CN104265723A - 组合式气动液压缸 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种组合式气动液压缸，包括活塞杆、法兰、高压油缸筒、高压油缸底、导杆、低压油缸筒、低压缸活塞、低压缸底、气缸筒、气缸活塞、后盖、拉杆、控制阀和压力继电器；控制阀包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀；法兰、高压油缸筒、高压油缸底、低压油缸筒、低压缸底、气缸筒、后盖由左自右依次设置；法兰上开设有第一气口A；高压油缸底的外周面上开设有第一油口B和第二油口F；低压缸底的外周面上开设有第二气口C和第三气口E；后盖的外周面上开设有第四气口D。本发明的组合式气动液压缸，具有结构简单、增压和増力比大、回程调速范围大、易于实现自动化和密封件安全可靠等优点。

Description

组合式气动液压缸
技术领域
本发明涉及一种组合式气动液压缸。
背景技术
目前所用的各类气、液缸中产生高工作压力的方法有两种：一是直接利用高压油为动力来驱动活塞工作，它必须配备液压站，这就导致造价成本增高；二是以低压气体为动力，根据气体不可压缩性及力平衡原理设计出气液缸。先将低压气体的能量转化为高压的液压能，再驱动活塞工作。这种方法由于将气动与液动有机地结合起来，既满足了高压力的工作要求又充分发挥了气动动作迅速的优点，因而，成为未来的一个发展方向。
目前的气液缸，一种是仅作为增压性质来使用，如气液增压缸，它输出的是只是高压油，还需通过与之配备的设备才可以使用；另一种气、液增压缸，较好地解决了这一问题，它直接输出工作压力，类似于一般气压缸、液压缸；其结构上尚存在不足之处，首先，高压油区与低压油区之间的通道关闭与否，是依靠该通道与活塞杆的断续接触来实现的。这就使得该密封件极易磨损而使油液泄漏；其次，活塞的回程力是依靠进程时受压缩的弹簧来提供的，由于进程时，弹簧吸收了部分能量，从而降低了高压油的压力，使得液压油增压降低；另外，因受高压油缸处需开气孔等方面的结构制约，使活塞杆接触高压油的截面积缩小，导致增力比降低。
发明内容
本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种结构简单、安装方便的组合式气动液压缸，以提高增压比和增力比、避免出现泄漏油。
本发明为解决技术问题采用以下技术方案。
组合式气动液压缸，其结构特点是，包括活塞杆、法兰、高压油缸筒、高压油缸底、导杆、低压油缸筒、低压缸活塞、低压缸底、气缸筒、气缸活塞、后盖、控制阀和压力继电器；所述控制阀包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀；
所述活塞杆的右端部设置有高压缸活塞，所述高压缸活塞位于所述高压油缸筒内；所述高压油缸筒的左端设置有法兰，法兰将高压油缸筒的左端封闭，所述活塞杆的左端穿过所述法兰并伸出于所述法兰的左侧；所述高压油缸筒的右端固定设置有高压油缸底，高压油缸底将高压油缸筒的右端封闭；
所述低压油缸筒固定设置于所述高压油缸底的右端，高压油缸底将低压油缸筒的左端封闭；所述低压缸活塞设置于所述低压油缸筒之内；所述低压油缸筒的右端固定设置有低压缸底，低压缸底将低压油缸筒的右端封闭；
所述气缸筒固定设置于所述低压缸底的右端，低压缸底将气缸筒的左端封闭；所述气缸活塞设置于所述气缸筒之内；所述气缸筒的右端固定设置有后盖，后盖将气缸筒的右端封闭；
所述低压缸活塞和所述气缸活塞均固定设置于所述导杆上；所述导杆的右端与所述气缸活塞相固定连接，所述导杆的左端部穿过于所述高压油缸底伸入至所述高压油缸筒内；
所述法兰上开设有第一气口A，所述第一气口A通过位于法兰内的气道与所述高压油缸筒内的高压缸活塞左侧的腔室相连通；
所述高压油缸底的外周面上开设有第一油口B和第二油口F；所述第一油口B通过位于高压油缸底内的油道与所述高压油缸筒内的高压缸活塞右侧的腔室相连通；所述第二油口F通过位于高压油缸底内的油道与所述低压油缸筒内的低压缸活塞左侧的腔室相连通；
所述低压缸底的外周面上开设有第二气口C和第三气口E；所述第二气口C通过位于低压缸底内的气道与所述低压油缸筒内的低压缸活塞右侧的腔室相连通；所述第三气口E通过位于低压缸底内的气道与气缸筒内的气缸活塞左侧的腔室相连通；
所述后盖的外周面上开设有第四气口D，所述第四气口D通过位于后盖内的气道与所述气缸筒内的气缸活塞右侧的腔室相连通。
本发明的组合式气动液压缸的结构特点也在于：
所述活塞杆与高压缸活塞为一体式结构，所述活塞杆位于高压缸活塞的左端；所述活塞杆的左端伸出于所述法兰的左侧的位置上设置有一个排气口；所述活塞杆与高压缸活塞内部开设有通道，所述通道的左端与所述排气口相连通，所述通道的右端与所述高压油缸筒内的高压缸活塞右侧的腔室相连通。
所述孔道的右端口与所述导杆的左端部位置相对应，所述导杆的左端部能向左运动从孔道的右端口插入于所述孔道之内。
所述法兰和所述后盖之间固定设置有多根拉杆。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
本发明的组合式气动液压缸，包括有活塞杆、法兰、高压油缸筒、高压油缸底、导杆、低压油缸筒、低压缸活塞、低压缸底、气缸筒、气缸活塞、后盖、拉杆和控制部分组成。控制部分即控制阀、压力继电器和相关的气管路和油管路等部件或组件。
本发明的组合式气动液压缸具有以下几个方面的技术特点。
1、结构简单。只是相当于三个气、液缸的简单串联。
2、增压、増力比大。低压缸底上C、E口的开设替代了弹簧的作用。从而，消除了进程时因弹簧受压而导致能量损耗，增压比降低；活塞杆右端活塞截面积的扩大，使高压油作用于整个活塞截面上，因而，扩大了増力比。
3、回程调速范围大。在目前的技术中，增压缸的两油缸之间的通道的大小受活塞杆截面积的制约，而活塞杆截面又受增压比限制而不能太小，从而导致两油腔之间液体最大流速受到限制。本设计中，通过在油缸缸体上开设B、F口，很好地解决了这一问题，使回程范围增大。在此基础上，B、F口之间的管路上又可接上调速阀，以随时调速。
4、易于实现自动化。利用压力、行程、时间等控制手段，使气动缸很方便地实现自动化。
5、密封件安全可靠，不宜磨损。由于油缸缸体上B、F口的开设，避免了油缸缸体与活塞杆之间因断续接触而造成密封件的严重磨损。
本发明的组合式气动液压缸，具有结构简单、增压和増力比大、回程调速范围大、易于实现自动化和密封件安全可靠等优点。
附图说明
图1为本发明的组合式气动液压缸的剖视图。
附图1中标号：1活塞杆，2法兰，3高压油缸筒，4高压油缸底，5导杆，6低压油缸筒，7低压缸活塞，8低压缸底，9气缸筒，10气缸活塞，11后盖，12拉杆，13高压缸活塞，14压力继电器，15第一电磁阀，16第二电磁阀，17第三电磁阀，18第一气口A，19第二气口C，20第三气口E，21第四气口D，22第一油口B，23第二油口F，24排气口，25通道。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式
参见图附图1，本发明的组合式气动液压缸包括活塞杆1、法兰2、高压油缸筒3、高压油缸底4、导杆5、低压油缸筒6、低压缸活塞7、低压缸底8、气缸筒9、气缸活塞10、后盖11、控制阀和压力继电器14；所述控制阀包括第一电磁阀15、第二电磁阀16和第三电磁阀17；
所述活塞杆1的右端部设置有高压缸活塞13，所述高压缸活塞13位于所述高压油缸筒3内；所述高压油缸筒3的左端设置有法兰2，法兰2将高压油缸筒3的左端封闭，所述活塞杆1的左端穿过所述法兰2并伸出于所述法兰2的左侧；所述高压油缸筒3的右端固定设置有高压油缸底4，高压油缸底4将高压油缸筒3的右端封闭；
所述低压油缸筒6固定设置于所述高压油缸底4的右端，高压油缸底4将低压油缸筒6的左端封闭；所述低压缸活塞7设置于所述低压油缸筒6之内；所述低压油缸筒6的右端固定设置有低压缸底8，低压缸底8将低压油缸筒6的右端封闭；
所述气缸筒9固定设置于所述低压缸底8的右端，低压缸底8将气缸筒9的左端封闭；所述气缸活塞10设置于所述气缸筒9之内；所述气缸筒9的右端固定设置有后盖11，后盖11将气缸筒9的右端封闭；
所述低压缸活塞7和所述气缸活塞10均固定设置于所述导杆5上；所述导杆5的右端与所述气缸活塞10相固定连接，所述导杆5的左端部穿过于所述高压油缸底4伸入至所述高压油缸筒3内；
所述法兰2上开设有第一气口A18，所述第一气口A18通过位于法兰2内的气道与所述高压油缸筒3内的高压缸活塞13左侧的腔室相连通；
所述高压油缸底4的外周面上开设有第一油口B22和第二油口F23；所述第一油口B22通过位于高压油缸底4内的油道与所述高压油缸筒3内的高压缸活塞13右侧的腔室相连通；所述第二油口F23通过位于高压油缸底4内的油道与所述低压油缸筒6内的低压缸活塞7左侧的腔室相连通；
所述低压缸底8的外周面上开设有第二气口C19和第三气口E20；所述第二气口C19通过位于低压缸底8内的气道与所述低压油缸筒6内的低压缸活塞7右侧的腔室相连通；所述第三气口E20通过位于低压缸底8内的气道与气缸筒9内的气缸活塞10左侧的腔室相连通；
所述后盖11的外周面上开设有第四气口D21，所述第四气口D21通过位于后盖11内的气道与所述气缸筒9内的气缸活塞10右侧的腔室相连通。
所述活塞杆1与高压缸活塞13为一体式结构，所述活塞杆1位于高压缸活塞13的左端；所述活塞杆1的左端伸出于所述法兰2的左侧的位置上设置有一个排气口24；所述活塞杆1与高压缸活塞13内部开设有通道25，所述通道25的左端与所述排气口24相连通，所述通道25的右端与所述高压油缸筒3内的高压缸活塞13右侧的腔室相连通。
所述孔道25的右端口与所述导杆5的左端部位置相对应，所述导杆5的左端部能向左运动从孔道25的右端口插入于所述孔道25之内。
所述法兰2和所述后盖11之间固定设置有多根拉杆12。
图1中，YJ表示压力继电器14；1DT表示第一电磁阀15，2DT表示第二电磁阀16，3DT表示第三电磁阀17。A表示第一气口，B表示第一油口，C表示第二气口，D表示第四气口，E表示第三气口，F表示第二油口。
本发明的组合式气动液压缸，可广泛用于焊接、夹紧、冲压等驱动装置等多种领域中的气动液压元件使用，包括有活塞杆1、法兰2、高压油缸筒3、高压油缸底4、导杆5、低压油缸筒6、低压缸活塞7、低压缸底8、气缸筒9、气缸活塞10、后盖11、拉杆12和控制部分组成。控制部分即控制阀、压力继电器14和相关的气管路和油管路等部件或组件，即3个电磁阀1DT、2DT、3DT和压力继电器YJ等部件。
高压油缸底4上开设了B、F油口。低压缸底开设了C、E气口。活塞杆的左端设计成杆式，右端设计成活塞式并成为整体式，开设有排气口24和通道25，排气口24既是排气口，又是增压口。
本发明在高压油缸底上开设了B、F油口，可使导杆与高压油缸底的内孔始终保持接触，从而减少了因断续接触而造成的磨损；并通过控制部分的电磁阀2TD来实现左右油腔的接通与断开。
本发明在低压缸底上开设了C、E气口，以此来取代弹簧的作用，并消除了进程中压力能的损失，同时使活塞杆连体的活塞部分与高压油的接触面尽可能地扩大，增加了増力比。
本发明通过控制部分的作用来实现活塞杆的快进、工进、快回、停止等一系列顺序动作。
活塞杆快进工作过程如下：1DT通电，1DT阀芯左移；2DT断电；3DT通电，3DT阀芯右移，C、E口进气，低压缸活塞左移，挤压封闭油液由F口进入B口，压力油推动活塞杆快速左移，至抵住工件，完成活塞杆的快进工作过程。
工进工作过程如下：完成快进活塞杆的工作过程后，1DT通电保持通电状态，C口压力升高，压力继电器YJ发出信号，2DT通电，2DT阀芯右移，B、F口断开，3DT断电，3DT阀芯左移，D、C口进气，气缸活塞带动导杆左移，挤压活塞杆内腔油液，使其增压，高压油推动活塞杆左移，至工件加工完毕，完成工进工作过程。
快回工作过程如下：完成工进工作过程后，1DT断电，1DT阀芯右移，2DT断电，2DT阀芯左移，3DT断电，B、F油口连通，A、E气口进气，活塞杆、导杆、低压缸活塞、气缸活塞均快速右移，恢复至原位，至此，完成一个工作循环。
快进、工进、快回、停止等工作过程中，三个电磁阀1DT、2DT、3DT的通断状态见下表1。
表1：1DT、2DT、3DT的通断状态与工作过程关系表
工作过程 1DT 2DT 3DT
快进 通电 断电 通电
工进 通电 通电 断电
快回 断电 断电 断电
停止 断电 断电 断电
本气液缸与一般增压缸相比具有结构简单、寿命长、增压比大、回程调速范围大、易于实现自动化和密封件安全可靠。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.组合式气动液压缸，其特征是，包括活塞杆(1)、法兰(2)、高压油缸筒(3)、高压油缸底(4)、导杆(5)、低压油缸筒(6)、低压缸活塞(7)、低压缸底(8)、气缸筒(9)、气缸活塞(10)、后盖(11)、控制阀和压力继电器(14)；所述控制阀包括第一电磁阀(15)、第二电磁阀(16)和第三电磁阀(17)；
所述活塞杆(1)的右端部设置有高压缸活塞(13)，所述高压缸活塞(13)位于所述高压油缸筒(3)内；所述高压油缸筒(3)的左端设置有法兰(2)，法兰(2)将高压油缸筒(3)的左端封闭，所述活塞杆(1)的左端穿过所述法兰(2)并伸出于所述法兰(2)的左侧；所述高压油缸筒(3)的右端固定设置有高压油缸底(4)，高压油缸底(4)将高压油缸筒(3)的右端封闭。
所述低压油缸筒(6)固定设置于所述高压油缸底(4)的右端，高压油缸底(4)将低压油缸筒(6)的左端封闭；所述低压缸活塞(7)设置于所述低压油缸筒(6)之内；所述低压油缸筒(6)的右端固定设置有低压缸底(8)，低压缸底(8)将低压油缸筒(6)的右端封闭；
所述气缸筒(9)固定设置于所述低压缸底(8)的右端，低压缸底(8)将气缸筒(9)的左端封闭；所述气缸活塞(10)设置于所述气缸筒(9)之内；所述气缸筒(9)的右端固定设置有后盖(11)，后盖(11)将气缸筒(9)的右端封闭；
所述低压缸活塞(7)和所述气缸活塞(10)均固定设置于所述导杆(5)上；所述导杆(5)的右端与所述气缸活塞(10)相固定连接，所述导杆(5)的左端部穿过于所述高压油缸底(4)伸入至所述高压油缸筒(3)内；
所述法兰(2)上开设有第一气口A(18)，所述第一气口A(18)通过位于法兰(2)内的气道与所述高压油缸筒(3)内的高压缸活塞(13)左侧的腔室相连通；
所述高压油缸底(4)的外周面上开设有第一油口B(22)和第二油口F(23)；所述第一油口B(22)通过位于高压油缸底(4)内的油道与所述高压油缸筒(3)内的高压缸活塞(13)右侧的腔室相连通；所述第二油口F(23)通过位于高压油缸底(4)内的油道与所述低压油缸筒(6)内的低压缸活塞(7)左侧的腔室相连通；
所述低压缸底(8)的外周面上开设有第二气口C(19)和第三气口E(20)；所述第二气口C(19)通过位于低压缸底(8)内的气道与所述低压油缸筒(6)内的低压缸活塞(7)右侧的腔室相连通；所述第三气口E(20)通过位于低压缸底(8)内的气道与气缸筒(9)内的气缸活塞(10)左侧的腔室相连通。
所述后盖(11)的外周面上开设有第四气口D(21)，所述第四气口D(21)通过位于后盖(11)内的气道与所述气缸筒(9)内的气缸活塞(10)右侧的腔室相连通。
2.根据权利要求1所述的组合式气动液压缸，其特征是，所述活塞活杆(1)与高压缸活塞(13)为一体式结构，所述活塞杆(1)位于高压缸活塞(13)的左端；所述活塞杆(1)的左端伸出于所述法兰(2)的左侧的位置上设置有一个排气口(24)；所述活塞杆(1)与高压缸活塞(13)内部开设有通道(25)，所述通道(25)的左端与所述排气口(24)相连通，所述通道(25)的右端与所述高压油缸筒(3)内的高压缸活塞(13)右侧的腔室相连通。
3.根据权利要求1和2所述的组合式气动液压缸，其特征是，所述孔道(25)的右端口与所述导杆(5)的左端部位置相对应，所述导杆(5)的左端部能向左运动从孔道(25)的右端口插入于所述孔道(25)之内。
4.根据权利要求1和2所述的组合式气动液压缸，其特征是，所述所述法兰(2)和所述后盖(11)之间固定设置有多根拉杆(12)。
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