CN113565838A - 一种基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统及方法。本发明系统，包括气动回路和气动应变能蓄能器，其中气动回路包括供给气源、减压阀、卸荷阀、两个节流阀、一个流量传感器、两个三位五通电磁阀、两个气缸、两个消音器和一个压力传感器。本发明利用气动应变能蓄能器进行恒压储能和放能，并将气动应变能蓄能器应用到气动回路中，进行排气回收节能。气动应变能蓄能器回收主气缸运行时排出的气体供应给次级气缸，次级气缸的运行不再需要空压机供气，进而达到节能的目的。本发明系统在不同行程比和供气压力下，能够不同程度的提高系统的气动系统节能功能效率，而且本发明节能系统还能有效降低主气缸进气流量的波动率，提高气缸运行的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及气动节能技术领域，具体而言，尤其涉及一种基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统及方法。
背景技术
压缩气体的生产、运输、使用过程都有较大的能量损失，能量使用效率较低，针对压缩空气的节能，利用排气回收再利用的方式能节省50％左右的压缩空气消耗，并且操作方便。气缸作为压缩空气系统中应用广泛的执行元件之一，在传统回路中其完成一次工作行程后排气腔的气体被直接排向大气，这部分气体仍具有能量。
现有排气回收方式目前主要包括以下几个方面：一是利用气罐回收排气；二是将排气能量转化后再利用；三是设计节能回路回收气缸的排气。采用气罐回收的方法提出较早，研究相对成熟，使用也最多。根据回收后能量的利用途径大致可以分为两大类：一是气罐回收后现场利用；二是集中回收再利用。但是使用气罐回收排气的方法存在一定问题：用于回收排气的气罐的大小需适当，气罐内回收的气体所具有的能量必须足够供给驱动腔使用以保证气缸退回。
现有气罐大多为刚性结构，通过低温高压使气体体积减小，从而达到储气的目的，虽然能实现高压储气和长时间储气，但是气罐的体积较重，便携性较差，应用到排气回收节能回路中时，会有储气罐不能恒压储能及放能的问题，而且气罐不能完全回收或者释放能量，同时压力波动会造成系统运行的不稳定性。
发明内容
根据上述提出的技术问题，提供一种基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统及方法。本发明主要利用气动应变能蓄能器进行恒压储能和放能，并将基于超弹性橡胶材料的气动应变能蓄能器应用到气动回路中，进行排气回收节能。节能原理为气动应变能蓄能器回收主气缸运行时排出的气体供应给次级气缸，次级气缸的运行不再需要空压机供气，进而达到节能的目的。
本发明采用的技术手段如下：
一种基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统，包括：气动回路、连接气动回路的气动应变能蓄能器；在进行排气节能时，连接气动回路的气动应变能蓄能器作为气源装置将主气缸排出的压缩空气回收并存储，并向次级气缸恒压供气，次级气缸不再需要额外供气，从而实现气动系统节能。
进一步地，所述气动回路包括电性连接的第一气动回路和第二气动回路；通过组合不同的气缸来获取不同的排量比，进而得到不同的行程比、节能效率及回路稳定性。
进一步地，所述第一气动回路包括空气压缩机、减压阀、第一节流阀、流量传感器、第一三位五通电磁阀、主气缸；其中：
空气压缩机连接减压阀的一端口，减压阀另一端口连接第一节流阀的一端，第一节流阀的另一端连接流量传感器，流量传感器连接第一三位五通电磁阀的一端；第一三位五通电磁阀的另一端连接主气缸。
进一步地，所述第二气动回路包括第二节流阀、卸荷阀、压力传感器、蓄能器、第二三位五通电磁阀、次级气缸；其中：
第二节流阀的一端连接卸荷阀的一端，卸荷阀的另一端连接压力传感器的一端，压力传感器的另一端连接蓄能器；所述第二节流阀的另一端连接第二三位五通电磁阀的一端，第二三位五通电磁阀的另一端连接次级气缸。
进一步地，所述第二气动回路还包括第一消音器和第二消音器，第一消音器和第二消音器均连接在所述第二三位五通电磁阀上。
进一步地，所述第一消音器和第二消音器为气动辅件，主气缸和次级气缸为气动执行元件。
进一步地，所述主气缸由气源装置供气，次级气缸由气动应变能蓄能器进行恒压供气。
进一步地，所述气动应变能蓄能器主要由内部气囊和外部刚性护罩组成；内部气囊采用超弹性橡胶材料。
本发明还提供了一种基于应变能蓄能器的气缸排气节能方法，基于上述气缸排气节能系统实现，其特征在于，包括如下阶段：
第一阶段：主气缸的伸出行程，第一三位五通电磁阀的左位接通，气源装置向主气缸供气，气动应变能蓄能器回收并储存主气缸的活塞伸出过程中无杆腔排出的压缩空气，直到活塞运行到行程终点，第一阶段结束；
第二阶段：次级气缸的伸出行程，第二三位五通电磁阀的左位接通，气动应变能蓄能器将储存的能量供给次级气缸，次级气缸的活塞伸出，直到行程终点，第二阶段结束；
第三阶段：主气缸的缩回行程，第一三位五通电磁阀的右位接通，气源装置向主气缸供气，气动应变能蓄能器回收并储存主气缸的活塞缩回过程中有杆腔排出的压缩空气，直到活塞运行到行程终点，第三阶段结束；
第四阶段：次级气缸的缩回行程，第二三位五通电磁阀的右位接通，气动应变能蓄能器将储存的能量供给次级气缸，次级气缸的活塞伸出，直到行程终点，第四阶段结束。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统，利用具有恒压储放能的气动应变能蓄能器作为储能装置，搭建了气缸排气节能回路，建立了系统的节能效率模型。传统回路运行时主、次气缸均需要气源供气，加入气动应变能蓄能器后，蓄能器能作为气源装置将主气缸排出的压缩空气回收并存储，直接向次级气缸供气，次级气缸就不需要气源供气，有效提高能量使用效率，从而实现气动系统的节能。
2、本发明提供的基于应变能蓄能器的气缸排气节能方法，通过改变不同行程主、次气缸组合比的回路进行节能实验验证，得出结论，当回收的主气缸的排出废气正好够供给次级气缸运行完整的行程，即此情况下能量能够得到完全利用。
3、本发明证实了不同组合的节能系统主气缸伸出行程时进气流量波动率明显小于非节能系统主气缸伸出行程时进气流量波动率，对比无气动应变能蓄能器的回路，节能系统中主气缸伸出行程进气流量波动率减少了约2.5倍，表明将气动应变能蓄能器应用到排气端能提升气缸运行时的稳定性，同时也能起到一定的缓冲作用。
4、本发明搭建了基于气动应变能蓄能器的节能回路验证其节能效率，结果表明在给定的不同行程比和供气压力下，节能装置回收大行程主气缸运行排出的压缩空气向小行程气缸供气的节能系统小于节能装置回收小行程主气缸运行排出的压缩空气向大行程气缸供气的节能系统节能效率，节能效率的变化范围分别为21.1％-40.3％和26.2％-54.1％，数据表明将气动应变能蓄能器应用到排气回收系统进行压缩空气节能具有较好的节能效果。
5、本发明证实余气量对节能效率的影响较大，在实际应用中应尽可能地匹配气动应变能蓄能器的回收压力能和次级元件运行消耗的压力能，减少余气的产生。
综上，应用本发明的技术方案，将应变能蓄能器作为储能装置应用到气动回路，进行排气节能时，能作为气源装置将主气缸排出的压缩空气回收并存储，并向次级气缸供气，次级气缸不再需要空压机等作为气源供气，从而实现气动系统的节能。且搭建的节能回路证实其给定压力和行程比的工况下，节能效率的变化范围是21.1％-55.1％。对比节能系统和非节能系统主气缸进气流量的波动率可知，应用应变能蓄能器的系统中主气缸伸出行程进气流量波动率减少了约2.5倍，即将气动应变能蓄能器应用到排气端能提升气缸运行时的稳定性。
基于上述理由本发明可在气动系统节能等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于应变能蓄能器的气缸排气节能回路图。
图中：1、空气压缩机；2、减压阀；3、第一节流阀；4、流量传感器；5、第一三位五通电磁阀；6、主气缸；7、第二节流阀；8、卸荷阀；9、压力传感器；10、气动应变能蓄能器；11、第一消音器；12、第二消音器；13、第二三位五通电磁阀；14、次级气缸。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示，本发明提供了一种基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统，包括：气动回路、连接气动回路的气动应变能蓄能器10；在进行排气节能时，连接气动回路的气动应变能蓄能器10作为气源装置将主气缸6排出的压缩空气回收并存储，并向次级气缸14恒压供气，次级气缸14不再需要额外供气，从而实现气动系统节能。
具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述气动回路包括电性连接的第一气动回路和第二气动回路；通过组合不同的气缸来获取不同的排量比，进而得到不同的行程比、节能效率及回路稳定性。
所述第一气动回路包括空气压缩机1、减压阀2、第一节流阀3、流量传感器4、第一三位五通电磁阀5、主气缸6；其中：
空气压缩机1连接减压阀2的一端口，用于向整个装置供气；减压阀2另一端口连接第一节流阀3的一端，以调节进入系统的气体流量大小；第一节流阀3的另一端连接流量传感器4，以采集进入系统的气体流量；流量传感器4连接第一三位五通电磁阀5的一端；第一三位五通电磁阀5的另一端连接主气缸6。
所述第二气动回路包括第二节流阀7、卸荷阀8、压力传感器9、蓄能器10、第二三位五通电磁阀13、次级气缸14；其中：
第二节流阀7的一端连接卸荷阀8的一端，卸荷阀8的另一端连接压力传感器9的一端，压力传感器9的另一端连接气动应变能蓄能器10；以回收主气缸排出的废气供给次级气缸；所述第二节流阀7的另一端连接第二三位五通电磁阀的一端，第二三位五通电磁阀的另一端连接次级气缸14。
本发明提供的基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统，主气缸6由气源装置供气，次级气缸由气动应变能蓄能器进行恒压供气。具体实施时，由空气压缩机1向整个装置供气。气体经减压阀2减压后流入第一节流阀3，用于调节进入系统的气体流量大小，通过流量传感器4采集进入系统的气体流量。处理后的气体通过第一三位五通电磁换向阀5，第一三位五通电磁换向阀5控制气体进入和排出主气缸6以及控制主气缸6启停。当主气缸6的有杆腔气体排出，利用此气体进入气动应变能蓄能器10，使气动应变能蓄能器10完全膨胀；再经过第二节流阀7，第二节流阀7调节进出装置的气体流量大小，通过卸荷阀8快速排出气动应变能蓄能器10的残余气体，并通过压力传感器9监测进出气动应变能蓄能器10气体的压力。需要注意的是，本实施例中，气动应变能蓄能器10的作用为回收主气缸6排出的废气供给次级气缸14。
将第一三位五通电磁换向阀5换位，使主气缸6向气动应变能蓄能器10的供能停止，关闭充气管路，注意气动应变能蓄能器10在充气过程为恒压充气过程，此时气动应变能蓄能器10回收的能量以应变能和压力能的形式储存在装置内，用于向次级气缸14供气。气动应变能蓄能器10排出气体，先经过第二三位五通电磁换向阀13，以控制气体进入和排出次级气缸14以及控制次级气缸14启停。需要注意的是，本实施例中，气动应变能蓄能器10以低于充气膨胀压力的恒定压力收缩，向外供能，直到弹性气囊管内气体排尽，并恢复到初始状态。
具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述第二气动回路还包括第一消音器11和第二消音器12，第一消音器11和第二消音器12均连接在所述第二三位五通电磁阀13上。所述第一消音器11和第二消音器12为气动辅件，主气缸6和次级气缸14为气动执行元件。
具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述气动应变能蓄能器主要由内部气囊和外部刚性护罩组成；内部气囊采用超弹性橡胶材料，可以为橡胶材质，也可以为天然乳胶材料，如聚异戊二烯等。外部刚性护罩可以采用聚碳酸酯塑料管、钢管、铁管或铝合金管等金属或合金管。储能原理为：充气时，气体对气囊做功使气囊膨胀，将气体压力能转换为橡胶材料应变能，能量以气体压力能和材料应变能储存在装置内；放气时，气囊收缩对气体做功，橡胶材料应变能转化为气体压力能供给系统。
本发明还提供了一种基于应变能蓄能器的气缸排气节能方法，基于上述气缸排气节能系统实现，一次完整的回路循环包括主气缸的伸出行程和缩回行程，次级缸的伸出行程和缩回行程四个阶段，具体如下：
第一阶段：主气缸6的伸出行程，第一三位五通电磁阀5的左位接通，气源装置向主气缸6供气，蓄能器回收并储存主气缸6的活塞伸出过程中无杆腔排出的压缩空气，直到活塞运行到行程终点，第一阶段结束；
第二阶段：次级气缸14的伸出行程，第二三位五通电磁阀13的左位接通，气动应变能蓄能器将储存的能量供给次级气缸14，次级气缸14的活塞伸出，直到行程终点，第二阶段结束；
第三阶段：主气缸6的缩回行程，第一三位五通电磁阀5的右位接通，气源装置向主气缸6供气，气动应变能蓄能器回收并储存主气缸6的活塞缩回过程中有杆腔排出的压缩空气，直到活塞运行到行程终点，第三阶段结束；
第四阶段：次级气缸14的缩回行程，第二三位五通电磁阀13的右位接通，气动应变能蓄能器将储存的能量供给次级气缸14，次级气缸14的活塞伸出，直到行程终点，第四阶段结束。
对比例1：
本实施例中，气缸行程耗气量公式为：
其中，t0为进气初始时间0，t1为进气终止时间，m为进入气缸的气体质量，i＝1,2,3,4。
没有气动应变能蓄能器10的系统，其第一阶段和第二阶段所需气体质量的计算公式为：
m1/2＝m1+m2
上式中，m1/2为主气缸运行一个行程消耗的压缩空气质量，m1为主气缸伸出行程消耗的压缩空气质量，m2为主气缸缩回行程消耗的压缩空气质量。
第三阶段和第四阶段所需气体质量的计算公式为：
m3/4＝m3+m4
上式中，m3/4为主气缸运行一个行程消耗的压缩空气质量，m3为次级气缸伸出行程消耗的压缩空气质量，m4为次级气缸缩回行程消耗的压缩空气质量。
即没有气动应变能蓄能器10的系统一个完整行程消耗的压缩空气质量为：
mA＝m1+m2+m3+m4
在加入气动应变能蓄能器10的系统中，次级气缸不再需要气源装置供气，所以有气动应变能蓄能器10的系统一个完整行程消耗的压缩空气质量为主气缸消耗的压缩空气质量，为：
mB＝m1+m2
系统的节能效率即为与不使用节能装置的回路相比，使用节能装置的回路的消耗的压缩空气的减少量，计算公式为：
对比例2：
进一步的，研究排气节能回路的储能效果，选用不同的气缸型号，通过组合不同的气缸获得不同排量比。
在节能系统中，主、次气缸分别运行完之后，若气动应变能蓄能器10内无残余气体，即回收的主气缸6的排出废气正好够供给次级气缸14运行完整的行程。此种情况为理想的气动应变能蓄能器10进行排气回收节能的情况。如果气动应变能蓄能器10内有残余气体，这部分气体虽然被回收，但不能被完全利用，为了下一次运行过程中装置能够完全回收主气缸运行排出的气体，所以这部分残余气体需要通过安装在气动应变能蓄能器10进气口处的卸荷阀8排出，会造成能量的二次浪费，应尽力避免。
因为大行程的主气缸6在运行时需要克服背压运行的时间较长，需要额外消耗更多的压缩空气，同时节能装置在回收其排出的压缩空气向小行程的次级气缸14供气时，由于膨胀能做功会导致次级气缸14运行额外的行程，即在回收同等能量的情况下，小行程的次级气缸14运行更多的行程，而对于大行程的次级气缸14，膨胀能做功不足以使其运行一个完成的行程。因此，在将气动应变能蓄能器10应用到气动系统进行排气回收节能时，最理想的回路组合是节能装置回收的上游端气动执行元件的压缩空气尽可能地完全供应给下游端气动执行元件。
不同组合的节能系统主气缸6伸出行程时进气流量波动率明显小于非节能系统主气缸6伸出行程时进气流量波动率，表明将气动应变能蓄能器10应用到排气端能提升气缸运行时的稳定性，同时也能起到一定的缓冲作用。
在给定的不同行程比和供气压力下，节能装置回收大行程主气缸6运行排出的压缩空气向小行程主气缸6供气的节能系统小于节能装置回收小行程主气缸6运行排出的压缩空气向大行程主气缸6供气的气动系统节能效率，节能效率的变化范围分别为21.1％-40.3％和26.2％-54.1％。数据表明将气动应变能蓄能器10应用到排气回收系统进行压缩空气节能具有比较好的节能效果。而且对比节能系统和非节能系统主气缸6进气流量的波动率可知，应用气动应变能蓄能器10的系统中主气缸6伸出行程进气流量波动率减少了约2.5倍，即将气动应变能蓄能器10应用到排气端能提升气缸运行时的稳定性。
综上所述，使用本发明气动回路，在不同行程比和供气压力下，能不同程度的提高系统的气动系统节能功能效率，而且本发明节能系统还能有效降低主气缸6进气流量的波动率，能提高气缸运行的稳定性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统，其特征在于，包括：气动回路、连接气动回路的气动应变能蓄能器(10)；在进行排气节能时，连接气动回路的气动应变能蓄能器(10)作为气源装置将主气缸(6)排出的压缩空气回收并存储，并向次级气缸(14)恒压供气，次级气缸(14)不再需要额外供气，从而实现气动系统节能。
2.根据权利要求1所述的基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统，其特征在于，所述气动回路包括电性连接的第一气动回路和第二气动回路；通过组合不同的气缸来获取不同的排量比，进而得到不同的行程比、节能效率及回路稳定性。
3.根据权利要求2所述的基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统，其特征在于，所述第一气动回路包括空气压缩机(1)、减压阀(2)、第一节流阀(3)、流量传感器(4)、第一三位五通电磁阀(5)、主气缸(6)；其中：
空气压缩机(1)连接减压阀(2)的一端口，减压阀(2)另一端口连接第一节流阀(3)的一端，第一节流阀(3)的另一端连接流量传感器(4)，流量传感器(4)连接第一三位五通电磁阀(5)的一端；第一三位五通电磁阀(5)的另一端连接主气缸(6)。
4.根据权利要求2所述的基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统，其特征在于，所述第二气动回路包括第二节流阀(7)、卸荷阀(8)、压力传感器(9)、气动应变能蓄能器(10)、第二三位五通电磁阀(13)、次级气缸(14)；其中：
第二节流阀(7)的一端连接卸荷阀(8)的一端，卸荷阀(8)的另一端连接压力传感器(9)的一端，压力传感器(9)的另一端连接气动应变能蓄能器(10)；所述第二节流阀(7)的另一端连接第二三位五通电磁阀的一端，第二三位五通电磁阀的另一端连接次级气缸(14)。
5.根据权利要求4所述的基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统，其特征在于，所述第二气动回路还包括第一消音器(11)和第二消音器(12)，第一消音器(11)和第二消音器(12)均连接在所述第二三位五通电磁阀(13)上。
6.根据权利要求5所述的基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统，其特征在于，所述第一消音器(11)和第二消音器(12)为气动辅件，主气缸(6)和次级气缸(14)为气动执行元件。
7.根据权利要求6所述的基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统，其特征在于，所述主气缸(6)由气源装置供气，次级气缸由气动应变能蓄能器(10)进行恒压供气。
8.根据权利要求7所述的基于应变能蓄能器的气缸排气节能系统，其特征在于，所述气动应变能蓄能器(10)主要由内部气囊和外部刚性护罩组成；内部气囊采用超弹性橡胶材料。
9.一种基于应变能蓄能器的气缸排气节能方法，基于权利要求1-8中任意一项权利要求所述的气缸排气节能系统实现，其特征在于，包括如下阶段：
第一阶段：主气缸(6)的伸出行程，第一三位五通电磁阀(5)的左位接通，气源装置向主气缸(6)供气，气动应变能蓄能器(10)回收并储存主气缸(6)的活塞伸出过程中无杆腔排出的压缩空气，直到活塞运行到行程终点，第一阶段结束；
第二阶段：次级气缸(14)的伸出行程，第二三位五通电磁阀(13)的左位接通，气动应变能蓄能器(10)将储存的能量供给次级气缸(14)，次级气缸(14)的活塞伸出，直到行程终点，第二阶段结束；
第三阶段：主气缸(6)的缩回行程，第一三位五通电磁阀(5)的右位接通，气源装置向主气缸(6)供气，气动应变能蓄能器(10)回收并储存主气缸(6)的活塞缩回过程中有杆腔排出的压缩空气，直到活塞运行到行程终点，第三阶段结束；
第四阶段：次级气缸(14)的缩回行程，第二三位五通电磁阀(13)的右位接通，气动应变能蓄能器(10)将储存的能量供给次级气缸(14)，次级气缸(14)的活塞伸出，直到行程终点，第四阶段结束。
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