CN107250569A - 具有阻尼套筒的气压缸 - Google Patents

Abstract

气压缸(100)包括可在套管内轴向地移动的活塞。气压缸包括至少一个阻尼套筒(10)，该阻尼套筒适合于减小当活塞(20)到达与套管的头部(104、105)邻接时出现的冲击的强度。阻尼套筒(10)设置有前部(14)，该前部设置有多个在径向方向上延伸的通孔(60)，和带有朝向阻尼套筒(10)的前端(144)减小的壁厚的锥形壁(143)。当活塞(20)接近结束行程位置时，加压空气通过孔(60)和通风空间(80)朝向管道(108)离开，通风空间限定在活塞(20)的杆(21)和套筒(10)的前部(14)的内壁(141)之间。

Description

具有阻尼套筒的气压缸

本发明涉及一种设置有使活塞自阻尼的装置的气压缸。

气压缸设置有在套管内往复运动的可动活塞，这样的气压缸通常设置有阻尼装置，以确保减小当活塞到达形成于套管的头部中的合适座部中的前支撑部时出现的冲击的强度。

已知的阻尼装置包括由弹性材料制成的、应用于活塞头的阻尼套筒(dampersleeve，阻尼器套筒)。

在专利EP2047116中描述了这种阻尼套筒的一个示例，其中，在活塞杆的头部上设置至少一个套筒，在套筒的外表面上设置有在纵向方向上延伸的阻尼槽。当活塞接近结束行程位置时，在活塞和容纳于头部腔体中的密封元件之间受压缩的空气减小了活塞的冲击强度，并通过阻尼槽朝向在套管的头部中形成的适当开口而离开。于是这些槽的几何形状决定了允许活塞的受控减速的空气的排放规则。

然而，已经注意到，在阻尼套筒的外表面上实现阻尼槽具有许多缺点：

-使套筒的坚固性受损：例如V形的槽牵涉减小轴向方向上的截面并具有使套筒的结构减弱的点；

-使套筒的可重复性受损：即使槽的较小的倾度变化也会明显地改变允许活塞的受控减速的空气的排放规则；

-高压下的排放规则的变化的可能性：高压会导致(容纳于套管的头部腔体中的)密封元件的变形，该变形会至少部分地封闭槽并改变允许活塞的受控减速的空气的排放规则。

在该领域中，特别感受到需要减小与阻尼螺钉的调节相关的设置时间。从而感受到需要实现能够不采取手动调节而在越来越宽的压力、负载和速度的范围中适当地起作用的缸。

本发明的目的是满足此需求。

通过分别根据权利要求1和14所述的气压缸和阻尼套筒来实现所述目的。从属权利要求描述了本发明的优选实施例。

参考附图，从通过非限制性示例提供的本发明的优选实施例的以下描述中，根据本发明的气压缸和阻尼套筒的特征和优点不管怎样都将是显而易见的，其中：

图1示出了处于第一结束行程位置中的根据本发明的设置有阻尼套筒的气压缸；

图2至图6示出了一直前进到结束行程位置的根据本发明的设置有一对阻尼套筒的活塞头部；

图7示出了处于第二结束行程位置中的根据本发明的设置有阻尼套筒的气压缸；

图8示出了一个实施例变型中的根据本发明的半活塞和阻尼套筒的透视图；

图9和图10分别示出了图8的半活塞和阻尼套筒的剖视图和顶视图；

图11示出了另一实施例变型中的根据本发明的半活塞和阻尼套筒的透视图；

图12和图13分别示出了图11的半活塞和阻尼套筒的剖视图和顶视图。

图14示出了另一实施例变型中的根据本发明的设置有阻尼套筒的气压缸。

参考附图，参考数字100表示设置有至少一个阻尼套筒10的气压缸。

特别地，图1示出了线性双作用气压缸。

气压缸100包括圆柱形的套管或护套103，在其内部容纳活塞20，活塞可沿着轴线X轴向地移动。将活塞20固定至杆21。如图3所示，活塞20包括第一部分或前半活塞20’以及第二活塞或后半活塞20”。

操作原理是，将加压空气引入限定于套管103内的两个腔室102、102’中的一个内，这样使得空气推压活塞20的一个面，并使其在套管103内移动。

套管103限定前头部104和后头部105，每个头部设置有邻接壁106、107，其用于在结束行程位置中与活塞头部20邻接，特别是分别与前半活塞20’和后半活塞20”邻接。

在操作中，在与将空气在压力下引入其中的腔室102相对的腔室102’中，必须排出存在的空气，这将趋向于使活塞20的运动停止。通过限定在离开时允许活塞20的受控减速的最佳排气规则，利用此使活塞制动的现象。

前头部104和后头部105两者设置有腔室112、113，腔室用于容纳连接到活塞20的套筒，分别是连接到前半活塞20’和连接到后半活塞20”。

前头部104和后头部105两者设置有管道108、109，管道用于与专用的气控管线(未示出)连接，该气控管线用于将流体(空气或气体)供应至套管103的内部。特别地，管道108、109通过腔室112、113与相应的前腔室102’或后腔室102流体连通，腔室112、113用于容纳连接到活塞20的套筒。

当使流体(例如空气)通过腔室102中的头部105的管道109时，活塞20在头部104的方向上移动(一直移动到图1所示的结束行程位置)。类似地，当使流体通过腔室102’中的头部104的管道108时，活塞20朝向头部105向后移动(一直移动到图7所示的结束行程位置)。

气动活塞100包括若干个防止空气从一个腔室泄漏到另一个腔室以及泄漏到外部的垫圈。

因此，前头部104和后头部105两者设置有至少一个环形外垫圈110、111，其容纳于在相应的座部106、107的壁中形成的合适的腔体中。

另外，活塞20设置有至少一个环形内垫圈26，其容纳于在活塞的主体上形成的合适的腔体中。优选地，活塞20设置有前内垫圈和后内垫圈。

为了减小活塞20和头部104、105之间的冲击(该冲击是趋向于破坏气压缸并产生恼人的噪声的冲击)，提供合适的阻尼装置10。

在图中所示的实施例变型中，套筒10与活塞20是一体的，特别地，第一套筒10与前半活塞20’是一体的，并且第二套筒10与后半活塞20”是一体的。

在图14所示的变型中，活塞20和套筒10是分开的元件。在此变型中，套筒10能固定至活塞20，特别地，第一套筒10能固定至前半活塞20’，并且第二套筒10能固定至后半活塞20”。

阻尼套筒10允许减小当活塞20到达与缸头部104、105邻接时出现的冲击的强度。

优选地，气压缸100设置有一对设置于活塞20的两侧上的阻尼套筒10。一对套筒10的存在允许在腔室102’中的离开位置中和腔室102中的返回位置中对活塞20进行缓冲。

在图1和图7所示的结束行程位置中，外垫圈110、111对相应的阻尼套筒10实现密封。

优选地，半活塞20’、20”设置有环形座11，环形座用于容纳内垫圈26。

优选地，如图8至图10所示，套筒10具有尖顶形状，在前部倾斜。

优选地，套筒10包括主体12，主体在轴向方向上延伸并设置有通孔13。

主体12包括基本上圆柱形的前部14，前部适合于容纳在头部104、105的腔室112、113中。

主体12包括另一后部15，后部相对于前部14径向地伸出。

在图8至图13所示的实施例变型中(其中，套筒10与活塞20是一体的)，该另一后部15限定半活塞20’、20”。在所述变型中，限定半活塞的该另一后部15设置有用于容纳内垫圈26的座部11。

在图14的实施例变型中，该另一后部15基本上是凸缘或边缘。

有利地，前部14设置有壁143，该壁在径向方向上由内面141和外面142限定。外面142与轴线X基本上平行，并且使内面141倾斜一角度？。

有利地，前部14的壁143是锥形的，具有朝向阻尼套筒10的前端144减小的壁厚。

有利地，前部14限定截锥形前开口，截锥形前开口朝向阻尼套筒10的前端144具有较大的锥度。

优选地，套筒10设置有多个通孔60，多个通孔在径向方向上延伸，并与前部14对应地提供。

在图8所示的实施例变型中，将孔60成一直线地布置在轴向方向X上。

在图11所示的实施例变型中，将孔60沿周向地分布在前部14上。

优选地，两个连续的孔之间的(方向X上的)纵向距离D是可变的。优选地，距离D朝向阻尼套筒10的前端144增加，如图8和图11的变型中所示。

优选地，孔60是相等的，并且具有相同的直径。

在图10的实施例变型中，孔60是相等的，具有相同的直径，并且定位在可变距离D处。优选地，距离D朝向阻尼套筒10的前端144增加。

在另一实施例变型中，孔具有不同的直径，并且定位在相等的距离D处。孔之间的距离D从内部朝向阻尼套筒10的前端144保持不变。

在又一实施例变型中，孔具有不同的直径，并且定位在可变距离D处。

在使用中，套筒10的前部14的锥形壁143允许限定用于加压空气的通风空间80，该通风空间限定在杆21与套筒10的内壁141之间。孔60提供用于排出加压空气的通道。

优选地，一方面，套筒的前部14轴向地延伸到杆21的头部之外。有利地，此构造允许限定特别充足的用于加压空气的通风空间80。

如图3所示，当活塞20接近结束行程位置时，外垫圈110和内垫圈26密封地封闭腔室102’。留在腔室102’中的残余空气压力允许对活塞20的冲击进行缓冲。重要的是，残余的加压空气可从腔室102’通过管道108离开。有利地，孔60和通风空间80(在杆21或拧在杆上的螺母，与套筒10之间)提供用于使加压空气朝向管道108离开的出口。

如图4和图5所示，当活塞20接近结束行程位置时，孔60和通风空间80提供用于使加压空气离开的离开路径。

孔60的尺寸、孔60的数量、孔60之间的距离D、前部14的锥形壁143的角度？和厚度，会影响压缩气体的阻尼行为，从而限定允许活塞的受控减速的空气的排放规则。

有利地，具有朝向阻尼套筒10的前端144减小的壁厚的锥形壁143，有利于空气通过孔60。

有利地，设置有锥形壁143的阻尼套筒100允许获得用于空气的自由通道(通风空间80)，不会使气流节流。

有利地，设置有锥形壁143的阻尼套筒100总是允许获得用于空气的自由通道(通风空间80)，即使在外垫圈110、111变形的情况中也是如此。

有利地，设置有锥形壁143和孔60的阻尼套筒100允许空气平稳地流出，从更窄的圆锥形部分流动至更宽的部分，没有负载损耗。

有利地，设置有锥形壁143和孔60的阻尼套筒10便于不使尖顶形截面受损地排出空气。

创新地，根据本发明的设置有阻尼套筒的气压缸能够在较宽范围的速度、压力和负载内适当地起作用。

对于根据本发明的气压缸和阻尼套筒的实施例的形式，为了满足依情况而定的要求，在不脱离以下权利要求书的范围的情况下，本领域技术人员可用其他功能上等价的构件进行构件的修改、适应和替换。可与其他所述实施例独立地实现每个被描述为属于一个可能的实施例形式的特征。

Claims (15)

1.气压缸(100)，包括：

-活塞(20)，附接至杆(21)并能沿着轴线X轴向地在套管(103)内移动，所述活塞(20)设置有至少一个内垫圈(26)；

-圆柱形的套管(103)，包括前头部(104)和后头部(105)，每个头部(104、105)设置有用于在结束行程位置中容纳所述活塞(20)的套筒(10)的腔室(112、113)、用于在所述套管(103)内供应加压空气的管道(108、109)、容纳于在所述腔室(112、113)的壁中形成的腔体中的环形外垫圈(110、111)；

-至少一个阻尼套筒(10)，与所述活塞(20)接合，适合于减小当所述活塞(20)与头部(104、105)接触时出现的冲击的强度，所述套筒(10)包括前部(14)，该前部设置有在径向方向上延伸的多个通孔(60)并且设置有锥形壁(143)，该锥形壁具有朝向所述阻尼套筒(10)的前端(144)减小的壁厚，

其中，当所述活塞(20)接近结束行程位置时，留在所述外垫圈(110、111)和所述内垫圈(26)之间的加压空气朝向所述管道(108)通过所述孔(60)和通风空间(80)离开，所述通风空间由所述套筒(10)的所述前部(14)的内壁(141)限定。

2.根据权利要求1所述的气压缸(100)，其中，所述前部(14)限定截锥形前开口，该截锥形前开口朝向所述阻尼套筒(10)的所述前端(144)具有较大的锥度。

3.根据权利要求1或2所述的气压缸(100)，其中，所述锥形壁(143)在径向方向上由内面(141)和外面(142)限定，并且其中，所述外面(142)与所述轴线X基本上平行，并且所述内面(141)倾斜角度α。

4.根据前述权利要求中任一项所述的气压缸(100)，其中，所述孔(60)沿周向分布在所述前部(14)上。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的气压缸(100)，其中，所述孔(60)在轴向方向X上定位在一条线上。

6.根据前述权利要求中任一项所述的气压缸(100)，其中，连续的孔(60)之间的纵向距离D是可变的。

7.根据权利要求6所述的气压缸(100)，其中，连续的孔(60)之间的纵向距离D朝向所述阻尼套筒(10)的所述前端(144)增加。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的气压缸(100)，其中，所述孔之间的纵向距离D朝向所述阻尼套筒10的所述前端(144)保持不变。

9.根据前述权利要求中任一项所述的气压缸(100)，其中，所述孔(60)是相同的，并且具有相同的直径。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的气压缸(100)，其中，所述孔具有不同的直径。

11.根据前述权利要求中任一项所述的气压缸(100)，设置有一对阻尼套筒(10)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的气压缸(100)，其中，所述活塞(20)和所述套筒(10)是分开的元件。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的气压缸(100)，其中，所述套筒(10)与所述活塞(20)是一体的。

14.用于气压缸的阻尼套筒(10)，所述阻尼套筒包括前部(14)，所述前部沿着纵向轴线X延伸，并且设置有多个在径向方向上延伸的通孔(60)并且设置有锥形壁(143)，所述锥形壁具有朝向所述阻尼套筒(10)的前端(144)减小的壁厚。

15.根据权利要求14所述的阻尼套筒(10)，其中，所述孔(60)之间的纵向距离D朝向所述阻尼套筒(10)的所述前端(144)增加。