CN108691845A - 气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块及流体传动装置 - Google Patents

气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块及流体传动装置 Download PDF

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SUZHOU XINDELI DYNAMO-ELECTRIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.
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Suzhou Pulai Kerui Electrical And Mechanical Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种气动液压通用式活塞‑柱塞串联作动模块及流体传动装置，其中作动模块的基本构件包括作动元件与通孔接口元件，该作动元件包括自前向后依次相接的柱塞、中间杆及活塞，通孔接口元件至少具有柱塞孔与中间杆孔，柱塞与柱塞孔之间、中间杆与中间杆孔之间均为滑动密封配合，使得通孔接口元件、柱塞后部及中间杆之间形成柱塞作动腔。该作动模块不仅可与活塞缸体相配接而形成完整功能的气压缸或液压缸，还可以在相关机器的固定本体上设置活塞孔与其配接以形成流体传动装置，还能够多个共同加载至多位固定本体上而形成模块化多位均压联动流体传动装置，能够较好满足现代制造业对流体传动元件提出的绿色化、模块化及个性化定制等要求。

Description

气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块及流体传动装置
技术领域
本发明涉及气缸、液压缸领域，主要涉及一种气动与液压通用式活塞-柱塞串联作动模块及流体传动装置。
背景技术
气缸与液压缸是液体传动领域广泛使用的执行元件。人们为了减小气缸与液压缸，特别是气缸的径向尺寸，会选择采用串联缸（俗称倍力缸），因为采用二级串联缸能够使缸径缩小40%左右，多级串联缸能够使缸径缩小更多。
附图1是现有双缸双活塞双作用二级串联气缸的结构原理图。由图中可见，后活塞杆5’与前活塞10’固联。其工作原理是：工作行程时，二位四通换向阀22’左位工作，压力气体通过后活塞后腔管接头螺纹适配孔14’与前活塞后腔管接头螺纹适配孔18’，同时进入后活塞后腔15’与前活塞后腔19’，推动后活塞4’-后活塞杆5’-前活塞10’-前活塞杆11’，一起向右运动，由前活塞杆11’输出推力做功。输出推力为单活塞气缸的2倍，即F推=2×πD2P/4=πD2P/2(D为活塞直径，P为系统压力)。
工作行程时，前活塞前腔20’通过前活塞前腔气管管接头螺纹适配21’，后活塞前腔16’通过后活塞前腔气管管接头螺纹适配孔17’，再一起通过二位四通换向阀22’，与大气相通。
二位四通换向阀22’切换至右位工作，则为返回行程。
通过进行深入的技术功能与价值工程分析，可以发现图1所示现有串联气缸，具有下列突出的技术缺陷：
（1）具有前、后2只缸筒和前后2套活塞-活塞杆，轴向尺寸大，结构复杂拖沓，总体体积大；
（2）具有后活塞推力作动腔、后活塞拉力作动腔、前活塞推力作动腔与前活塞拉力作动腔一共4个腔，并具备相应的4个管接头螺纹适配孔，不仅自身结构复杂，而且外部管路布置也甚为不便，还需要增加三通接头等附件，总体制造成本高，安装调整费时费力；
（3）由于各个作动腔的气管管接头螺纹适配孔，与油管管接头螺纹适配孔标准不同，所以不能与油管管接头通用适配，因而仅能用于气压传动而不能用于液压传动；
（4）活塞杆直径较小，刚性较差。
现代机械设计的一个重要发展方向是模块化，因为模块化能够满足低成本、大批量、个性化定制的要求。但是，模块化设计目前仅能适用于比较复杂的机械产品的设计，越是简单的产品，越难以进行模块化设计。而液压缸、气缸这样的产品，往往只有几个零件，是故，目前尚未出现模块化的液压缸、气缸。
此外，现代制造业对流体传动元件提出了绿色化、模块化、集成化、大批量、低成本以及个性化定制等要求。而图1所示现有二级串联气缸，显然从根本上不具备上述特征。
液压缸与气缸还有一个重要的应用场合，即多缸均压联动。多缸均压联动装置是在一个固定本体上设有多个接口，每一个接口上固定安装一个具有完整功能的单作用单活塞缸。
附图2是现有的4缸均压联动液压传动装置，其工作原理是：螺栓通过4个固定安装孔1”，将固定本体2”固联在相关的工作机器上，固定本体2”设有油管管接头螺纹适配孔4”；4套具有完整功能的螺纹夹紧缸，以螺纹缸体8”的外螺纹接口，分别安装在固定本体2”相应的螺纹接口孔中，各个螺纹夹紧缸的油管管接头螺纹适配孔5”，联通活塞后腔6”与固定本体的内部流体通道3”。
工作过程时，压力液体通过固定本体2”上固定本体管接头螺纹适配孔4”，经过内部流体通道3”，再经过各个螺纹缸体的管接头螺纹适配孔5”，同时进入各个缸的活塞后腔6”，推动活塞9”-活塞杆10”克服复位弹簧11”的作用力，向前运动夹紧各个工件12”。此时，各个活塞前腔通过各自的螺纹缸体上的空气呼吸孔13”，与大气相通。
多缸均压联动装置具有力反馈均压功能，即当某一活塞杆10”前端最先接触到工件12”之后，便自然停止运动，力反馈功能使得其它活塞杆先后接触工件，最终都以相同的作用力施加于工件上，不受工件尺寸误差的影响。此即力反馈所谓均压功能。
然而，附图2所示现有多缸均压联动液压传动装置，存在下述严重缺点：
（1）由于需要将完整功能的螺纹缸拧入固定本体，固定本体的油管管接头螺纹适配孔4”，与螺纹缸的油管管接头螺纹适配孔5”，重复设置。因此，螺纹缸管接头螺纹适配孔5”是完全多余、毫无必要的，由此造成的功能冗余、尺寸体积增大与浪费可想而知；
（2）单作用单活塞缸，不仅输出力小，而且活塞杆10”外必须套装复位弹簧11”，造成活塞杆直径较小而导致刚性较差。这对于缸径较小的小型气缸液压缸来说，是难以克服的技术缺陷；特别是对缸径很小的微型气缸液压缸来说，则几乎是致命的技术缺陷；
（3）实际上，工程上对图2所示多缸均压联动流体传动装置的技术本质需要，是多位均压联动流体传动装置，而现有技术提供的则是多缸均压联动流体传动装置，并因此造成了功能冗余，造成了极大浪费；
（4）图2所示多缸均压联动流体传动装置，一般要求总体径向尺寸尽可能小。但是，这一种传动装置目前仅能够使用多个单作用单活塞缸，径向尺寸的减小受到刚性制约。而图1所示双作用串联缸，即使能够勉强设计成为单作用的，也无法应用于图2所示多缸均压联动流体传动装置上。如果能够创新设计出可适用于多位均压联动流体传动装置且结构简单的单作用串联作动模块，以多位均压联动取代多缸均压联动，则不仅能够显著缩小径向与轴向尺寸，同时能够满足现代制造业对流体传动元件提出的绿色化、模块化、大批量、低成本以及个性化定制等要求。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块，所述作动模块的基本构件包括作动元件与通孔接口元件，所述作动元件包括自前向后依次相接的柱塞、中间杆及活塞，所述活塞与所述柱塞的直径均大于所述中间杆的杆径，所述通孔接口元件至少具有柱塞孔与中间杆孔，所述柱塞与所述柱塞孔之间滑动密封地配合，所述中间杆穿过所述中间杆孔并与其滑动密封配合，使得所述通孔接口元件、所述柱塞后部及所述中间杆之间形成柱塞作动腔。
优选地，所述作动元件上开设有自所述活塞的后端经所述中间杆贯穿延伸至所述柱塞作动腔的内部流体通道。
本发明的第二目的是提供一种采用上述气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块的模块化气缸、液压缸。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种模块化气缸、液压缸，包括如上述的气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块，还包括具有活塞孔的活塞缸体，所述通孔接口元件的后端固定连接在所述活塞孔的前端，所述活塞与所述活塞孔之间滑动密封地配合。
优选地，所述活塞将所述活塞孔分隔为相互独立的活塞前腔与活塞后腔，所述活塞缸体上开设有分别与所述活塞前腔、活塞后腔连通的两个管接头适配孔。
本发明的第三目的是提供一种采用上述气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块的流体传动装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种流体传动装置，包括如上述的气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块，机器上具有固定本体，所述固定本体上设置有活塞孔、以及位于所述活塞孔前端用于与所述通孔接口元件配接的接口，所述通孔接口元件的后端与所述接口对接并固联，所述活塞与所述活塞孔之间滑动密封地配合。
优选地，所述活塞将所述活塞孔分隔为相互独立的活塞前腔与活塞后腔，所述固定本体的端部上还开设有分别与所述活塞前腔、活塞后腔连通的两个管接头适配孔。
本发明的第四目的是提供一种采用上述气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块的模块化多位均压联动流体传动装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种模块化多位均压联动流体传动装置，其特征在于：所述均压联动流体传动装置包括多位固定本体，以及多个如上述的气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块，所述多位固定本体上设置有多个活塞孔，以及位于所述活塞孔前端用于与所述通孔接口元件配接的接口，所述通孔接口元件的后端与所述接口对接并固联，所述活塞与所述活塞孔之间滑动密封地配合。
优选地，所述活塞将所述活塞孔分隔为相互独立的活塞后腔与活塞前腔，所述活塞前腔内还设置有复位弹簧。
进一步地，所述多位固定本体上还设有与流体进排管路管接头适配的管接头螺纹适配孔孔，以及连通所述管接头螺纹适配孔与所有所述活塞后腔的液流通道。
优选地，所述多位固定本体上还设有与各个所述活塞前腔连通的空气呼吸孔。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块，其不仅可与活塞缸体相配接而形成完整功能的气压缸或液压缸，还可以在相关机器的固定本体上设置活塞孔与其配接以形成流体传动装置，还能够多个共同加载至多位固定本体上而形成模块化多位均压联动流体传动装置，极为显著地提高了现有双缸双活塞双作用二级串联缸与多缸联动均压传动装置的技术经济指标，能够较好满足现代制造业对流体传动元件提出绿色化、模块化、集成化、大批量、低成本、个性化定制等要求。
附图说明
附图1为背景技术中双缸双活塞双作用二级串联气缸的结构原理图；
附图2为背景技术中四缸均压联动液压传动装置的结构原理图；
附图3为本发明的气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块的结构原理图；
附图4为具有附图3的活塞-柱塞串联作动模块的模块化缸的结构原理图；
附图5为具有附图3的活塞-柱塞串联作动模块的流体传动装置的结构原理图；
附图6为应用有附图3的活塞-柱塞串联作动模块的四位联动均压流体传动装置的结构原理图；
其中：1’、后端盖；2’、后缸筒；3’、后活塞滑动密封摩擦副；4’、后活塞；5’、后活塞杆；6’、中盖；7’、后活塞杆滑动密封摩擦副；8’、前缸筒；9’、前活塞滑动密封摩擦副；10’、前活塞；11’、前活塞杆；12’、前端盖；13’、前活塞杆滑动密封摩擦副；14’、后活塞后腔气管管接头螺纹适配孔；15’、后活塞后腔；16’、后活塞前腔；17’、后活塞前腔气管管接头螺纹适配孔； 18’、前活塞后腔气管管接头螺纹适配孔；19’、前活塞后腔；20’、前活塞前腔；21’、前活塞前腔气管管接头螺纹适配孔；22’、二位四通换向阀；
1”、固定安装孔；2”、固定本体；3”、内部流体通道；4”、固定本体管接头螺纹适配孔；5”、螺纹缸体管接头螺纹适配孔；6”、活塞后腔；7”、活塞前腔；8”、螺纹缸体；9”、活塞；10”、活塞杆；11”、复位弹簧；12”、工件；13”、空气呼吸孔；
1、作动元件；11、柱塞；12、柱塞密封圈；13、中间杆；14、中间杆密封圈；15、活塞；16、活塞密封圈；17、内部流体通道；2、通孔接口元件；21、柱塞孔；22、中间杆孔；23、柱塞作动腔；3、活塞缸体；31、活塞后腔气管管接头适配孔；32、活塞前腔气管管接头适配孔；33、活塞后腔；34、活塞前腔；
4、相关机器的固定本体：41、活塞后腔气管管接头螺纹适配孔；42、活塞前腔气管管接头螺纹适配孔；43、活塞前腔流体通道；44、活塞孔；45、活塞后腔；46、活塞前腔；5、二位四通换向阀；6、复位弹簧；7、多位固定本体；71、油管管接头螺纹适配孔；72、活塞后腔；73、空气呼吸孔；74、液流通道；75、活塞前腔；8、二位换向阀；9、工件。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图3所示的一种气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块，该作动模块的基本构件包括作动元件1与通孔接口元件2，作动元件1包括自前向后依次相接的柱塞11、中间杆13及活塞15，活塞15与柱塞11的直径均大于中间杆11的杆径；通孔接口元件2至少具有柱塞孔21与中间杆孔22，柱塞11通过柱塞密封圈12与柱塞孔21之间滑动密封地配合，中间杆13穿过中间杆孔22并通过中间杆密封圈14与其滑动密封配合，使得通孔接口元件2、柱塞11后部及中间杆13之间形成柱塞作动腔23。活塞15的外侧周部设有活塞密封圈16，以用于待连接的部件之间形成滑动密封配合连接，待连接的部件与通孔接口元件2之间既可采用传统的螺纹连接接口、板式接口，也可以采用其他的接口形式予以固定连接。
进一步地，作动元件1上开设有自活塞15的后端经中间杆13贯穿延伸至柱塞作动腔23的内部流体通道17，以使得活塞15后侧的腔室与柱塞作动腔23之间液流连通。该作动模块既可作为双作用作动模块使用，也可以在活塞15前、通孔接口元件2之间的中间杆13上套设复位弹簧，形成单作用作动模块。
图4所示为应用有上述活塞-柱塞串联作动模块的模块化气压缸，该模块化气压缸还包括具有活塞孔的活塞缸体3，通孔接口元件2的后端固定连接在活塞孔的前端，活塞15与活塞孔之间通过活塞密封圈16滑动密封地配合。活塞15将活塞孔分隔为相互独立的活塞前腔34与活塞后腔33，活塞后腔33通过内部流体通道17与柱塞作动腔23相连通。活塞缸体3上开设有分别与活塞前腔34、活塞后腔33连通的两个管接头适配孔，分别为活塞前腔气管管接头适配孔32、活塞后腔气管管接头适配孔31。如此，形成模块化双作用活塞-柱塞串联气缸，该气缸通过二位四通换向阀5进行控制。
图4所示为工作行程，二位四通换向阀5左位工作，压力气体通过活塞后腔气管管接头适配孔31进入活塞后腔33，并进一步通过内部流体通道17进入柱塞腔23。此时，活塞前腔34通过活塞前腔气管管接头适配孔32与二位四通换向阀5，与大气相通。
设D为活塞直径，d为中杆直径，P为系统压力，则活塞15所受的推力为πD活塞 2P/4，柱塞端11所受的推力为π(D柱塞 2-d2)P/4。因此，柱塞端11的输出推力为F推=D活塞 2P/4+π(D柱塞 2-d2)P/4。在该推力的作用下，活塞15-中间杆13-柱塞端11一起向右运动，由柱塞端11输出推力做功。
设D活塞=D柱塞=D，则F推=πD 2P/2-πd2P/4，比图1所示现有双缸双活塞双作用二级串联气缸的输出推力略小，相差πd2P/4，但πd2P/4数值相对很小。例如，设D=100mm、d=30mm、P=0.6MPa，图1所示现有双缸双活塞双作用二级串联气缸的输出推力为πD 2P/2=π×1002×0.6/2=9425(N)，而图4所示本发明模块化双作用活塞-柱塞串联气缸的输出推力为F推=πD2P/2-πd2P/4=π×1002×0.6/2-π×302×0.6/4=9425-424=9001(N)，是图1所示现有双缸双活塞双作用二级串联气缸输出推力的95.5%。πd2P/4数值仅为424N，与活塞推力差一个数量级。
二位四通换向阀5切换至右位工作时，压力气体通过活塞前腔气管管接头适配孔32进入活塞前腔34，拉动活塞15-中间杆13-柱塞端11一起向左运动，为返回行程。
与图1所示现有双缸双活塞双作用二级串联气缸相比，图4 所示本发明模块化双作用活塞-柱塞串联气缸，具有以下极为明显的技术经济指标优势：
（1）图1所示现有的双缸双活塞双作用二级串联气缸，具有后活塞后腔、后活塞前腔、前活塞后腔与前活塞前腔一共4个腔和4个管接头螺纹适配孔，而本发明的模块化双作用活塞-柱塞串联气缸，只有活塞后腔、活塞前腔和柱塞腔一共3个腔，只有2个管接头螺纹适配孔。本发明模块化串联缸不仅结构简单，制造成本大幅度下降，而且外部管路极为简单，只需要2根进排气管，而现有的串联缸需要4根进排管，不可避免地需要增加外部三通接头等附件。总体制造成本大幅度降低，安装调整容易；
（2）由于减少了一个腔，不仅节能，而且轴向尺寸小，结构简单紧凑，总体体积小。特别是在尺寸体积方面的缩小，通过对比是一目了然的；
（3）力输出为大直径柱塞端，直径相当于图1所示现有双缸双活塞双作用二级串联气缸的活塞直径，刚性大幅度提高；
（4）作为核心部分的气动液压通用双作用活塞-柱塞串联作动模块，由于通用于气动与液压，所以将活塞缸体3上的活塞后腔气管管接头适配孔31与活塞前腔气管管接头适配孔32，改变为油管管接头螺纹适配孔，则图4就变成了模块化双作用活塞-柱塞串联液压缸，但是其核心的作动模块却没有任何改变。因此，作动模块的生产批量将大幅度提高，制造成本自然相应降低，能够较好地适应现代制造业对流体传动元件提出的通用化、柔性化、模块化、大批量、低成本、个性化定制要求的问题。
图4所示本发明模块化双作用活塞-柱塞串联缸，仍然是一种完整功能的缸，还需要安装在相关机器的固定本体上才能够工作。将一个完整功能的缸安装在相关机器的固定本体上，很难免造成占据空间大、功能冗余等弊病。如果将图4所示活塞缸体3的活塞孔、活塞后腔管接头适配孔31与活塞前腔管接头适配孔32，直接设计在相关机器的固定本体上，无疑能够极大程度地简化结构，缩小体积。
图5所示为本发明的双作用活塞-柱塞串联作动模块直接安装于相关机器的固定本体4上，形成模块化气压传动装置的一个基本实施例。相关机器的固定本体4上设置有活塞孔44，以及位于活塞孔44前端用于与通孔接口元件2配接的接口，通孔接口元件2的后端与接口对接并固联，活塞15与活塞孔44之间滑动密封副配合。该活塞15将活塞孔44分隔为相互独立的活塞前腔46与活塞后腔45。固定本体4的端部上还开设有分别与活塞前腔46、活塞后腔45连通的两个管接头适配孔，分别为活塞前腔气管管接头螺纹适配孔42、活塞后腔气管管接头螺纹适配孔41，其中，固定本体4上还开设有活塞前腔流体通道43以使得活塞前腔46与活塞前腔气管管接头螺纹适配孔42之间连通。安装时，作动模块以活塞孔44为径向基准，固定安装在固定本体4上。
参图5所示，工作行程时，二位四通换向阀5左位工作，压力气体通过活塞后腔气管管接头适配孔41进入活塞后腔45与作动模块的柱塞腔23，作动元件2的活塞15-中间杆13-柱塞11一起向右运动，由柱塞端输出推力做功。此时，活塞前腔46通过活塞前腔流体通道43、活塞前腔气管管接头适配孔42与二位四通换向阀5，与大气相通。
图5所示模块化双作用活塞-柱塞串联气压传动装置，与图4所示模块化双作用活塞-柱塞串联缸，再安装到相关机器固定本体4上而形成气压传动装置相比，根本区别在于，图4所示模块化双作用活塞-柱塞串联缸的活塞缸体3的功能，转嫁到了相关机器固定本体4上，因而可以大幅度简化结构，缩小体积，降低成本。
显然，如果将相关机器固定本体4上的活塞后腔气管管接头适配孔41与活塞前腔气管管接头适配孔42，都改为油管管接头适配孔，则图5所示双作用活塞-柱塞串联模块化气压传动装置，就变为液压传动装置，而气动液压通用双作用活塞-柱塞串联作动模块，没有任何改变。
此外，不难看出，图5所示双作用活塞-柱塞串联模块化气压传动装置，不仅转变为液压传动装置极为简单，而且活塞后腔气管管接头螺纹适配孔41与活塞前腔气管管接头螺纹适配孔42的位置与方向的设计，可以极为灵活，给用户提供了极大方便。
图6所示是为在图3所示的气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块的基础上，在活塞15前、通孔接口元件2之间的中间杆13上套设复位弹簧，形成单作用作动模块后，与四位固定本体7组合，形成模块化四位均压联动流体传动装置的一个实施例，本实施例中采用的为液压传动。
具体为：四位固定本体7上设置有4个活塞孔，以及位于活塞孔前端用于与通孔接口元件2配接的接口，通孔接口元件2的后端与四位固定本体7上的接口对接并固联，活塞15与对应的活塞孔之间滑动密封地配合。活塞15将活塞孔分隔为相互独立的活塞后腔72与活塞前腔75，活塞前腔75内设置有复位弹簧6，该复位弹簧6套设在中间杆13上且其两端分别抵挡在活塞15与通孔接口元件2之间。该四位固定本体7上还设有与流体进排管路管接头适配的管接头螺纹适配孔孔71，以及连通该管接头螺纹适配孔71与所有活塞后腔72的液流通道74。四位固定本体7上还设有与各个活塞前腔75连通的空气呼吸孔73。
该四位均压联动流体传动装置通过二位换向阀8予以控制，当二位换向阀8如图示左位工作时，压力液体通过四位固定本体7上的油管管接头螺纹适配孔71及内部的液流通道74，同时进人四位固定本体7的4个活塞后腔72，推动各个作动模块的活塞15-中间杆13-柱塞11一起向前（即图6中向下）运动并且由柱塞端以均压力夹紧各个工件9。在运动过程中，各个活塞前腔75的空气，通过空气呼吸孔73排向大气。
二位换向阀8切换至右位工作时，各个活塞后腔72通过油管管接头螺纹适配孔71与油箱相通，气动液压通用作动模块在复位弹簧6的作用下，各个气动液压通用作动模块的活塞15-中间杆13-柱塞11等，一起向后（即图6中向上）运动返回原始位置，各个柱塞端松开工件9。
图6所示四位均压联动流体传动装置，与图2所示现有的4缸联动均压液压传动装置，具有完全相同的技术功能，但却具有下列显著优点：
（1）以多位模块均压联动流体传动装置取代多缸联动均压流体传动装置，是一种技术观念上的创新，彻底颠覆了现有多缸联动均压的技术概念。以单作用活塞-柱塞串联模块多位联动均压，取代多缸联动均压，显著提高了技术经济指标；
（2）不存在螺纹缸的后端盖及后端盖上的管接头螺纹适配孔，完全消除了螺纹缸的功能冗余，纵向尺寸显著缩小，制造成本相应降低；
（3）在系统压力相同、活塞与柱塞直径相同的条件下，活塞-柱塞串联作动模块的输出力是图2所示活塞的接近2倍，直径可减小40%，因此，本发明图6所示多位模块联动均压液压传动装置，其总体横向尺寸，较图2所示现有的多缸联动均压液压传动装置，具有非常明显的减小；
（4）力输出为作动模块的大直径柱塞端，较现有活塞缸的小直径活塞杆，刚性大为提高；
（5）油管管接头螺纹适配孔7，改变为气管管接头螺纹适配孔以后，则变为4位模块均压联动气压传动装置，而气动液压双作用通用活塞-柱塞串联作动模块，无需作任何改变；
（6）作动模块可用于其它场合，生产批量大，制造成本低。
需要特别指出的是，图6所示只是以直线布置的4位模块联动均压流体传动装置为例，实际上并不局限于此。完全可以根据需要，设计出2位及2位以上的多位联动均压流体传动装置，以及折线布置的多位联动均压流体传动装置。
综上所述，本发明的气动液压通用活塞-柱塞串联作动模块及具有其的模块化缸与装置，极为显著地提高了现有双缸双活塞双作用二级串联缸与多缸联动均压传动装置的技术经济指标，并且在下述方面实现了关键技术创新：
（1）创新设计的气动液压通用活塞-柱塞串联作动模块，不受液压缸、气缸不同的管接头适配螺纹孔标准的制约，可以在液压传动、气压传动的元件与装置上通用，而且可以避免重复设置管接头适配螺纹孔而导致尺寸与体积增大的问题；
（2）基于气动液压通用活塞-柱塞串联作动模块的气缸液压缸，只有3个作动腔，较现有双缸双活塞双作用二级串联缸减少1个作动腔，在节能的基础上实现了结构简化，且横向尺寸显著减小；
（3）创新设计的基于气动液压通用活塞-柱塞串联作动模块的模块化流体传动装置，特别是全新概念的多位模块均压联动流体传动装置，彻底颠覆现有多缸均压联动的技术概念，以多位模块均压联动取代多缸均压联动，显著提高了技术经济指标；
（4）力输出为作动模块的大直径柱塞端，较现有活塞缸的小直径活塞杆，刚性大为提高；
（5）气动液压通用活塞-柱塞串联作动模块应用广泛，能够较好满足现代制造业对流体传动元件提出绿色化、模块化、集成化、大批量、低成本、个性化定制等要求。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块，其特征在于：所述作动模块的基本构件包括作动元件与通孔接口元件，所述作动元件包括自前向后依次相接的柱塞、中间杆及活塞，所述活塞与所述柱塞的直径均大于所述中间杆的杆径，所述通孔接口元件至少具有柱塞孔与中间杆孔，所述柱塞与所述柱塞孔之间滑动密封地配合，所述中间杆穿过所述中间杆孔并与其滑动密封配合，使得所述通孔接口元件、所述柱塞后部及所述中间杆之间形成柱塞作动腔。
2.根据权利要求1所述的气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块，其特征在于：所述作动元件上开设有自所述活塞的后端经所述中间杆贯穿延伸至所述柱塞作动腔的内部流体通道。
3.一种模块化气缸、液压缸，其特征在于：包括如权利要求1或2所述的气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块，还包括具有活塞孔的活塞缸体，所述通孔接口元件的后端固定连接在所述活塞孔的前端，所述活塞与所述活塞孔之间滑动密封地配合。
4.根据权利要求3所述的模块化气缸、液压缸，其特征在于：所述活塞将所述活塞孔分隔为相互独立的活塞前腔与活塞后腔，所述活塞缸体上开设有分别与所述活塞前腔、活塞后腔连通的两个管接头适配孔。
5.一种流体传动装置，其特征在于：包括如权利要求1或2所述的气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块，机器上具有固定本体，所述固定本体上设置有活塞孔、以及位于所述活塞孔前端用于与所述通孔接口元件配接的接口，所述通孔接口元件的后端与所述接口对接并固联，所述活塞与所述活塞孔之间滑动密封地配合。
6.根据权利要求5所述的流体传动装置，其特征在于：所述活塞将所述活塞孔分隔为相互独立的活塞前腔与活塞后腔，所述固定本体的端部上还开设有分别与所述活塞前腔、活塞后腔连通的两个管接头适配孔。
7.一种模块化多位均压联动流体传动装置，其特征在于：所述均压联动流体传动装置包括多位固定本体，以及多个如权利要求1或2所述的气动液压通用式活塞-柱塞串联作动模块，所述多位固定本体上设置有多个活塞孔，以及位于所述活塞孔前端用于与所述通孔接口元件配接的接口，所述通孔接口元件的后端与所述接口对接并固联，所述活塞与所述活塞孔之间滑动密封地配合。
8.根据权利要求7所述的模块化多位均压联动流体传动装置，其特征在于：所述活塞将所述活塞孔分隔为相互独立的活塞后腔与活塞前腔，所述活塞前腔内还设置有复位弹簧。
9.根据权利要求8所述的模块化多位均压联动流体传动装置，其特征在于：所述多位固定本体上还设有与流体进排管路管接头适配的管接头螺纹适配孔孔，以及连通所述管接头螺纹适配孔与所有所述活塞后腔的液流通道。
10.根据权利要求8所述的模块化多位均压联动流体传动装置，其特征在于：所述多位固定本体上还设有与各个所述活塞前腔连通的空气呼吸孔。
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