CN2437892Y - 一种结构改进的倍力压缸 - Google Patents

Abstract

一种结构改进的倍力压缸,其倍力压缸主要包含一加压缸座,其锁固一气缸及一上盖,该加压缸座设有具止回阀结构的入液口与排液口,且与贯通垂直向的加压缸室,该加压缸室内容置的活塞杆,其一端套接弹簧并容伸于气缸内的活塞,该活塞另端承受压缩空气的推顶,压缩空气的回路受上盖结构各气孔的控制与弹簧相互间使活塞及活塞杆产生快速往复的作动,而对液压油高速压缩,并输入一压缸驱动活塞产生高压推力进而得以产生高压推力。

Description

一种结构改进的倍力压缸

本实用新型涉及一种结构改进的倍力压缸，尤指一种倍力压缸以单一进气口搭配弹簧快速往复推动活塞，产生压缩液油功效，使推动虎钳或其它机具缸体内连续输入高压液压油并累积压力，使机具或虎钳产生高压夹持力量的「倍力压缸结构」。

一般机械的工作母机，如各式铣床主要是藉由虎钳或其他液压机具夹持工件，再由刀具铣削工件，然而一般虎钳挟持工件，主要是藉由螺栓连动虎钳的活动鄂前后进退以夹紧或故松工件，以手动方式旋动螺拴的方式，使活动鄂与固定鄂对工件产生的夹紧力量不但有限，且夹紧与松退工件的速度缓慢，对于时下具有高切削能力的工作母机已不敷使用，且夹放速度慢影响工作效率，相对降低竞争能力；因此即有业者发展出具有快速夹持及倍力夹持功效的虎钳结构，以适应高切削能力及快速夹持与松退工作的虎钳，如台湾申请案号第87214732号「倍力式空压快速虎钳的结构改良」；其主要是以压缩空气输入盖体31内，推动气压活塞32前移至固持盘体33，气压活塞32推顶倍力杆335旋转，并使得倍力杆335强迫推顶缓冲盘体34产生朝外小距离的移动，并同步连动螺杆36及角固下锁装置2而夹持工件；即利用气压活塞32推顶倍力杆335旋转，产生第二类杠杆效应推顶缓冲盘体34位移，并连动螺杆36及角固下锁装置2夹持工件，其产生倍力锁紧的功效是来自倍力杆335旋转推顶的力量，但其使用上仍有其缺点存在：

1、倍力杆335旋转而推顶缓冲盘体34位移的距离有限，完全视倍力杆335的形状而定，相对地影响角固下锁装置2位移的距离，即影响工件5与虎口抵板25的距离，进而影响工件5装卸的方便性。

2、倍力杆335的夹压动作是属于硬梆梆的刚性夹持，而又要让倍力杆335旋转极限位置推项缓冲盘体34，在倍力杆335密封无法视得的情况下，必需经过多次由螺杆36调整角固下锁装置2的位置，来测试夹持工件5的锁紧度，若夹紧度过大时，工件5抵抗螺杆36及缓冲盘体34的位移，导致气压活塞32无法完全推顶倍力杆335旋转，因此角固下锁装置2的位置调整后只能适用于相同尺寸工件5的夹持，不同尺寸的工件5则无法夹持，且倘若工件尺寸有误差时亦会影响工件5的夹持效果，因此不同尺寸的工件5必需重新调整。

本案实用新型人监于已有倍力虎钳产生倍力夹持使用上的缺点，积多年倍力虎钳相关产品的产销经验潜心研究，几经多次的测试改良，终获有本实用新型的提出；即以连续往复位移的活塞将吸入的液压油加压并产生压缩的功效，并输入虎钳的压缸内推动活塞位移，逐渐累积并升高压力，进而活动夹鄂对工件产生高压的夹持量。

本实用新型的目的是提供一种结构改进的倍力压缸，其夹持力量大，夹持力量均匀稳定，虎钳实施时其夹持工件的尺寸变化时不影响夹紧力量，活塞往复动作迅速、灵敏。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种结构改进的倍力压缸，主要包会一加压缸座，其上设一气缸，该气缸顶端螺固一上盖所组成，其特征在于：

该加压缸座，其径向贯穿的通孔一侧螺设一入液口，该入液口的末端容置一珠体形成一止回阀，通孔另端螺设一排液口，排液口前端容置一珠体，形成止回阀，该加压缸座的中心位置于垂直方向设一加压缸室，该加压缸室内得容伸一活塞杆，加压缸室顶端的螺孔内容置一防漏衬套，由一支撑衬套螺固，该支撑衬套并同时垂直向支撑活塞杆，该活塞杆并由防漏衬套密闭止漏；

该气缸，其内容置一活塞，该活塞底端的内环孔内供一凸缘盘抵入，凸缘盘中心位置与活塞杆一端螺固，凸缘环的另端是套接弹簧，弹簧的另端套置于加压缸座的端面，藉由弹簧推顶活塞产生往上位移的动能，该气缸的缸壁端面设有伸至底端再朝气缸内贯穿的主排气孔，以及延伸至气缸中段位置再朝内贯穿的换向排气孔；

该上盖，是由螺栓与气缸组固，该上盖的中心位置设有贯穿的阶级孔，阶级孔内形成一内凸缘，该内凸缘底端容置一下塞座，顶端是供一上塞座容置，并由螺栓相互螺固，下塞座顶端面的凹环孔是供一上阀塞及下阀塞串接容置，下塞座的底端是供一槽栓容伸入，该槽栓末端套置一O形环，于上阀塞容伸入一换向活塞的轴部且与槽栓的端面对接，并由一螺柱套穿一塞环螺固为一体，又由塞环封闭槽栓呈环状排列的槽孔端面，该换向活塞是容伸于上塞座的内缸室内滑动。

该上塞座顶端螺设一进气口，该进气口连接上塞座的气孔A1，这气孔A1朝向上塞座的角隅贯穿出，并对应于上盖的内凸缘，该内凸缘的对应位置设一垂直贯穿的气孔A2，气孔A2末端与下塞座呈径向贯穿的径向气孔A3连接导通，该径向气孔A3的径向末端连接于上阀塞的径向气孔A4，该径向气孔A4导通上阀塞及下阀塞对接的部位，该下开塞内设有朝外贯穿于下塞座的通气孔A5，且与下塞座朝垂直贯穿的导气孔A6连接，该导气孔A6即导通于气缸内，得以导流压缩空气推动活塞。

上盖对应气缸端面的主排气孔设有一气孔B1连接，该气孔B1朝径向贯穿于上盖内，且与下塞座的环槽对应，该环槽上方设一垂直贯穿的气孔B2，且与上塞座的排气孔B3对应连接，得以排出气缸内的压缩空气。

上盖端面与气缸的换向排气孔对应处设一气孔C1，该气孔C1末端旁朝上塞座的环槽贯通连接，该环槽上适当位置设一贯通于内缸室的气孔C2，得以导引压缩空氛推动换向活塞。

下塞座于环槽设有朝内贯穿的输气孔B4，该输气孔B5是与槽栓的槽孔导通。

上塞座的上阀塞的位置设一径向贯穿至排气孔B3的气孔D，使内缸室的空气得以排出。

换向活塞设一贯穿且双端具有扩大孔的阶级孔，该阶级孔得供槽栓顶部的延伸杆容伸入，且便一缓冲弹簧套设于延伸杆，并定位于换向活塞的阶级孔的底端孔内，延伸杆旁容伸入阶级孔顶端的大孔径内并套入一O形环，使阶级孔达到止漏的目的，且阶级孔顶端的孔径内供一垫圈容置，并以一螺丝螺入锁固垫圈于延伸杆顶端，换向活塞与槽栓间具一缓冲空间。

该槽栓于延伸杆根部设有一挡缘供缓冲弹簧一端抵固，且档缘底端设有环槽供O形环嵌置。

该上盖与上塞座可结合为一体形成一顶盖，并于顶盖径向设一气孔A7与下塞座的径向气孔A3导通。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的立体图

图2是本实用新型的立体组合剖视图

图3是本实用新型的组合剖视图

图4是本实用新型活塞下移的立体剖视图

图5是本实用新型活塞下移的剖视图

图6是本实用新型换向活塞下移的立体剖视图

图7是本实用新型换向活塞下移的组合剖视图

图8是本实用新型活塞初始上移的组合剖视图

图9是本实用新型倍力缸加压液压油至压力临界状态的位置状态图

图10是本实用新型换向活塞与槽栓组合结构实施例的立体图

图11是本实用新型换向活塞与槽栓组合结构实施例的组合剖视图

图12是本实用新型换向活塞移位压缩缓冲弹簧的初始状态图

图13是本实用新型换向活塞压缩缓冲弹簧的临界位置图

图14是本实用新型换向活塞与缓冲弹簧瞬间推顶槽栓下移的示意图

首先请参阅图1、图2、图3所示：本实用新型的倍力压缸主要是包会一加压缸座10，其上设一气缸20，该气缸20顶端螺固一上盖30所组成，其中

如图3所示，加压缸座10，其径向贯穿的通孔11一侧螺设一入液口12，该入液口12的末端容置一珠体13形成止回阀的功效，通孔11另端螺设一排液口14，排液口14前端容置一珠体15，形成止回阀功效，该加压缸座11的中心位置于垂直方向设一加压缸室16，该加压缸室16内得容伸一活塞杆23，加压缸室16顶端的螺孔17内容置一防漏衬套18，由一支撑衬套19螺固并抵压防漏衬套18，同时藉由防漏衬套18使活塞杆23密闭止漏；

气缸20，其内容置一活塞21，该活塞21底端的内环孔211内供一凸缘盘22抵入，凸缘盘22中心位置与活塞杆23一端螺固，凸缘环22的另端是套接弹簧24，弹簧24的另端套置于加压缸座10的端面，藉由弹簧24推顶活塞21产生往上位移的动能，该气缸20的缸壁端面设有伸至底端再朝气缸20内贯穿的主排氛孔25，以及延伸至气缸2。中段位置再朝内贯穿的换向排气孔26；

上盖30，是由螺栓31与气缸20组固如图1所示，该上盖30的中心位置设有贯穿阶级孔32，阶级孔32内形成一内凸缘33，该内凸缘33底端容置一下塞座34，顶端是供一上塞座35容置，并由螺栓36相互螺固，下塞座34顶端面的凹环孔343是供一上阀塞37及不阀塞38串接容置，下塞座34的底端是供一槽栓391容伸入，该槽栓391末端套置一O形环392，于上阀塞37容伸入一换向活塞393的轴部且与槽栓391顶端对接，并由一螺柱394套穿一塞环395螺固为一体，且由塞环395封闭槽栓391呈环状排列的槽孔3911端面，该换向活塞393是容伸于上塞座35的内缸室351内滑动；

上塞座35顶端螺设一进气口40，该进气口40连接上塞座35的气孔A1，这气孔A1朝向上塞座35的角隅贯穿出，并对应于上盖30的内凸缘33，该内凸缘33的对应位置设一垂直贯穿的气孔A2，气孔A2末端与下塞座34呈径向贯穿的径向气孔A3连接导通，该径向气孔A3的径向末端连接于上阀塞37的径向气孔A4，该径向气孔A4导通上阀塞37及下阀塞38对接的部位，该下阀塞38内设有朝外贯穿于下塞座34的通气孔A5，且与下塞座34朝垂直贯穿的导气孔A6连接，这导气孔A6即导通于气缸20内，得以导流压缩空气推动活塞21；该上盖30对应气缸20端面的主排为孔25设有一气孔B1连接，该气孔B1朝径向贯穿于上盖30内，且与下塞座34的环槽341对应，该环槽341上方设一垂直贯穿的气孔B2，久与上塞座35的排气孔B3对应连接，得以排出气缸20内的压缩空气；

前述的下塞座34于环槽341设有朝内贯穿的输气孔B4，该输气孔B4是与槽栓391的槽孔3911导通；

于上塞座35的上阀塞37的位置设一径向贯穿至排气孔B3的气孔D，使内缸室351的空气得以排出；

另，上盖30端面与气缸20的换向排气孔26对应处设一气孔C1，该气孔C1末端是朝上塞座35的环槽352贯通连接，该环槽352上适当位置设一贯通于内缸室351的气孔C2，得以导引压缩空气推动换向活塞393。

据上述的结构特征，该倍力压缸产生快速往复压缩的动作说明于后：

一、活塞21下移连动活塞杆23产生压缩的动作：

请参阅图2、图3所示，压缩空气由进气口40输入，经由气孔A1、A2、径向气孔A3、A4、通气孔A5及导气孔A6而输入气缸20内，并逐渐对活塞21增压，而推动活塞21下移会如图4、图5所示)，而位于活塞21下方的压缩空为则由气管20下方的主排气孔25经气孔B1、B2，而由排气孔B3排出大气外，因此活塞21得以连动活塞杆23快速下移，该活塞杆23往加压缸室16内移动时，同步对加压缸室16内的空气产生压缩效应，形成压缩空气，该压缩空气使液压注往排液口14方向窜流，即得以输入倍力虎钳内的油压缸内会图未示)。

二、活塞21换向上移并连动活杆上移吸入液压油：

请参阅图6、图7所示，当活塞21下移且超越气缸20的换向排气孔26位置即为活塞21换向位移的临界位置，压缩空气则流向换向排为孔26，并由气孔C1及气孔C2流向上塞座35的内缸室351内，推动换向活塞393下移，换向活塞393前端空间的空气则由气孔D流向排气孔B3排出大气，当换向活塞393下移后，槽栓391末端的O形环392则紧贴下阀塞38内壁，而阻断压缩空气经通气孔A5流入气缸20的通路，届时活塞21的压力瞬间减弱，活塞21承受弹簧24的推力，瞬间转向上移；

请参阅图所8所示，换向活塞393下移时同步连动槽栓391下移，并使槽孔3911延伸入气缸20内，当活塞21上移时，则气缸20内的压缩空气则由槽孔3911经输气孔B4、气孔B2并由排气孔B3排出大气，使活塞21得以迅速地朝上位移，而在活塞21朝上位移的同时并同步连动活塞杆23上移，该活塞杆23则对通孔11产生真空吸力，由于排液孔14方向的珠体15受到真空吸力时则堵住通孔11，使得排入工作压缸的液压油不致被吸回，而入液口12方向的珠体13受到真空吸力后则开启入液口12的通道，使得液压油以被吸入加压缸室16内；当活塞21上移至顶点时，活塞21推顶塞环395，而阻断槽孔3911，同时连动换向活塞393上移会如图3所示)，槽栓391的O形环392则再度开放下阀塞38的通气孔A5，使得进气口40的压缩空气得以再输入气缸20内，推顶活塞21下移，并同步连动活塞杆23压缩加压缸室16内的空气。

请参阅图9所示，持续快速往复作动的活塞21同步连动活塞杆23往复压缩入液口12输入的液压油，并由排液口14排人工作压缸内，当工作压缸内液压油的压力逐渐饱和增加时，活塞21受到推力而使得下压的动作速度将会相对的减慢；当活塞21以缓慢地速度越过换向排气孔26时，气缸20内的压缩空气经换向排气孔26、气孔C1、气孔C2而输入内缸室351内，推动换向活塞393下移，当槽栓391末端的O形环392尚未紧贴下阀塞38，阻断压缩空气经通气孔A5流入气缸20的通路时，进气口40输入的压缩空气将会持续地输入气缸20内，虽然塞环395与槽栓391会随著换向活塞393下移，使气缸20内的压缩空气经由槽孔3911排出大气外，但未封闭的通气孔A5持续输入压缩空气于气缸20内，压缩空气则会阻碍塞环395的下移速度，尤其是工作压缸完全饱和后，塞环395与换向活塞393处于平衡状态下，并使槽孔3911开放，造成排气孔B3持续排气，进气口40持续输入压缩空气的现象，造成动作迟滞甚而停滞的情形，因此本案实用新型人对换向活塞393与槽栓391的连结结构再做更进一步的改进。

请参阅图10、图11所示，是将上盖30及上塞座35结合为一体形成一顶盖60，且该顶盖60设有径向的入气孔A10与下塞座34的径向气孔A3相导通，如此使气源得以更顺杨输入气缸20内，又换向活塞393设一贯穿且双端具有扩大孔的阶级孔3931，该阶级孔3931得供槽栓391的延伸杆3912穿设，该槽栓391于适当位置设一挡缘3914，其挡缘底端则形成一环槽392，且于该环槽392嵌置一O形环392，使一缓冲弹簧54套设于延伸杆3912并定位于换向活塞393阶级孔3931的底端孔内，该延伸杆3912的顶部是容伸入阶级孔3931顶端的大孔径内，并于延伸杆3931及阶级孔3931顶端的大孔径内套入一O形环51，以使阶级孔3931达到止漏的目的，且阶级孔3931顶端的孔径内供一垫圈52容置，并藉由一螺丝53穿设垫圈52锁固于延伸杆3912的端面，据此，换向活塞393与槽栓391间具有一缓冲空间，使得换向活塞393移动时不会马上连动槽栓391。

工作压缸压力饱和时，换向活塞与槽栓的缓冲连动：

请参阅图11所示，当活塞杆23对输入工作压缸的液压油逐渐达到压力饱和的状态时，活塞21的下压将会受到阻力而使速度减缓，当活塞21下移的位置越过换向排气孔26时，气缸20内的压缩空气将会被导引至内缸室351内，并推动换向活塞393下移会如图12所示)，换向活塞393下移时将会推顶缓冲弹簧54收缩并储存弹性能，而该槽栓391因塞环395受到压缩空气的推顶而是持静定，请参阅图13所示，当换向活塞393推顶缓冲弹簧54将至压缩极限时，即为槽栓391将被推动的瞬间位置，换向活塞393受到压缩空气的推力加上缓冲弹簧54的压缩弹性能，其力量已大于塞环395所受到的推力，请阅图14所示，槽栓391将会瞬间的被快速推动，使得槽栓391上的O形环392得以瞬间紧贴下阀塞38，阻断压缩空气经通气孔A5进入气缸20的通路，阻止进气口40的压缩空气再排入气缸20内，使得气缸20内压缩空气得以由排气孔B3排出，活塞21得以回复上移。

当工作压缸内的液压油压力已完全饱和时，此时气缸20内的压力将与工作压缸处于平衡的状态，活塞21不再移动压缩，活塞21将会位于最顶端且换向活塞393亦位于最上位置，停止倍力缸的作动。

据此，活塞21得以连动活塞杆23快速上、下位移循环作动，对加压缸室16内的液压油压缩，并输入虎钳内，藉由单一进气口40并配合弹簧24的压缩能，活塞21的位移动作非常迅速，如同一泵浦持续将加压的空气输入虎钳的气缸内，虎钳活动颚的加压力量将会持续的增加，被夹持的工件不论尺寸是否有误差存在或者不同尺寸工件的夹持，工件受到的夹持力量完全相同，又夹持力是来自持续加压的压缩空气，夹持力量均匀又夹持力量大。

因此，由上述的说明即可得知本实用新型倍力压缸在使用上具方下列的优点存在：

1、夹持力量大，藉由活塞的续往复作动，使得活塞杆持续地压缩空气并排入虎钳的压缸内，持续输入的压力提高虎钳的夹持力量。

2、夹持力量均匀稳定，持续加压所产生的压缩液体其压力稳定，不会有压降的情事，又液压产生的压力较均匀。

3、虎钳实施时其夹持工件的尺寸变化时不影响夹紧力量，由压缩空气持续推动虎钳的活动颚夹持工件，工件尺寸有误差存在或者误差值较大时将不受影响，活塞杆将会持续输入压缩空气，使活动鄂夹持工件。

4、活塞往复动作迅速、灵敏，藉由单一进气口输入压缩空气久搭配弹簧回复力量，使活塞的往复移动非常迅速，其对液压油压缩作功的效率相对提高，液压油的压缩速度快，对虎钳或夹持机具的夹持动作较迅速且夹持力量高。

Claims (9)

1、一种结构改进的倍力压缸，主要包会一加压缸座，其上设一气缸，该气缸顶端螺固一上盖所组成，其特征在于：

该加压缸座，其径向贯穿的通孔一侧螺设一入液口，该入液口的末端容置一珠体形成一止回阀，通孔另端螺设一排液口，排液口前端容置一珠体，形成止回阀，该加压缸座的中心位置于垂直方向设一加压缸室，该加压缸室内得容伸一活塞杆，加压缸室顶端的螺孔内容置一防漏衬套，由一支撑衬套螺固，该支撑衬套并同时垂直向支撑活塞杆；

该气缸，其内容置一活塞，该活塞底端的内环孔内供一凸缘盘抵入，凸缘盘中心位置与活塞杆一端螺固，凸缘环的另端是套接弹簧，弹簧的另端套置于加压缸座的端面，该气缸的缸壁端面设有伸至底端再朝气缸内贯穿的主排气孔，以及延伸至气缸中段位置再朝内贯穿的换向排气孔；

该上盖，是由螺栓与气缸组固，该上盖的中心位置设有贯穿的阶级孔，阶级孔内形成一内凸缘，该内凸缘底端容置一下塞座，顶端是供一上塞座容置，并由螺栓相互螺固，下塞座顶端面的凹环孔是供一上阀塞及下阀塞串接容置，下塞座的底端是供一槽栓容伸入，该槽栓末端套置一O形环，于上阀塞容伸入一换向活塞的轴部且与槽栓的端面对接，并由一螺柱套穿一塞环螺固为一体，又由塞环封闭槽栓呈环状排列的槽孔端面。

2、根据权利要求1所述的倍力压缸，其特征在于：上塞座顶端螺设一进气口，该进气口连接上塞座的气孔(A1)，这气孔(A1)朝向上塞座的角隅贯穿出，并对应于上盖的内凸缘，该内凸缘的对应位置设一垂直贯穿的气孔(A2)，气孔(A2)末端与下塞座呈径向贯穿的径向气孔(A3)连接导通，该径向气孔(A3)的径向末端连接于上阀塞的径向气孔(A4)，该径向气孔(A4)导通上阀塞及下阀塞对接的部位，该下开塞内设有朝外贯穿于下塞座的通气孔(A5)，且与下塞座朝垂直贯穿的导气孔(A6)连接，该导气孔(A6)即导通于气缸内。

3、根据权利要求1所述的倍力压缸，其特征在于：上盖对应气缸端面的主排气孔设有一气孔(B1)连接，该气孔(B1)朝径向贯穿于上盖内，且与下塞座的环槽对应，该环槽上方设一垂直贯穿的气孔(B2)，且与上塞座的排气孔(B3)对应连接。

4、根据权利要求1所述的倍力压缸，其特征在于：上盖端面与气缸的换向排气孔对应处设一气孔(C1)，该气孔(C1)末端旁朝上塞座的环槽贯通连接，该环槽上适当位置设一贯通于内缸室的气孔(C2)。

5、根据权利要求1所述的倍力压缸，其特征在于：下塞座于环槽设有朝内贯穿的输气孔(B4)，该输气孔(B5)是与槽栓的槽孔导通。

6、根据权利要求1所述的倍力压缸，其特征在于：上塞座的上阀塞的位置设一径向贯穿至排气孔(B3)的气孔(D)。

7、根据权利要求1所述的倍力压缸，其特征在于：换向活塞设一贯穿且双端具有扩大孔的阶级孔，该阶级孔得供槽栓顶部的延伸杆容伸入，且便一缓冲弹簧套设于延伸杆，并定位于换向活塞的阶级孔的底端孔内，延伸杆旁容伸入阶级孔顶端的大孔径内并套入一O形环，阶级孔顶端的孔径内供一垫圈容置，并以一螺丝螺入锁固垫圈于延伸杆顶端，换向活塞与槽栓间具有一缓冲空间。

8、根据权利要求7所述的倍力压缸，其特征在于：该槽栓于延伸杆根部设有一挡缘供缓冲弹簧一端抵固，且档缘底端设有环槽供O形环嵌置。

9、根据权利要求1所述的倍力压缸，其特征在于：该上盖与上塞座可结合为一体形成一顶盖，并于顶盖径向设一气孔(A7)与下塞座的径向气孔(A3)导通。

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