CN110985476A - 一种自调节压紧气缸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自调节压紧气缸，包括缸体；所述缸体内设置有主气腔与辅气腔，主气腔与辅气腔内分别设置有活塞组件与辅助活塞，活塞组件上设置有活塞杆；活塞组件将主气腔分隔为上腔室与下腔室；所述主气腔的侧壁上设置有连通辅气腔的分流孔，所述辅气腔内设置有朝分流孔方向挤压辅助活塞的压缩弹簧。本发明的效果是：当活塞杆端部的挤压件顶在工件表面后，活塞杆受限无法继续运动；此时主气腔内继续通入压缩空气，压缩空气通过分流孔进入辅气腔内并推动辅助活塞运动，利用辅气腔储存多余的压缩空气，其压缩空气的储量根据工件尺寸所导致的活塞杆行程改变；而压缩弹簧朝反方向挤压辅助活塞，保证主气腔内的气压大小能够将工件压紧。

Description

一种自调节压紧气缸
技术领域
本发明涉及气缸的技术领域，特别涉及一种自调节压紧气缸。
背景技术
目前，市场上的气缸一般都按照行程需要进行选择，例如运用在压紧工件时使用的气缸，就需要针对工件尺寸选择对应行程的气缸。为了能够对不同尺寸的工件进行压紧，通常会在气缸的活塞杆上加装可调节行程的弹性伸缩装置使用。
现有技术中授权公告号为CN207843531U的中国专利文件公开了一种包装盒压紧装置，包括气缸、连接于气缸活塞杆上的T型连接板，T型连接板上安装有弹簧压缩机构，弹簧压缩机构的弹簧伸缩方向与气缸的行程方向相同。在进行压紧工作时，气缸的行程不变，通过弹簧的挤压收缩来适应不同尺寸的工件所需要的压紧行程。
上述专利中存在以下缺陷：在气缸上另外加装弹簧压缩机构，不仅成本高，而且安装麻烦，因此有待改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种自调节压紧气缸，无需加装其他用于调节行程的装置，具有根据工件尺寸适应性调整压紧行程的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种自调节压紧气缸，包括缸体；所述缸体内设置有主气腔，所述主气腔的上下两端内壁上分别设置有气孔；所述主气腔内设置有主活塞装置，所述主活塞装置包括滑动连接于主气腔内的活塞组件、连接于活塞组件上的活塞杆；所述活塞组件将主气腔分隔为上腔室与下腔室；所述活塞杆朝上腔室一侧贯穿至主气腔外；所述缸体内还设置有辅气腔，所述辅气腔内设置有辅助活塞；所述主气腔的侧壁上设置有连通辅气腔的分流孔，所述分流孔的两端分别连通下腔室与辅气腔内辅助活塞的一侧；所述辅气腔内远离分流孔的一端与外界连通，并设置有朝分流孔方向挤压辅助活塞的压缩弹簧。
通过采用上述技术方案，利用活塞组件将活塞杆挤出，从而利用活塞杆端部的挤压件对工件进行压紧，而当活塞杆端部的挤压件顶在工件表面后，活塞杆受限无法继续运动；此时主气腔内继续通入压缩空气，压缩空气通过分流孔进入辅气腔内并推动辅助活塞运动，利用辅气腔储存多余的压缩空气，其压缩空气的储量根据工件尺寸所导致的活塞杆行程改变；而压缩弹簧朝反方向挤压辅助活塞，保证主气腔内的气压大小能够将工件压紧。
本发明进一步设置为：所述活塞组件包括第一活塞与第二活塞，所述活塞杆设置于第一活塞背向第二活塞的端面上；所述第一活塞与第二活塞之间间隔形成缓冲腔；所述第一活塞与第二活塞之间设置有缓冲弹簧；所述活塞组件在运动过程中，分流孔保持与缓冲腔连通。
通过采用上述技术方案，当压缩空气通入下腔室时推动第二活塞运动，而缓冲弹簧对第二活塞起到缓冲效果的同时，推动第一活塞以及活塞杆运动；当活塞杆压紧工件后，第一活塞受限停止运动，继续通入的压缩空气则推动第二活塞朝第一活塞方向运动，从而将缓冲腔内的空气通过分流孔压进辅气腔内，储存多余的压缩空气。
本发明进一步设置为：所述第一活塞朝向第二活塞的端面上设置有调节杆，所述第二活塞上设置有供调节杆穿过的中心孔；所述中心孔的内侧设置有与调节杆外壁滑动密封的密封套；所述调节杆内设置有导流腔，所述调节杆靠近第二活塞的端部侧壁上设置有连通导流腔的下通孔，所述调节杆靠近第一活塞的端部侧壁上设置有连通导流腔的上通孔。
通过采用上述技术方案，当第一活塞受限停止时，第二活塞朝第一活塞方向不断挤压缓冲弹簧，将工件压紧；且第二活塞与调节杆发生相对滑动，直至第二活塞越过下通孔的位置，使下通孔暴露在下腔室中，从而使下腔室通过下通孔、导流腔、上通孔连通缓冲腔；此时第二活塞受到的压力减小并停止朝第一活塞方向运动，而继续通入的压缩空气通过调节杆进入缓冲腔中，并通过分流孔进入辅气腔中。
本发明进一步设置为：所述缸体表面开设有与分流孔连通的调节孔，所述调节孔内设置有用于控制分流孔流通速率的调节装置。
通过采用上述技术方案，利用调节装置控制分流孔的流通的速率，从而控制缓冲效果。
本发明进一步设置为：所述调节孔为螺纹孔；所述调节装置包括螺纹连接于调节孔内的调节螺栓、设置于调节螺栓端部的密封头。
通过采用上述技术方案，通过旋转调节螺栓改变密封头深入分流孔的位置，从而改变流通速率或是利用密封头将分流孔完全隔断，使辅气腔与主气腔不再连通。
本发明进一步设置为：所述活塞杆位于缸体外的端部上固定连接有压板，所述压板上设置有与活塞杆平行的导向杆；所述导向杆滑动连接于缸体上。
通过采用上述技术方案，利用导向杆增强活塞杆与压板运动的导向性。
本发明进一步设置为：所述辅助活塞于辅气腔内的滑动方向平行于第一活塞的滑动方向；所述导向杆滑动连接于辅气腔内远离辅助活塞的一端；所述压缩弹簧设置于导向杆的端部与辅助活塞之间。
通过采用上述技术方案，当压缩空气通过的分流孔进入辅气腔内时，压缩空气推动辅助活塞朝导向杆方向挤压压缩弹簧，从而利用压缩弹簧挤压导向杆，增强压板对工件的压紧力。
本发明进一步设置为：所述导向杆的端部开设有缓冲槽，使导向杆呈中空的筒状；所述辅助活塞朝向导向杆的端面上设置有滑动连接于缓冲槽内的推杆；所述压缩弹簧设置于推杆的端部和缓冲槽的槽底之间。
通过采用上述技术方案，利用缓冲槽与推杆增强导向杆与辅助活塞之间的导向性。
综上所述，本发明的有益效果为：
1、利用活塞组件将活塞杆挤出，从而利用活塞杆端部的挤压件对工件进行压紧，而当活塞杆端部的挤压件顶在工件表面后，活塞杆受限无法继续运动；此时主气腔内继续通入压缩空气，压缩空气通过分流孔进入辅气腔内并推动辅助活塞运动，利用辅气腔储存多余的压缩空气，其压缩空气的储量根据工件尺寸所导致的活塞杆行程改变；而压缩弹簧朝反方向挤压辅助活塞，保证主气腔内的气压大小能够将工件压紧；
2、当第一活塞受限停止时，第二活塞朝第一活塞方向不断挤压缓冲弹簧，将工件压紧；且第二活塞与调节杆发生相对滑动，直至第二活塞越过下通孔的位置，使下通孔暴露在下腔室中，从而使下腔室通过下通孔、导流腔、上通孔连通缓冲腔；此时第二活塞受到的压力减小并停止朝第一活塞方向运动，而继续通入的压缩空气通过调节杆进入缓冲腔中，并通过分流孔进入辅气腔中，储存多余的压缩空气。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的剖视结构示意图；
图3是图2中的A处放大示意图；
图4是本发明的调节装置与缸体的局部剖视示意图。
附图标记：1、缸体；11、主气腔；111、上腔室；1111、上气孔；112、下腔室；1121、下气孔；113、缓冲腔；12、辅气腔；13、分流孔；14、伸缩孔；15、导向孔；16、调节孔；2、主活塞装置；21、第一活塞；211、调节杆；2111、上通孔；2112、下通孔；2113、导流腔；22、第二活塞；221、中心孔；222、密封套；23、活塞杆；24、缓冲弹簧；3、辅助活塞；31、推杆；32、压缩弹簧；4、压板；41、导向杆；411、缓冲槽；5、调节装置；51、调节螺栓；52、密封头。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本实施例公开了一种自调节压紧气缸，如图1、图2所示，包括缸体1，缸体1内设置有主气腔11、位于主气腔11两侧的两个辅气腔12。主气腔11内设置有主活塞装置2，主活塞装置2包括从上至下滑动连接于主气腔11内的第一活塞21和第二活塞22，第一活塞21与第二活塞22将主气腔11从上至下分隔成上腔室111、缓冲腔113与下腔室112；上腔室111与下腔室112的内壁上分别开设有上气孔1111与下气孔1121，上气孔1111与下气孔1121均通过气管连接空压机。第一活塞21的上端固定连接有一根向上延伸的活塞杆23，主气腔11上端开设有供活塞杆23密封滑动的伸缩孔14，而活塞杆23穿出缸体1外的端部上固定连接有用于压紧工件的压板4。
如图2所示，压板4的两端分别延伸至两个辅气腔12上方，并于两端的下端面分别固定连接有一根与活塞杆23平行的导向杆41，辅气腔12的上端则开设有供导向杆41穿入的导向孔15，导向孔15与导向杆41之间留有空隙。导向杆41的端部开设有缓冲槽411，使导向杆41呈中空的筒状；而辅气腔12内沿平行于第一活塞21和第二活塞22的滑动方向滑动连接有辅助活塞3，辅助活塞3朝向导向杆41的端面上固定连接有滑动连接于缓冲槽411内的推杆31；推杆31的端部与缓冲槽411的槽底之间设置有一个压缩弹簧32，且在导向杆41与辅助活塞3的运动过程中，压缩弹簧32一直保持压缩状态。
如图2所示，主气腔11的两侧内壁上分别开设有一个连通辅气腔12的分流孔13，分流孔13的一端连通缓冲腔113的侧壁、另一端连通辅气腔12内于辅助活塞3远离导向杆41的一侧内壁，且主活塞装置2在运动过程中，分流孔13始终保持与缓冲腔113连通。
如图2、图3所示，第一活塞21朝向第二活塞22的端面上沿轴心线焊接有一根调节杆211，调节杆211外侧套设有缓冲弹簧24，缓冲弹簧24的两端分别挤压在第一活塞21和第二活塞22相对的两端面上；第二活塞22上沿轴心线开设有供调节杆211穿过的中心孔221，中心孔221的内侧固定连接有与调节杆211外壁滑动密封的密封套222，使第一活塞与第二活塞能够朝相对方向挤压缓冲弹簧；调节杆211内开设有沿自身长度方向延伸的导流腔2113，且调节杆211靠近第一活塞21的端部侧壁上开设有连通导流腔2113上端的上通孔2111，而调节杆211靠近第二活塞22的端部侧壁上则开设有连通导流腔2113下端的下通孔2112。
如图4所示，缸体1上还设置有用于控制分流孔13流通速率的调节装置5。调节装置5包括调节螺栓51、固定于调节螺栓51端部的密封头52，密封头52由橡胶制成，且其前端呈锥状；而缸体1表面开设有与分流孔13连通的调节孔16，且调节孔16为与调节螺栓51配合的螺纹孔，调节螺栓51沿密封头52朝内的方向螺纹连接于调节孔16内。通过转动调节螺栓51能够改变密封头52深入分流孔13的位置，从而改变密封头52对分流孔13的阻挡面积，实现流通速率的调节或是将分流孔13完全隔断，使辅气腔12与主气腔11不再连通。
本实施例的具体工作流程如下：
通过空压机从下气孔1121往下腔室112内通入压缩空气，推动第二活塞22运动，而缓冲弹簧24对第二活塞22起到缓冲效果的同时，推动第一活塞21以及活塞杆23运动；从而利用活塞杆23端部的压板4对工件进行压紧，当活塞杆23压紧工件后，第一活塞21受限停止运动，第二活塞22朝第一活塞21方向不断挤压缓冲弹簧24，将工件压紧；且第二活塞22与调节杆211发生相对滑动，直至第二活塞22越过下通孔2112的位置，使下通孔2112暴露在下腔室112中，从而使下腔室112通过下通孔2112、导流腔2113、上通孔2111连通缓冲腔113；此时第二活塞22受到的压力减小并停止朝第一活塞21方向运动，而继续通入的压缩空气通过调节杆211进入缓冲腔113中，并通过分流孔13进入辅气腔12中，利用辅气腔12储存多余的压缩空气，其压缩空气的储量根据工件尺寸所导致的活塞杆23行程改变；而压缩弹簧32朝反方向挤压辅助活塞3，保证主气腔11内的气压大小能够将工件压紧。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种自调节压紧气缸，包括缸体(1)；所述缸体(1)内设置有主气腔(11)，所述主气腔(11)的上下两端内壁上分别设置有气孔；所述主气腔(11)内设置有主活塞装置(2)，所述主活塞装置(2)包括滑动连接于主气腔(11)内的活塞组件、连接于活塞组件上的活塞杆(23)；所述活塞组件将主气腔(11)分隔为上腔室(111)与下腔室(112)；所述活塞杆(23)朝上腔室(111)一侧贯穿至主气腔(11)外；其特征在于：所述缸体(1)内还设置有辅气腔(12)，所述辅气腔(12)内设置有辅助活塞(3)；所述主气腔(11)的侧壁上设置有连通辅气腔(12)的分流孔(13)，所述分流孔(13)的两端分别连通下腔室(112)与辅气腔(12)内辅助活塞(3)的一侧；所述辅气腔(12)内远离分流孔(13)的一端与外界连通，并设置有朝分流孔(13)方向挤压辅助活塞(3)的压缩弹簧(32)。
2.根据权利要求1所述的自调节压紧气缸，其特征在于：所述活塞组件包括第一活塞(21)与第二活塞(22)，所述活塞杆(23)设置于第一活塞(21)背向第二活塞(22)的端面上；所述第一活塞(21)与第二活塞(22)之间间隔形成缓冲腔(113)；所述第一活塞(21)与第二活塞(22)之间设置有缓冲弹簧(24)；所述活塞组件在运动过程中，分流孔(13)保持与缓冲腔(113)连通。
3.根据权利要求2所述的自调节压紧气缸，其特征在于：所述第一活塞(21)朝向第二活塞(22)的端面上设置有调节杆(211)，所述第二活塞(22)上设置有供调节杆(211)穿过的中心孔(221)；所述中心孔(221)的内侧设置有与调节杆(211)外壁滑动密封的密封套(222)；所述调节杆(211)内设置有导流腔(2113)，所述调节杆(211)靠近第二活塞(22)的端部侧壁上设置有连通导流腔(2113)的下通孔(2112)，所述调节杆(211)靠近第一活塞(21)的端部侧壁上设置有连通导流腔(2113)的上通孔(2111)。
4.根据权利要求1所述的自调节压紧气缸，其特征在于：所述缸体(1)表面开设有与分流孔(13)连通的调节孔(16)，所述调节孔(16)内设置有用于控制分流孔(13)流通速率的调节装置(5)。
5.根据权利要求4所述的自调节压紧气缸，其特征在于：所述调节孔(16)为螺纹孔；所述调节装置(5)包括螺纹连接于调节孔(16)内的调节螺栓(51)、设置于调节螺栓(51)端部的密封头(52)。
6.根据权利要求1所述的自调节压紧气缸，其特征在于：所述活塞杆(23)位于缸体(1)外的端部上固定连接有压板(4)，所述压板(4)上设置有与活塞杆(23)平行的导向杆(41)；所述导向杆(41)滑动连接于缸体(1)上。
7.根据权利要求6所述的自调节压紧气缸，其特征在于：所述辅助活塞(3)于辅气腔(12)内的滑动方向平行于第一活塞(21)的滑动方向；所述导向杆(41)滑动连接于辅气腔(12)内远离辅助活塞(3)的一端；所述压缩弹簧(32)设置于导向杆(41)的端部与辅助活塞(3)之间。
8.根据权利要求7所述的自调节压紧气缸，其特征在于：所述导向杆(41)的端部开设有缓冲槽(411)，使导向杆(41)呈中空的筒状；所述辅助活塞(3)朝向导向杆(41)的端面上设置有滑动连接于缓冲槽(411)内的推杆(31)；所述压缩弹簧(32)设置于推杆(31)的端部和缓冲槽(411)的槽底之间。
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