CN105020203B - 一种内置气动缓冲装置的高速气缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置气动缓冲装置的高速气缸，包括气缸套筒、沿气缸套筒内孔作直线往复移动的活塞、设于活塞一侧的活塞杆、分别设置于气缸套筒两端的有杆侧端盖和无杆侧端盖，有杆侧端盖和无杆侧端盖上分别设置有结构相一致的有杆侧缓冲装置和无杆侧缓冲装置，有杆侧缓冲装置和无杆侧缓冲装置均包括：缓冲装置阀体、连接于缓冲装置阀体一侧的固定容腔部件，缓冲装置阀体中部设置有与有杆侧端盖或无杆侧端盖密封配合的安装通孔，缓冲装置阀体内设置有溢流阀单元、排气滑阀单元、单向阀单元。本发明通过在气缸两端盖设置缓冲装置，可以有效地实现气缸反馈过程中缓冲腔内压力的自动调整，使气缸活塞得到缓冲后无冲击和反弹地稳定停止。

Description

一种内置气动缓冲装置的高速气缸

技术领域

本发明涉及高速气缸领域，尤其涉及一种内置气动缓冲装置的高速气缸。

背景技术

自20世纪初，国外众多研究发明者提出了许多气缸的内部缓冲装置，主要体现在美国、日本、德国的一些专利技术当中：

US3933080A主要使用了两个腔体来控制气缸的缓冲过程，第一个腔体是由活塞、缓冲柱塞和缸体围成的，在腔体的排气通道的出口处布置有一个压力释放阀。第二个腔体是由末端的缓冲柱塞和底部的缓冲柱塞孔组成，可感知到气缸进入缓冲阶段背压腔的初始压力，该压力与气缸活塞的返回速度相关。当气缸活塞接近行程终点时，缓冲柱塞进入到缓冲柱塞孔，此时第二个腔体内的压力逐渐增加，由于该压力作用在第一腔体排气通道出口端压力释放阀的无弹簧一侧，压力的增加会使压力释放阀的排气速度降低，这样便减缓了第一个腔体的排气速度。此发明专利仅针对气缸的回程阶段，未能提出气缸伸出过程的缓冲方案。

US5423243A在活塞的两端增加了缓冲柱塞，在气缸的端部是结构较为特殊的端盖，具备与缓冲柱塞长度相当的长孔。在活塞的绝大部分行程，气缸排气是通过有效截面积与缓冲柱塞相同的缓冲柱塞孔进行。当缓冲柱塞插入至该缓冲柱塞孔并在缓冲密封圈的作用下，背压腔的气体将被封住。气体将通过第二个排气通道进入到可通过弹簧调整排气压力的压力释放阀前端，压力释放阀阀的出口与气缸的排气口联通，当背压腔的压力超出压力释放阀的调整压力时，压力释放阀开启，背压腔的气体便可从压力释放阀排出。压力释放阀的开口度决定了排气速度的大小和活塞的减速幅度。此发明专利压力释放阀的开启压力通过手动调节实现，不仅费时费力，而且很难适应各种工况的变化。

US5517898A使用双重的方法实现气缸的缓冲，一方面当气缸接近行程终点时，使用缓冲套筒来逐步限制排气流的大小，缓冲套筒的主要结构特征为：内部沿周向和轴向分布有一系列的凹槽，径向分布有一系列的通孔，凹槽与通孔彼此相通。另一方面，在气缸接近行程终点之后，气缸活塞撞击一小活塞，进而迅速地排出缓冲腔剩余的气体，排气的快慢程度取决于小活塞的位置。是典型的渐变缓冲方式，缓冲腔排气速度跟随缓冲柱塞的位移与缓冲套筒的表面的孔型，缓冲规律固定，工况适应能力较差。

US7395749B2采用中空的活塞杆实现了两种功能。第一，中空的活塞杆比实心的活塞杆在重量上更轻便，可产生更快的加速度。第二，中空的活塞杆内部配置有另外一个活塞，该活塞在气缸缩回阶段将排气通道关闭，在活塞与端盖之间形成封闭容腔，进而使气缸活塞抵达行程终端时得到缓冲。此种缓冲方式只适用于气缸缩回阶段的缓冲，而且缓冲过程容易产生振荡与反弹。

US4700611A气缸的缓冲腔设置在气缸前进方向的相对一侧。在缓冲腔体和气源之间分布有单向阀和压力释放阀。缓冲柱塞横穿于缓冲腔与气缸缸筒之间。以气缸的伸出过程的运行情况为例，当活塞伸出到接近终点位置时，气缸活塞开始与气缸有杆侧缓冲柱塞接触并带动其移动，导致气缸有杆侧缓冲柱塞与端盖间的缓冲腔压力上升，使气缸的运行得到缓冲。随着该腔体内压力高过相应压力释放阀的调整压力时，压力释放阀阀开始打开并将缓冲腔内的气体排至气缸排气口。此种缓冲方法在气缸活塞接近终点时，排气过程由压力释放阀决定，如果压力释放阀的调整压力不当，将导致活塞的冲击或反弹。

US6408739B1气缸的内部安装有液压缓冲装置，用来缓冲在气缸抵达行程终点附近时活塞的位移。阶梯式的液压缓冲柱塞与气缸活塞、活塞杆相配合形成了两个液压容腔以及连接两个液压容腔的阻尼孔。当气缸活塞行使至接近行程终点时，其中一个液压活塞被气缸的端盖挡住，相应液压容腔内的液压油被压缩后经阻尼孔进入下一个液压容腔。液压油经阻尼孔的流动降低了气动活塞的速度，使气缸的运动得到缓冲。阻尼孔由一系列的流体通道组成，这些流体通道可以被安装在对面液压活塞上不同长度的销钉按照一定的顺序加以关闭，进而使得阻尼效果可以跟随气缸行程终点活塞位移而变化。此发明专利中的液压缓冲装置的缓冲柱塞与气缸端盖在气缸进入缓冲阶段时会产生撞击现象，且对液压缓冲装置的密封要求较高。

US2002088343A1该缓冲装置的缓冲套筒偏心布置于气缸活塞杆一侧，缓冲柱塞孔分布于气缸端盖的两侧，与缓冲套筒的中心线保持一致。当气缸接近行程终点时，缓冲套筒进入到缓冲柱塞孔内，二者之间的缓冲间隙逐渐减小，使得气缸活塞得到缓冲，但当缓冲套筒与缓冲孔内的密封圈接触时，缓冲间隙将被封闭，压缩空气通过气缸端盖上的通道与缓冲针阀排出。针阀流量的大小决定了活塞抵达行程终点的速度。若压缩空气经气缸缓冲侧的进气口进入气缸时，打开相应的单向阀，便可实现气缸的反向运动。该发明专利所涉及到的缓冲装置主要依靠缓冲针阀的开口度所决定，根据不同的工况调节为合适的缓冲效果比较困难，而且缓冲装置由于是偏心布置，使气缸的整体尺寸较大。

JP2002130213采用压力释放阀来释放气缸缓冲腔的压力，在缓冲阶段的后期，由于缓冲腔内压力的降低，无法将压力释放阀打开，活塞缓冲腔的气体可通过活塞杆上的空槽泄出。此种缓冲装置如果缓冲能力不足将会增加活塞与端盖撞击的可能性。

JP2003254303在气缸行程末端的端盖上设置了一系列的可调式节流孔，当活塞接近行程终点时，气体背压腔的气体便可通过这一系列的可调式节流孔排至排气口。有效排气孔的数量会随着活塞与端盖距离的缩小而逐步减小。此项专利由于在端盖上设置了众多节流孔调节装置，因此根据特定工况对各个可调式节流孔调节为合适的状态并非易事。

JP2006046500A采用独立于气缸的给排气系统的气体缓冲机构来起到吸收冲击力的作用，结构上组成上主要包括用来安装在缸体上的缸体侧缓冲部件以及与活塞一起移动的活塞侧缓冲部件，它们都设置在上述缸体的外侧。这两套缓冲部件的其中之一上设置有缓冲杆，而在另一缓冲部件上设置有杆嵌入孔，在该杆嵌入孔的敞口部设置密封圈。另外，通过设置节流阀来调整该杆嵌入孔中空气的流量，进而控制气缸活塞进入缓冲后的速度。此发明专利提及的缓冲机构的优点是可以根据气缸的停止位置调节缓冲机构的位置。但其本质还是通过调节缓冲针阀的开口度来调节缓冲机构内缓冲腔气体的排气速度，因而其工况的适应能力依然有限。

总之，目前的气缸内部结构气缓冲存在最佳缓冲调节范围有限、工况变后气缸良好的缓冲状态极易被破坏、再次调整比较困难等诸多问题，缓冲过程的自调整能力不足，气缸的良好缓冲难以实现。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了可实现对缓冲腔内气压进行自动调整、气缸活塞的反弹量也极小的内置气动缓冲装置的高速气缸。

具体由以下技术方案实现：

一种内置气动缓冲装置的高速气缸，包括气缸套筒、沿气缸套筒内孔作直线往复移动的活塞、设于活塞一侧的活塞杆、分别设置于气缸套筒两端的有杆侧端盖和无杆侧端盖，所述有杆侧端盖和无杆侧端盖上分别设置有结构相一致的有杆侧缓冲装置和无杆侧缓冲装置，所述的有杆侧缓冲装置和无杆侧缓冲装置均包括：

缓冲装置阀体、连接于缓冲装置阀体一侧的固定容腔部件，所述缓冲装置阀体中部设置有与有杆侧端盖或无杆侧端盖密封配合的安装通孔，所述缓冲装置阀体内设置有：

溢流阀单元，包括通过螺纹旋入缓冲装置阀体内的溢流阀弹簧支撑螺母、溢流阀弹簧、滑移柱塞、密封圈、溢流阀芯密封圈、溢流阀芯，所述溢流阀弹簧的一端通过滑移柱塞将溢流阀芯压紧在缓冲装置阀体的内孔中，另一端支撑在溢流阀弹簧支撑螺母的端面上，溢流阀芯一端嵌入到滑移柱塞的端面孔中，另一端嵌入在缓冲装置阀体的溢流阀芯进气侧容腔内，所述溢流阀芯锥形部分外侧包裹有用于密封隔离溢流阀芯排气腔和溢流阀芯进气侧容腔的溢流阀芯密封圈，所述溢流阀芯圆柱面上加工有溢流阀芯凹槽，所述溢流阀芯凹槽内设置有连通溢流阀芯凹槽的溢流阀芯径向通孔，所述溢流阀芯沿轴向设置有连通溢流阀芯径向通孔和溢流阀芯进气侧容腔的溢流阀芯轴向盲孔，所述溢流阀芯凹槽与设置在缓冲装置阀体内的缓冲装置气体入口联通，所述溢流阀芯靠近溢流阀芯进气侧容腔一端的圆柱面上设置有与溢流阀芯进气侧容腔密封配合的溢流阀芯端部密封圈；

排气滑阀单元，包括滑阀阀芯、滑阀弹簧、固定螺母，固定螺母通过螺纹旋入缓冲装置阀体内，所述滑阀阀芯的一端设有滑阀无弹簧侧容腔，另一端设置有将滑阀弹簧固定在固定螺母和滑阀阀芯之间的端面孔，所述滑阀阀芯的圆柱面中间设置有滑阀凹槽，两端设置有容纳有0型滑阀密封圈的凹槽，其作用一是防止固定容腔与有杆端活塞侧容腔或无杆端活塞侧容腔的气体压力的互相干扰，二是防止有杆端活塞侧容腔或无杆端活塞侧容腔气体在气缸缓冲开始阶段由滑阀凹槽向矩形开口槽泄压；所述缓冲装置阀体一侧设置有连通大气和滑阀阀芯所在腔室的矩形开口槽；在平常状态下滑阀凹槽与矩形槽排气孔相互遮盖，此时气缸缓冲腔经滑阀入口通道流入的气体被封闭。滑阀入口通道是在缓冲装置阀体内部加工的孔道，它通过滑阀入口连接通道、单向阀容腔、连接通道、溢流阀芯进气侧容腔、溢流阀芯凹槽、溢流阀芯径向通孔与气缸缓冲腔接通，矩形槽排气孔是一个矩形的长孔，因而当滑阀阀芯向滑阀弹簧一侧移动时，滑阀凹槽与矩形开口槽的接通区域将逐渐增加，杆端活塞侧容腔或无杆端活塞侧容腔排气的有效截面积也将增加；

单向阀单元，包括单向阀阀芯、单向阀容腔、弹簧支撑钉、单向阀复位弹簧、联通套筒、限位螺母，所述单向阀阀芯的外圆柱面设置有单向阀阀芯凹槽，所述单向阀阀芯凹槽内设置有连通单向阀阀芯凹槽的单向阀芯径向通孔，所述单向阀阀芯一端沿中心轴设置有连通单向阀芯径向通孔和滑阀无弹簧侧容腔的单向阀芯轴向盲孔，所述单向阀阀芯的锥形部分外侧包裹有用于密封隔离滑阀无弹簧侧容腔和单向阀容腔的单向阀锥部密封圈，弹簧支撑钉嵌入在单向阀阀芯的另一端的端面孔内，联通套筒的开放端依次置入单向阀复位弹簧、弹簧支撑钉与单向阀阀芯的端部部分，单向阀复位弹簧位于弹簧支撑钉和联通套筒的封闭端之间，联通套筒开放端的末端外壁沿轴向加工有连通单向阀容腔的套筒侧向开口槽，所述套筒侧向开口槽内设置有连通套筒内腔和套筒侧向开口槽的套筒径向孔道，这样杆端活塞侧容腔或无杆端活塞侧容腔气体可以通过溢流阀芯径向通孔、溢流阀芯进气侧容腔、连接通道、单向阀容腔、套筒侧向开口槽、套筒径向孔道流入套筒内腔，限位螺母通过螺纹连接旋入缓冲装置阀体内限制联通套筒的轴向位置；

所述固定容腔部件通过固定螺钉固定于缓冲装置阀体一侧，固定容腔部件的内部设有固定容腔，连接缓冲装置阀体的一侧设有嵌入到缓冲装置阀体之内的圆柱形突出结构，在其中心设置有连通固定容腔的圆柱形固定容腔入口，在缓冲装置阀体内与圆柱形固定容腔入口同心的位置设置有连通圆柱形固定容腔入口和滑阀无弹簧侧容腔的固定容腔连接通道；

所述缓冲装置阀体内还设置有连通溢流阀芯进气侧容腔和单向阀容腔的连接通道、连通单向阀容腔与滑阀凹槽的滑阀入口连接通道和滑阀入口通道、连通溢流阀芯排气腔和滑阀无弹簧侧容腔的溢流阀排气通道；

所述活塞杆上固定地套设有有杆侧缓冲柱塞，所述活塞的无杆端同轴地设置有无杆侧缓冲柱塞，所述有杆侧端盖内侧的有杆端缓冲柱塞孔通道内设置有与所述有杆侧缓冲柱塞往复式动密封的有杆侧缓冲密封圈，这样当气缸有杆侧进入缓冲阶段时，有杆侧缓冲密封圈与有杆侧缓冲柱塞就可将有杆端缓冲容腔内的气体封住；所述无杆侧端盖内侧的无杆端缓冲柱塞孔通道内设置有与所述无杆侧缓冲柱塞往复式动密封的无杆侧缓冲密封圈，这样当气缸无杆侧进入缓冲阶段时，无杆侧缓冲密封圈与无杆侧缓冲柱塞就可将无杆端缓冲容腔内的气体封住；所述有杆侧缓冲柱塞和无杆侧缓冲柱塞靠近活塞的一侧分别设置有有杆侧缓冲柱塞开口槽及无杆侧缓冲柱塞开口槽，以保证气缸在缓冲结束时，有杆端活塞侧容腔与无杆端活塞侧容腔内的气体可通过矩形开口槽快速排出，避免气缸活塞反弹现象的产生。

所述有杆侧端盖设置有通过有杆端缓冲柱塞孔通道连通有杆端活塞侧容腔的气缸有杆端进气/排气口和有杆端端盖柱塞腔，所述无杆侧端盖设置有通过无杆端缓冲柱塞孔通道连通无杆端活塞侧容腔的气缸无杆端排气口/进气口和无杆端端盖柱塞腔，所述有杆侧端盖内还设置有连通有杆端活塞侧容腔和有杆侧缓冲装置的缓冲装置气体入口的有杆端端盖内缓冲气体进入通道，所述无杆侧端盖内还设置有连通无杆端活塞侧容腔和无杆侧缓冲装置的缓冲装置气体入口的无杆端端盖内缓冲气体进入通道。

进一步地，所述有杆侧端盖和无杆侧端盖上分别设置有与所述缓冲装置阀体中部的安装通孔密封配合的缓冲装置内孔密封圈。

进一步地，所述有杆侧端盖和无杆侧端盖上分别设置有与所述缓冲装置阀体端面密封配合的缓冲装置端部密封圈。

进一步地，所述活塞两侧设置有缓冲垫。

进一步地，所述活塞的圆柱面上设置有活塞密封圈和磁铁。

进一步地，所述有杆侧端盖的外端设置有与活塞杆相配合的衬套和防尘密封圈。

进一步地，所述气缸套筒的两端面与有杆侧端盖和无杆侧端盖之间设置有套筒端部密封圈。

矩形槽排气口的水平中心线与排气滑阀的中心轴线平齐，初始状态时，滑阀凹槽与矩形槽排气口彼此遮盖，当滑阀阀芯向弹簧一侧移动的位移幅度大于遮盖量的大小时，滑阀凹槽与矩形槽排气口便可联通，联通截面积的大小由滑阀凹槽与矩形槽排气口的相对错位距离所决定。

相比现有技术，本发明主要有以下优点：通过在气缸两端盖设置缓冲装置，可以有效地实现气缸反馈过程中缓冲腔内压力的自动调整，使气缸活塞得到缓冲后无冲击和反弹地稳定停止，整个缓冲过程可实现对缓冲腔内气压的自动调整。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图。

图2是发明实施例的主要腔体与孔道的分布示意图。

图3是本发明实施例的缓冲装置的立体结构示意图。

图4是本发明实施例的缓冲装置的侧视示意图。

图5是有杆侧缓冲柱塞立体示意图。

图6是图4中A-A处剖视示意图一。

图7是图4中A-A处剖视示意图二。

图中标号含义如下：

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。除非特别说明，本发明采用的材料和加工方法为本技术领域常规材料和加工方法。

如图1和图2所示，一种内置气动缓冲装置的高速气缸，包括气缸套筒6、沿气缸套筒6内孔作直线往复移动的活塞17、设于活塞17一侧的活塞杆1、分别设置于气缸套筒6两端的有杆侧端盖2和无杆侧端盖10，所述有杆侧端盖2和无杆侧端盖10上分别设置有结构相一致的有杆侧缓冲装置4和无杆侧缓冲装置11，所述的有杆侧缓冲装置4和无杆侧缓冲装置11均包括：

缓冲装置阀体25、连接于缓冲装置阀体25一侧的固定容腔部件42，所述缓冲装置阀体25中部设置有与有杆侧端盖2或无杆侧端盖10密封配合的安装通孔(见图3、图4)。

如图6和图7所示，所述缓冲装置阀体内设置有：

溢流阀单元，包括通过螺纹旋入缓冲装置阀体25内的溢流阀弹簧支撑螺母24、溢流阀弹簧26、滑移柱塞27、密封圈28、溢流阀芯密封圈29、溢流阀芯30，所述溢流阀弹簧26的一端通过滑移柱塞27将溢流阀芯30压紧在缓冲装置阀体25的内孔中，另一端支撑在溢流阀弹簧支撑螺母24的端面上，溢流阀芯30一端嵌入到滑移柱塞27的端面孔中，另一端嵌入在缓冲装置阀体25的溢流阀芯进气侧容腔11b内，所述溢流阀芯30锥形部分外侧包裹有用于密封隔离溢流阀芯排气腔11c和溢流阀芯进气侧容腔11b的溢流阀芯密封圈29，所述溢流阀芯30圆柱面上加工有溢流阀芯凹槽30b，所述溢流阀芯凹槽30b内设置有连通溢流阀芯凹槽30b的溢流阀芯径向通孔30a，所述溢流阀芯30沿轴向设置有连通溢流阀芯径向通孔30a和溢流阀芯进气侧容腔11b的溢流阀芯轴向盲孔，所述溢流阀芯凹槽30b与设置在缓冲装置阀体25内的缓冲装置气体入口11a联通，所述溢流阀芯30靠近溢流阀芯进气侧容腔11b一端的圆柱面上设置有与溢流阀芯进气侧容腔11b密封配合的溢流阀芯端部密封圈32；

排气滑阀单元，包括滑阀阀芯44、滑阀弹簧46、固定螺母45，固定螺母45通过螺纹旋入缓冲装置阀体25内，所述滑阀阀芯44的一端设有滑阀无弹簧侧容腔11e，另一端设置有将滑阀弹簧46固定在固定螺母45和滑阀阀芯44之间的端面孔，所述滑阀阀芯44的圆柱面中间设置有滑阀凹槽44a，两端设置有容纳有0型滑阀密封圈43的凹槽，所述缓冲装置阀体25一侧设置有连通大气和滑阀阀芯44所在腔室的矩形开口槽11h；

单向阀单元，包括单向阀阀芯35、单向阀容腔11j、弹簧支撑钉39、单向阀复位弹簧37、联通套筒36、限位螺母38，所述单向阀阀芯35的外圆柱面设置有单向阀阀芯凹槽35b，所述单向阀阀芯凹槽35b内设置有连通单向阀阀芯凹槽35b的单向阀芯径向通孔35a，所述单向阀阀芯35一端沿中心轴设置有连通单向阀芯径向通孔35a和滑阀无弹簧侧容腔11e的单向阀芯轴向盲孔，所述单向阀阀芯35的锥形部分外侧包裹有用于密封隔离滑阀无弹簧侧容腔11e和单向阀容腔11j的单向阀锥部密封圈34，弹簧支撑钉39嵌入在单向阀阀芯35的另一端的端面孔内，联通套筒36的开放端依次置入单向阀复位弹簧37、弹簧支撑钉39与单向阀阀芯35的端部部分，单向阀复位弹簧37位于弹簧支撑钉39和联通套筒36的封闭端之间，联通套筒36开放端的末端外壁沿轴向加工有连通单向阀容腔11j的套筒侧向开口槽36a，所述套筒侧向开口槽36a内设置有连通套筒内腔36c和套筒侧向开口槽36a的套筒径向孔道36b，限位螺母38通过螺纹连接旋入缓冲装置阀体25内限制联通套筒36的轴向位置；

所述固定容腔部件42通过固定螺钉41固定于缓冲装置阀体25一侧，固定容腔部件42的内部设有固定容腔42b，连接缓冲装置阀体25的一侧设有嵌入到缓冲装置阀体25之内的圆柱形突出结构，在其中心设置有连通固定容腔42b的圆柱形固定容腔入口42a，在缓冲装置阀体25内与圆柱形固定容腔入口42a同心的位置设置有连通圆柱形固定容腔入口42a和滑阀无弹簧侧容腔11e的固定容腔连接通道11f；

所述缓冲装置阀体25内还设置有连通溢流阀芯进气侧容腔11b和单向阀容腔11j的连接通道11k、连通单向阀容腔11j与滑阀凹槽44a的滑阀入口连接通道11i和滑阀入口通道11g、连通溢流阀芯排气腔11c和滑阀无弹簧侧容腔11e的溢流阀排气通道11d；

所述活塞杆1上固定地套设有有杆侧缓冲柱塞18(见图5)，所述活塞17的无杆端同轴地设置有无杆侧缓冲柱塞14，所述有杆侧端盖2内侧的有杆端缓冲柱塞孔通道2b内设置有与所述有杆侧缓冲柱塞18往复式动密封的有杆侧缓冲密封圈19，所述无杆侧端盖10内侧的无杆端缓冲柱塞孔通道10c内设置有与所述无杆侧缓冲柱塞14往复式动密封的无杆侧缓冲密封圈15，所述有杆侧缓冲柱塞18和无杆侧缓冲柱塞14靠近活塞17的一侧分别设置有有杆侧缓冲柱塞开口槽18a及无杆侧缓冲柱塞开口槽14a，所述有杆侧端盖2设置有通过有杆端缓冲柱塞孔通道2b连通有杆端活塞侧容腔1a的气缸有杆端进气/排气口2a和有杆端端盖柱塞腔2c，所述无杆侧端盖10设置有通过无杆端缓冲柱塞孔通道10c连通无杆端活塞侧容腔1b的气缸无杆端排气口/进气口10a和无杆端端盖柱塞腔10b，所述有杆侧端盖2内还设置有连通有杆端活塞侧容腔1a和有杆侧缓冲装置4的缓冲装置气体入口11a的有杆端端盖内缓冲气体进入通道2d，所述无杆侧端盖10内还设置有连通无杆端活塞侧容腔1b和无杆侧缓冲装置11的缓冲装置气体入口11a的无杆端端盖内缓冲气体进入通道10d。

在一个具体的实施例中，所述有杆侧端盖2和无杆侧端盖10上分别设置有与所述缓冲装置阀体25中部的安装通孔密封配合的缓冲装置内孔密封圈21。

在一个具体的实施例中，所述有杆侧端盖2和无杆侧端盖10上分别设置有与所述缓冲装置阀体25端面密封配合的缓冲装置端部密封圈5。

在一个具体的实施例中，所述活塞17两侧设置有缓冲垫7。

在一个具体的实施例中，所述活塞17的圆柱面上设置有活塞密封圈9和磁铁8，磁铁8可以与其他检测装置相配合。

在一个具体的实施例中，所述有杆侧端盖2的外端设置有与活塞杆1相配合的衬套22和防尘密封圈23。

在一个具体的实施例中，所述气缸套筒6的两端面与有杆侧端盖2和无杆侧端盖10之间设置有套筒端部密封圈20。

下面就本实施例的工作原理进行详细说明，以气缸的缩回阶段为例：

当活塞杆1自极限伸出位置开始缩回时，气缸有杆端活塞侧容腔1a内充满了由气缸有杆端进气/排气口2a经有杆端缓冲柱塞孔通道2b流入的压缩空气，活塞杆1及活塞17将加速缩回，直至无杆侧缓冲柱塞14进入到无杆端端盖柱塞腔10b内并与无杆侧缓冲密封圈15接触时，无杆端活塞侧容腔1b内的气体将被封住，此时无杆端活塞侧容腔1b内的气体压力快速增加，活塞17开始减速。无杆端活塞侧容腔1b内的气体只能通过无杆端端盖内缓冲气体进入通道10d进入无杆端缓冲装置11的缓冲装置气体入口11a。

于是无杆端活塞侧容腔1b内的缓冲气体便通过溢流阀芯凹槽30b与溢流阀芯径向通孔30a流入溢流阀芯进气侧容腔11b内并作用于溢流阀芯30的无弹簧侧，随着缓冲压力的增加，溢流阀芯30移动使溢流阀开始打开，缓冲气体通过溢流阀芯排气腔11c、溢流阀排气通道11d进入到滑阀无弹簧侧容腔11e内，后又经固定容腔连接通道11f、固定容腔入口42a进入到固定容腔42b内。随着溢流阀排气量的逐渐增加，固定容腔42b内气压将超过滑阀弹簧46的预紧力，滑阀阀芯44开始向滑阀弹簧46一侧移动，最终使滑阀凹槽44a与矩形开口槽11h接通，且固定容腔42b内气体压力越大，滑阀凹槽44a与矩形开口槽11h所形成的滑阀开口度也越大，无杆端活塞侧容腔1b内气体的排气幅度也会越大。此时，自气缸的无杆端活塞侧容腔1b流入到无杆侧缓冲装置11内的缓冲气体便可经无杆侧缓冲装置11内的连接通道11k、单向阀容腔11j、滑阀入口连接通道11i、滑阀入口通道11g、矩形开口槽11h排出到大气当中，气缸的无杆端活塞侧容腔1b内的气体压力开始迅速下降，避免气缸活塞移动部件的反弹。

由于单向阀阀芯35无弹簧一侧通过固定容腔连接通道11f与固定容腔42b相连，单向阀阀芯35有弹簧一侧通过套筒径向通道36b、套筒侧向开口槽36a、单向阀容腔11j、连接通道11k、溢流阀芯进气侧容腔11b、溢流阀芯径向通孔30a、缓冲装置气体入口11a与无杆端活塞侧容腔1b内气体相连。因此当无杆端活塞侧容腔1b内的气体压力降低到低于固定容腔42b内的气压时，单向阀阀芯35便开始向弹簧一侧移动，进而打开单向阀，固定容腔42b内的气体便通过单向阀流入无杆端活塞侧容腔1b内，避免了气缸的活塞移动部件对气缸的无杆侧端盖10的撞击。

当气缸的活塞移动部件缩回至接近行程终点时，由于无杆侧缓冲柱塞14靠近活塞17侧加工有无杆侧缓冲柱塞开口槽14a,无杆端活塞侧容腔1b内的气体可通过无杆侧缓冲柱塞开口槽14a从气缸无杆端排气口/进气口10a排出，为气缸下个周期的缓冲过程做好准备。

气缸的伸出阶段与气缸的缩回阶段的缓冲过程相类似，因而不再赘述。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种内置气动缓冲装置的高速气缸，包括气缸套筒(6)、沿气缸套筒(6)内孔作直线往复移动的活塞(17)、设于活塞(17)一侧的活塞杆(1)、分别设置于气缸套筒(6)两端的有杆侧端盖(2)和无杆侧端盖(10)，其特征在于：所述有杆侧端盖(2)和无杆侧端盖(10)上分别设置有结构相一致的有杆侧缓冲装置(4)和无杆侧缓冲装置(11)，所述的有杆侧缓冲装置(4)和无杆侧缓冲装置(11)均包括：

缓冲装置阀体(25)、连接于缓冲装置阀体(25)一侧的固定容腔部件(42)，所述缓冲装置阀体(25)中部设置有与有杆侧端盖(2)或无杆侧端盖(10)密封配合的安装通孔，所述缓冲装置阀体内设置有：

溢流阀单元，包括通过螺纹旋入缓冲装置阀体(25)内的溢流阀弹簧支撑螺母(24)、溢流阀弹簧(26)、滑移柱塞(27)、密封圈(28)、溢流阀芯密封圈(29)、溢流阀芯(30)，所述溢流阀弹簧(26)的一端通过滑移柱塞(27)将溢流阀芯(30)压紧在缓冲装置阀体(25)的内孔中，另一端支撑在溢流阀弹簧支撑螺母(24)的端面上，溢流阀芯(30)一端嵌入到滑移柱塞(27)的端面孔中，另一端嵌入在缓冲装置阀体(25)的溢流阀芯进气侧容腔(11b)内，所述溢流阀芯(30)锥形部分外侧包裹有用于密封隔离溢流阀芯排气腔(11c)和溢流阀芯进气侧容腔(11b)的溢流阀芯密封圈(29)，所述溢流阀芯(30)圆柱面上加工有溢流阀芯凹槽(30b)，所述溢流阀芯凹槽(30b)内设置有连通溢流阀芯凹槽(30b)的溢流阀芯径向通孔(30a)，所述溢流阀芯(30)沿轴向设置有连通溢流阀芯径向通孔(30a)和溢流阀芯进气侧容腔(11b)的溢流阀芯轴向盲孔，所述溢流阀芯凹槽(30b)与设置在缓冲装置阀体(25)内的缓冲装置气体入口(11a)联通，所述溢流阀芯(30)靠近溢流阀芯进气侧容腔(11b)一端的圆柱面上设置有与溢流阀芯进气侧容腔(11b)密封配合的溢流阀芯端部密封圈(32)；

排气滑阀单元，包括滑阀阀芯(44)、滑阀弹簧(46)、固定螺母(45)，固定螺母(45)通过螺纹旋入缓冲装置阀体(25)内，所述滑阀阀芯(44)的一端设有滑阀无弹簧侧容腔(11e)，另一端设置有将滑阀弹簧(46)固定在固定螺母(45)和滑阀阀芯(44)之间的端面孔，所述滑阀阀芯(44)的圆柱面中间设置有滑阀凹槽(44a)，两端设置有容纳有0型滑阀密封圈(43)的凹槽，所述缓冲装置阀体(25)一侧设置有连通大气和滑阀阀芯(44)所在腔室的矩形开口槽(11h)；

单向阀单元，包括单向阀阀芯(35)、单向阀容腔(11j)、弹簧支撑钉(39)、单向阀复位弹簧(37)、联通套筒(36)、限位螺母(38)，所述单向阀阀芯(35)的外圆柱面设置有单向阀阀芯凹槽(35b)，所述单向阀阀芯凹槽(35b)内设置有连通单向阀阀芯凹槽(35b)的单向阀芯径向通孔(35a)，所述单向阀阀芯(35)一端沿中心轴设置有连通单向阀芯径向通孔(35a)和滑阀无弹簧侧容腔(11e)的单向阀芯轴向盲孔，所述单向阀阀芯(35)的锥形部分外侧包裹有用于密封隔离滑阀无弹簧侧容腔(11e)和单向阀容腔(11j)的单向阀锥部密封圈(34)，弹簧支撑钉(39)嵌入在单向阀阀芯(35)的另一端的端面孔内，联通套筒(36)的开放端依次置入单向阀复位弹簧(37)、弹簧支撑钉(39)与单向阀阀芯(35)的端部部分，单向阀复位弹簧(37)位于弹簧支撑钉(39)和联通套筒(36)的封闭端之间，联通套筒(36)开放端的末端外壁沿轴向加工有连通单向阀容腔(11j)的套筒侧向开口槽(36a)，所述套筒侧向开口槽(36a)内设置有连通套筒内腔(36c)和套筒侧向开口槽(36a)的套筒径向孔道(36b)，限位螺母(38)通过螺纹连接旋入缓冲装置阀体(25)内限制联通套筒(36)的轴向位置；

所述固定容腔部件(42)通过固定螺钉(41)固定于缓冲装置阀体(25)一侧，固定容腔部件(42)的内部设有固定容腔(42b)，连接缓冲装置阀体(25)的一侧设有嵌入到缓冲装置阀体(25)之内的圆柱形突出结构，在其中心设置有连通固定容腔(42b)的圆柱形固定容腔入口(42a)，在缓冲装置阀体(25)内与圆柱形固定容腔入口(42a)同心的位置设置有连通圆柱形固定容腔入口(42a)和滑阀无弹簧侧容腔(11e)的固定容腔连接通道(11f)；

所述缓冲装置阀体(25)内还设置有连通溢流阀芯进气侧容腔(11b)和单向阀容腔(11j)的连接通道(11k)、连通单向阀容腔(11j)与滑阀凹槽(44a)的滑阀入口连接通道(11i)和滑阀入口通道(11g)、连通溢流阀芯排气腔(11c)和滑阀无弹簧侧容腔(11e)的溢流阀排气通道(11d)；

所述活塞杆(1)上固定地套设有有杆侧缓冲柱塞(18)，所述活塞(17)的无杆端同轴地设置有无杆侧缓冲柱塞(14)，所述有杆侧端盖(2)内侧的有杆端缓冲柱塞孔通道(2b)内设置有与所述有杆侧缓冲柱塞(18)往复式动密封的有杆侧缓冲密封圈(19)，所述无杆侧端盖(10)内侧的无杆端缓冲柱塞孔通道(10c)内设置有与所述无杆侧缓冲柱塞(14)往复式动密封的无杆侧缓冲密封圈(15)，所述有杆侧缓冲柱塞(18)和无杆侧缓冲柱塞(14)靠近活塞(17)的一侧分别设置有有杆侧缓冲柱塞开口槽(18a)及无杆侧缓冲柱塞开口槽(14a)，所述有杆侧端盖(2)设置有通过有杆端缓冲柱塞孔通道(2b)连通有杆端活塞侧容腔(1a)的气缸有杆端进气/排气口(2a)和有杆端端盖柱塞腔(2c)，所述无杆侧端盖(10)设置有通过无杆端缓冲柱塞孔通道(10c)连通无杆端活塞侧容腔(1b)的气缸无杆端排气口/进气口(10a)和无杆端端盖柱塞腔(10b)，所述有杆侧端盖(2)内还设置有连通有杆端活塞侧容腔(1a)和有杆侧缓冲装置(4)的缓冲装置气体入口(11a)的有杆端端盖内缓冲气体进入通道(2d)，所述无杆侧端盖(10)内还设置有连通无杆端活塞侧容腔(1b)和无杆侧缓冲装置(11)的缓冲装置气体入口(11a)的无杆端端盖内缓冲气体进入通道(10d)。

2.根据权利要求1所述的内置气动缓冲装置的高速气缸，其特征在于：所述有杆侧端盖(2)和无杆侧端盖(10)上分别设置有与所述缓冲装置阀体(25)中部的安装通孔密封配合的缓冲装置内孔密封圈(21)。

3.根据权利要求2所述的内置气动缓冲装置的高速气缸，其特征在于：所述有杆侧端盖(2)和无杆侧端盖(10)上分别设置有与所述缓冲装置阀体(25)端面密封配合的缓冲装置端部密封圈(5)。

4.根据权利要求1所述的内置气动缓冲装置的高速气缸，其特征在于：所述活塞(17)两侧设置有缓冲垫(7)。

5.根据权利要求1所述的内置气动缓冲装置的高速气缸，其特征在于：所述活塞(17)的圆柱面上设置有活塞密封圈(9)和磁铁(8)。

6.根据权利要求1所述的内置气动缓冲装置的高速气缸，其特征在于：所述有杆侧端盖(2)的外端设置有与活塞杆(1)相配合的衬套(22)和防尘密封圈(23)。

7.根据权利要求1所述的内置气动缓冲装置的高速气缸，其特征在于：所述气缸套筒(6)的两端面与有杆侧端盖(2)和无杆侧端盖(10)之间设置有套筒端部密封圈(20)。