CN215634078U - 一种齿轮齿条式摆动气缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气动执行元件，尤其是一种齿轮齿条式摆动气缸。本实用新型提供了如下技术方案：一种齿轮齿条式摆动气缸，包括缸体、前端盖、后端盖、活塞、与活塞相连的齿条以及与齿条啮合的齿轮，缸体内设有空腔，前端盖、后端盖分别设置在空腔两端，活塞设有两个且分别与齿条的两端相连，转动轴的一端伸出缸体外，前端盖设有第一通气口以及与第一通气口联通的第一气腔，后端盖设有第二通气口以及与第二通气口联通的第二气腔，前端盖与后端盖分别在对应活塞的一侧设有缓冲柱，缓冲柱沿轴向开设有与第一气腔、第二气腔相通的缓冲口，活塞对应缓冲柱开设有缓冲腔，所述缓冲腔内安装有弹簧。本实用新型解决了齿条初始的加速度过大的问题。

Description

一种齿轮齿条式摆动气缸

技术领域

本实用新型涉及气动执行元件，尤其是一种齿轮齿条式摆动气缸。

背景技术

摆动气缸又被称为回转气缸，是利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内作往复回转运动的气动执行元件；用于阀门的开闭以及机器人的手臂动作等。摆动气缸分为齿轮齿条式、叶片式两种。其中齿轮齿条式摆动气缸是由1个齿轮、1根或2根齿条啮合组成，通过气压推动齿条做直线运动，由齿条与齿轮啮合，将齿条的直线运动转化为齿轮的转动。

齿轮齿条式摆动气缸通过将作用力从齿条到齿轮的无间隙传递，提高了精确度，但齿条与齿轮的啮合是刚性的，当齿条在活塞的推动下开始移动时，若是初始的加速度过大将导致齿条的齿撞在齿轮的齿上，使二者受损。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种齿轮齿条式摆动气缸，解决了齿条初始的加速度过大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种齿轮齿条式摆动气缸，包括缸体、前端盖、后端盖、活塞、与活塞相连的齿条以及与齿条啮合的齿轮，所述缸体内设有空腔，所述前端盖、后端盖分别设置在空腔两端，所述活塞设有两个且分别与齿条的两端相连，所述空腔中依次设有前端盖、活塞、齿条、活塞、后端盖，所述齿轮转动设置在缸体中与齿条相啮合，且齿轮上连接有与其同轴联动设置的转动轴，所述转动轴的一端伸出缸体外，所述前端盖设有第一通气口以及与第一通气口联通的第一气腔，所述后端盖设有第二通气口以及与第二通气口联通的第二气腔，所述前端盖与后端盖分别在对应活塞的一侧设有缓冲柱，所述缓冲柱沿轴向开设有可与第一气腔、第二气腔相通的缓冲口，所述活塞对应缓冲柱开设有缓冲腔，所述缓冲腔与缓冲柱的形状相适配，所述缓冲腔中设有与缓冲柱密封的第一密封圈，所述缓冲腔内安装有弹簧。

采用上述技术方案，空气可分别从前端盖的第一通气口、后端盖的第二通气口通过第一气腔、第二气腔进入或是离开空腔中，来推动活塞的移动，其中缓冲柱以及缓冲腔的设置，以及位于缓冲柱内的缓冲口，可令进入的空气通过缓冲口进入缓冲腔内，随着缓冲腔内空气体积的增加，缓冲腔与缓冲柱之间形成的空间体积也逐渐增大，推动缓冲腔使其相对缓冲柱进行移动，从而推动活塞连通齿条进行移动，带动与齿条啮合的齿轮转动，由于空气作用于缓冲腔内，大大减少了推动活塞所使用的空气量，更节能，而且缓冲腔内安装有弹簧，可在空气推动缓冲腔时提供一定的阻尼力，避免齿条初始的加速度过大，导致齿条的齿撞在齿轮的齿上，影响二者的使用寿命。

进一步的，所述缸体上设有将空腔中齿条活动空间沿长度方向四等分的三个限位柱塞，所述齿条表面对应限位柱塞的位置设有呈阶梯状分布的三个限位槽，所述限位槽的深度依次递增，所述限位柱塞的长度与相应限位槽深度相对应。

采用上述技术方案，这样设置可通过三个限位柱塞将齿条的活动空间四等分，限位柱塞可通过与相应的限位槽的配合对齿条的移动进行限位，使通过齿条移动带动的齿轮转动角度可设置为90°、180°、270°或360°这四个角度，使得齿轮的摆动角度更精准。

进一步的，所述限位柱塞包括螺帽、螺纹部、柱塞部以及密封部，所述螺纹部表面设有螺纹，所述柱塞部为圆柱状，与螺纹部一体设置，所述密封部为橡胶密封垫、安装在柱塞部上，所述缸体对应螺纹部设有相应的螺纹以及对应柱塞部设有使其通过的通孔。

采用上述技术方案，这样设置可通过旋拧螺帽使限位柱塞旋转，通过螺纹部上螺纹与缸体上螺纹的配合，令限位柱塞相对缸体上移或下沉，柱塞部也随之在通孔内移动，从而可使柱塞部以及橡胶密封垫可伸入限位槽内。

进一步的，所述柱塞部设有使其与通孔密封的第二密封圈。

采用上述技术方案，设置第二密封圈，作用在柱塞部，使其与通孔保持密封，与密封部配合加强密封效果，避免缸体内部的气体泄漏。

进一步的，所述活塞在与缸体的接触面上设有第三密封圈，所述前端盖与缸体相连的端面上设有第四密封圈，所述后端盖与缸体相连的端面上设有第五密封圈。

采用上述技术方案，这样设置可通过第三密封圈使活塞与缸体之间保持密封，所述第四密封圈可使前端盖与缸体之间保持密封，所述第五密封圈可使后端盖与缸体保持密封。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中的A部分的结构放大图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

如图1-2所示的一种齿轮齿条式摆动气缸，包括缸体1、前端盖2、后端盖3、活塞4、与活塞4相连的齿条5以及与齿条5啮合的齿轮6，所述缸体1内设有空腔11，所述前端盖2、后端盖3分别设置在空腔11两端，所述活塞4设有两个且分别与齿条5的两端相连，所述空腔11中依次设有前端盖2、活塞4、齿条5、活塞4、后端盖3，所述齿轮6转动设置在缸体1中与齿条5相啮合，且齿轮6上连接有与其同轴联动设置的转动轴61，所述转动轴61的一端伸出缸体1外，所述前端盖2设有第一通气口21以及与第一通气口21联通的第一气腔22，所述后端盖3设有第二通气口31以及与第二通气口31联通的第二气腔32，所述前端盖2与后端盖3分别在对应活塞4的一侧设有缓冲柱7，所述缓冲柱7沿轴向开设有可与第一气腔22、第二气腔32相通的缓冲口8，所述活塞4对应缓冲柱7开设有缓冲腔9，所述缓冲腔9与缓冲柱7的形状相适配，所述缓冲腔9中设有与缓冲柱7密封的第一密封圈12，所述缓冲腔9内安装有弹簧10。空气可分别从前端盖2的第一通气口21、后端盖3的第二通气口31通过第一气腔22、第二气腔32进入或是离开空腔11中，来推动活塞4的移动，其中缓冲柱7以及缓冲腔9的设置，以及位于缓冲柱7内的缓冲口8，可令进入的空气通过缓冲口8进入缓冲腔9内，随着缓冲腔9内空气体积的增加，缓冲腔9与缓冲柱7之间形成的空间体积也逐渐增大，推动缓冲腔9使其相对缓冲柱7进行移动，从而推动活塞4连通齿条5进行移动，带动与齿条5啮合的齿轮6转动，由于空气作用于缓冲腔9内，大大减少了推动活塞4所使用的空气量，更节能，而且缓冲腔9内安装有弹簧10，可在空气推动缓冲腔9时提供一定的阻尼力，避免齿条5初始的加速度过大，导致齿条5的齿撞在齿轮6的齿上，影响二者的使用寿命。

所述缸体1上设有将空腔11中齿条5活动空间沿长度方向四等分的三个限位柱塞23，所述齿条5表面对应限位柱塞23的位置设有呈阶梯状分布的三个限位槽24，所述限位槽24的深度依次递增，所述限位柱塞23的长度与相应限位槽24深度相对应。这样设置可通过三个限位柱塞23将齿条5的活动空间四等分，限位柱塞23可通过与相应的限位槽24的配合对齿条5的移动进行限位，使通过齿条5移动带动的齿轮6转动角度可设置为90°、180°、270°或360°这四个角度，使得齿轮6的摆动角度更精准。

使用时，将相应的限位柱塞23旋拧使其沉入限位槽24中，通过限位柱塞23与限位槽24的配合将活塞4以及齿条5的移动距离进行限定，使齿轮6的摆动角度固定。

所述限位柱塞23包括螺帽25、螺纹部26、柱塞部27以及密封部28，所述螺纹部26表面设有螺纹，所述柱塞部27为圆柱状，与螺纹部26一体设置，所述密封部28为橡胶密封垫、安装在柱塞部27上，所述缸体1对应螺纹部26设有相应的螺纹以及对应柱塞部27设有使其通过的通孔17。这样设置可通过旋拧螺帽25使限位柱塞23旋转，通过螺纹部26上螺纹与缸体1上螺纹的配合，令限位柱塞23相对缸体1上移或下沉，柱塞部27也随之在通孔17内移动，从而可使柱塞部27以及橡胶密封垫可伸入限位槽24内。

所述柱塞部27设有使其与通孔密封的第二密封圈13。设置第二密封圈13，作用在柱塞部27，使其与通孔17保持密封，与密封部28配合加强密封效果，避免缸体1内部的气体泄漏。

所述活塞4在与缸体1的接触面上设有第三密封圈14，所述前端盖2与缸体1相连的端面上设有第四密封圈15，所述后端盖3与缸体1相连的端面上设有第五密封圈16。这样设置可通过第三密封14使活塞4与缸体1之间保持密封，所述第四密封圈15可使前端盖2与缸体1之间保持密封，所述第五密封圈16可使后端盖3与缸体1保持密封。

Claims (5)

1.一种齿轮齿条式摆动气缸，包括缸体、前端盖、后端盖、活塞、与活塞相连的齿条以及与齿条啮合的齿轮，所述缸体内设有空腔，所述前端盖、后端盖分别设置在空腔两端，所述活塞设有两个且分别与齿条的两端相连，所述空腔中依次设有前端盖、活塞、齿条、活塞、后端盖，所述齿轮转动设置在缸体中与齿条相啮合，且齿轮上连接有与其同轴联动设置的转动轴，所述转动轴的一端伸出缸体外，所述前端盖设有第一通气口以及与第一通气口联通的第一气腔，所述后端盖设有第二通气口以及与第二通气口联通的第二气腔，其特征在于：所述前端盖与后端盖分别在对应活塞的一侧设有缓冲柱，所述缓冲柱沿轴向开设有可与第一气腔、第二气腔相通的缓冲口，所述活塞对应缓冲柱开设有缓冲腔，所述缓冲腔与缓冲柱的形状相适配，所述缓冲腔中设有与缓冲柱密封的第一密封圈，所述缓冲腔内安装有弹簧。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式摆动气缸，其特征在于：所述缸体上设有将空腔中齿条活动空间沿长度方向四等分的三个限位柱塞，所述齿条表面对应限位柱塞的位置设有呈阶梯状分布的三个限位槽，所述限位槽的深度依次递增，所述限位柱塞的长度与相应限位槽深度相对应。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮齿条式摆动气缸，其特征在于：所述限位柱塞包括螺帽、螺纹部、柱塞部以及密封部，所述螺纹部表面设有螺纹，所述柱塞部为圆柱状，与螺纹部一体设置，所述密封部为橡胶密封垫、安装在柱塞部上，所述缸体对应螺纹部设有相应的螺纹以及对应柱塞部设有使其通过的通孔。

4.根据权利要求3所述的一种齿轮齿条式摆动气缸，其特征在于：所述柱塞部设有使其与通孔密封的第二密封圈。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种齿轮齿条式摆动气缸，其特征在于：所述活塞在与缸体的接触面上设有第三密封圈，所述前端盖与缸体相连的端面上设有第四密封圈，所述后端盖与缸体相连的端面上设有第五密封圈。

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