CN205823778U - 一种冲击试验台升降气缸的有杆腔同步进排气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冲击试验台升降气缸的有杆腔同步进排气系统，包括进气阀和排气阀，进气阀和排气阀分别采用通气组件，通气组件包括通气控制腔、密封塞以及通气端口，通气端口被密封塞封堵或与通气腔连通；进气阀的密封塞或排气阀的密封塞还设置有通气通道，通气端口与通气通道连通或被密封塞的实体部分封堵；进气阀的控制腔和排气阀的控制腔与同一控制气源连通。本实用新型的进气阀和排气阀连通至同一控制气源，气缸的有杆腔的在进气时，排气同步停止，在排气时，进气同步停止，不需要复杂的控制系统，控制过程中不会有意外的情况发生。

Description

一种冲击试验台升降气缸的有杆腔同步进排气系统

技术领域

本实用新型涉及物理测试领域，具体涉及一种冲击试验台升降气缸的有杆腔同步进排气系统。

背景技术

加速度冲击试验机用于检测产品运输或使用期间承受的冲击破坏的能力，以此来评定产品结构的抗冲击能力，并通过试验数据，优化产品结构强度，提高产品质量，当冲击台的冲击台面上升到一定高度时即下落撞击到缓冲垫上，产生半正弦形的冲击脉冲。现有技术中的冲击试验台包括冲击主体、位于冲击主体的上方的冲击台面、安装在冲击主体上并驱动连接冲击台面的升降气缸以及与升降气缸的活塞杆锁紧连接的液压液压锁杆机构，升降气缸驱动冲击台面至设定高度，上述液压锁杆机构锁紧活塞杆，使冲击台面定位在设定高度上，将待测工件放置在冲击台面上，上述液压锁杆机构对活塞杆解锁，冲击台面带动待测工件做自由落体运动，进行冲击试验。

有杆腔位于上方时，在进行冲击试验时，有杆腔的进气端口打开，其排气端口关闭，以使有杆腔中充满气压，为活塞下降进行冲击试验提供辅助压力。在冲击试验结束后，有杆腔的排气端口打开，其进气端口关闭，以使有杆腔中的气压排出，活塞上升为下一次冲击试验做准备。有杆腔位于下方时，在进行冲击试验时，有杆腔的进气端口关闭，其排气端口打开，以使有杆腔中气压排空，为活塞下降进行冲击试验减少阻力。在冲击试验结束后，有杆腔的排气端口关闭，其进气端口打开，以使有杆腔中的通入气压，活塞上升为下一次冲击试验做准备。有杆腔的进气端口和排气端口的开关要同步进行，现有技术中，通常通过设置同步阀组，以实现有杆腔的进气端口的开闭和排气端口的闭开的同步进行，同步阀组不但结构复杂，而且运行不可靠。

另一方面，在进行冲击实验时，冲击台面下落撞击到缓冲垫的速度越大，其产生的冲击脉冲也越大，为了获得更大的冲击脉冲而不断的增大冲击台面上升的高度的话，一方面设备的体积，尤其是高度过大，冲击台面的升降气缸的行程必须很大，另一方面，冲击台面的自由下落过程中的受到的下降阻力也会更大，因此现有的冲击试验台一般在冲击台面进行自由落体运动的同时，为其增加辅助气压，使冲击台面在下落撞击到缓冲垫的速度较单独的自由落体的速度更大，升降气缸驱动冲击台面至设定高度，上述液压锁杆机构锁紧活塞杆，使冲击台面定位在设定高度上，位于上方的工作腔中通入气压，位于下方的工作腔排出气压，将待测工件放置在冲击台面上，上述液压锁杆机构对活塞杆解锁，冲击台面带动待测工件在上述气压和自由落体双重作用下下降，进行冲击试验。由于液压锁杆机构的液压锁紧力是有限的，活塞杆的直径越小，其锁紧越可靠，活塞杆的直径越大，其锁紧越不可靠，因此，现有的冲击试验台的冲击台面只能做成小规格的，如果将冲击试验台的冲击台面做成大规格的，那么升降气缸的活塞杆的直径也要相应加大，那么，活塞杆受到上述冲击台面自重和辅助气压双重作用下，液压锁杆机构无法可靠的锁紧活塞杆。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的发明目的在于提供一种冲击试验台升降气缸的有杆腔同步进排气系统，气缸的有杆腔的进气端口开启时，其排气端口同步关闭，气缸的有杆腔的进气端口关闭时，其排气端口同步开启，不需要复杂的控制程序，控制过程中不会有意外的情况发生，运行可靠。

为实现上述发明目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种冲击试验台升降气缸的有杆腔同步进排气系统，所述升降气缸包括缸体和活塞，所述缸体设置有工作腔，所述活塞动密封的上下滑动连接所述工作腔的侧壁并将所述工作腔分隔为有杆腔和无杆腔；

所述有杆腔同步进排气系统包括进气阀和排气阀，所述进气阀和所述排气阀分别采用通气组件，所述通气组件包括通气控制腔、动密封的滑动连接所述通气控制腔的侧壁并将所述通气控制腔分隔为控制腔和通气腔的密封塞以及开设在所述通气控制腔的侧壁上的通气端口，所述控制腔中的气压大于所述通气腔中的气压至设定值时，所述通气端口被所述密封塞封堵，所述控制腔中的气压小于所述通气腔中的气压至设定值时，所述通气端口与所述通气腔连通；

所述进气阀的密封塞还设置有与其通气端口对应的通气通道或所述排气阀的密封塞还设置有与其通气端口对应的通气通道，所述通气通道连通所述通气腔和所述密封塞的侧壁，所述控制腔中的气压大于所述通气腔中的气压至设定值时，所述通气端口与所述通气通道连通，所述控制腔中的气压小于所述通气腔中的气压至设定值时，所述通气端口被所述密封塞的实体部分封堵；

所述进气阀的控制腔和所述排气阀的控制腔与同一控制气源连通，所述进气阀的通气腔与工作气源连通；所述排气阀的通气腔与所述有杆腔连通，所述进气阀的通气端口与所述有杆腔连通，所述排气阀的通气端口与外界连通。

上述技术方案中：所述有杆腔位于上方，所述无杆腔位于下方，所述工作腔的外侧设置有环形的储气腔，所述工作气源收集在所述储气腔中，所述工作腔的上侧还设置有环形的配气道，所述控制气源与所述配气道连通，多个所述进气阀沿水平环向均布设置，多个所述进气阀的控制腔分别与所述配气道连通，多个所述进气阀的通气腔分别与所述储气腔连通，多个所述进气阀的通气端口分别与所述正向工作腔连通。

上述技术方案中：多个所述进气阀的体积流量为正向工作腔的体积的0.05～0.2倍。

上述技术方案中：所述有杆腔位于下方，所述无杆腔位于上方，所述工作腔的下侧还设置有环形的配气道，所述控制气源与所述配气道连通，多个所述排气阀沿水平环向均布设置，多个所述排气阀的控制腔分别与所述配气道连通，多个所述排气阀的通气腔分别和所述有杆腔连通，多个所述排气阀的通气端口分别和外界连通。

上述技术方案中：多个所述排气阀的体积流量为所述反向工作腔的体积的0.05～0.2倍。

上述技术方案中：所述通气控制腔还设置有位于所述通气腔的内壁的限位台阶，所述控制腔中的气压大于所述通气腔中的气压时，所述限位台阶限位所述密封塞的移动。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

(1)本实用新型通过设置进气阀和排气阀，进气阀和排气阀连通至同一控制气源，有杆腔的进气端口开启时，其排气端口同步关闭，有杆腔的进气端口关闭时，其排气端口同步开启，气缸的有杆腔的进排气的同步控制，不需要复杂的控制系统，控制过程中不会有意外的情况发生，运行可靠；

(2)本实用新型中有杆腔位于上方时，通过设置储气腔、配气道以及若干出气端口、配气端口以及进气端口，能够对有杆腔进行快速进气，因此，在进行冲击试验时，有杆腔中不需要在冲击实验前就预先通入气压，只需要在液压锁杆机构对活塞杆进行解锁时，进行快速进气，因此液压锁杆机构对活塞杆进行锁紧时，液压锁杆机构只受到冲击台面的自重负载，如此以来，冲击台面的规格可以做的更大，活塞杆的直径即使增大，液压锁杆机构也能够可靠的锁紧大直径的活塞杆；

(3)本实用新型中有杆腔位于下方时，通过设置若干出气端口和排气端口，能够对有杆腔进行快速排气，因此，在进行冲击试验时，有杆腔中不需要在冲击实验前就预先排空气压，只需要在液压锁杆机构对活塞杆进行解锁时，进行快速排气，因此液压锁杆机构对活塞杆进行锁紧时，液压锁杆机构和有杆腔中的气压同时承受冲击台面的自重负载和无杆腔中的气压负载，如此以来，冲击台面的规格可以做的更大，活塞杆的直径即使增大，液压锁杆机构也能够可靠的锁紧大直径的活塞杆。

附图说明

图1为本实用新型实施例一公开的有杆腔同步进排气系统的纵剖图；

图2为本实用新型实施例二公开的有杆腔同步进排气系统的纵剖图；

图3为本实用新型实施例三公开的有杆腔同步进排气系统的纵剖图；

图4为本实用新型实施例四公开的有杆腔同步进排气系统的纵剖图；

图5为图1的横剖图；

图6为图3的横剖图；

图7为图5的横剖图；

图8为图7的横剖图。

其中，1、缸体；2、活塞；3、有杆腔；4、无杆腔；51、第一控制腔；52、第一通气腔；53、第一密封塞；61、第二控制腔；62、第二通气腔；63、第二密封塞；631、通气通道；7、储气腔；8、配气道；9、活塞杆；10、液压锁杆机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例一

参见图1和图5，如其中的图例所示，一种冲击试验台升降气缸的有杆腔同步进排气系统，上述升降气缸包括缸体1和活塞2，缸体设置有工作腔，活塞2动密封的上下滑动连接工作腔的侧壁并将工作腔分隔为位于上方的有杆腔3和位于下方的无杆腔4，上述有杆腔同步进排气系统包括：

第一通气组件，其包括第一通气控制腔、动密封的滑动连接该第一通气控制腔的侧壁并将该第一通气控制腔分隔为第一控制腔51和第一通气腔52的第一密封塞53以及开设在第一通气控制腔的侧壁上的第一通气端口54，第一控制腔51中的气压大于第一通气腔52中的气压至设定值时，第一通气端口54被第一密封塞53封堵，第一控制腔51中的气压小于第一通气腔52中的气压至设定值时，第一通气端口与第一通气腔52连通；

第二通气组件，其包括第二通气控制腔、动密封的滑动连接该第二通气控制腔的侧壁并将该第二通气控制腔分隔为第二控制腔61和第二通气腔62的第二密封塞63以及开设在第二通气控制腔的侧壁上的第二通气端口64，第二密封塞63上还设有通气通道631，通气通道631连通第二通气腔62和第二密封塞63的侧壁，第二控制腔61中的气压大于第二通气腔62中的气压至设定值时，第二通气端口64与通气通道631连通，第二控制腔61中的气压小于第二通气腔62中的气压至设定值时，第二通气端口64被第二密封塞63的实体部分封堵；

其中，第一通气组件为进气阀，第二通气组件为排气阀，第一控制腔51和第二控制腔61与同一控制气源连通，第一通气腔52与工作气源连通，第一通气端口54与有杆腔3连通，第二通气腔62与有杆腔3连通，第二通气端口64与外界连通。

有杆腔3的进气阀关闭，排气阀开启时，控制气源向第一控制腔51和第二控制腔61通气，第一密封塞53和第二密封塞63移动，第一密封塞53封堵第一通气端口54，第二密封塞63上的通气通道631与第二通气端口64连通。

有杆腔3的进气阀开启，排气阀关闭时，第一控制腔51和第二控制腔61中的空气排出，第一密封塞53和第二密封塞63移动，第一通气腔52与第一通气端口54连通，第二密封塞63的实体部分封堵第二通气端口64。

为了实现位于上方的有杆腔3的快速进气，7个上述进气阀沿水平环向均布设置，上述工作腔的外侧设置有环形的储气腔7，上述工作气源收集在储气腔7中，上述工作腔的上侧还设置有环形的配气道8，7个第一控制腔51分别与配气道8连通，7个第一通气腔分别与储气腔7连通，7个第一通气端口54分别与有杆腔3连通，2个第二控制腔61分别与配气道8连通，2个第二通气腔62分别与有杆腔3连通，两个第二通气端口64分别和外界连通。

其中，7个进气阀的体积流量为正向工作腔3的体积的0.1倍。

下面介绍本实施例冲击试验的过程：

首先，将缸体1安装在冲击主体上，将活塞杆9与冲击台面连接；

其次，有杆腔3的进气阀关闭，排气阀开启，升降气缸带动冲击台面上升到设定高度，液压锁杆机构10锁紧活塞杆9；

然后，将待测试工件放置在冲击台面上；

之后，液压锁杆机构10释放活塞杆9，有杆腔3的7个进气阀开启，排气阀关闭，储气腔7中的空气通过7个进气阀迅速进入有杆腔3中，冲击台面迅速下落，进行冲击试验。

第一通气控制腔和第二通气控制腔中还分别设置有位于其内壁的第一限位台阶55和第二限位台阶65，第一控制腔51中的气压大于第一通气腔52中的气压时，第一限位台阶55限位第一密封塞53的移动，第二控制腔61中的气压大于第二通气腔62中的气压时，第二限位台阶65限位第二密封塞63的移动，储气腔7增设在缸体1的外侧并且与其一体设置，配气道8开设在缸体1内部，进气阀的个数及大小规格可根据实际情况进行设定。

实施例二

参见图2和图6，如其中的图例所示，其余与实施例一相同，不同之处在于：

上述第一通气组件为排气阀，上述第二通气组件为进气阀，第一控制腔51和第二控制腔61与同一控制气源连通，第一通气腔52与有杆腔3连通，第一通气端口54与外界连通，第二通气腔62与工作气源连通，第二通气端口64与有杆腔3连通。

有杆腔3的进气阀关闭，排气阀开启时，第一控制腔51和第二控制腔61中的空气排出，第一密封塞53和第二密封塞63移动，第一通气腔52与第一通气端口54连通，第二密封塞63的实体部分封堵第二通气端口64；

有杆腔3的进气阀开启，排气阀关闭时，控制气源向第一控制腔51和第二控制腔61通气，第一密封塞53和第二密封塞63移动，第一密封塞53封堵第一通气端口54，第二密封塞63上的通气通道631与第二通气端口64连通。

7个第二控制腔61分别与配气道8连通，7个第二通气腔62分别与储气腔7连通，7个第二通气端口54分别与有杆腔连通，2个第一控制腔51分别与配气道8连通，2个第一通气腔52分别与有杆腔3连通，2个第一通气端口54分别和外界连通。

实施例三

参见图3和图7，如其中的图例所示，一种冲击试验台升降气缸的有杆腔同步进排气系统，上述升降气缸包括缸体1和活塞2，缸体设置有工作腔，活塞2动密封的上下滑动连接工作腔的侧壁并将工作腔分隔为位于下方的有杆腔3和位于上方的无杆腔4，上述有杆腔同步进排气系统包括：

第一通气组件，其包括第一通气控制腔、动密封的滑动连接该第一通气控制腔的侧壁并将该第一通气控制腔分隔为第一控制腔51和第一通气腔52的第一密封塞53以及开设在第一通气控制腔的侧壁上的第一通气端口54，第一控制腔51中的气压大于第一通气腔52中的气压至设定值时，第一通气端口54被第一密封塞53封堵，第一控制腔51中的气压小于第一通气腔52中的气压至设定值时，第一通气端口与第一通气腔52连通；

第二通气组件，其包括第二通气控制腔、动密封的滑动连接该第二通气控制腔的侧壁并将该第二通气控制腔分隔为第二控制腔61和第二通气腔62的第二密封塞63以及开设在第二通气控制腔的侧壁上的第二通气端口64，第二密封塞63上还设有通气通道631，通气通道631连通第二通气腔62和第二密封塞63的侧壁，第二控制腔61中的气压大于第二通气腔62中的气压至设定值时，第二通气端口64与通气通道631连通，第二控制腔61中的气压小于第二通气腔62中的气压至设定值时，第二通气端口64被第二密封塞63的实体部分封堵；

其中，第一通气组件为排气阀，第二通气组件为进气阀，第一控制腔51和第二控制腔61与同一控制气源连通，第一通气腔52与有杆腔3连通，第一通气端口54与外界连通，第二通气腔62与工作气源连通，第二通气端口64与有杆腔3连通。

有杆腔3进气阀打开，排气阀关闭时，配气道8向第一控制腔51和第二控制腔61中的通入空气，第一控制腔51中的气压大于第一通气腔52中的气压至设定值时，第一通气端口54被第一密封塞53封堵，第二控制腔61中的气压大于第二通气腔62中的气压至设定值时，通气通道631与第二通气端口64连通；

有杆腔3进气阀关闭，排气阀打开时，第一控制腔51和第二控制腔61中的空气排出，第一控制腔51中的气压小于第一通气腔52中的气压至设定值时，第一通气端口54与第一通气腔52连通，第二控制腔61中的气压小于第二通气腔62中的气压，第一通气端口54被第一密封塞53封堵。

为了实现位于下方的有杆腔3的快速排气，12个排气阀沿水平环向均布设置，工作腔的下侧还设置有环形的配气道8，12个第一控制腔51分别与配气道8连通，12个第一通气腔52分别与有杆腔3连通，12个第一通气端口分别与外界连通，2个第二控制腔61分别与配气道8连通，2个第二通气腔62分别与有杆腔3连通，2个第二通气端口64分别和工作气源连通。

其中，12个排气阀的体积流量为反向工作腔4的体积的0.1倍。

以下为本实施例的冲击试验步骤：

首先，将活塞杆9与冲击主体连接，将缸体1与冲击台面连接；

其次，有杆腔3的进气阀开启，排气阀同步关闭，位于下方的有杆腔中通入空气，使活塞2上升，升降气缸带动冲击台面上升到设定高度，液压锁杆机构10锁紧活塞杆9；

然后，将待测试工件放置在冲击台面上；

之后，液压锁杆机构10释放活塞杆9，有杆腔3的进气阀关闭，排气阀同步开启，位于下方的有杆腔3中的空气迅速排出，冲击台面迅速下落，进行冲击试验。

其中，第一通气控制腔和第二通气控制腔中还设置有位于其内壁的第一限位台阶55和第二限位台阶65，第一控制腔51中的气压大于第一通气腔52中的气压时，第一限位台阶55限位第一密封塞53的移动，第二控制腔61中的气压大于第二通气腔62中的气压时，第二限位台阶65限位第二密封塞63的移动，配气道8开设在缸体1内部，排气阀飞个数及大小规格可根据实际情况进行设定。

实施例四

参见图4和图8，如其中的图例所示，其余与实施例三相同，不同之处在于，其中，第一通气组件为进气阀，第二通气组件为排气阀，第一控制腔51和第二控制腔61与同一控制气源连通，第一通气腔52与工作气源连通，第一通气端口54与有杆腔3连通，第二通气腔62与有杆腔3连通，第二通气端口64与外界连通。

第二控制腔61与配气道8连通，12个第二通气腔62分别与有杆腔3连通，12个第二通气端口64分别与外界连通，第一控制腔51与配气道8连通，第一通气腔52与工作气源连通，第一通气端口54和有杆腔3连通。

有杆腔3的进气阀开启，排气阀关闭时，第一控制腔51和第二控制腔61中的空气排出，第一控制腔51中的气压小于第一通气腔52中的气压至设定值时，第一通气端口54与第一通气腔52连通，储气腔7中的工作气源通入有杆腔3中，第二控制腔61中的气压小于第二通气腔62中的气压至设定值时，通气通道631被第二密封塞63的实体部分封堵，有杆腔3中的气压不能通过排气端口32排出；

有杆腔3的进气阀关闭，排气阀开启时，配气道8中的控制气源通入第一控制腔51和第二控制腔61中，第一控制腔51中的气压大于第一通气腔52中的气压，第一通气端口54被第一密封塞53封堵，储气腔7中的工作气源不能通入有杆腔3中，第二控制腔61中的气压大于第二通气腔62中的气压，通气通道631与第二通气端口64连通，有杆腔3中的气压迅速排出。

以上为对本实用新型实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种冲击试验台升降气缸的有杆腔同步进排气系统，所述升降气缸包括缸体和活塞，所述缸体设置有工作腔，所述活塞动密封的上下滑动连接所述工作腔的侧壁并将所述工作腔分隔为有杆腔和无杆腔，其特征在于：

所述有杆腔同步进排气系统包括进气阀和排气阀，所述进气阀和所述排气阀分别采用通气组件，所述通气组件包括通气控制腔、动密封的滑动连接所述通气控制腔的侧壁并将所述通气控制腔分隔为控制腔和通气腔的密封塞以及开设在所述通气控制腔的侧壁上的通气端口，所述控制腔中的气压大于所述通气腔中的气压至设定值时，所述通气端口被所述密封塞封堵，所述控制腔中的气压小于所述通气腔中的气压至设定值时，所述通气端口与所述通气腔连通；

所述进气阀的密封塞还设置有与其通气端口对应的通气通道或所述排气阀的密封塞还设置有与其通气端口对应的通气通道，所述通气通道连通所述通气腔和所述密封塞的侧壁，所述控制腔中的气压大于所述通气腔中的气压至设定值时，所述通气端口与所述通气通道连通，所述控制腔中的气压小于所述通气腔中的气压至设定值时，所述通气端口被所述密封塞的实体部分封堵；

所述进气阀的控制腔和所述排气阀的控制腔与同一控制气源连通，所述进气阀的通气腔与工作气源连通；所述排气阀的通气腔与所述有杆腔连通，所述进气阀的通气端口与所述有杆腔连通，所述排气阀的通气端口与外界连通；

所述有杆腔位于上方，所述无杆腔位于下方，所述工作腔的外侧设置有环形的储气腔，所述工作气源收集在所述储气腔中，所述工作腔的上侧还设置有环形的配气道，所述控制气源与所述配气道连通。

2.根据权利要求1所述的有杆腔同步进排气系统，其特征在于：多个所述进气阀沿水平环向均布设置，多个所述进气阀的控制腔分别与所述配气道连通，多个所述进气阀的通气腔分别与所述储气腔连通，多个所述进气阀的通气端口 分别与所述正向工作腔连通。

3.根据权利要求2所述的有杆腔同步进排气系统，其特征在于：多个所述进气阀的体积流量为所述正向工作腔的体积的0.05～0.2倍。

4.根据权利要求1所述的有杆腔同步进排气系统，其特征在于：所述通气控制腔还设置有位于所述通气腔的内壁的限位台阶，所述控制腔中的气压大于所述通气腔中的气压时，所述限位台阶限位所述密封塞的移动。