CN2743588Y - 一种气液增力缸 - Google Patents
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Abstract
一种气液增力缸，由液压缸、气缸和气液转换回路组成，其中液压缸由快进缸和增力缸组成，快进缸与增力缸之间是一个密闭的贮油腔，快进缸内具有大小两个气腔和一个工作活塞，工作活塞内设有一工作油腔，增力缸内具有一转换活塞，转换活塞一端的直径大于另一端的直径，转换活塞两端之间设有一弹簧；气缸内具有一气腔，气腔的出口对应增力缸内的转换活塞直径大的一端；气液转换回路设置在快进缸与气缸的气腔之间，气液转换回路包括主控制阀、差压式转换阀和四条通道。本实用新型作为一个完整的驱动系统，不同的结构形式可实现不同的工艺要求，冲压头快速接触工作后无冲击地软到位，极低的能耗实现了大的冲力，达到设置压力后快速自动返回等多种功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于冲床等设备的动力驱动系统，具体涉及一种气液增力缸。
背景技术
从物理学中知道，在一个封闭的装满液体的连通器里，如果从某个方向对连通器里的液体施加一个压力，这个压力产生的压强会按照原来的大小向各个方向传递。假如连通器中有一大一小两个活塞，在小活塞上施加一个力，这个力产生的压强传递到大活塞，在大活塞上就能产生一个很大的力。但到目前为止，尚未有利用该原理制造的用于冲床等设备作为动力驱动系统的产品问世。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种利用上述原理制造的用于冲床等设备作为动力驱动系统的气液增力缸。
本实用新型提供的一种气液增力缸，包括一个液压缸、一个气缸和一个气液转换回路，其中液压缸由快进缸和增力缸组成，快进缸与增力缸之间是一个密闭的贮油腔，快进缸内具有大小两个气腔和一个工作活塞，工作活塞内设有一工作油腔，增力缸内具有一转换活塞，转换活塞一端的直径大于另一端的直径，转换活塞两端之间设有一弹簧；气缸内具有一气腔，气腔的出口对应增力缸内的转换活塞直径大的一端；气液转换回路设置在快进缸与气缸的气腔之间，气液转换回路包括主控制阀、差压式转换阀和四条通道1～4，其中通道1的一端与主控制阀连接，另一端与通道4的一端在快进缸的小气腔处相连，通道4的另一端连接差压式转换阀，通道3的一端与差压式转换阀连接，另一端与通道2的一端在快进缸的小气腔处相连，通道2的另一端与主控制阀连接。
本实用新型所述的快进缸内设有一气油隔离环槽和检测通道，贮油腔中设有一加油口。
本实用新型所述的通道1上连接有一返回行程调速阀，通道2上连接有一快进行程调速阀，通道3上连接有一力行程调速阀，通道4上连接有一转换控制节流阀。
本实用新型气液增力缸利用背景技术中叙述的原理制成，它由一个液压缸、一个气缸和一个气液转换回路组成。液压缸中具有一大一小两个活塞，大活塞是工作活塞，输出压力；小活塞是加力活塞，输入压力。气液增力缸的工作介质是压缩空气，气缸的作用是把压缩空气提供的动力传递给液压缸的小活塞，而在大活塞上获得一个很大的工作压力。本实用新型的基本工作原理是：①当主控制阀接通气路通道1时，工作活塞快速顶出，完成从起始位置到接触工件之间的快进行程，当接触外载(即压、冲到工件遇阻力)时与通道1相连的通道4内压力增高；②由于通道4和通道3之间的压差使差压式转换阀自动动作，使气缸的气腔通气，从而转换活塞前移将工作油腔封闭，使工作腔内的油压升高，完成增力自适应；③工作油腔内的高压油作用在工作活塞上，完成从接触工件到压、铆结束的力行程；④当主控阀接通气路通道2时，工作活塞复位、弹簧复位、转换活塞复位。
根据帕斯卡定理计算输出力F与气源压力P0、转换活塞大端直径D、工作活塞直径d1、转换活塞小端直径d的关系式如下：
F＝(π/4)(d1D/d)2P0
即增压比为：(D/d)2(转换活塞的截面积比)
d越小则增压比越大，但过小的d会使运动时油液的传输量过小，从而使液压缸的输出行程过小，影响对外做功；D越大则增压比越大，但若D太大，又会使缸的结构太大，不紧凑，因此在选取结构参数D、d1、d时，应充分考虑实际工艺需要，综合结构、输出力及封油腔中的油液等因素，使结构更趋合理化。
本实用新型气液增力缸具有以下特点：
①当工作活塞在任一位置遇到阻碍时，都会自动实现从快进行程到力行程的转换，即软到位；
②气油隔离环槽能有效地阻止空气进入油腔；
③弹簧既可使转换活塞回到起始位置，又能使贮油腔产生压力，使得在任何情况下都能可靠的工作；
④检测通道可以对油腔内的高压油进行检测，并反馈信号，通过控制主气源的压力，保持输出力的恒定(输出力要求精度高时，在主气路压力控制可选用伺服阀)；
⑤外型尺寸小，输出力大，输出活塞双支撑，保证了工作的安全、可靠性；
⑥不需要液压系统，减少了故障及噪声、污染等问题，同时不需要复杂的控制及昂贵的维护保养。
本实用新型气液增力缸是一个完整的驱动系统，不同的结构形式可实现不同的工艺要求，冲压头快速接触工作后无冲击地软到位，极低的能耗实现了大的冲力，达到设置压力后快速自动返回等多种功能，可广泛用于：
①利用软到位功能，可作为冲裁、翻边、冲铆的动力，既保护了模具又使工人从震耳的噪声中得以解放；
②由于它的小巧及可控性，适合于各种手钳、夹钳的动力；
③各种机械行业的压装；
④在各种自动化装配上作为动力源；
⑤节能、环保，与传统设备比，节能80％以上。
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型气液增力缸由一个液压缸5、一个气缸6和一个气液转换回路7组成。液压缸5由快进缸8和增力缸9组成，快进缸8与增力缸9之间是一个密闭的贮油腔10，贮油腔10中设有一加油口22；快进缸8内具有大小两个气腔11、12和一个工作活塞13，工作活塞13内设有一工作油腔14，快进缸8内还设有一气油隔离环槽20和检测通道21；增力缸9内具有一转换活塞15，转换活塞15一端的直径大于另一端的直径，转换活塞15两端之间设有一弹簧16；气缸6内具有一气腔17，气腔17的出口对应增力缸9内的转换活塞15直径大的一端；气液转换回路7设置在快进缸8与气缸6的气腔之间，气液转换回路7包括主控制阀18、差压式转换阀19和四条通道1～4，其中通道1的一端与主控制阀18连接，另一端与通道4的一端在快进缸8的小气腔12处相连，通道4的另一端连接差压式转换阀19，通道3的一端与差压式转换阀19连接，另一端与通道2的一端在快进缸8的小气腔12处相连，通道2的另一端与主控制阀18连接。另外，通道1上连接有一返回行程调速阀23，通道2上连接有一快进行程调速阀24，通道3上连接有一力行程调速阀25，通道4上连接有一转换控制节流阀26。
Claims (3)
1、一种气液增力缸，其特征在于包括一个液压缸(5)、一个气缸(6)和一个气液转换回路(7)，其中液压缸(5)由快进缸(8)和增力缸(9)组成，快进缸(8)与增力缸(9)之间是一个密闭的贮油腔(10)，快进缸(8)内具有大小两个气腔(11、12)和一个工作活塞(13)，工作活塞(13)内设有一工作油腔(14)，增力缸(9)内具有一转换活塞(15)，转换活塞(15)一端的直径大于另一端的直径，转换活塞(15)两端之间设有一弹簧(16)；气缸(6)内具有一气腔(17)，气腔(17)的出口对应增力缸(9)内的转换活(15)塞直径大的一端；气液转换回路(7)设置在快进缸(8)与气缸(6)的气腔之间，气液转换回路(7)包括主控制阀(18)、差压式转换阀(19)和四条通道(1～4)，其中通道(1)的一端与主控制阀(18)连接，另一端与通道(4)的一端在快进缸(8)的小气腔(12)处相连，通道(4)的另一端连接差压式转换阀(19)，通道(3)的一端与差压式转换阀(19)连接，另一端与通道(2)的一端在快进缸(8)的小气腔(12)处相连，通道(2)的另一端与主控制阀(18)连接。
2、根据权利要求1所述的气液增力缸，其特征在于所述的快进缸(8)内设有一气油隔离环槽(20)和检测通道(21)，贮油腔(10)中设有一加油口(22)。
3、根据权利要求1所述的气液增力缸，其特征在于所述的通道(1)上连接有一返回行程调速阀(23)，通道(2)上连接有一快进行程调速阀(24)，通道(3)上连接有一力行程调速阀(25)，通道(4)上连接有一转换控制节流阀(26)。
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