CN114635889B - 一种自动往复气缸组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了种自动往复气缸组件，包括气缸，该气缸包括缸体、活塞、连接杆，该缸体上设有第一气孔、第二气孔；该组件还包括：一阀盖；一阀体，与所述阀盖连接，与所述阀盖围合形成一进气腔；该阀体上设有气源进口、第一通气孔、第二通气孔；其中，所述气源进口与所述进气腔连通；该第一通气孔与所述第一气孔连通；该第二通气孔与所述第二气孔连通；切换部，设置于所述进气腔内，该切换部具有通气路径、排气路径；该通气路径与所述进气腔连通；所述切换部具有第一位置和第二位置。本发明采用机械式的换向控制结构，结构简单易于加工，大大减少了阀的零件和密封元件的数量，降低了生产和维护成本。

Description

一种自动往复气缸组件

技术领域

本发明涉及气缸技术领域，尤其涉及一种自动往复气缸组件。

背景技术

传统的气动执行元件如气缸的控制，一般通过电磁阀来实现控制(电磁阀具有反应灵敏、气路系统简单的优点)。但在一些特殊行业的使用环境下，如高温高湿和防爆环境，如灌装液体易燃、易爆的行业，因为存在安全隐患，不允许有电磁阀在气路控制系统中存在。在此背景下气缸的动作执行须采用机械式或气控式。

在中国专利申请号：201922300781.7中公开了一体式自动往复气缸，包括：一气控阀模块、一气路连接板模块和一气缸模块，其中，所述气缸模块包括气缸后盖部、缸体部和气缸前盖部，所述气缸后盖部开设一后盖气路和一后盖先导气路，所述气缸前盖部开设一前盖气路和一前盖先导气路，还包括两气阻，所述气控阀模块包括一气控阀，所述气控阀为双气控二位五通阀，所述气控阀包括阀体、后气阀腔和前气阀腔，所述阀体的进气口气路分别以后气阀先导气路和前气阀先导气路连接所述后气阀腔及前气阀腔，两所述气阻分别连接所述后气阀先导气路和前气阀先导气路。

在该技术方案中，结合图23，动作原理是气缸活塞杆分别运动到前、后行程位置时，分别接触前、后接触式2位3通阀，使a、b分别得信号，P1和P2气压分别控制双气控2位5通阀换向，双作用气缸前、后腔分别得气和排气，实现气缸的往复运动。

该技术方案的主要缺陷在于：

因其换向阀及进排气管均设于气缸外部，使气缸管路连接复杂，占用空间较大，安装和维修均不便利。在其它现有技术中亦有将2位3通阀置于气缸结构中，因其2运动位置3通道的设计需求，导致气缸内部结构过于复杂，加工成本过高。

另外此类2位5通阀结构须做到精密，密封件较多且要求高，因而成本也较高。此阀对气源的洁净度要求较高，持续工作时容易受气源杂质堵塞引起阀体密封失效，进而引起气缸换向失效。

鉴于此，故提出本申请。

发明内容

为解决背景技术中存在的至少一个方面的技术问题，本发明提出一种自动往复气缸组件，构简单且便于维护，以降低生产成本，并提高气缸的可靠性。

本发明提出的一种自动往复气缸组件，包括气缸，该气缸包括缸体、活塞、连接杆，该缸体上设有第一气孔、第二气孔；该组件还包括：

一阀盖；

一阀体，与所述阀盖连接，与所述阀盖围合形成一进气腔；该阀体上设有气源进口、第一通气孔、第二通气孔；其中，所述气源进口与所述进气腔连通；该第一通气孔与所述第一气孔连通；该第二通气孔与所述第二气孔连通；

切换部，包括位于所述进气腔内的密封件以及位于所述进气腔内并与所述密封件贴合的气道转换块，该切换部具有通气路径、排气路径；该通气路径与所述进气腔连通；所述切换部具有第一位置和第二位置；

当所述切换部处于第一位置时，所述通气路径与所述第二通气孔连通；所述排气路径与所述第一通气孔连通；

当所述切换部处于第二位置时，所述通气路径与所述第一通气孔连通；所述排气路径与所述第二通气孔连通；

一连接轴，与所述阀体转动连接，其第一端与所述切换部连接，其第二端与所述连接杆连接，所述连接轴用于带动所述切换部在第一位置和第二位置之间切换；所述连接轴上设有排气通道，该排气通道与所述排气路径连通。

优选地，所述切换部包括：

一密封件，位于所述进气腔内，该密封件上设有第一通孔、第二通孔，其中，所述第一通孔与所述第一通气孔连通；所述第二通孔与所述第二通气孔连通；

气道转换块，位于所述进气腔内并与所述密封件贴合，所述气道转换块上设有第一连接孔、第二连接孔、第三连接孔，所述第二连接孔、所述第三连接孔均与所述进气腔连通；其中，

当所述切换部处于第一位置时，所述第二连接孔与所述第二通孔连通，所述第二连接孔与所述第二通孔形成所述通气路径；所述第一连接孔与所述第一通孔连通，所述第一连接孔与所述第一通孔形成所述排气路径；

当所述切换部处于第二位置时，所述第三连接孔与所述第一通孔连通，所述第三连接孔与所述第一通孔形成所述通气路径；所述第一连接孔与所述第二通孔连通，所述第一连接孔与所述第二通孔形成所述排气路径。

优选地，该组件还包括弹簧，该弹簧设置于所述进气腔内，一端与所述阀盖连接，另一端且与所述连接轴连接，所述弹簧对所述连接轴施加远离所述阀盖方向的作用力。

优选地，所述连接轴位于所述阀体外的一端安装有钟摆杆；所述钟摆杆远离所述连接轴的一端安装有拉簧驻钉；该组件还包括拉簧，该拉簧的一端与所述拉簧驻钉连接，另一端与所述连接杆连接。

优选地，所述阀体上设有两个挡块，两个所述挡块位于所述钟摆杆的两侧。

优选地，所述挡块上设有柔性层。

优选地，所述排气通道远离所述阀盖的一端螺纹连接有节流螺钉。

优选地，该阀体上设有定位孔；所述密封件上设有与所述定位孔相配合的定位槽；该组件还包括一定位件，该定位件位于所述定位孔、所述定位槽内。

优选地，该组件还包括外壳，其中，所述气缸、所述阀盖、所述阀体位于所述外壳内。

优选地，该组件还包括进气管，该进气管的一端穿过所述外壳与所述气源进口连通。

本发明公开的一个方面带来的有益效果是：

本发明采用机械式的换向控制结构，结构简单易于加工，大大减少了阀的零件和密封元件的数量，降低了生产和维护成本；同时机械式结构也减少了对进气气源的高质量要求，相应地也提高了产品的可靠性。

附图说明

图1为本发明公开的切换部处于第一位置时的结构示意图；

图2为本发明公开的切换部处于第一位置时的剖视图；

图3为本发明公开的切换部处于第二位置时的结构示意图；

图4为本发明公开的切换部处于第一位置向第二位置切换时的剖视图；

图5为本发明公开的剖视图；

图6为本发明公开的剖视图；

图7为本发明公开的后视图；

图8为本发明公开的图7的AA向结构示意图；

图9为本发明公开的图7的BB向结构示意图；

图10为本发明公开的切换部处于第一位置时的阀体等的轴视图；

图11为本发明公开的切换部处于第一位置时的阀体等的主视图；

图12为本发明公开的图11的横向剖视图；

图13为本发明公开的图12中AA向的剖视图；

图14为本发明公开的图12中BB向的剖视图；

图15为本发明公开的图11纵向的剖视图；

图16为本发明公开的图15中CC向的剖视图；

图17为本发明公开的切换部处于第二位置时的阀体等的主视图；

图18为本发明公开的图17的左视图；

图19为本发明公开的图18中的DD向剖视图；

图20为本发明公开的气道转换块的轴视图；

图21为本发明公开的气道转换块的后视图；

图22为本发明公开的气道转换块的剖视图；

图23为现有技术的往复气缸气路原理示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互的结合；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。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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1-22，本发明提出的一种自动往复气缸组件，包括气缸20，该气缸包括缸体2001、活塞202、连接杆203，该缸体上设有第一气孔2011、第二气孔2012。

结合图13、14、15，该组件还包括：一阀盖1；一阀体2，与所述阀盖1连接，与所述阀盖1围合形成一进气腔3；该阀体2上设有气源进口4、第一通气孔5、第二通气孔6；其中，所述气源进口4与所述进气腔3连通；该第一通气孔5与所述第一气孔2011连通；该第二通气孔6与所述第二气孔2012连通。

切换部，设置于所述进气腔3内，所述切换部具有第一位置和第二位置；

所述切换部包括：

一密封件7，位于所述进气腔3内，该密封件7上设有第一通孔701、第二通孔702，其中，所述第一通孔701与所述第一通气孔5连通；所述第二通孔702与所述第二通气孔6连通；密封件7上设有安装孔703。

结合图20、21，气道转换块8，位于所述进气腔3内并与所述密封件7贴合，所述气道转换块8上设有第一连接孔801、第二连接孔802、第三连接孔803，所述第二连接孔802、所述第三连接孔803均与所述进气腔3连通。

结合图13、14、16；当所述切换部处于第一位置时，所述第二连接孔802与所述第二通孔702连通，所述第二连接孔802与所述第二通孔702形成所述通气路径；所述第一连接孔801与所述第一通孔701连通，所述第一连接孔801与所述第一通孔701形成所述排气路径。

结合图17、19；当所述切换部处于第二位置时，所述第三连接孔803与所述第一通孔701连通，所述第三连接孔803与所述第一通孔701形成所述通气路径；所述第一连接孔801与所述第二通孔702连通，所述第一连接孔801与所述第二通孔702形成所述排气路径。

轴承9，设置于所述阀体2内；一连接轴10，其一端穿过所述安装孔703与所述气道转换块8连接。所述连接轴10用于带动所述切换部在第一位置和第二位置之间切换；所述连接轴10与所述轴承9连接；所述连接轴10上设有排气通道1001，该排气通道1001与所述第一连接孔801连通。

该组件还包括外壳21，其中，所述气缸20、所述阀盖1、所述阀体2位于所述外壳21内。

该组件还包括进气管22，该进气管22的一端穿过所述外壳21与所述气源进口4连通。

结合图15，作为上述实施例的进一步改进，在一个实施方式中，本实施例还包括弹簧11，该弹簧11设置于所述进气腔3内，一端与所述阀盖1连接，另一端且与所述连接轴10连接，所述弹簧11对所述连接轴10施加远离所述阀盖1方向的作用力。利用弹簧11对连接轴10施加作用力，让气道转换块8紧贴密封件7，避免气体泄漏。

作为上述实施例的进一步改进，在一个实施方式中，该阀体2上设有定位孔201；所述密封件7上设有与所述定位孔201相配合的定位槽；该组件还包括一定位件12，该定位件12位于所述定位孔201、所述定位槽内。方便对密封件7定位安装。方便气道转换块8与密封件7配合。可以让所述密封件7与该阀体2通过密封胶粘接牢固。

作为上述实施例的进一步改进，在一个实施方式中，所述连接轴10位于所述阀体2外的一端安装有钟摆杆13。可以通过转动钟摆杆13带动连接轴10转动，带动切换部进行位置切换。

结合图2，作为上述实施例的进一步改进，在一个实施方式中，所述阀体2上设有两个挡块14，两个所述挡块14位于所述钟摆杆13的两侧。设置两个挡块14，限制钟摆杆13、气道转换块8的转动极限位置。

作为上述实施例的进一步改进，在一个实施方式中，所述挡块14上设有柔性层。在钟摆杆13与挡块14接触时，降低冲击力，避免刚性碰撞，柔性层可以由橡胶材料制成。

作为上述实施例的进一步改进，在一个实施方式中，所述钟摆杆13远离所述连接轴10的一端安装有拉簧驻钉15。该组件还包括拉簧23，该拉簧23的一端与所述拉簧驻钉15连接，另一端与所述连接杆203连接；利用连接杆203.拉簧23带动钟摆杆13转动。

作为上述实施例的进一步改进，在一个实施方式中，所述阀体2上设有两个固定孔16。方便将阀体2通过固定孔16安装在外壳21上。

作为上述实施例的进一步改进，在一个实施方式中，所述轴承9的数量为两个，沿所述连接轴10的长度方向间隔布置。能够有效支撑连接轴10。

作为上述实施例的进一步改进，在一个实施方式中，所述排气通道1001远离所述阀盖1的一端螺纹连接有节流螺钉18。结合图15，通过转动节流螺钉18，调节排气通道1001的右端出气处的大小，控制排气通道1001内气体流动速度，让气道转换块8平稳切换位置，用以控制气缸的移动速度。

结合图2、8、9、13、14，当所述切换部处于第一位置时，外界的气体经过进气管22、气源进口4进入进气腔3内。而后气体经过第二连接孔802、第二通孔702、第二通气孔6、第二气孔2012进入缸体2001，推动活塞202。带动连接杆移动，实现连接杆的伸长。活塞202另一侧的气体也可以经过第一气孔2011、第一通气孔5、第一通孔701、第一连接孔801、排气通道1001排出。

连接杆203伸出，通过拉簧23带动钟摆杆13、连接轴10、气道转换块8转动。有图2位置切换至图3位置。

结合图3、4、17、19，当对连接轴10施加周向作用力时，连接轴10带动气道转换块8转动，切换部处于第二位置时，外界的气体经过进气管22、气源进口4进入进气腔3内。而后气体经过第三连接孔803、第一通孔701、第一通气孔5、第一气孔2011进入缸体2001内，推动活塞202向相反方向移动。活塞202另一侧气体也可以经过第二气孔2012、第二通气孔6、第二通孔702、第一连接孔801、排气通道1001排出。实现带动连接杆203的伸缩。当钟摆杆再次与右侧挡块接触时，切换部处于第一位置，再次重复上述动作。能够实现连接杆的往复控制。

本申请是利用连接轴10带动气道转换块8转动的。不管是第一位置还是第二位置，缸体2001内的气体都可以经过第一连接孔801进入阀体2内的。需要考虑怎样排气？发明人在研究时考虑，如果在阀体2上设置排气通道，或者另外设置排气管的话，需要考虑即使第一连接孔801不断转动也能够让第一连接孔801与排气通道连通。如此设置难度较大，密封性差，容易漏气。另设排气管也增大体积、成本。发明人注意到连接轴10与气道转换块8是相对不动的，遂考虑让排气通道1001布置于连接轴10上。如此，即使第一连接孔801不断转动的话，连接轴10也转动，让第一连接孔801与排气通道1001相对不动，方便顺利排气。

本实施例通过拉簧带动气道转换块8转动实现位置的切换，实现气路通道的切换，不需要利用电磁控制。能够在高温、高湿和防爆环境使用。使用安全可靠。本实施例结构紧凑。可靠性高。

本实施例用机械式的换向控制结构，结构简单易于加工，大大减少了阀的零件和密封元件的数量，降低了生产和维护成本；同时机械式结构也减少了对进气气源的高质量要求，相应地也提高了产品的可靠性。

当然，在另一个实施例可以让第一连接孔801与进气腔3连通；让第二连接孔802、第三连接孔803与排气通道1001连通。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动往复气缸组件，包括气缸，该气缸包括缸体、活塞、连接杆，该缸体上设有第一气孔、第二气孔；其特征在于，该组件还包括：

一阀盖；

一阀体，与所述阀盖连接，与所述阀盖围合形成一进气腔；该阀体上设有气源进口、第一通气孔、第二通气孔；其中，所述气源进口与所述进气腔连通；该第一通气孔与所述第一气孔连通；该第二通气孔与所述第二气孔连通；

切换部，包括位于所述进气腔内的密封件以及位于所述进气腔内并与所述密封件贴合的气道转换块，该切换部具有通气路径、排气路径；该通气路径与所述进气腔连通；所述切换部具有第一位置和第二位置；

当所述切换部处于第一位置时，所述通气路径与所述第二通气孔连通；所述排气路径与所述第一通气孔连通；

当所述切换部处于第二位置时，所述通气路径与所述第一通气孔连通；所述排气路径与所述第二通气孔连通；

一连接轴，与所述阀体转动连接，其第一端与所述切换部连接，其第二端与所述连接杆连接，所述连接轴用于带动所述切换部在第一位置和第二位置之间切换；所述连接轴上设有排气通道，该排气通道与所述排气路径连通。

2.根据权利要求1所述的自动往复气缸组件，其特征在于，所述密封件上设有第一通孔、第二通孔，其中，所述第一通孔与所述第一通气孔连通；所述第二通孔与所述第二通气孔连通；

所述气道转换块上设有第一连接孔、第二连接孔、第三连接孔，所述第二连接孔、所述第三连接孔均与所述进气腔连通；其中，

当所述切换部处于第一位置时，所述第二连接孔与所述第二通孔连通，所述第二连接孔与所述第二通孔形成所述通气路径；所述第一连接孔与所述第一通孔连通，所述第一连接孔与所述第一通孔形成所述排气路径；

当所述切换部处于第二位置时，所述第三连接孔与所述第一通孔连通，所述第三连接孔与所述第一通孔形成所述通气路径；所述第一连接孔与所述第二通孔连通，所述第一连接孔与所述第二通孔形成所述排气路径。

3.根据权利要求1所述的自动往复气缸组件，其特征在于，该组件还包括弹簧，该弹簧设置于所述进气腔内，一端与所述阀盖连接，另一端且与所述连接轴连接，所述弹簧对所述连接轴施加远离所述阀盖方向的作用力。

4.根据权利要求1所述的自动往复气缸组件，其特征在于，所述连接轴位于所述阀体外的一端安装有钟摆杆；所述钟摆杆远离所述连接轴的一端安装有拉簧驻钉；该组件还包括拉簧，该拉簧的一端与所述拉簧驻钉连接，另一端与所述连接杆连接。

5.根据权利要求4所述的自动往复气缸组件，其特征在于，所述阀体上设有两个挡块，两个所述挡块位于所述钟摆杆的两侧。

6.根据权利要求5所述的自动往复气缸组件，其特征在于，所述挡块上设有柔性层。

7.根据权利要求1所述的自动往复气缸组件，其特征在于，所述排气通道远离所述阀盖的一端螺纹连接有节流螺钉。

8.根据权利要求2所述的自动往复气缸组件，其特征在于，该阀体上设有定位孔；所述密封件上设有与所述定位孔相配合的定位槽；该组件还包括一定位件，该定位件位于所述定位孔、所述定位槽内。

9.根据权利要求1所述的自动往复气缸组件，其特征在于，该组件还包括外壳，其中，所述气缸、所述阀盖、所述阀体位于所述外壳内。

10.根据权利要求9所述的自动往复气缸组件，其特征在于，该组件还包括进气管，该进气管的一端穿过所述外壳与所述气源进口连通。