CN116066448A - 一种高效的三级压气油缸 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效的三级压气油缸,它涉及油缸技术领域。液压油缸的两侧分别设有左气缸、右气缸,左气缸的端部安装有左端盖,左端盖与左气缸体内安装有左微动活塞,左微动活塞与左端盖之间安装有左复位弹簧,左微动活塞与左气缸的缸底之间形成有左间隙,左微动活塞与左气缸活塞之间形成有左滑动腔;左气缸活塞通过活塞杆与右气缸中的右气缸活塞连接,右气缸的端部安装有右端盖,右端盖与右气缸体内安装有右微动活塞,右微动活塞与右端盖之间安装有右复位弹簧,右微动活塞与右气缸的缸底之间形成有右间隙,右微动活塞与右气缸活塞之间形成有右滑动腔。本发明简化管路布置,根除余隙,提高压气油缸的工作效率,应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及的是油缸技术领域,具体涉及一种高效的三级压气油缸。
背景技术
目前,现有的液压活塞式压缩机采用的压气油缸,根据其运行工作原理气缸活塞每次都不会运行到气缸缸底,即气缸活塞每次压缩气体不能完全排出,存在一定的余隙。
图1所示的现有的压气油缸结构由左一级排气阀1、左气缸2、左连接体3、左二级进气阀4、液压油缸5、右二级进气阀6、右气缸7、右一级排气阀8、右一级进气阀9、右气缸活塞10、右二级排气阀11、右连接体12、油缸活塞13、活塞杆14、左二级排气阀15、左气缸活塞16、左一级进气阀17组成,其中油口A和油口B是液压油缸5上的控制油口。在气缸和左连接体3有隔离腔将左气缸2和液压油缸5隔开并保证密封,右连接体12和气缸之间有隔离腔将右气缸12和液压油缸5隔开并保证密封。当液压油从油口A进入液压油缸5左腔时,液压油缸5右腔从油口B回油,油缸活塞13在液压油推动下右移,左气缸2无杆腔进行吸气,通过活塞杆14连接的右气缸活塞10相应右移,并对右气缸7无杆腔内的气体进行一级压缩,压缩气体经右一级排气阀8和右二级进气阀6进入右气缸7有杆腔内;另一方面,左气缸活塞16右移对左气缸2有杆腔内压缩气体进行二级压缩,然后经左二级排气阀15排出,同时左气缸活塞16右移使左气缸2无杆腔体积增大,气体经左一级进气阀17进入左气缸2。
当油缸活塞13运行到换向位置时,电控设备发出换向信号,油口A和油口B液压油流动反向。液压油从油口B进入液压油缸5右腔时,液压油缸5左腔从油口A回油,油缸活塞13在液压油推动下左移,通过活塞杆14连接左气缸活塞16相应左移,并对左气缸2无杆腔内的气体进行一级压缩,压缩气体经左一级排气阀1和左二级进气阀4进入左气缸2有杆腔内;另一方面,右气缸活塞10左移对右气缸7有杆腔内压缩气体进行二级压缩,然后经右二级排气阀11排出,同时右气缸活塞10左移使右气缸7无杆腔体积增大,气体经右一级进气阀9进入右气缸7无杆腔进行吸气。如此往复,完成对气体进行连续压缩。
压气油缸的左气缸活塞16在左气缸2中运动位置C和运动位置D(图2),左气活缸塞16由运动位置C活动到运动位置D的运动距离为S,左气缸活塞16由运动位置D到左气缸2端部的距离为H。当左气缸活塞16运动到设定的换向位B后,将位置信号传递到电控设备,由电控设备将换向指令发送到换向机构,换向机构开始动作。由于换向机构处于换向过程,液压泵卸载,液压油缸5的油口A和油口B均连通液压油箱,作用在油缸活塞13上的油压力消失。左气缸活塞16惯性运动到位置A时,换向机构的换向动作完成,压力油开始注入液压缸,在压力油的作用下,左气缸活塞16迅速制动,从位置A开始反向,整个换向过程结束。A、B两点之间这段位移S即为左气缸活塞16换向过程的惯性冲程,余隙则为A点到左气缸2缸底的距离H。由于余隙H的存在,余隙H的容腔内存在有高压气体,在压气换向后,左气缸活塞16后退,余隙H容腔内的高压气体体积向外膨胀,此时压气油缸是不吸气的,当缸内气体压力低于外界压力时,油缸才开始吸气。所以,由于余隙的存在,有大量的气体存在于气缸之中,大大降低了压气油缸的工作效率。
为了解决现有压气油缸存在余隙,导致压气油缸工作效率低的问题,设计一种新型的高效的三级压气油缸尤为必要。
发明内容
针对现有技术上存在的不足,本发明目的是在于提供一种高效的三级压气油缸,结构设计合理,简化管路布置,根除余隙,提高压气油缸的工作效率,实用性强,易于推广使用。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:一种高效的三级压气油缸,包括左端盖、左复位弹簧、左进气孔、左排气阀、左进气阀、左微动活塞、左滑动腔、左间隙、右端盖、右复位弹簧、右进气孔、右排气阀、右进气阀、右微动活塞、右滑动腔、右间隙、左气缸、液压油缸、右气缸、活塞杆、左气缸活塞和右气缸活塞,液压油缸的两侧分别设置有左气缸、右气缸,左气缸的端部安装有左端盖,左端盖与左气缸体内安装有左微动活塞,左微动活塞与左端盖之间安装有左复位弹簧,左微动活塞上设置有左排气阀,左气缸的缸内设置有左进气孔,左进气孔处安装有左进气阀,左微动活塞与左气缸的缸底之间形成有左间隙,左微动活塞与左气缸活塞之间形成有左滑动腔;所述的左气缸活塞通过活塞杆与右气缸中的右气缸活塞连接,右气缸的端部安装有右端盖,右端盖与右气缸体内安装有右微动活塞,右微动活塞与右端盖之间安装有右复位弹簧,右微动活塞上设置有右排气阀,右气缸的缸内设置有右进气孔,右进气孔处安装有右进气阀,右微动活塞与右气缸的缸底之间形成有右间隙,右微动活塞与右气缸活塞之间形成有右滑动腔。
作为优选,所述的左端盖与左气缸通过止扣连接,右端盖与右气缸通过止扣连接。
作为优选,所述的左微动活塞、右微动活塞分别与左端盖、右端盖内孔可作相对滑动,左微动活塞、右微动活塞的一端均设置有圆台,左微动活塞、右微动活塞分别滑动设置在左气缸、右气缸的内孔中并利用档板限位。
作为优选,所述的左微动活塞、右微动活塞的中心均设置有盲孔,左复位弹簧、右复位弹簧安装在对应的盲孔中,分别用左端盖、右端盖以预压力将左复位弹簧、右复位弹簧压紧,利用复位弹簧的预压力将左微动活塞、右微动活塞压紧。
本发明的有益效果:本装置采用微动活塞,实现无隙设计,根除余隙,并通过合理的压比分配,解决压气油在低进气压力段效率低的问题,简化管路布置,提高压气油缸的工作效率,应用前景广阔。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明;
图1为背景技术中现有压气油缸的结构示意图;
图2为图1中压气油缸余隙的结构示意图;
图3为本发明的结构示意图;
图4为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
参照图3-4,本具体实施方式采用以下技术方案:一种高效的三级压气油缸,包括左端盖18、左复位弹簧19、左进气孔20、左排气阀21、左进气阀22、左微动活塞23、左滑动腔24、左间隙25、右端盖26、右复位弹簧27、右进气孔28、右排气阀29、右进气阀30、右微动活塞31、右滑动腔32、右间隙33、左气缸2、液压油缸5、右气缸7、活塞杆14、左气缸活塞16和右气缸活塞10,液压油缸5的两侧分别设置有左气缸2、右气缸7,左气缸2的端部安装有左端盖18,左端盖18与左气缸2通过止扣连接,左端盖18与左气缸2体内安装有左微动活塞23,左微动活塞23与左端盖18之间安装有左复位弹簧19,左微动活塞23上设置有左排气阀21,左气缸2的缸内设置有左进气孔20,左进气孔20处安装有左进气阀22,左微动活塞23与左气缸2的缸底之间形成有左间隙25,左微动活塞23与左气缸活塞16之间形成有左滑动腔24;所述的左气缸活塞16通过活塞杆14与右气缸7中的右气缸活塞10连接,右气缸7的端部安装有右端盖26,右端盖26与右气缸7通过止扣连接,右端盖26与右气缸7体内安装有右微动活塞31,右微动活塞31与右端盖26之间安装有右复位弹簧27,右微动活塞31上设置有右排气阀29,右气缸7的缸内设置有右进气孔28,右进气孔28处安装有右进气阀30,右微动活塞31与右气缸7的缸底之间形成有右间隙33,右微动活塞31与右气缸活塞10之间形成有右滑动腔32。
值得注意的是,所述的左微动活塞23、右微动活塞31分别与左端盖18、右端盖26内孔可作相对滑动,左微动活塞23、右微动活塞31的一端均设置有圆台,左微动活塞23、右微动活塞31分别滑动设置在左气缸2、右气缸7的内孔中并利用档板限位。
此外,所述的左微动活塞23、右微动活塞31的中心均设置有盲孔,左复位弹簧19、右复位弹簧27安装在对应的盲孔中,分别用左端盖18、右端盖26以预压力将左复位弹簧19、右复位弹簧27压紧,利用复位弹簧的预压力将左微动活塞23、右微动活塞31压紧。
本具体实施方式的工作原理:活塞杆14带动左气缸活塞16在左气缸2内向左运动,对左气缸2无杆腔内气体进行压缩。左气缸活塞16与左微动活塞23的端面接触,对左微动活塞23产生向左的瞬时冲击力,通过左复位弹簧19和左端盖18内的气腔形成缓冲,减小左气缸活塞16与左微动活塞23的端面接触振动。高压气体通过右微动活塞31上的单向阀进入该微动活塞与右气缸7缸底间隙内,左间隙25与右滑动腔32内的高压气体压力近似相等,左微动活塞23继续向左运动,左滑动腔24与左气缸空腔内气体被压缩体积逐渐减小,液压油缸完成换向。
活塞杆14带动右气缸活塞10在右气缸7内向右运动,在换向瞬间,活塞杆14带动左气缸活塞16在左气缸2内不受液压力,处于自由状态,左气缸活塞16受到左微动活塞23与缸底左间隙25高压气体以及左复位弹簧19向右的推力。左微动活塞23继续向右运动,当左微动活塞23端面与缸底贴合时,限制左微动活塞23向右移动,此时左进气阀22打开,活塞杆14带动右气缸活塞10在气缸内向右运动,实现气缸无杆腔吸气。
本具体实施方式由三级构成,在压气缸体外设置冷却流道并设有水套,大幅增加压气缸的冷却面积,提升冷却效率,使得气体的压缩更加趋近于恒温压缩,降低能耗,提高气体压缩效率,同时在三级压气缸内设有专门的隔离腔体,将气体与液压油缸完全隔离,在每一级之间设置气体散热器,极大幅度降低气体的压缩温度,
本具体实施方式采用微动活塞设计结构,实现了无余隙设计,彻底根除余隙,同时采用合理的压比分配,通过不同缸径和杆径的组合,达到合理分压比的效果,解决压气油在低进气压力段效率低的问题,本装置通过合理的压气缸体布置,在满足压气功能的前提下,提升压气油缸的吸气效率,简化管路布置,拓展液压压气油缸的使用范围,可应用于CNG和H2等气体压缩领域,具有广阔的市场应用前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种高效的三级压气油缸,其特征在于,包括左端盖(18)、左复位弹簧(19)、左进气孔(20)、左排气阀(21)、左进气阀(22)、左微动活塞(23)、左滑动腔(24)、左间隙(25)、右端盖(26)、右复位弹簧(27)、右进气孔(28)、右排气阀(29)、右进气阀(30)、右微动活塞(31)、右滑动腔(32)、右间隙(33)、左气缸(2)、液压油缸(5)、右气缸(7)、活塞杆(14)、左气缸活塞(16)和右气缸活塞(10),液压油缸(5)的两侧分别设置有左气缸(2)、右气缸(7),左气缸(2)的端部安装有左端盖(18),左端盖(18)与左气缸(2)体内安装有左微动活塞(23),左微动活塞(23)与左端盖(18)之间安装有左复位弹簧(19),左微动活塞(23)上设置有左排气阀(21),左气缸(2)的缸内设置有左进气孔(20),左进气孔(20)处安装有左进气阀(22),左微动活塞(23)与左气缸(2)的缸底之间形成有左间隙(25),左微动活塞(23)与左气缸活塞(16)之间形成有左滑动腔(24);所述的左气缸活塞(16)通过活塞杆(14)与右气缸(7)中的右气缸活塞(10)连接,右气缸(7)的端部安装有右端盖(26),右端盖(26)与右气缸(7)体内安装有右微动活塞(31),右微动活塞(31)与右端盖(26)之间安装有右复位弹簧(27),右微动活塞(31)上设置有右排气阀(29),右气缸(7)的缸内设置有右进气孔(28),右进气孔(28)处安装有右进气阀(30),右微动活塞(31)与右气缸(7)的缸底之间形成有右间隙(33),右微动活塞(31)与右气缸活塞(10)之间形成有右滑动腔(32)。
2.根据权利要求1所述的一种高效的三级压气油缸,其特征在于,所述的左端盖(18)与左气缸(2)通过止扣连接,右端盖(26)与右气缸(7)通过止扣连接。
3.根据权利要求1所述的一种高效的三级压气油缸,其特征在于,所述的左微动活塞(23)、右微动活塞(31)分别与左端盖(18)、右端盖(26)内孔作相对滑动,左微动活塞(23)、右微动活塞(31)的一端均设置有圆台,左微动活塞(23)、右微动活塞(31)分别滑动设置在左气缸(2)、右气缸(7)的内孔中并利用档板限位。
4.根据权利要求1所述的一种高效的三级压气油缸,其特征在于,所述的左微动活塞(23)、右微动活塞(31)的中心均设置有盲孔,左复位弹簧(19)、右复位弹簧(27)安装在对应的盲孔中,分别用左端盖(18)、右端盖(26)以预压力将左复位弹簧(19)、右复位弹簧(27)压紧,利用复位弹簧的预压力将左微动活塞(23)、右微动活塞(31)压紧。
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