CN103727096B - 用于可变行程气缸的高精度制动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于可变行程气缸的高精度制动器，特别适用于活塞杆直径大、位置精度要求高的可变行程气缸。一种用于可变行程气缸的高精度制动器，其特征在于：该制动器主要由一个制动缸缸体、一个筒形的气囊和多个横截面为扇形的传动块组成；所述气囊位于制动缸缸体内，并且紧贴其内壁；所述多个传动块以气囊的圆心为定点旋转对称布置在气囊内侧，所述每个传动块的外侧紧贴气囊，传动块的内侧设有制动片，每两个相邻的传动块之间都设有被压缩的弹簧；所述制动缸缸体上设有一个用于向气囊内进排气的进排气口，所述制动缸缸体的上下两端分别设有法兰上端盖和法兰下端盖。该制动器结构简单、精度高，特别是可以适用缸径在200mm以上的气缸。

Description

用于可变行程气缸的高精度制动器

技术领域

本发明涉及一种用于可变行程气缸的高精度制动器，特别适用于活塞杆直径大（即缸径大）、位置精度要求高的可变行程气缸。

背景技术

气缸的工作介质具有可压缩性，使气缸很难准确的停在行程中的任意位置，定位精度低。因此，在气缸的选用上，我们通常将所需极限位置作为气缸行程的选择依据；或者机构本身具有极限位置，将机构的极限范围作为气缸行程的选择依据。上述两种情况，气缸的工作极限位置均为两个。

对于需要执行机构实现多工作位，甚至在气缸行程内任意位置均可为工作位（无级可调）的情况时，普通的气缸将无法满足要求。为满足工程需要，国内外气缸生产厂家开发了多种制动器，制动器可以在任意位置长时间地夹紧活塞杆。从而实现了气缸多工作位的要求。

制动器实质上是在气缸有杆腔一侧串联一个制动器气缸，制动器气缸内的制动机构通过松开和夹紧活塞杆来实现的，主要依靠弹簧制动。

现今，制动器的结构和工作过程主要有两种型式：1）制动：制动弹簧→摇杆→压紧制动环；松开：松开气缸→摇杆→松开制动环。2）制动：制动弹簧→楔形块→摇杆→压紧制动环；松开：松开气缸→楔形块→摇杆→松开制动环。这两种型式的制动器，其内部结构主要包含有弹簧、楔形块、摇杆、制动环、松开气缸等，内部零部件多，结构复杂；内部有弹簧、楔形块、摇杆时，制动器的轴向尺寸和径向尺寸大，受此限制制动器都只适用于气缸直径200mm以下，最大未见超过250mm。现有制动器为满足制动响应快的要求，制动环与活塞杆的间隙较小，因此内部各零件的加工精度、安装精度要求高；内部制动机构零部件多，因此制动气缸的停止精度较低、超程误差较大，特别是气缸速度大时停止精度和超程误差限制了制动气缸的应用范围。

上述两种形式、适用缸径200mm以下的制动器，多已系列化，可以直接选用。而缸径200mm以上的制动器，由于上述的诸多限制条件，实现起来比较困难。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于可变行程气缸的高精度制动器，该制动器结构简单、精度高，特别是可以适用缸径在200mm以上的气缸。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于可变行程气缸的高精度制动器，其特征在于：该制动器主要由一个制动缸缸体、一个筒形的气囊和多个横截面为扇形的传动块组成；所述气囊位于制动缸缸体内，并且紧贴其内壁；所述多个传动块以气囊的圆心为定点旋转对称布置在气囊内侧，所述每个传动块的外侧紧贴气囊，传动块的内侧设有制动片，每两个相邻的传动块之间都设有被压缩的弹簧；所述制动缸缸体上设有一个用于向气囊内进排气的进排气口，所述制动缸缸体的上下两端分别设有法兰上端盖和法兰下端盖。

所述气囊主要包括一层筒形的柔性内壁，所述柔性内壁密封连接在制动缸缸体的内壁上，所述柔性内壁与制动缸缸体共同构成一个气囊充气腔；所述进排气口上设有内螺纹。

所述柔性内壁具有弹性。

所述气囊为一个独立完整的弹性气囊，其外壁粘贴在制动缸缸体的内壁上，该弹性气囊的充气口穿在进排气口内。

所述传动块内侧沿轴向设有多个横截面为U型的槽，每个槽内都镶嵌有制动片。

所述传动块有四个，每个传动块的内侧设有两个横截面为U型的槽，每个槽内都镶嵌有制动片。

所述传动块为硬质塑料制成。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的内部结构简单，仅有气囊、弹簧、传动块和制动片（加工制造精度容易保证，可以非标定制），而且响应快、精度高；由于结构简单，因此对内部各零件的加工精度、安装精度要求不高，轴向、径向尺寸也小，所以可以特别适用于缸径在200mm以上(即气缸活塞直径大，活塞杆直径也大)的气缸，方便布置；

2、本发明因为制动片镶嵌在传动块上，所以制动片磨损后方便更换，检修更换都方便快捷；

3、本发明气囊外侧与制动缸缸体贴合，内侧与传动块贴合，结构刚度高，制动力大，可靠性高；

4、本发明中传动块采用硬质塑料制成，可以减轻重量，还可以避免划伤气囊；

5、本发明成本低，因为部件少；其内部没有活塞及其密封件、楔形块、摇杆等精度要求高的零部件，且其内部零部件数量少，结构简单，精度要求低易保证；

6、本发明制动片在活塞杆周围均匀布置，制动力分布均匀，制动可靠性高。

附图说明

图1为本发明的俯视示意图（即俯视内部结构示意图）。

图2为本发明侧面半剖示意图（即侧面内部结构示意图）。

图中：1-活塞杆；2-制动缸缸体；3-气囊；4-弹簧；5-传动块；6-制动片；7-法兰上端盖；8-法兰下端盖；9-进排气口；10-气缸；11-连接板。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明（如图1和2）。

一种用于可变行程气缸的高精度制动器，该制动器主要由一个制动缸缸体2、一个筒形的气囊3和多个横截面为扇形的传动块5组成；所述气囊3位于制动缸缸体2内，并且紧贴其内壁；所述多个传动块5以气囊3的圆心为定点旋转对称布置在气囊3内侧（多个传动块5围绕着活塞杆1分布），所述每个传动块5的外侧紧贴气囊3，传动块5的内侧设有制动片6（接近活塞杆1的一侧），每两个相邻的传动块5之间都设有被压缩的弹簧3；所述制动缸缸体2上设有一个用于向气囊3内进排气（即指向气囊3内充气或者气囊3向外排气）的进排气口9，所述制动缸缸体2的上下两端分别设有法兰上端盖7和法兰下端盖8（所述法兰上端盖7和法兰下端盖8的中心处都设有一个用于活塞杆1穿过的孔）。

所述气囊3主要包括一层筒形的柔性内壁，所述柔性内壁密封连接在制动缸缸体2的内壁上（即柔性内壁的上下两端分别与制动缸缸体2的上下两端密封连接），所述柔性内壁与制动缸缸体2共同构成一个气囊充气腔；所述进排气口9上设有内螺纹（外部充气设备与该内螺纹匹配连接，并且直接朝进排气口9内充气）。

所述柔性内壁具有弹性。

所述气囊3为一个独立完整的弹性气囊，其外壁粘贴在制动缸缸体2的内壁上（该弹性气囊的内壁与传动块5贴合），该弹性气囊的充气口穿在进排气口9内（并且与外部的充气设备连接）。

所述传动块5内侧沿轴向设有多个横截面为U型的槽，每个槽内都镶嵌有制动片6。

所述传动块5有四个，每个传动块5的内侧设有两个横截面为U型的槽，每个槽内都镶嵌有制动片6。

所述传动块5为硬质塑料制成。

本发明的工作过程：

（1）该制动器的安装：在气缸10本体前端端盖上安装一块连接板11，制动缸缸体2通过法兰上端盖7与连接板11螺栓连接，活塞杆1穿过该制动器；

（2）该制动器的制动：当需要制动时，通过进排气口9向气囊3内充气，气囊3胀大抵着所有传动块5压缩弹簧4向活塞杆1移动，直至所有制动片6抱紧活塞杆1制动；

（3）该制动器的松开：当需要松开时，外部充气设备由进气切换至排气，弹簧4回弹（即弹簧4复位）将所有传动块5撑开回压气囊3排气（且气囊3本身弹性回复），最后制动片6脱离活塞杆1，活塞杆1再次开始运动。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案，都应该落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于可变行程气缸的高精度制动器，其特征在于：该制动器主要由一个制动缸缸体（2）、一个筒形的气囊（3）和多个横截面为扇形的传动块（5）组成；所述气囊（3）位于制动缸缸体（2）内，并且紧贴其内壁；所述多个传动块（5）以气囊（3）的轴线为中心，呈环形阵列均匀布置在气囊（3）内侧，所述每个传动块（5）的外侧紧贴气囊（3），传动块（5）的内侧设有制动片（6），每两个相邻的传动块（5）之间都设有被压缩的弹簧（3）；所述制动缸缸体（2）上设有一个用于向气囊（3）内冲排气的进排气口（9），所述制动缸缸体（2）的上下两端分别设有法兰上端盖（7）和法兰下端盖（8）。

2.根据权利要求1所述的用于可变行程气缸的高精度制动器，其特征在于：所述气囊（3）主要包括一层筒形的柔性内壁，所述柔性内壁密封连接在制动缸缸体（2）的内壁上，所述柔性内壁与制动缸缸体（2）共同构成一个气囊充气腔；所述进排气口（9）上设有内螺纹。

3.根据权利要求2所述的用于可变行程气缸的高精度制动器，其特征在于：所述柔性内壁具有弹性。

4.根据权利要求1所述的用于可变行程气缸的高精度制动器，其特征在于：所述气囊（3）为一个独立完整的弹性气囊，其外壁粘贴在制动缸缸体（2）的内壁上，该弹性气囊的充气口穿在进排气口（9）内。

5.根据权利要求1所述的用于可变行程气缸的高精度制动器，其特征在于：所述传动块（5）内侧沿径向设有多个横截面为U型的槽，每个槽内都镶嵌有制动片（6）。

6.根据权利要求5所述的用于可变行程气缸的高精度制动器，其特征在于：所述传动块（5）有四个，每个传动块（5）的内侧设有两个横截面为U型的槽，每个槽内都镶嵌有制动片（6）。

7.根据权利要求1所述的用于可变行程气缸的高精度制动器，其特征在于：所述传动块（5）为硬质塑料制成。