CN114992185B - 一种具有气缓冲作用的气缸 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有气缓冲作用的气缸，包括缸体、活塞、活塞杆、下腔室进气杆、上腔室进气杆、底座、第一接口和第二接口，下腔室进气杆和上腔室进气杆密封穿设在活塞上，下腔室进气杆下端与底座连接，上腔室进气杆下端与底座连接，下腔室进气杆设有第一气道，下腔室进气杆下部设有与第一气道相通的下过气孔，下过气孔下方设有下缓冲气槽，下过气孔与下缓冲气槽相通，上腔室进气杆设有第二气道，上腔室进气杆上部设有与第二气道相通的上过气孔，上过气孔上方设有上缓冲气槽，上过气孔与上缓冲气槽相通，第一接口与第一气道相通，第二接口与第二气道相通。本发明结构紧凑，传动效果好，使用寿命长。

Description

一种具有气缓冲作用的气缸

技术领域

本发明涉及气缸技术领域，尤其涉及一种具有气缓冲作用的气缸。

背景技术

近年来，随着工业发展，许多工业设备逐步机械化、自动化，而气动技术与其他技术相比，拥有众多优点，被广泛的应用在了车辆、机械制造、轻工业、半导体和机器人等领域。气动技术已经成了保障装备制造业升级和技术进步的动力。

目前市面上的气缸有以下缺点：其一，多数为缸体两端输入气体推动内部活塞运行，气输入端口距离远，两端口需要外接气管连接至电磁阀或控制器，安装时接气麻烦，而且裸露在外的气管易损磕伤、划伤，在高温、高压、辐射等极端环境下不能保证运行的安全性和稳定性；

其二，多数标准气缸因为本身活塞和活塞杆是圆形设计，没有固定，只能依靠自身摩擦力，如果外加的旋转力气太大，活塞就会发生旋转，轻则发生传动故障，重则机器设备损毁，人员受到伤亡；

其三，多数标准气缸的活塞在行程末端的运动速度较大时，仅靠缓冲垫已不足以吸收活塞对端盖的冲击力，会造成气缸寿命缩短，气缸噪音高等缺点，传统手段是加装缓冲套、缓冲密封圈、缓冲垫或缓冲阀来解决。因此，亟需一种新的技术方案解决以上问题。

发明内容

本发明目的是提供一种具有气缓冲作用的气缸，不用加装额外的气缓冲装置或配件即可实现气缓冲功能，接口集中布局，结构更加紧凑，节约空间，下腔室进气杆和下腔室进气杆设置在气缸内部，防止氧化，延长使用寿命，同时下腔室进气杆和下腔室进气杆对活塞进行限位，防止活塞相对气缸旋转。

为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本发明所采用的技术方案是：一种具有气缓冲作用的气缸，包括缸体、滑动设在缸体内部的活塞、与活塞连接的活塞杆、设在缸体内部的下腔室进气杆、设在缸体内部的上腔室进气杆、底座、设在底座上的第一接口和第二接口，所述缸体下端和底座密封连接，所述活塞与缸体密封连接，所述活塞杆从底座中伸出，所述活塞杆与底座密封连接，所述下腔室进气杆和上腔室进气杆密封穿设在活塞上，所述下腔室进气杆下端与底座连接，其另一端与缸体上端连接，所述上腔室进气杆下端与底座连接，其上端与缸体上端连接，所述下腔室进气杆设有第一气道，所述下腔室进气杆下部设有与第一气道相通的下过气孔，所述下过气孔下方设有下缓冲气槽，所述下过气孔与下缓冲气槽相通，所述上腔室进气杆设有第二气道，所述上腔室进气杆上部设有与第二气道相通的上过气孔，所述上过气孔上方设有上缓冲气槽，所述上过气孔与上缓冲气槽相通，所述第一接口与第一气道相通，所述第二接口与第二气道相通。

作为优选的技术方案，所述活塞杆上端侧面设有卡槽，所述活塞内壁设有与卡槽匹配的卡块，所述卡槽与卡块过盈配合。

作为优选的技术方案，所述第一气道至少轴向贯穿下腔室进气杆下端，所述第二气道至少轴向贯穿上腔室进气杆下端。

作为优选的技术方案，所述下缓冲气槽和上缓冲气槽为V形槽。

作为优选的技术方案，所述缸体上端可拆卸设有端盖，所述端盖与缸体上端密封连接，所述下腔室进气杆上端与端盖连接，所述上腔室进气杆上端与端盖连接。

作为优选的技术方案，所述活塞中心设有阶梯孔，所述阶梯孔内穿设有活塞螺栓，所述活塞杆伸入阶梯孔内，并与活塞螺栓螺纹联接。

作为优选的技术方案，所述端盖上设有2个端盖螺栓，2个所述端盖螺栓与端盖密封连接，所述上腔室进气杆上端设有上腔室进气杆螺纹孔，所述上腔室进气杆螺纹孔与其中1个端盖螺纹联接，所述下腔室进气杆上端设有下腔室进气杆螺纹孔，所述下腔室进气杆螺纹孔与另1个端盖螺栓螺纹连接。

作为优选的技术方案，所述底座上端设有第一密封凸台，所述第一密封凸台上套设有密封圈。

作为优选的技术方案，所述端盖下端设有第二密封凸台，所述第二密封凸台上套设有密封圈。

作为优选的技术方案，所述第一密封凸台和第二密封凸台的外边缘设有斜面。

本发明的有益效果是：

1)下腔室进气杆和上腔室进气杆设置在缸体内部，防止氧化，延长使用寿命，第一接口和第二接口均设置在底座上，布局更加紧凑，节约空间，同时下缓冲气槽和上缓冲气槽实现了气缓冲功能，无需添加额外的缓冲配件即可对活塞进行缓冲，极大的提升了气缸的使用寿命，下腔室进气杆和上腔室进气杆与活塞连接，对活塞进行限位，防止活塞相对于缸体转动；

2)优选的，卡块与卡槽过盈配合防止活塞杆相对于活塞旋转；

3)优选的，第一气道和第二气道结构简单，下腔室进气杆和上腔室进气杆下端通气；

4)优选的，V型槽使得气流集中，流动方向更为稳定，缓冲效果更好；

5)优选的，端盖可拆卸，便于更换缸体内部的零部件；

6)优选的，设置第一密封凸台和第二密封凸台与缸体配合形成密封，进一步优选的，斜面能进一步提升密封性能。

附图说明

图1为本发明的三维图；

图2为本发明的爆炸视图；

图3为本发明的剖视图；

图4为上腔室进气杆的结构图；

图5为下腔室进气杆的结构图；

图6为底座的结构图；

图7为活塞杆的三维图；

图8为活塞杆的结构图；

图9为滑块的结构图；

图10为下腔室进气杆的剖视图；

图11为本发明的另一个方向的剖视图；

在图1-11中，1、缸体；2、活塞；201、阶梯孔；202、卡块；3、活塞杆；301、卡槽；4、下腔室进气杆；401、第一气道；402、下过气孔；403、下缓冲气槽；5、上腔室进气杆；501、第二气道；502、上过气孔；503、上缓冲气槽；6、底座；601、第一固定孔；602、第二固定孔；603、第三气道；604、第四气道；605、第一密封凸台；7、第一接口；8、第二接口；9、端盖；901、第二密封凸台；10、端盖螺栓；11、活塞螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。

请参照图1-11，本发明提供一种具有气缓冲作用的气缸，包括缸体1、滑动设在缸体1内部的活塞2、与活塞2连接的活塞杆3、设在缸体1内部的下腔室进气杆4、设在缸体1内部的上腔室进气杆5、设在缸体1下端的底座6、设在底座6上的第一接口7和第二接口8，所述缸体1下端和底座6密封连接，所述活塞2与缸体1密封连接，所述活塞杆3从底座6中伸出，所述活塞杆3与底座6密封连接，所述下腔室进气杆4和上腔室进气杆5密封穿设在活塞2上，所述下腔室进气杆4下端与底座6连接，其另一端与缸体1上端连接，所述上腔室进气杆5下端与底座6连接，其上端与缸体1上端连接，所述下腔室进气杆4设有第一气道401，所述下腔室进气杆4下部设有与第一气道401相通的下过气孔402，所述下过气孔402下方设有下缓冲气槽403，所述下过气孔402与下缓冲气槽403相通，所述上腔室进气杆5设有第二气道501，所述上腔室进气杆5上部设有与第二气道501相通的上过气孔502，所述上过气孔502上方设有上缓冲气槽503，所述上过气孔502与上缓冲气槽503相通，所述第一接口7与第一气道401相通，所述第二接口8与第二气道501相通；本发明为了解决设置在缸体1外部的管路易被氧化、占用空间大、易受到磕碰的问题，将下腔室进气杆4和下腔室进气杆4设置在缸体1内部，下腔室进气杆4和下腔室进气杆4相当于通气的管路，这样能够防止氧化，延长使用寿命，避免磕碰；由于活塞2在一些工况下速度大，触底时噪音大，容易损坏缸体1，因此很多企业采用添加缓冲套、缓冲密封圈等缓冲件，但是为易损件，更换时较为麻烦，本发明通过设置下缓冲气槽403和上缓冲气槽503实现气缓冲作用，无需额外添加缓冲件，避免了需要更换缓冲件的问题；传统气缸的两个进气口分设在缸体1的两端，导致缸体1外部布局不紧凑，安装较为麻烦，本发明的下腔室进气杆4和上腔室进气杆5均与底座6连接，将第一接口7和第二接口8设置在底座6上，这样第一接口7和第二接口8就设置在缸体1的同一端，这样布局紧凑，易于安装；传统气缸内部的活塞2在受到较大气压力会相对于缸体1旋转，这样就会导致传动故障，造成严重后果，本发明将下腔室进气杆4和上腔室进气杆5穿设在活塞2上，活塞2沿着下腔室进气杆4和上腔室进气杆5滑动，下腔室进气杆4和上腔室进气杆5对活塞2有限位作用，活塞2就不会相对于缸体1旋转，避免出现传动故障。

如图1-11所示，所述活塞杆3上端侧面设有卡槽301，所述活塞2内壁设有与卡槽301匹配的卡块202，所述卡槽301与卡块202过盈配合；在一些工况中，气压力大会造成活塞杆3自转，造成传动故障，通过卡槽301和卡块202过盈配合防止活塞杆3自转，避免因活塞2自转造成的传动故障，具体的，卡块202为楔形块，卡槽301的形状与楔形块相匹配。

如图1-11所示，所述第一气道401至少轴向贯穿下腔室进气杆4下端，所述第二气道501至少轴向贯穿上腔室进气杆5下端；具体的，第一气道401轴向贯穿下腔室进气杆4下端或者同时轴向贯穿下腔室进气杆4的上端和下端，第二气道501轴向贯穿上腔室进气杆5下端或者同时轴向贯穿上腔室进气杆5的上端和下端，所述底座6上轴向设置有第一固定孔601和第二固定孔602，所述下腔室进气杆4下端与第一固定孔601螺纹联接，所述上腔室进气杆5下端与第二固定孔602螺纹联接，所述底座6上径向设置有第三气道603和第四气道604，所述第三气道603与第一固定孔601相通，所述第四气道604与第二固定孔602相通，同时，第三气道603与第一接口7相通，第四气道604与第二接口8相通，这样就能使第一接口7与第一气道401相通，第二接口8与第二气道501相通。

如图1-11所示，所述下缓冲气槽403和上缓冲气槽503为V形槽；V形槽使得气流流动更加稳定集中，具有很好的导向作用。

如图1-11所示，所述缸体1上端可拆卸设有端盖9，所述端盖9与缸体1上端密封连接，所述下腔室进气杆4上端与端盖9连接，所述上腔室进气杆5上端与端盖9连接，进一步的，所述端盖9上设有2个端盖螺栓10，2个所述端盖螺栓10与端盖9密封连接，所述上腔室进气杆5上端设有上腔室进气杆5螺纹孔，所述上腔室进气杆螺纹孔与其中1个端盖螺栓10螺纹联接，所述下腔室进气杆4上端设有下腔室进气杆螺纹孔，所述下腔室进气杆螺纹孔与另1个端盖螺栓10螺纹联接，若不设置端盖9，缸体1上端封闭，则在缸体1下端设置耳板或法兰，通过螺栓将缸体1与底座6连接在一起，设置端盖9后，拧紧端盖螺栓10，上腔室进气杆5和下腔室进气杆4与端盖9固定在一起，缸体1与底座6固定在一起，易于安装和拆卸，也易于更换缸体1内部的零部件；具体的，端盖螺栓10的螺纹上涂覆有螺纹密封胶，这样端盖螺栓10即可与端盖9密封连接，保证密封性能。

如图1-11所示，所述活塞2中心设有阶梯孔201，所述阶梯孔201内穿设有活塞螺栓11，所述活塞杆3伸入阶梯孔201内，并与活塞螺栓11螺纹联接，连接效果好，结构简单，易于安装和拆卸。

如图1-11所示，所述底座6上端设有第一密封凸台605，所述第一密封凸台605上套设有密封圈，所述端盖9下端设有第二密封凸台901，所述第二密封凸台901上套设有密封圈，这种结构简单，易于安装密封圈，密封性好，进一步的，所述第一密封凸台605和第二密封凸台901的外边缘设有斜面，缸体1下端与第一密封凸台605形成梯形槽，缸体1上端与第二密封凸台901形成梯形槽，密封圈设在梯形槽内进一步提升密封性能。

如图1-11所示，活塞2与缸体1内壁、下腔室进气杆4外周面与活塞2内壁、上腔室进气杆5外周面与活塞2内壁、活塞杆3外周面与底座6内壁均采用密封槽和密封圈配合的方式进行密封，第一接口7和第二接口8与底座6螺纹联接，并进行密封处理，保证气缸整体的密封性能。

实施例

一种具有气缓冲作用的气缸，包括缸体1、滑动设在缸体1内部的活塞2、与活塞2连接的活塞杆3、设在缸体1内部的下腔室进气杆4、设在缸体1内部的上腔室进气杆5、底座6、设在底座6上的第一接口7和第二接口8，缸体1下端和底座6密封连接，活塞2与缸体1密封连接，活塞杆3从底座6中伸出，活塞杆3与底座6密封连接，下腔室进气杆4和上腔室进气杆5密封穿设在活塞2上，下腔室进气杆4下端与底座6连接，其另一端与缸体1上端连接，上腔室进气杆5下端与底座6连接，其上端与缸体1上端连接，下腔室进气杆4设有第一气道401，下腔室进气杆4下部设有与第一气道401相通的下过气孔402，下过气孔402下方设有下缓冲气槽403，下过气孔402与下缓冲气槽403相通，上腔室进气杆5设有第二气道501，上腔室进气杆5上部设有与第二气道501相通的上过气孔502，上过气孔502上方设有上缓冲气槽503，上过气孔502与上缓冲气槽503相通，活塞杆3上端侧面设有卡槽301，活塞2内壁设有与卡槽301匹配的卡块202，卡槽301与卡块202过盈配合，第一气道401轴向贯穿下腔室进气杆4，第二气道501轴向贯穿上腔室进气杆5，底座6上轴向设置有第一固定孔601和第二固定孔602，下腔室进气杆4下端与第一固定孔601螺纹联接，上腔室进气杆5下端与第二固定孔602螺纹联接，底座6上径向设置有第三气道603和第四气道604，第三气道603与第一固定孔601相通，第四气道604与第二固定孔602相通，第三气道603与第一接口7相通，第四气道604与第二接口8相通，下缓冲气槽403和上缓冲气槽503为V形槽，缸体1上端可拆卸设有端盖9，所述端盖9与缸体1上端密封连接，所述下腔室进气杆4上端与端盖9连接，所述上腔室进气杆5上端与端盖9连接，所述活塞2中心设有阶梯孔201，阶梯孔201内穿设有活塞螺栓11，活塞杆3伸入阶梯孔201内，并与活塞螺栓11螺纹联接，端盖9上设有2个端盖螺栓10，2个所述端盖螺栓10与端盖9密封连接，上腔室进气杆5上端设有上腔室进气杆5螺纹孔，上腔室进气杆5螺纹孔与其中1个端盖9螺纹联接，下腔室进气杆4上端设有下腔室进气杆4螺纹孔，下腔室进气杆4螺纹孔与另1个端盖螺栓10螺纹连接，底座6上端设有第一密封凸台605，第一密封凸台605上套设有密封圈，端盖9下端设有第二密封凸台901，第二密封凸台901上套设有密封圈，第一密封凸台605和第二密封凸台901的外边缘设有斜面。

本实施例的工作原理为：当活塞2与端盖9接触，向第二接口8通入气体，气体进入第二气道501再从上过气孔502流出，由于上腔室进气杆5上设有上缓冲气槽503，上缓冲气槽503形成的空间相当于上腔室，气体从上过气孔502流入上缓冲气槽503，然后气体将活塞2下推，活塞2将缸体1分成上腔室和下腔室，活塞2下推过程中，下腔室的气体从下过气孔402流入第一气道401，然后从第一接口7排出，当活塞2向下运动遮盖住下过气孔402时，气体会从下缓冲气槽403中流入下过气孔402，这样气体的排出量就会急剧减少，下腔室的气压下降速度放缓，这样活塞2的速度急速下降，从而产生缓冲效果，然后活塞2缓慢触底，停止从第二接口8进气，完成1次活塞杆3的伸动作；

向第一接口7通入气体，气体进入第一气道401再从下过气孔402流出，由于下腔室进气杆4上设有下缓冲气槽403，下缓冲气槽403形成的空间相当于下腔室，气体从下过气孔402流入下缓冲气槽403，然后气体推动活塞2上升，活塞2将缸体1分成上腔室和下腔室，活塞2上升过程中，上腔室的气体从上过气孔502流入第二气道501，然后从第二接口8排出，当活塞2向上运动遮盖住上过气孔502时，气体会从上缓冲气槽503中流入上过气孔502，这样气体的排出量就会急剧减少，上腔室的气压下降速度放缓，这样活塞2的速度急速下降，从而产生缓冲效果，然后活塞2缓慢上升到端盖9，停止从第一接口7进气，完成1次活塞杆3的缩动作。

实施例的气缸的密封标准参照JB/T 6656-1993、JB/T 6657-1993、JB/T 6658-2007、JB/T 6659-1993、JB/T 6660-1993。

本实施例的有益效果如下：1.气缸在进气时，通过下缓冲气槽403或上缓冲气槽503缓慢进气，不会造成气压突然增大，对活塞2运动产生负面影响，同时触底时也会形成缓冲，不会对缸体1造成损坏，无需添加额外的缓冲件，节约了成本；2.下腔进气杆和上腔进气杆设置在缸体1内部，防止被氧化，大幅延长使用寿命；3.第一接口7和第二接口8设置在缸体1同一端，布局更加紧凑，节约空间；4.活塞2不会相对缸体1旋转，活塞杆3不产生自转，确保传动精度。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种具有气缓冲作用的气缸，其特征在于，包括缸体、滑动设在缸体内部的活塞、与活塞连接的活塞杆、设在缸体内部的下腔室进气杆、设在缸体内部的上腔室进气杆、底座、设在底座上的第一接口和第二接口，所述缸体下端和底座密封连接，所述活塞与缸体密封连接，所述活塞杆从底座中伸出，所述活塞杆与底座密封连接，所述下腔室进气杆和上腔室进气杆密封穿设在活塞上，所述下腔室进气杆下端与底座连接，其另一端与缸体上端连接，所述上腔室进气杆下端与底座连接，其上端与缸体上端连接，所述下腔室进气杆设有第一气道，所述下腔室进气杆下部设有与第一气道相通的下过气孔，所述下过气孔下方设有下缓冲气槽，所述下过气孔与下缓冲气槽相通，所述上腔室进气杆设有第二气道，所述上腔室进气杆上部设有与第二气道相通的上过气孔，所述上过气孔上方设有上缓冲气槽，所述上过气孔与上缓冲气槽相通，所述第一接口与第一气道相通，所述第二接口与第二气道相通，所述第一气道至少轴向贯穿下腔室进气杆下端，所述第二气道至少轴向贯穿上腔室进气杆下端。

2.根据权利要求1所述的一种具有气缓冲作用的气缸，其特征在于，所述活塞杆上端侧面设有卡槽，所述活塞内壁设有与卡槽匹配的卡块，所述卡槽与卡块过盈配合。

3.根据权利要求1所述的一种具有气缓冲作用的气缸，其特征在于，所述下缓冲气槽和上缓冲气槽为V形槽。

4.根据权利要求1所述的一种具有气缓冲作用的气缸，其特征在于，所述缸体上端可拆卸设有端盖，所述端盖与缸体上端密封连接，所述下腔室进气杆上端与端盖连接，所述上腔室进气杆上端与端盖连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有气缓冲作用的气缸，其特征在于，所述活塞中心设有阶梯孔，所述阶梯孔内穿设有活塞螺栓，所述活塞杆伸入阶梯孔内，并与活塞螺栓螺纹联接。

6.根据权利要求4所述的一种具有气缓冲作用的气缸，其特征在于，所述端盖上设有2个端盖螺栓，2个所述端盖螺栓与端盖密封连接，所述上腔室进气杆上端设有上腔室进气杆螺纹孔，所述上腔室进气杆螺纹孔与其中1个端盖螺纹联接，所述下腔室进气杆上端设有下腔室进气杆螺纹孔，所述下腔室进气杆螺纹孔与另1个端盖螺栓螺纹连接。

7.根据权利要求4所述的一种具有气缓冲作用的气缸，其特征在于，所述底座上端设有第一密封凸台，所述第一密封凸台上套设有密封圈。

8.根据权利要求7所述的一种具有气缓冲作用的气缸，其特征在于，所述端盖下端设有第二密封凸台，所述第二密封凸台上套设有密封圈。

9.根据权利要求8所述的一种具有气缓冲作用的气缸，其特征在于，所述第一密封凸台和第二密封凸台的外边缘设有斜面。