CN103939416A - 多级双作用往复缸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种往复缸装置，其具体涉及一种多级双作用往复缸装置。装置采用缸内复合缸设计，即外缸处于整个装置的最外层，外缸内轴的内部设置缸体，该轴即为中间缸，中间缸的内部布放中间缸，层层嵌套，最终以一个中间轴为顶端。本装置通过两个方向的压力输入输出，实现在密集空间环境条件下为机器人提供高负载和长距离的推作用和拉作用。

Description

多级双作用往复缸装置

技术领域

本发明涉及一种往复缸装置，其具体涉及一种多级双作用往复缸装置。 

背景技术

目前工业往复缸主要用于推动作或拉动作，由液压缸和气缸组成，往复缸结构简单、成本低廉、作用力大被广泛应用于工业系统中，然而由于长期应用需求比较简单，往复缸技术革新较慢。 

工业机器人要求设备集成度高、体积小，活动方式灵活；普通缸一般在高负荷、高承载力的情况下难于胜任应用需求，机器人的应用发展需要基础应用技术的提升，其中结构组成和传动方式的提升首当其冲。 

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提出一种全新的多级双作用往复缸装置，本装置通过两个方向的压力输入输出，实现在密集空间环境条件下为机器人提供高负载和长距离的推作用和拉作用。 

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案。 

整个装置由28个功能部件组成，即外缸、L型封堵头、中间缸、活塞、中间轴、外接法兰盘、流体压力介质作用腔进油孔、外缸壁、缸底、流体压力介质反作用腔进油孔、密封圈、防尘圈、紧固螺纹、卡簧圈、Z型流体压力介质导流体、中间轴轴体、轴孔、导向轴、导向圈、流体压力介质作用腔作用面、流体压力介质反作用腔作用止推面、流体压力介质反作用腔作用面、流体压力介质作用腔作用止推面、流体压力介质作用腔、流体压力介质反作用腔、上行流体压力介质孔、下行流体压力介质孔和导通流体压力介质通道等。 

装置采用缸内复合缸设计，即外缸处于整个装置的最外层，外缸内轴的内部设置缸体，该轴即为中间缸，中间缸的内部布放中间缸，层层嵌套，最终以一个中间轴为顶端。 

中间缸和中间轴一端连接活塞，另外一端外壁作用面光滑无起伏且内部连接L型封堵头，活塞的作用是物理分割腔体，形成流体压力介质作用腔和流体压力介质反作用腔，同时，负责密封、滑动和支撑，进而通过流体压力介质作用腔和流体压力介质反作用腔内的流体压力介质压力变化及作用，实现对中间缸和中间轴进行推动作和拉动作，流体压力介质作用腔和流体压力介质反作用腔与相应的流体介质通道联通，当一组流体介质通道通和流体压力介质作用腔通过流体压力介质增压作用而增加腔体空间，那么，相对应的一组流体介质通道和流体压力介质反作用腔释放压力并释放流体压力介质以减少腔体空间，反之亦然，这样就实现了往复运动。 

L型封堵头的作用是避免缸内流体压力介质外泄同时提供对中间缸和中间轴的滑动和支撑。 

装置采用Z型流体压力介质导流体设计方案，就是在中间缸的缸壁中按照如下方案设置上行流体压力介质孔、下行流体压力介质孔和导通流体压力介质通道，即每个Z型流体压力介质导流体具备一个上行流体压力介质孔，一个下行流体压力介质孔，上行流体压力介质孔与下行流体压力介质孔分别平行设置在中间缸的两端，其中，下行流体压力介质孔通向中间缸的外壁，上行流体压力介质孔通向中间缸的内壁，上行流体压力介质孔与下行流体压力介质孔通过导通流体压力介质通道连通，使得中间缸缸内的与缸外的流体压力介质相互连通流动，上行流体压力介质孔与下行流体压力介质孔相对作用，当一个孔进流体压力介质那么另外一个孔出流体压力介质，反之亦然，导通流体压力介质通道垂直于上行流体压力介质孔和下行流体压力介质孔并完全嵌入到中间缸缸壁内部，其自身只能通过上行流体压力介质孔和下行流体压力介质孔与缸内和缸外连通；由于采用了Z型流体压力介质导流体设计，上行流体压力介质孔和下行流体压力介质孔在任何时候均处于与流体压力介质作用腔连通的状态，即中间缸和中间轴的往复运动所产生的流体压力介质作用腔和流体压力介质反作用腔的形态变化不会改变Z型流体压力介质导流体与流体压力介质作用腔的连通状态。 

流体压力介质作用腔进油孔和流体压力介质反作用腔进油孔设置于外缸，这样避免了多级双作用往复缸装置的过长的行程对布放流体介质管路拖拽的要求。 

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点： 

１、通过本发明，多级双作用往复缸装置实现了在安装空间要求苛刻的条件下使用，作用行程与安装长度形成倍数关系，作用行程的长度远远大于安装空间长度；

２、多级双作用往复缸装置可以实现重载条件下使用；

３、多级双作用往复缸装置可以实现往复作用的双作用。

附图说明

图1是本发明组合体的剖视图。 

图2是本发明的外缸系统剖视图。 

图3是本发明的L型封堵头系统剖视图。 

图4是本发明的中间缸系统剖。 

图5是本发明的活塞剖视图。 

图6是本发明的中间轴剖视图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。 

如图1、2、3、4、5、6所示，本发明是一种多级双作用往复缸装置，整个装置由２8个功能部件组成，即外缸1、L型封堵头2、中间缸3、活塞4、中间轴5、外接法兰盘6、流体压力介质作用腔进油孔7、外缸壁8、缸底9、流体压力介质反作用腔进油孔10、密封圈11、防尘圈12、紧固螺纹13、卡簧圈14、Z型流体压力介质导流体15、中间轴轴体16、轴孔17、导向轴18、导向圈19、流体压力介质作用腔作用面20、流体压力介质反作用腔作用止推面21、流体压力介质反作用腔作用面22、流体压力介质作用腔作用止推面23、流体压力介质作用腔24、流体压力介质反作用腔25、上行流体压力介质孔26、下行流体压力介质孔27和导通流体压力介质通道28等；其中，外缸1设置于整个缸体的外部，外缸1由外缸壁8和缸底9组成其上设置有流体压力介质作用腔进油孔7、流体压力介质反作用腔进油孔10、外接法兰盘6、密封圈11、防尘圈12、紧固螺纹13、卡簧圈14；L型封堵头2位于外缸1与中间缸3和中间缸3与中间轴5之间，L型封堵头2上设置有密封圈11、防尘圈12、紧固螺纹13、轴孔17、导向轴18、导向圈19；中间缸3上设置有活塞4、密封圈11、防尘圈12、紧固螺纹13、卡簧圈14、Z型流体压力介质导流体15；活塞4上设置有密封圈11、导向圈19、流体压力介质作用腔作用面20、流体压力介质反作用腔作用止推面21、流体压力介质反作用腔作用面22、流体压力介质作用腔作用止推面23；中间轴5上设置有活塞4、密封圈11、中间轴轴体16、导向圈19、流体压力介质反作用腔作用面22。 

如图1所示，装置采用缸内复合缸设计，即外缸1处于整个装置的最外层，外缸1内轴的内部设置缸体，该轴即为中间缸3，中间缸3的内部布放中间缸3，层层嵌套，最终以一个中间轴5为顶端。 

如图1、2、3、4、5所示，中间缸3和中间轴5一端连接活塞4，另外一端外壁作用面光滑无起伏且内部连接L型封堵头2，活塞4的作用是物理分割腔体，形成流体压力介质作用腔24和流体压力介质反作用腔25，同时，负责密封、滑动和支撑，进而通过流体压力介质作用腔24和流体压力介质反作用腔25内的流体压力介质压力变化及作用，实现对中间缸3和中间轴5进行推动作和拉动作，流体压力介质作用腔24和流体压力介质反作用腔25与相应的流体介质通道联通，当一组流体介质通道通和流体压力介质作用腔24通过流体压力介质增压作用而增加腔体空间，那么，相对应的一组流体介质通道和流体压力介质反作用腔25释放压力并释放流体压力介质以减少腔体空间，反之亦然，这样就实现了往复运动。 

如图1、3所示，L型封堵头2的作用是避免缸内流体压力介质外泄同时提供对中间缸3和中间轴5的滑动和支撑。 

如图1、4所示，装置采用Z型流体压力介质导流体15设计方案，就是在中间缸3的缸壁中按照如下方案设置上行流体压力介质孔26、下行流体压力介质孔27和导通流体压力介质通道28，即每个Z型流体压力介质导流体15具备一个上行流体压力介质孔26，一个下行流体压力介质孔27，上行流体压力介质孔26与下行流体压力介质孔27分别平行设置在中间缸3的两端，其中，下行流体压力介质孔27通向中间缸3的外壁，上行流体压力介质孔26通向中间缸3的内壁，上行流体压力介质孔26与下行流体压力介质孔27通过导通流体压力介质通道28连通，使得中间缸3缸内的与缸外的流体压力介质相互连通流动，上行流体压力介质孔26与下行流体压力介质孔27相对作用，当一个孔进流体压力介质那么另外一个孔出流体压力介质，反之亦然，导通流体压力介质通道28垂直于上行流体压力介质孔26和下行流体压力介质孔27并完全嵌入到中间缸3缸壁内部，其自身只能通过上行流体压力介质孔26和下行流体压力介质孔27与缸内和缸外连通；由于采用了Z型流体压力介质导流体15设计，上行流体压力介质孔26和下行流体压力介质孔27在任何时候均处于与流体压力介质作用腔24连通的状态，即中间缸3和中间轴5的往复运动所产生的流体压力介质作用腔24和流体压力介质反作用腔25的形态变化不会改变Z型流体压力介质导流体15与流体压力介质作用腔24的连通状态。 

如图1、2所示，流体压力介质作用腔进油孔7和流体压力介质反作用腔进油孔10设置于外缸，这样避免了多级双作用往复缸装置的过长的行程对布放流体介质管路拖拽的要求。 

Claims (5)

1.一种多级双作用往复缸装置，其特征在于：整个装置由28个功能部件组成，即外缸、L型封堵头、中间缸、活塞、中间轴、外接法兰盘、流体压力介质作用腔进油孔、外缸壁、缸底、流体压力介质反作用腔进油孔、密封圈、防尘圈、紧固螺纹、卡簧圈、Z型流体压力介质导流体、中间轴轴体、轴孔、导向轴、导向圈、流体压力介质作用腔作用面、流体压力介质反作用腔作用止推面、流体压力介质反作用腔作用面、流体压力介质作用腔作用止推面、流体压力介质作用腔、流体压力介质反作用腔、上行流体压力介质孔、下行流体压力介质孔和导通流体压力介质通道等；装置采用缸内复合缸设计，即外缸处于整个装置的最外层，外缸内轴的内部设置缸体，该轴即为中间缸，中间缸的内部布放中间缸，层层嵌套，最终以一个中间轴为顶端。

2.如权利要求1所述的一种多级双作用往复缸装置，其特征在于：中间缸和中间轴一端连接活塞，另外一端外壁作用面光滑无起伏且内部连接L型封堵头，活塞的作用是物理分割腔体，形成流体压力介质作用腔和流体压力介质反作用腔，同时，负责密封、滑动和支撑，进而通过流体压力介质作用腔和流体压力介质反作用腔内的流体压力介质压力变化及作用，实现对中间缸和中间轴进行推动作和拉动作，流体压力介质作用腔和流体压力介质反作用腔与相应的流体介质通道联通，当一组流体介质通道通和流体压力介质作用腔通过流体压力介质增压作用而增加腔体空间，那么，相对应的一组流体介质通道和流体压力介质反作用腔释放压力并释放流体压力介质以减少腔体空间，反之亦然，这样就实现了往复运动。

3.如权利要求1所述的一种多级双作用往复缸装置，其特征在于：L型封堵头的作用是避免缸内流体压力介质外泄同时提供对中间缸和中间轴的滑动和支撑。

4.如权利要求1所述的一种多级双作用往复缸装置，其特征在于：装置采用Z型流体压力介质导流体设计方案，就是在中间缸的缸壁中按照如下方案设置上行流体压力介质孔、下行流体压力介质孔和导通流体压力介质通道，即每个Z型流体压力介质导流体具备一个上行流体压力介质孔，一个下行流体压力介质孔，上行流体压力介质孔与下行流体压力介质孔分别平行设置在中间缸的两端，其中，下行流体压力介质孔通向中间缸的外壁，上行流体压力介质孔通向中间缸的内壁，上行流体压力介质孔与下行流体压力介质孔通过导通流体压力介质通道连通，使得中间缸缸内的与缸外的流体压力介质相互连通流动，上行流体压力介质孔与下行流体压力介质孔相对作用，当一个孔进流体压力介质那么另外一个孔出流体压力介质，反之亦然，导通流体压力介质通道垂直于上行流体压力介质孔和下行流体压力介质孔并完全嵌入到中间缸缸壁内部，其自身只能通过上行流体压力介质孔和下行流体压力介质孔与缸内和缸外连通；由于采用了Z型流体压力介质导流体设计，上行流体压力介质孔和下行流体压力介质孔在任何时候均处于与流体压力介质作用腔连通的状态，即中间缸和中间轴的往复运动所产生的流体压力介质作用腔和流体压力介质反作用腔的形态变化不会改变Z型流体压力介质导流体与流体压力介质作用腔的连通状态。

5.如权利要求1所述的一种多级双作用往复缸装置，其特征在于：流体压力介质作用腔进油孔和流体压力介质反作用腔进油孔设置于外缸，这样避免了多级双作用往复缸装置的过长的行程对布放流体介质管路拖拽的要求。