CN104196820B - 节能组合气缸 - Google Patents

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本发明涉及气缸,特别是一种专用于冲压设备的节能组合气缸。它包含大气缸、小气缸和活塞杆离合连接装置,所述大气缸中的大活塞杆为空心大活塞杆,所述小气缸中的小活塞杆穿过所述空心大活塞杆,所述活塞杆离合连接装置包含内置气缸、设在小活塞杆上的径向凹槽和设在空心大活塞杆上的销孔,所述内置气缸设置在大气缸的冲压进气腔中,内置气缸的进气腔与大气缸的冲压进气腔相通,排气腔与空心大活塞杆中心孔相通,内置气缸中的活塞销杆与销孔滑动配合。其目的是为了设计一种保证设定压力,降低耗气量的节能组合气缸。与现有技术相比具有成倍降低耗气和工作速度快等优点。

Description

节能组合气缸
技术领域
[0001]本发明涉及气缸,特别是一种专用于冲压设备的节能组合气缸。
背景技术
[0002]气缸,广泛用于机械设备的传动机构,代替复杂机械设备运动部件和驱动动力,是 自动化设备必需组件。跟传统的电动机构相比,气缸的耗能大好几倍。设计机械设备时,工 程师不得不考虑耗能问题,使大型气缸难以普及推广。
[0003]目前国内外许多企业为了使小冲压设备制造简单化,开始采用气缸作为动力,代 替复杂的马达冲压机构。虽然节省了设备制造成本,降低了设备售价。但是气缸耗能大,使 用厂家电费成倍增加,提高了生产成本,使市场难以接受。
[0004]由于小冲压设备具有庞大的市场潜力,国内外许多气缸制造企业,改进大气缸的 功能适应小冲压设备。产生了倍力气缸,(用两个或三个气缸上下组合),使压力增大,但是 改变不了耗能的问题。市场上(低耗能)气液增压缸,由气栗和液压泵同时供应气液增压缸 工作,虽然降低了耗气量,但是液压泵耗电,并且增加了设备配套成本。因此小冲压设备在 生产使用中,急需一种真正低耗能的气缸来解决能源紧缺问题,降低配套设备生产成本。
发明内容
[0005] 本发明目的是设计一种保证设定压力,降低耗气量的节能组合气缸。
[0006] 为了达到上述的目的,本发明采用以下技术解决方案:一种节能组合气缸,它包含 大气缸、小气缸,其特征在于所述大气缸中的大活塞杆为空心大活塞杆,所述空心大活塞杆 上端口设置在所述小气缸的下气腔中,所述小气缸中的小活塞杆穿过所述空心大活塞杆, 所述小活塞杆与所述空心大活塞杆下端之间设有第一密封装置,所述空心大活塞杆与所述 小活塞杆之间设有活塞杆离合连接装置,所述活塞杆离合连接装置包含内置气缸、设在小 活塞杆上的径向凹槽和设在空心大活塞杆上的销孔,所述内置气缸设置在所述大气缸的冲 压进气腔中,并固定在所述大气缸的大活塞上,所述内置气缸的进气腔与所述大气缸的冲 压进气腔相通,所述内置气缸的排气腔与所述空心大活塞杆中心孔相通,所述内置气缸中 的活塞销杆与所述销孔滑动配合。
[0007] 本发明为了使气缸回位时,空心大活塞杆和小活塞杆能够快速分离,对所述技术 方案进行以下设置:在所述内置气缸上还设有复位弹簧,所述复位弹簧一端顶在所述内置 气缸的活塞上,所述复位弹簧另一端顶在所述空心大活塞杆上。
[0008] 本发明为了降低制造难度,同时保证内置气缸的排气腔与大气缸的冲压进气腔完 全隔离,使内置气缸能够正常工作,对所述技术方案进行以下设置:在所述内置气缸的排气 腔与所述大气缸的冲压进气腔之间设有第二密封装置。
[0009] 本发明为了防止小活塞杆转动,节省冲压设备的方向定位装置,确保冲压模具具 有方向定位,对所述技术方案进行以下设置:在在所述小气缸上设有定位导向装置,所述定 位导向装置包含设在所述小活塞杆上的轴向滑槽和固定在所述小气缸缸体上的定位螺丝。
[0010] 本发明为了大、小气缸工作能够相互协调配合,对所述技术方案进行以下设置:在 所述小气缸设有磁性开关,所述磁性开关的信号输出端连接所述大气缸的工作控制端。
[0011] 本发明与现有技术相比具有的有益效果:由于大活塞的行程减短,减少了气缸充 气容量,减短了供气时间,具有成倍降低耗气的功效,同时具有工作速度快,冲压压力大等 优点。
附图说明
[0012]图1为本实施例结构示意图。
[0013]图2为本实施例冲压过程中小活塞杆到达冲压预定位置时的局部结构放大示意 图。
[0014]图3为本实施例中大活塞杆和小活塞杆同时下移过程的局部结构放大示意图。 [0015]图4为本实施例冲压完成后回位时的局部结构放大示意图。
[0016]图5为本实施例中内置气缸结构分解示意图。
[0017] 图6为图2沿A-A剖面图。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0019] 如图1-图5所示,本实施例包含大气缸9、小气缸1和活塞杆离合连接装置,所述大 气缸9中的大活塞杆为空心大活塞杆17,所述空心大活塞杆17上端口设置在所述小气缸1的 下气腔20中,所述小气缸1中的小活塞杆14穿过所述空心大活塞杆17,所述小活塞杆14与所 述空心大活塞杆17下端之间设有第一密封装置8,所述活塞杆离合连接装置设在所述空心 大活塞杆17与所述小活塞杆14之间,所述活塞杆离合连接装置包含内置气缸11、设在小活 塞杆上的径向凹槽15和设在空心大活塞杆17上的销孔13,所述内置气缸11设置在所述大气 缸9的冲压进气腔12中,并固定在所述大气缸9的大活塞10上,所述内置气缸11的进气腔与 所述大气缸的冲压进气腔12相通,所述内置气缸的排气腔7与所述空心大活塞杆17中心孔 相通,所述内置气缸11中的活塞销杆3与所述销孔13滑动配合。
[0020] 再如图1-图5所示,本实施例为了使气缸回位时,空心大活塞杆和小活塞杆能够快 速分离,在所述内置气缸11上还设有复位弹簧6,所述复位弹簧6—端顶在所述内置气缸11 的活塞4上,所述复位弹簧6另一端顶在所述空心大活塞杆17上。
[0021] 本实施例为了降低制造难度,同时保证内置气缸的排气腔与大气缸的冲压进气腔 完全隔离,使内置气缸能够正常工作,在所述内置气缸的排气腔7与所述大气缸的冲压进气 腔12之间设有第二密封装置16。
[0022] 再如图5所示,本实施例为了防止活塞销杆3在复位弹簧的弹力作用下,脱离内置 气缸11,在所述内置气缸11进气腔的端口处设有限位挡圈5。
[0023] 如图6所示,本实施例为了防止小活塞杆转动,节省冲压设备的方向定位装置,确 保冲压模具具有方向定位,在所述小气缸1上设有定位导向装置,所述定位导向装置包含设 在所述小活塞杆14上的轴向滑槽19和固定在所述小气缸1缸体上的定位螺丝18。
[0024] 本实施例为了大、小气缸工作能够相互协调配合,在所述小气缸1设有磁性开关2, 所述磁性开关2的信号输出端连接所述大气缸的工作控制端,所述磁性开关由感应开关和 磁环检测体组成,所述磁性开关2中的所述磁环检测体设在小气缸1的活塞上。
[0025]工作时,小活塞杆14在定位导向装置和小气缸1的带动下沿着空心大活塞杆17的 中心孔下行,当小活塞杆14到达冲压预定位置时(图2状态),磁性开关2发出信号,大气缸工 作,大气缸上的冲压进气腔I2进气,冲压进气腔12中的气压推动所述空心大活塞杆17向下 移动,与此同时,冲压进气腔12中的气压推动内置气缸11中的活塞4和活塞销杆3克服复位 弹簧6的弹力向外移动,活塞销杆3伸出销孔I3,进到小活塞杆上的径向凹槽15中,使大活塞 杆在向下移动时能够带动小活塞杆一起向下移动,从而大、小气缸两股压力同时冲压至设 定压力,一起带动小活塞杆向下冲压(图3状态)。冲压完成后,工作控制程序发出信号,大气 缸和小气缸分别带动大活塞杆和小活塞杆上行,在上行初始,由于大气缸的冲压进气腔12 的气压已泄压,内置气缸11进气腔的工作气压也随之消失,而内置气缸11的排气腔7压力且 随着小气缸下气腔20进气上升,同时在复位弹簧6回复力的共同辅助作用下,活塞杆离合连 接装置中的活塞销杆3快速复位,小活塞杆和大活塞杆分离(图4状态),大气缸和小气缸分 别带动大活塞杆和小活塞杆复位,完成一次冲压工作。

Claims (5)

1.一种节能组合气缸,它包含大气缸(9)、小气缸(1),其特征在于所述大气缸(9)中的 大活塞杆为空心大活塞杆(1乃,所述空心大活塞杆(I7)上端口设置在所述小气缸(1)的下 气腔(20)中,所述小气缸⑴中的小活塞杆(14)穿过所述空心大活塞杆(17),所述小活塞杆 (14)与所述空心大活塞杆(I7)下端之间设有第一密封装置(8),所述空心大活塞杆(17)与 所述小活塞杆(14)之间设有活塞杆离合连接装置,所述活塞杆离合连接装置包含内置气缸 (11)、设在小活塞杆上的径向凹槽(15)和设在空心大活塞杆上的销孔(13),所述内置气缸 (11)设置在所述大气缸(9)的冲压进气腔(12)中,并固定在所述大气缸(9)的大活塞(10) 上,所述内置气缸(11)的进气腔与所述大气缸的冲压进气腔(1¾相通,所述内置气缸的排 气腔(7)与所述空心大活塞杆(17)中心孔相通,所述内置气缸(11)中的活塞销杆⑶与所述 销孔(13)滑动配合。
2. 根据权利要求1所述的节能组合气缸,其特征在于在所述内置气缸(11)上还设有复 位弹簧(6),所述复位弹簧出)一端顶在所述内置气缸(11)的活塞⑷上,所述复位弹簧(6) 另一端顶在所述空心大活塞杆(17)上。
3. 根据权利要求2所述的节能组合气缸,其特征在于在所述内置气缸的排气腔(7)与所 述大气缸的冲压进气腔(12)之间设有第二密封装置(16)。
4. 根据权利要求3所述的节能组合气缸,其特征在于在所述小气缸(1)上设有定位导向 装置,所述定位导向装置包含设在所述小活塞杆(14)上的轴向滑槽(19)和固定在所述小气 缸⑴缸体上的定位螺丝(18)。
5. 根据权利要求4所述的节能组合气缸,其特征在于在所述小气缸(1)设有磁性开关 (2),所述磁性开关⑵的信号输出端连接所述大气缸(9)的工作控制端。
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