CN205876843U - 一种冲击试验台升降气缸的同步进排气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冲击试验台升降气缸的同步进排气系统，包括分别采用通气组件的正向进气阀、正向排气阀、反向进气阀以及反向排气阀，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；正向进气阀和反向排气阀的密封塞或者正向排气阀和反向进气阀的密封塞还分别设置有通气通道，通气端口与通气通道连通或被密封塞的实体部分封堵。本实用新型通过设置正向进气阀、正向排气阀、反向进气阀以及反向排气阀，其均连通至同一控制气源，有杆腔的进气端口开启时，排气端口关闭，无杆腔的进气端口关闭，无杆腔的排气端口开启，可实现同步控制，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，控制稳定可靠。

Description

一种冲击试验台升降气缸的同步进排气系统

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。

在进行冲击试验时，上方工作腔的进气端口打开，其排气端口关闭，以使上方工作腔中充满气压，为活塞下降进行冲击试验提供辅助压力，下方工作腔的进气端口关闭，其排气端口打开，以使下方工作腔中气压排空，为活塞下降进行冲击试验减少阻力。在冲击试验结束后，上方工作腔的排气端口打开，其进气端口关闭，以使上方工作腔中的气压排出，下方工作腔的排气端口关闭，其进气端口打开，以使下方工作腔中的通入气压，活塞上升为下一次冲击试验做准备。上方工作腔和下方工作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，以实现上方工作腔和下方工作腔的进气 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，本发明的发明目的在于提供一种冲击试验台升降气缸的同步进排气系统，上方工作腔和下方工作腔的进排气可以同步控制，不需要复杂的控制程序，控制稳定可靠。

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，所述活塞动密封的滑动连接所述工作腔的侧壁并将所述工作腔分隔为位于上方的正向工作腔和位于下方的反向工作腔，所述正向工作腔设置有正向进气端口和正向排气端口，所述反向工作腔设置有反向进气端口和反向排气端口；

所述同步进排气系统包括正向进气阀、正向排气阀、反向进气阀以及反向排气阀，所述正向进气阀、所述正向排气阀、所述反向进气阀以及所述反向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时，所述通气端口与所述通气腔连通；

所述正向进气阀的密封塞和所述反向排气阀的密封塞还分别设置有与其通气端口对应的通气通道或者所述正向排气阀的密封塞和所述反向进气阀的密封塞还分别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时，所述通气端口被所述密封塞的实体部分封堵；

所述正向进气阀的控制腔、所述正向排气阀的控制腔、所述反向进气阀的控制腔以及所述反向排气阀的控制腔与同一控制气源连通；所述正向进气阀的通气腔和所述反向进气阀的通气腔与同一工作气源连通；所述正向排气阀的通气腔与所述正向工作腔连通，所述反向排气阀的通气腔与所述反向工作腔连通；所述正向进气阀的通气端口与所述正向工作腔连通，所述反向进气阀的通气端 口与所述反向工作腔连通；所述正向排气阀的通气端口和所述反向排气阀的通气端口分别与外界连通。

上述技术方案中：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正向配气道，所述控制气源与所述正向配气道连通，多个所述正向进气阀沿水平环向均布设置，多个所述正向进气阀的控制腔分别与所述正向配气道连通，多个所述正向进气阀的通气腔分别所述储气腔连通，多个所述正向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：所述正向工作腔和所述反向工作腔中，其中一个为有杆腔，另一个为无杆腔。

上述技术方案中：多个所述正向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。

上述技术方案中：所述工作腔的下侧还设置有环形的反向配气道，所述控制气源与所述反向配气道连通，多个所述反向排气阀沿水平环向均布设置，多个所述反向排气阀的控制腔分别与所述反向配气道连通，多个所述反向排气阀的通气腔分别和所述反向工作腔连通，多个所述反向排气阀的通气端口分别和外界连通。

上述技术方案中：所述正向工作腔和所述反向工作腔中，其中一个为有杆腔，另一个为无杆腔。

上述技术方案中：所述反向排气阀的通气控制腔的侧壁沿水平环向设置有多个所述通气端口，所述反向排气阀的通气腔和所述反向工作腔连通，多个所述反向排气阀的通气端口分别和外界连通。

上述技术方案中：所述正向工作腔为有杆腔，所述反向工作腔为无杆腔。

上述技术方案中：一个或多个所述反向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正向进气阀、正向排气阀、反向进气阀以及反向排气阀，正向进气阀、正向排气阀、反向进气阀以及反向排气阀连通至同一控制气源，有杆腔的进气端口开启时，有杆腔的排气端口关闭，无杆腔的进气端口关闭，无杆腔的排气端口开启，可实现同步控制，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，控制稳定可靠；

(2)本实用新型中的升降气缸由于同步性好，稳定可靠，因此冲击试验台可以设置多组升降气缸用于使冲击台面的各个位置均能同步升降，因此，冲击试验台规格可以更加多样化，大型化；

(3)本实用新型中的正向工作腔，通过设置储气腔、配气道以及若干内部出气端口、配气端口以及进气端口，能够对正向工作腔进行快速进气，因此，在进行冲击试验时，正向工作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)本实用新型中的反向工作腔，通过设置若干外部出气端口和排气端口，能够对反向工作腔进行快速排气，因此，在进行冲击试验时，反向工作腔 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，液压锁杆机构和反向工作腔中的气压同时承受冲击台面的自重负载和正向工作腔中的气压负载，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同步进排气系统的结构示意图；

图2为图1的横剖图。

其中，11、缸体；12、活塞；13、正向工作腔；14、反向工作腔；21、第一控制腔；22、第一通气腔；23、第一密封塞；24、第一通气端口；25、第一限位台阶；31、第二控制腔；32、第二通气腔；33、第二密封塞；331、通气通道A；34、第二通气端口；35、第二限位台阶；41、第三控制腔；42、第三通气腔；43、第三密封塞；431、通气通道B；44、第三通气端口；45、第三限位台阶；51、第四控制腔；52、第四通气腔；53、第四密封塞；54、第四通气端口；55、第四限位台阶；6、储气腔；71、正向配气道；72、反向配气道；8、活塞杆；9、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。

参见图1和图2，如其中的图例所示，一种冲击试验台升降气缸的同步进排气系统，升降气缸包括缸体11和活塞12，缸体11设置有工作腔，活塞12动密封的滑动连接上述工作腔的侧壁并将上述工作腔分隔为位于上方的正向工作腔13和位于下方的反向工作腔14，上述同步进排气系统包括第一通气组件、第二通气组件、第三通气组件以及第四通气组件。

第一通气组件包括第一通气控制腔、动密封的滑动连接第一通气控制腔的侧壁并将上述第一通气控制腔分隔为第一控制腔21和第一通气腔22的第一密封塞23以及开设在第一通气控制腔的侧壁上的第一通气端口24，第一控制腔21中的气压大于第一通气腔22中的气压时，第一通气端口24被第一密封塞23封堵，第一控制腔21中的气压小于第一通气腔22中的气压时，第一通气端口24与第一通气腔22连通。

第二通气组件包括第二通气控制腔、动密封的滑动连接第二通气控制腔的侧壁并将上述第二通气控制腔分隔为第二控制腔31和第二通气腔32的第二密封塞33以及开设在第二通气控制腔的侧壁上的第二通气端口34，第二密封塞33还设置有通气通道A 331，通气通道A 331连通第二通气腔32和第二密封塞33的侧壁，第二控制腔31中的气压大于第二通气腔32中的气压时，第二通气端口34与通气通道A 331连通，第二控制腔31中的气压小于第二通气腔32中的气压时，第二通气端口34被第二密封塞33封堵。

第三通气组件包括第三通气控制腔、动密封的滑动连接第三通气控制腔的侧壁并将上述第三通气控制腔分隔为第三控制腔41和第三通气腔42的第三密封塞43以及开设在第三通气控制腔的侧壁上的第三通气端口44，第三密封塞43还设置有通气通道B 431，通气通道B 431连通第三通气腔42和第三密封塞43的侧壁，第三控制腔41中的气压大于第三通气腔42中的气压时，第三通气端口44与通气通道B 431连通，第三控制腔41中的气压小于第三通气腔42中的气压时，第三通气端口44被第三密封塞43封堵。

第四通气组件包括第四通气控制腔、动密封的滑动连接第四通气控制腔的侧壁并将上述第四通气控制腔分隔为第四控制腔51和第四通气腔52的第四密封塞53以及开设在第四通气控制腔的侧壁上的第四通气端口54，第四控制腔 51中的气压大于第四通气腔52中的气压时，第四通气端口54被第四密封塞53封堵，第四控制腔51中的气压小于第四通气腔52中的气压时，第四通气端口54与第四通气腔52连通。

其中，第一通气组件为正向进气阀，第二通气组件为正向排气阀，第三通气组件为反向进气阀，第四通气组件为反向排气阀，第一控制腔21、第二控制腔31、第三控制腔41以及第四控制腔51与同一控制气源连通，第一通气腔22与第三通气腔42与同一工作气源连通，第二通气端口34和第四通气端口54分别与外界连通，第一通气端口24与正向工作腔13连通，第二通气腔32与正向工作腔13连通，第三通气端口44与反向工作腔14连通，第四通气腔52与反向工作腔14连通。

正向工作腔13排气时，反向工作腔14进气，正向配气道71和反向配气道72分别向第一控制腔21、第二控制腔31、第三控制腔41以及第四控制腔51中通入空气，第一控制腔21中的气压大于第一通气腔22中的气压至设定值时，第一通气端口24被第一密封塞23封堵，第二控制腔31中的气压大于第二通气腔32中的气压至设定值时，第二通气端口34与通气通道A331连通，第三控制腔41中的气压大于第三通气腔42中的气压至设定值时，第三通气端口44与通气通道B 431连通，第四控制腔51中的气压大于第四通气腔52中的气压至设定值时，第四通气端口54被第四密封塞53封堵；

正向工作腔13进气时，反向工作腔14排气，第一控制腔21、第二控制腔31、第三控制腔41以及第四控制腔51中的空气排出，第一控制腔21中的气压小于第一通气腔22中的气压至设定值时，第一通气端口24与第一通气腔22连通，第二控制腔31中的气压小于第二通气腔32中的气压至设定值时，第二通气端口34被第二密封塞33的实体部分封堵，第三控制腔41中的气压小于第三 通气腔42中的气压至设定值时，第三通气端口44被第三密封塞33的实体部分封堵，第四控制腔51中的气压小于第四通气腔52中的气压至设定值时，第四通气端口54与第四通气腔52连通。

上述正向工作腔13为有杆腔，反向工作腔14为无杆腔。

为了实现正向工作腔13的快速进气和反向工作腔14的快速排气，7个正向进气阀沿水平环向均布设置，上述反向排气阀的第四通气控制腔沿水平环向均布设置12个第四通气端口54，第四密封塞53沿水平环向设置12条通气通道531；

上述工作腔的外侧设置有环形的储气腔6，工作气源收集在储气腔6中；

上述工作腔的上侧设置有环形的正向配气道71，下侧设置有环形的反向配气道72，控制气源与正向配气道71和反向配气道72连通；

7个第一控制腔21分别与正向配气道71连通，7个第一通气腔22分别与储气腔6连通，7个第一通气端口24分别与正向工作腔3对应连通；

第二控制腔31与正向配气道71连通，第二通气腔32与正向工作腔13连通，第二通气端口34与外界连通；

第三控制腔41与反向配气道72连通，第三通气腔42与储气腔6连通，第三通气端口44与反向工作腔14连通；

第四控制腔51与反向配气道72对应连通，第四通气腔52与反向工作腔14连通，12个第四通气端口54分别与外界连通。

其中，上述7个正向进气阀的体积流量为正向工作腔13的体积的0.1倍，上述1个反向排气阀的体积流量为反向工作腔4的体积的0.1倍。

下面介绍本实施例冲击试验的过程：

首先，将活塞杆8安装在冲击主体上，将缸体1与冲击台面连接；

其次，正向进气阀关闭，正向排气阀同步开启，反向进气阀开启，反向排气阀关闭，升降气缸带动冲击台面上升到设定高度，液压锁杆机构9锁紧活塞杆8；

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，正向进气阀开启，正向排气阀同步关闭，反向进气阀关闭，反向排气阀开启，储气腔6中的工作气源快速通入位于上方的正向工作腔13中，反向工作腔14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、第二通气控制腔、第三通气控制腔以及第四通气控制腔中还分别设置有位于其内壁的第一限位台阶25、第二限位台阶35、第三限位台阶45以及第四限位台阶55，第一控制腔21中的气压大于第一通气腔22中的气压时，第一限位台阶25限位第一密封塞23的移动，第二控制腔31中的气压大于第二通气腔32中的气压时，第二限位台阶35限位第二密封塞33的移动，第三控制腔41中的气压大于第三通气腔42中的气压时，第三限位台阶45限位第三密封塞43的移动，第四控制腔51中的气压大于第四通气腔52中的气压时，第四限位台阶55限位第四密封塞53的移动，储气腔6增设在缸体1的外侧并且与其一体设置，正向配气道71和反向配气道72开设在缸体1内部，正向进气阀和反向排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

其余与实施例一相同，不同之处在于，12个上述第四通气组件沿水平环向均布设置，上述工作腔的下侧还设置有环形的反向配气道，上述控制气源与上述反向配气道连通，12个第四控制腔分别与反向配气道连通，12个第四通气腔分别与反向工作腔连通，12个第四通气端口分别与外界连通。

实施例三

其余与实施例一相同，不同之处在于，上述第一通气组件为正向排气阀，第二通气组件为正向进气阀，第三通气组件为反向排气阀，第四通气组件为反向进气阀。

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 (10)

1.一种冲击试验台升降气缸的同步进排气系统，所述升降气缸包括缸体和活塞，所述缸体设置有工作腔，所述活塞动密封的滑动连接所述工作腔的侧壁并将所述工作腔分隔为位于上方的正向工作腔和位于下方的反向工作腔，所述正向工作腔设置有正向进气端口和正向排气端口，所述反向工作腔设置有反向进气端口和反向排气端口，其特征在于：

所述同步进排气系统包括正向进气阀、正向排气阀、反向进气阀以及反向排气阀，所述正向进气阀、所述正向排气阀、所述反向进气阀以及所述反向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时，所述通气端口与所述通气腔连通；

所述正向进气阀的密封塞和所述反向排气阀的密封塞还分别设置有与其通气端口对应的通气通道或者所述正向排气阀的密封塞和所述反向进气阀的密封塞还分别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时，所述通气端口被所述密封塞的实体部分封堵；

所述正向进气阀的控制腔、所述正向排气阀的控制腔、所述反向进气阀的控制腔以及所述反向排气阀的控制腔与同一控制气源连通；所述正向进气阀的通气腔和所述反向进气阀的通气腔与同一工作气源连通；所述正向排气阀的通气腔与所述正向工作腔连通，所述反向排气阀的通气腔与所述反向工作腔连通；所述正向进气阀的通气端口与所述正向工作腔连通，所述反向进气阀的通气端 口与所述反向工作腔连通；所述正向排气阀的通气端口和所述反向排气阀的通气端口分别与外界连通。

2.根据权利要求1所述的同步进排气系统，其特征在于：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正向配气道，所述控制气源与所述正向配气道连通，多个所述正向进气阀沿水平环向均布设置，多个所述正向进气阀的控制腔分别与所述正向配气道连通，多个所述正向进气阀的通气腔分别所述储气腔连通，多个所述正向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所述的同步进排气系统，其特征在于：所述正向工作腔和所述反向工作腔中，其中一个为有杆腔，另一个为无杆腔。

4.根据权利要求2或3所述的同步进排气系统，其特征在于：多个所述正向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。

5.根据权利要求1所述的同步进排气系统，其特征在于：所述工作腔的下侧还设置有环形的反向配气道，所述控制气源与所述反向配气道连通，多个所述反向排气阀沿水平环向均布设置，多个所述反向排气阀的控制腔分别与所述反向配气道连通，多个所述反向排气阀的通气腔分别和所述反向工作腔连通，多个所述反向排气阀的通气端口分别和外界连通。

6.根据权利要求5所述的同步进排气系统，其特征在于：所述正向工作腔和所述反向工作腔中，其中一个为有杆腔，另一个为无杆腔。

7.根据权利要求1所述的同步进排气系统，其特征在于：所述反向排气阀的通气控制腔的侧壁沿水平环向设置有多个所述通气端口，所述反向排气阀的通气腔和所述反向工作腔连通，多个所述反向排气阀的通气端口分别和外界连通。

8.根据权利要求7所述的同步进排气系统，其特征在于：所述正向工作腔为有杆腔，所述反向工作腔为无杆腔。

9.根据权利要求5至8任一所述的同步进排气系统，其特征在于：一个或多个所述反向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。

10.根据权利要求1所述的同步进排气系统，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。