缸[6]的后气室[28]的压缩空气接口连接；其特征在于：气 动活塞[1]与隔离活塞[3]之间为一气弹簧[29]结构，该气弹簧[29]结构由气动活塞[1]、隔离活塞[3]与缸体形成的气室构成，该气室上设有一个进气口和一 个出气口，进气口经压力控制阀[12]与压缩空气源连接，出气口经溢流阀[13] 与大气相通。该种结构的气液增压缸虽然可以在一定程度上解决上述问题，但其结构仍显得比较复杂，成本较高不适应广泛的工业化生产。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的即在于提供一种结构简单、性能稳定适于工业化生产的强力气缸。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明一种强力气缸，主要包括：具有中空结构的气缸本体，该气缸本体包括彼此通过横断面相连接具有密封壳体的上缸体2和下缸体8，

其中，上缸体2内包括：具有活塞推杆结构的气动活塞体3，在气动活塞体3的活塞推杆结构上套有一环形活动活塞5，在活动活塞5与气动活塞体3之间设置有压力挠性件4，在载有压力挠性件4的空间的缸壁上安有与大气连通的通气孔，固定设置在所述上缸体2顶部的上盖1，贯通所述上盖1的第一压缩空气出口A，所述环形活动活塞5与活塞推杆摩擦活动连接；

下缸体8内包括：与该下缸体8壳体密封活动连接的、具有外引出活塞杆结构的主轴体6，在该主轴体与活动活塞5之间充满有液压油液，所述主轴体6设置有与所述气动活塞体3的活塞推杆密封配合的活塞推杆槽；该下缸体8还包括：固定设置在该下缸体8底部、限制所述主轴体6相对行程的底板9，贯通该底板9的第二压缩空气出口B，所述主轴体6的外引出活塞杆结构贯通该底板9并与其摩擦滑动连接。

采用该种结构的强力气缸，具有气体消耗量少、进度快、体积小、维护方便，而且制造成本低等优点。本装置之所以气体消耗量少，是由于它一方面取消了所有“无用”气体空间，另一方面，活动活塞的驱动力是压力挠性件，而不是气体，这一点上也是提高工作速度的原因。因为通过压力弹簧作用于液压油空间内的预压力，有利于工作活塞在气动下的快速冲程，缩短了每一次冲程的间隔时间。由于压力挠性件不受气体压力的作用，液压油的压力始终很高。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明一种强力气缸一种实施方式的轴向剖视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1本发明一种强力气缸，主要包括：具有中空结构的气缸本体，该气缸本体包括彼此通过横断面相连接具有密封壳体的上缸体2和下缸体8，

其中，上缸体2内包括：具有活塞推杆结构的气动活塞体3，在气动活塞体3的活塞推杆结构上套有一环形活动活塞5，在活动活塞5与气动活塞体3之间设置有压力挠性件4，在载有压力挠性件4的空间的缸壁上安有与大气连通的通气孔（未图示），固定设置在所述上缸体2顶部的上盖1，贯通所述上盖1的第一压缩空气出口A，所述环形活动活塞5与活塞推杆摩擦活动连接；

下缸体8内包括：与该下缸体8壳体密封活动连接的、具有外引出活塞杆结构的主轴体6，在该主轴体与活动活塞5之间充满有液压油液，所述主轴体6设置有与所述气动活塞体3的活塞推杆密封配合的活塞推杆槽；该下缸体8还包括：固定设置在该下缸体8底部、限制所述主轴体6相对行程的底板9，贯通该底板9的第二压缩空气出口B，所述主轴体6的外引出活塞杆结构贯通该底板9并与其摩擦滑动连接。

采用该种结构的强力气缸，具有气体消耗量少、进度快、体积小、维护方便，而且制造成本低等优点。本装置之所以气体消耗量少，是由于它一方面取消了所有“无用”气体空间，另一方面，活动活塞的驱动力是压力挠性件，而不是气体，这一点上也是提高工作速度的原因。因为通过压力弹簧作用于液压油空间内的预压力，有利于工作活塞在气动下的快速冲程，缩短了每一次冲程的间隔时间。由于压力挠性件不受气体压力的作用，液压油的压力始终很高。

所述主轴体6内包括有一个隔离高低压油液的密封件（未图示），该密封件下部径向设有开孔。

在本具体实施方式中，所述的下缸体8内还包括与所述下缸体8壳体密封配合的法兰7，其上开有加油孔（未图示）和测压孔（未图示）。

在本具体实施方式中，该种强力气缸还包括：设置在所述通气孔上的消声器10，通过设置通气孔使得上缸体和大气相通，避免产生高气压而降低装置整体出力的方式，通过设置消声器10可避免设备运行过程中产生的异响。

 在本具体实施方式中，该种强力气缸还包括：设置在下缸体对应主轴体6位置的侧排导孔（未图示），通过设置侧排导孔可以将该结构强力气缸长时间运行可能产生的气体和油的渗漏向外导出。

 在本具体实施方式中，所述通气孔上设置有一过滤器（未图示），通过设置过滤器可以减少气体流通中的阻力，并避免尘土及有害物质的侵入。

在本具体实施方式中，在本体实施方式中压力挠性件4采用机械式弹簧，当然也可以采用认可悉知的其他可以达成此功能的结构，如可以采用为一气弹簧结构（未图示），该气弹簧结构由气动活塞、隔离活塞与缸体形成的气室构成，该气室上设有一个进气口和一 个出气口，进气口经压力控制阀与压缩空气源连接，出气口经溢流阀与大气相通。

在本具体实施方式中，在缸体上设置有一监视液压油储量的油量监视器（未图示）。

本发明工作时，压缩空气从第一压缩空气出口A口通过上盖1，进入上缸筒2，进而推动活塞体3、弹簧4和活动活塞5，挤压液压油液，当弹簧的弹力足以克服总摩擦阻力时，活塞体3与活动活塞5之间不发生相对运动，故可推动主轴体6向下运动，完成空行程。

在空行程过程中，若主轴体6遇到工件等强大阻力，弹簧的弹力已不能克服这种阻力，活塞体3在压缩空气的作用力下压缩弹簧4，并与活动活塞5发生相对运动，活塞杆进入主轴体6内，并封住其内密封，随着活塞杆的继续运动，所产生的高压油作用于法兰7和主轴体6之间，形成强大的压力并由主轴对外输出，完成力行程。

在力行程进程中，缸体对工件做功，完成加工过程。此时压缩空气从A口撤除，改从B口从底板9进入下缸筒8，并推动主轴体6向上运动，从而完成返回行程。

重复上述的空行程、力行程、返回行程的过程，即可完成缸的做功过程。

作为实例，这里将给出某一装置在运行过程中得出的重要技术数据：

气体压力6个大气压。

快速冲程力430公斤

工作冲程力10000公斤

返回冲程力780公斤

总行程100毫米

工作行程（力行程）6毫米

频率40次／分钟

结构长度760毫米

每个冲程需1.8升压缩气体，相当于吸入10.8升的空气，这种最佳力的比例关系，特别适用于冲压过程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种强力气缸，主要包括：具有中空结构的气缸本体，该气缸本体包括彼此通过横断面相连接具有密封壳体的上缸体和下缸体，

其特征在于，所述上缸体内包括：具有活塞推杆结构的气动活塞体，在气动活塞体的活塞推杆结构上套有一环形活动活塞，在活动活塞与气动活塞体之间设置有压力挠性件，在载有压力挠性件的空间的缸壁上安有与大气连通的通气孔，固定设置在所述上缸体顶部的上盖，贯通所述上盖的第一压缩空气出口，所述环形活动活塞与活塞推杆摩擦活动连接；

所述下缸体内包括：与该下缸体壳体密封活动连接的、具有外引出活塞杆结构的主轴体，在该主轴体与活动活塞之间充满有液压油液，所述主轴体设置有与所述气动活塞体的活塞推杆密封配合的活塞推杆槽；该下缸体还包括：固定设置在该下缸体底部、限制所述主轴体相对行程的底板，贯通该底板的第二压缩空气出口，所述主轴体的外引出活塞杆结构贯通该底板并与其摩擦滑动连接。

2.如权利要求1所述的强力气缸，其特征在于：所述主轴体内包括有一个隔离高低压油液的密封件，该密封件下部径向设有开孔。

3.如权利要求2所述的强力气缸，其特征在于：所述的下缸体内还包括与所述下缸体壳体密封配合的法兰，其上开有加油孔和测压孔。

4.如权利要求3所述的强力气缸，其特征在于：该种强力气缸还包括：设置在所述通气孔上的消声器。

5.如权利要求4所述的强力气缸，其特征在于：所述通气孔上设置有一过滤器。

6.如权利要求5所述的强力气缸，其特征在于：在所述气缸缸体上设置有一监视液压油储量的油量监视器。