CN204357830U - 一种新型低摩擦单杆双作用气缸 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种新型低摩擦单杆双作用气缸，由缸筒、前缸盖、后缸盖、活塞、活塞杆、超声换能器、密封件和紧固件等零件组成；缸筒的内壁安装有一气缸内套,与缸筒内壁之间采用过盈配合；超声换能器与后缸盖刚性连接，主要由前端盖、压电陶瓷片以及后端盖组成，压电陶瓷片为偶数片，且相邻压电陶瓷片的极化方向相反，每片压电陶瓷片一面接地，一面通Uz电压，Uz为正弦交流电。本实用新型将超声振动施加于缸筒，在气缸摩擦副的一个面引入超声振动使之处于超声振动状态，从而改变他们之间的微观接触形态，由微观上形态的改变致使其摩擦系数减少，改善气缸摩擦力特性，从而减轻气缸爬行现象。

Description

一种新型低摩擦单杆双作用气缸
技术领域
本实用新型属于气缸技术领域，具体涉及一种新型低摩擦单杆双作用气缸。
背景技术
目前，随着气动技术的发展，气缸广泛应用于现代工业自动化中。但是气缸在低速运行时，由于气缸摩擦副的动静摩擦系数的差值影响，气缸会出现时走时停的现象，导致气缸低速运动时不稳定，从而引起系统输出机构的运动精度降低，有时还引起系统的颤振，带来噪声等不利因素。而采用提高气缸的工作速度的方式来防止气缸运动作过程中的爬行，会大大缩小系统的速度工作空间，在很大程度上制约了气动技术的发展。所以，急需要改善气缸内部各动静摩擦力特性，减轻气缸爬行，改善气缸低速运行特性。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本实用新型提供一种结构简单、基于超声减摩原理的新型单杆双作用低摩擦气缸。
本实用新型是通过以下技术方案实现：一种新型低摩擦单杆双作用气缸，由缸筒、前缸盖、后缸盖、活塞、活塞杆、超声换能器、密封件和紧固件等零件组成。所述缸筒的内壁安装有一气缸内套,所述气缸内套与缸筒内壁之间采用过盈配合。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述缸筒与前缸盖、后缸盖固定连接，有活塞杆侧的缸盖为前缸盖，缸底侧的缸盖为后缸盖，在缸盖上开有进排气通口，有的还设有气缓冲机构。所述前缸盖和后缸盖上安装有缓冲节流阀。所述前缸盖上设有缓冲密封圈、防尘组合密封圈，同时还设有导向套。所述活塞杆与活塞紧固相连；所述活塞上除有密封圈、耐磨环和磁性环，所述活塞柱两侧装有缓冲柱塞。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述超声换能器与后缸盖刚性连接；所述超声换能器主要由前端盖、压电陶瓷片以及后端盖组成；所述压电陶瓷片为偶数片，且相邻压电陶瓷片的极化方向相反，每片压电陶瓷片一面接地，一面通Uz电压，Uz为正弦交流电。
与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型将超声振动施加于缸筒，在气缸摩擦副的一个面引入超声振动使之处于超声振动状态，从而改变他们之间的微观接触形态，由微观上形态的改变致使其摩擦系数减少，改善气缸摩擦力特性，从而减轻气缸爬行现象。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的超声换能器结构示意图。
图中：1、超声换能器；2、后缸盖；3、缓冲节流阀；4、活塞密封圈；5、耐磨环；6、磁性环；7、密封圈；8、活塞；9、内套；10、缓冲柱塞；11、活塞杆；12、缸筒；13、缓冲密封圈；14、前缸盖；15、导向套；16、防尘组合密封圈；101、前端盖；102、压电陶瓷片；103、后端盖。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
如图1本实用新型是通过以下技术方案实现：一种新型低摩擦单杆双作用气缸，由缸筒(12)、前缸盖(14)、后缸盖(2)、活塞(8)、活塞杆(11)、超声换能器(1)密封件和紧固件等零件组成。所述缸筒(12)的内壁安装有一气缸内套(9),所述气缸内套(9)与缸筒(12)内壁之间采用过盈配合，可以提高气缸在高温条件下耐磨的性能。
所述缸筒(12)与前缸盖(14)、后缸盖(2)固定连接，有活塞杆(11)侧的缸盖为前缸盖(14)，缸底侧的缸盖为后缸盖(2)，在缸盖上开有进排气通口，同时还设有气缓冲机构。所述前缸盖(14)上设有缓冲密封圈(13)、防尘组合密封圈(16)，同时还设有导向套(15)，以提高气缸的导向精度。所述活塞杆(11)与活塞(9)紧固相连；所述活塞(9)上除安装有密封圈(7)、耐磨环(5)，防止活塞左右两腔相互漏气，还安装有磁性环(6)。所述活塞(9)柱两侧装有缓冲柱塞(10)，同时前缸盖(14)和后缸盖(2)上安装有缓冲节流阀(3)和缓冲套，当气缸运动到端头时，缓冲柱塞(10)进入缓冲套，气缸排气需经缓冲节流阀(3)，排气阻力增加，产生排气背压，形成缓冲气垫，起到缓冲作用。
所述超声换能器(1)与后缸盖(2)刚性连接；所述超声换能器(1)主要由前端盖(101)、压电陶瓷片(102)以及后端盖(103)组成；所述压电陶瓷片(102)为偶数片，且相邻压电陶瓷片(102)的极化方向相反，每片压电陶瓷片(102)一面接地，一面通Uz电压，Uz为正弦交流电。其中，超声换能器通过环氧树脂胶与气缸后端盖粘接。该气缸通过超声换能器适当的激励，被激励体缸筒会产生对应的一阶纵向振动，从而改变原先气缸摩擦副的接触状态，利用超声减摩原理，从而相对减少气缸的摩擦系数，改善气缸的摩擦力特性。
该新型低摩擦单杆双作用气缸内部被活塞分成两个腔，有活塞杆腔称为有杆腔，无活塞杆腔称为无杆腔。当从无杆腔输入压缩空气时，有杆腔排气，气缸两腔的压力差作用在活塞上所形成的力克服阻力负载推动活塞运动，使活塞杆伸出；当有杆腔进气，无杆腔排气时，使活塞杆缩回。若有杆腔和无杆腔交替进气和排气，活塞实现往复直线运动。此外，基于超声换能器的激励，气缸的缸筒会产生一阶纵向超声振动，利用缸筒的超声振动，改善气缸这对摩擦副的接触状态，相对减少气缸摩擦副的摩擦系数，从而改善气缸的摩擦力特性，减轻气缸的爬行现象。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种新型低摩擦单杆双作用气缸，其特征在于：由缸筒、前缸盖、后缸盖、活塞、活塞杆、超声换能器、密封件和紧固件组成；所述缸筒的内壁安装有一气缸内套,所述气缸内套与缸筒内壁之间采用过盈配合。
2.根据权利要求1所述的一种新型低摩擦单杆双作用气缸，其特征在于：缸筒与前缸盖、后缸盖固定连接，有活塞杆侧的缸盖为前缸盖，缸底侧的缸盖为后缸盖，在缸盖上开有进排气通口，有的还设有气缓冲机构；所述前缸盖和后缸盖上安装有缓冲节流阀；所述前缸盖上设有缓冲密封圈、防尘组合密封圈，同时还设有导向套；所述活塞杆与活塞紧固相连；所述活塞上除有密封圈、耐磨环和磁性环，所述活塞柱两侧装有缓冲柱塞。
3.根据权利要求1所述的一种新型低摩擦单杆双作用气缸，其特征在于：所述超声换能器与后缸盖刚性连接；所述超声换能器由前端盖、压电陶瓷片以及后端盖组成；所述压电陶瓷片为偶数片，且相邻压电陶瓷片的极化方向相反，每片压电陶瓷片一面接地，一面通Uz电压，Uz为正弦交流电。
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