CN202991692U - 一种多倍力多行程气缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多倍力多行程气动元件。一种多倍力多行程气缸，包括气缸外壁、腔体、活塞、通气孔和活塞杆，所述的气缸外壁、活塞和活塞杆将气缸分成多个缸体，其特征在于：所述的活塞杆上设有通气孔和限位块；所述的活塞分为双行程活塞和多倍力活塞；所述的活塞杆分为活动活塞杆和固定活塞杆；所述的限位块设在固定活塞杆上；所述的活动活塞杆上设有一直径略大于固定活塞杆直径的孔洞。本实用新型的有益效果是：新型缸可以达到的最大行程比普通缸要长许多；简化了结构，降低了制造成本；由于有限位块，不需要使用特殊形状活塞，也就相当于简化了结构，降低了制造成本以及难易程度，简化了控制行程活塞的结构。

Description

一种多倍力多行程气缸

【技术领域】

本实用新型涉及一种气动元件，更确切地说是一种多倍力多行程气动元件。

【背景技术】

现有气缸一般为单倍力单行程，单倍力多行程，多倍力单行程，多倍力多行程。单倍力气缸适用于有轻载长行程需求的机器，如果机器所需气缸输出力量较大，则可通过增加缸径或选用多倍力气缸。多倍力气缸在采用多腔体串联的原理等效地增大了缸径，即在等气压的情况下增大了气压作用面积，也就增大了推力。但这也就牺牲了原本较长的气缸有效行程。但在需要重载且对气缸外径尺寸有较严格要求的机器上，多倍力气缸占有绝对的优势。单行程与多行程取决于内部结构，某些活塞在运动到某一位置时被限位块限制停止运动，构成临时的缸体壁，形成新的腔体，进而推动下一活塞运动。多行程主要用于将空程与工作行程分离开来，理想状态时空程时运动速度快，工作行程时切换为多倍力状态，增强输出推力或拉力。

图1所示气缸为传统三倍力双行程气缸，总共有四个缸体，缸体111、缸体115、缸体118、缸体1110；有四个活塞，为活塞112、活塞116、活塞117、活塞1111；其中活塞112、活塞117、活塞1111与活塞杆固定连接，活塞116与活塞杆可有左右方向的相对移动；114、1113为第一行程中的通气孔，114、115、116为第二行程中的通气孔，1113、1119、1113为收缩行程中的通气孔。

第一行程开始，通气孔114、通气孔1113连接相同气源，同时进气，1113连接的缸体1110内径小于通气孔114连接的缸体115，所以在同时进气的情况下，缸体115内气压对于自由活塞116的左表面产生的压力大于缸体1110内气压对活塞1111右表面产生的压力，这样既能够保证所有固定活塞与活塞杆一起向左做推进运动，又能保证当帽形固定活塞的最左端碰到被压紧在缸体115右壁的自由活塞116时，所有活塞与活塞杆能够停止运动。如此也就保证了第一行程的准确动作。

第二行程开始，通气孔114、通气孔1113停止进气，通气孔1116、通气孔1115、通气孔1114开始进气，气压分别作用于活塞112、活塞117、活塞1111的左表面，产生的推力近似为单个活塞受到的推力的三倍，所以形成了三倍力行程。

收缩行程由通气孔1113、通气孔119、通气孔113进气，之前推进行程的通气孔改为排气，行成收缩行程。

结合上述介绍，传统多倍力多行程气缸缸体较多，结构较为复杂，且由图中很容易看出最大行程会受到单个缸的长度限制；为了实现双行程功能，活塞117被制造成特殊的帽子形状，用于与活塞116相配合起到限位效果，与普通圆柱形活塞相比具有较高加工难度。

【实用新型内容】

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种新型多倍力多行程气缸，其具体技术方案如下：

一种多倍力多行程气缸，包括气缸外壁、腔体、活塞、通气孔和活塞杆，所述的气缸外壁、活塞和活塞杆将气缸分成多个缸体，所述的活塞杆上设有通气孔和限位块。

所述的活塞分为双行程活塞和多倍力活塞。

所述的活塞杆分为活动活塞杆和固定活塞杆。

所述的气缸包括三个缸体和四个活塞。

所述的限位块设在固定活塞杆上。

所述的活动活塞杆上设有一直径略大于固定活塞杆直径的孔洞。

本实用新型的有益效果是：

新型缸可以达到的最大行程比普通缸要长许多；

外壳上孔数减少意味着接到气缸上的管路数量减少，也就相当于减小了气缸及其周边配件所占的空间，简化了结构，降低了制造成本；

由于有限位块，不需要使用特殊形状活塞，也就相当于简化了结构，降低了制造成本以及难易程度，简化了控制行程活塞的结构。

【附图说明】

图1是传统三倍力双行程气缸示意图

图2是本实用新型三倍力双行程气缸示意图

【具体实施方式】

下面结合图1对本实用新型技术方案进行详细的介绍：

本实用新型多倍力多行程气缸总共设有三个腔体，四个活塞，其中一活塞为控制双行程之用，另三活塞为实现三倍力之用。三活塞固定连接于同一活塞杆，共同运动。三活塞分别置于三活塞缸内，其中一端活塞与控制行程活塞处于同一活塞缸内，在第一行程中此两活塞紧贴对方，直到控制行程的活塞碰到限位块停止运动，两活塞脱离，随即进入第二行程。

第一行程内为保证三活塞与控制行程活塞能够互相贴紧共同运动需要在运动正方向和反方向上同时通入气压，但仍然要保证活塞能够正常向正方向推进。

第二行程中为了使得三活塞能够推动活塞杆进入三倍力行程，进入活塞缸内的高气压需要同时进入三个腔体。以往的多倍力气缸使用的方法是将气压通入三个气缸缸臂上的小孔，从而进入三气缸；本实用新型涉及的进气设计简化了通气的管路结构，避免在三缸体外接通气管，避免在缸体上打洞再密封，转而采用的是使用空心活塞杆，在杆内打孔制作气道，将第一缸体的高气压沿活塞杆传递进入第二第三缸体，即达到了使通入的高气压同时作用于三活塞表面的效果。

本实用新型气缸为三倍力双行程，有三个缸体，在图1中标号为14、11、7；有四个活塞，图中标号分别为1、2、3、4；通气孔在图中的标号为5、6、12、15；13为活动活塞杆，8为固定活塞杆；9为固定活塞杆左端的限位块；10为活动活塞杆中的孔洞。

活塞1、活塞2、活塞3与活塞杆13固定在一起，活塞4独立。在气缸收缩到初始状态的时候活塞4紧贴缸体7的最右端内壁，活塞1、活塞2、活塞3以及活塞杆13向右顶，即活塞3的右表面与活塞4的左表面相贴合，此时活塞1、活塞2均贴于缸体14、缸体11的右侧内壁。

第一行程开始，通气孔5、通气孔15同时进气，推动四个活塞一起向左运动。同时让通气孔5和通气孔15进气可使活塞3与活塞4在第一行程的整个过程中都紧密贴合，这样在活塞4左表面接触限位块9后停止时活塞3与活塞4仍处于紧密贴合状态，也就保证了第一行程结束位置的可控。如果不通15号气孔可能导致活塞3、活塞4之间留有未知大小的缝隙。第一行程中固定活塞杆8一直被包含在活动活塞杆13的孔洞10中，孔洞右端直径比限位块直径略大。第一行程中通气孔5、通气孔15进入的气体压强相等，如图1所示，明显固定活塞杆8比活动活塞杆13要细，所以活塞4的侧面表面积大于活塞1侧面表面积，故产生的合压力方向向左，推动四个活塞向左运动。

第二行程开始，通气孔5保持通气状态，保证活塞4静止不动。通气孔6开始进气，进入气缸的气体会沿通气孔6进入缸体7，并沿孔洞10进入缸体11、缸体14，此时通入的气压能够同时作用于活塞1、活塞2、活塞3的右表面，表面积近似为单独活塞的三倍，故产生的向左的推力近似为单活塞的三倍，故第二行程为三倍力行程。

返回行程中各活塞返回至初始位置。通气孔5、通气孔15通气，各缸内活塞右侧空间内的气体沿着孔洞10、通气孔6排出气缸外。

以上实施例为本实用新型的优选实施例，本实用新型不限于上述实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不背离本实用新型技术原理的基础上所做的任何显而易见的改动，都属于本实用新型的构思和所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种多倍力多行程气缸，包括气缸外壁、腔体、活塞、通气孔和活塞杆，所述的气缸外壁、活塞和活塞杆将气缸分成多个缸体，其特征在于：所述的活塞杆上设有通气孔和限位块。 

2.根据权利要求1所述的多倍力多行程气缸，其特征在于：所述的活塞分为双行程活塞和多倍力活塞。 

3.根据权利要求1所述的多倍力多行程气缸，其特征在于：所述的活塞杆分为活动活塞杆和固定活塞杆。 

4.根据权利要求3所述的多倍力多行程气缸，其特征在于：所述的限位块设在固定活塞杆上。 

5.根据权利要求3所述的多倍力多行程气缸，其特征在于：所述的活动活塞杆上设有一直径略大于固定活塞杆直径的孔洞。 

6.根据权利要求1-5任一项所述的多倍力多行程气缸，其特征在于：所述的气缸包括三个缸体和四个活塞。 

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