四活塞氣水增壓缸的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種四活塞氣水增壓缸，通過設(shè)置四個(gè)活塞，并在后端加設(shè)彈射彈簧，相同工作周期時(shí)間下可大大增大力行程的位移，擴(kuò)大了氣水增壓缸的應(yīng)用范圍，大大提高氣體的流速，從而縮短力行程的時(shí)間，節(jié)約能源；增加了減震活塞，可以有效減緩高壓腔的壓力波動(dòng)，使得工作過程更加平穩(wěn)可靠，提高了產(chǎn)品的可靠性；采用液體介質(zhì)為水，不僅提高氣水增壓缸的響應(yīng)，而且無(wú)污染，大大的擴(kuò)大了氣液增壓缸的應(yīng)用范圍。
【專利說明】
四活塞氣水増壓缸
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及液壓元件領(lǐng)域，尤其涉及一種四活塞氣水增壓缸。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)如今社會(huì)現(xiàn)代化快速發(fā)展，很多工廠采用流水線生產(chǎn)，使得大批量生產(chǎn)成為可能。氣液增力缸是集成了液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)兩者優(yōu)點(diǎn)的一種執(zhí)行元件，用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器的工作機(jī)構(gòu)完成往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并在工作行程輸出作用力。氣液增力缸通過輸入氣體壓縮能，經(jīng)增力缸轉(zhuǎn)換為液壓能，輸出機(jī)械能，因此既有氣壓傳動(dòng)清潔環(huán)保、節(jié)省資源、響應(yīng)快、安裝維護(hù)方便、成本低的優(yōu)點(diǎn)，又具有液壓傳動(dòng)輸出力大、控制性能好、效率高、系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單、使用過程沖擊小、輸出作用力及速度調(diào)節(jié)容易的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于需要很大輸出力同時(shí)還要求整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用方便、沖擊振動(dòng)小的機(jī)器裝備中，例如無(wú)鉚釘鉚接機(jī)、打孔機(jī)、沖壓機(jī)、剪切機(jī)、折彎?rùn)C(jī)、壓裝機(jī)、校直機(jī)、冶金機(jī)械、塑膠機(jī)械、鋰電池設(shè)備等。在汽車、電子、家電、鈑金等機(jī)械加工行業(yè)市場(chǎng)需求量很大。
[0003]但是氣液增壓缸也有著力行程很小的缺點(diǎn)，也限制了氣液增壓缸更廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)顯示德國(guó)TOX氣液增壓缸最大力行程也只能達(dá)到60mm。如果氣液增壓缸的力行程能夠增大，我們就能用氣液增壓缸替代更多液壓系統(tǒng)的領(lǐng)域。氣液增壓缸的力行程正限制了氣液增壓缸更廣泛的應(yīng)用。力行程很小主要有兩方面原因，一方面由于增壓比的存在，導(dǎo)致雖然增壓活塞的位移大，但折算到工作活塞的位移很?。涣硪环矫嬗捎谕苿?dòng)增壓活塞運(yùn)動(dòng)，增壓腔氣體要達(dá)到一定氣體壓力，會(huì)造成增壓腔氣體和氣源壓差很小，氣體流速小，造成啟動(dòng)延時(shí)，工作周期時(shí)間長(zhǎng)，達(dá)不到快速的特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出一種力行程大、啟動(dòng)速度快的四活塞氣水增壓缸。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種四活塞氣水增壓缸，其包括活塞缸、工作活塞桿、快進(jìn)活塞、儲(chǔ)水活塞、增壓活塞、彈射活塞和增壓法蘭，所述活塞缸包括缸筒，以及分別密封缸筒前后兩端的前端蓋和后端蓋，所述增壓法蘭密封并從中將活塞缸分隔為前后兩個(gè)腔體，前腔體內(nèi)設(shè)置有快進(jìn)活塞和儲(chǔ)水活塞，后腔體內(nèi)設(shè)置有增壓活塞和彈射活塞，快進(jìn)活塞、儲(chǔ)水活塞和缸筒之間形成儲(chǔ)液腔，前端蓋中間設(shè)置有通孔，工作活塞桿一端與快進(jìn)活塞固定連接、另一端穿過通孔并與之密封，儲(chǔ)液腔內(nèi)存儲(chǔ)有液體介質(zhì)，前端蓋上開設(shè)有第一換氣通孔，所述快進(jìn)活塞底部設(shè)置有圓柱筒體，圓柱筒體與缸筒密封，缸筒上設(shè)置有與快進(jìn)活塞后端和圓柱筒體密封的壓力腔和第二換氣通孔，第二換氣通孔連通壓力腔，增壓法蘭上開設(shè)有第三換氣通孔，第三換氣通孔連通儲(chǔ)水活塞后端與增壓法蘭之間的腔體，增壓法蘭上開設(shè)有第四換氣通孔，第四換氣通孔連通增壓法蘭與增壓活塞前端之間的腔體，彈射活塞上設(shè)置有第五換氣通孔，后端蓋上開設(shè)有第六換氣通孔，還包括彈射彈簧，彈射彈簧兩端分別與彈射活塞和后端蓋固定。
[0006]在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，還包括增壓活塞桿，儲(chǔ)水活塞和增壓法蘭中間分別設(shè)置有通孔，增壓活塞桿一端與增壓活塞固定，另一端穿過通孔并與之密封。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述缸筒包括前缸筒和后缸筒，還包括中間法蘭，中間法蘭兩端連接并固定前缸筒和后缸筒，中間法蘭中間開設(shè)有可供增壓活塞桿通過的通孔。更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述中間法蘭為中間薄、邊緣厚的漸變結(jié)構(gòu)。更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述快進(jìn)活塞與中間法蘭之間的前缸筒上開設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)置有緩沖墊、彈簧，另有緊固件密封通孔外側(cè)，彈簧兩端分別固定連接緩沖墊和緊固件。
[0007]在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，增壓活塞和彈射活塞之間設(shè)置有緩沖墊。
[0008]在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，還包括氣源、電磁換向閥、返回行程高速閥、力行程調(diào)速閥和轉(zhuǎn)換背壓調(diào)速閥，氣源一路依次連接力行程調(diào)速閥和第二換氣通孔，另一路依次連接電磁換向閥、返回行程高速閥，返回行程高速閥分別連接第一換氣通孔和第二換氣通孔，第三路依次連接轉(zhuǎn)換背壓調(diào)速閥和第一換氣通孔，第四路連接第四換氣通孔，第五路連接第六換氣通孔。
[0009]本發(fā)明的四活塞氣水增壓缸相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果如下:
[0010](I)傳統(tǒng)氣液增壓缸都是靠增壓缸氣體壓力增大來推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)的，勢(shì)必造成增壓腔和氣源壓差不大，導(dǎo)致氣體流速不大;而本發(fā)明通過設(shè)置四個(gè)活塞，并在后端加設(shè)彈射彈簧，在力行程開始時(shí)，增壓活塞前端與外界相連，壓力迅速降低，而彈射活塞的彈簧是形變儲(chǔ)能，會(huì)給彈射活塞提供很大的力和加速度，使得增壓活塞的速度迅速增加，提高了力行程的平均速度，相同工作周期時(shí)間下可大大增大力行程的位移，擴(kuò)大了氣水增壓缸的應(yīng)用范圍；
[0011](2)在力行程開始時(shí)，由于彈射彈簧力大，增壓活塞起始速度快，會(huì)使得增壓氣腔的壓力低，使得增壓腔和氣源壓差大，會(huì)大大提高氣體的流速，從而縮短力行程的時(shí)間；增加了減震活塞，可以有效減緩高壓腔的壓力波動(dòng)，使得工作過程更加平穩(wěn)可靠，提高了產(chǎn)品的可靠性；
[0012](3)由于力行程較大，增壓活塞的行程也很大;增壓活塞回程過程，前端由于有高壓腔，會(huì)一直處于加速度狀態(tài)，彈射彈簧可以在回程起到緩沖減速的作用，并且為下一次彈射儲(chǔ)存形變勢(shì)能，從而節(jié)約能源；
[0013](4)增壓活塞和彈射活塞采用兩個(gè)獨(dú)立的活塞，可以使得彈射彈簧的自由長(zhǎng)度根據(jù)需要調(diào)節(jié)，便于設(shè)計(jì)者優(yōu)化提高氣水增壓缸的性能；
[0014](5)儲(chǔ)水缸和增壓缸采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)，使得增壓活塞穿過增壓法蘭和儲(chǔ)水活塞，可以增加增壓活塞的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，同時(shí)增大摩擦力，可以提高氣水增壓缸的工作穩(wěn)定性；
[0015](6)氣水增壓缸，采用液體介質(zhì)為水，不僅提高氣水增壓缸的響應(yīng)，而且無(wú)污染，大大的擴(kuò)大了氣液增壓缸的應(yīng)用范圍。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明四活塞氣水增壓缸的剖視圖；
[0018]圖2為圖1中A方框區(qū)域的放大圖；
[0019]圖3為本發(fā)明四活塞氣水增壓缸的連接關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021 ]參照?qǐng)D1，本發(fā)明的四活塞氣水增壓缸，其包括活塞缸1、工作活塞桿2、快進(jìn)活塞3、儲(chǔ)水活塞4、增壓活塞5、彈射活塞6和增壓法蘭7。
[0022]所述活塞缸I包括缸筒12，以及分別密封缸筒12前后兩端的前端蓋11和后端蓋13。
[0023]增壓法蘭7密封并從中將活塞缸I分隔為前后兩個(gè)腔體，前腔體內(nèi)設(shè)置有快進(jìn)活塞3和儲(chǔ)水活塞4，后腔體內(nèi)設(shè)置有增壓活塞5和彈射活塞6，快進(jìn)活塞3、儲(chǔ)水活塞4和缸筒12之間形成儲(chǔ)液腔41。儲(chǔ)液腔41內(nèi)存儲(chǔ)有液體介質(zhì)，在本發(fā)明中，所述液體介質(zhì)為水。優(yōu)選的，如圖2所示，所述快進(jìn)活塞3與中間法蘭123之間的缸筒12上開設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)置有緩沖墊14、彈簧15，另有緊固件16密封通孔外側(cè)，彈簧15兩端分別固定連接緩沖墊14和緊固件16。如此，當(dāng)儲(chǔ)液腔41內(nèi)壓力過大時(shí)，緩沖墊14、彈簧15配合作用可起到緩沖作用。
[0024]前端蓋11中間設(shè)置有通孔，工作活塞桿2—端與快進(jìn)活塞3固定連接、另一端穿過通孔并與之密封。如此，可通過快進(jìn)活塞3推動(dòng)工作活塞桿2前后運(yùn)動(dòng)，對(duì)外做功。前端蓋11上開設(shè)有第一換氣通孔111。
[0025]所述快進(jìn)活塞3底部設(shè)置有圓柱筒體31，圓柱筒體31與缸筒12密封，缸筒12上設(shè)置有與快進(jìn)活塞3后端和圓柱筒體31密封的壓力腔32和第二換氣通孔112，第二換氣通孔112連通壓力腔32，增壓法蘭7上開設(shè)有第三換氣通孔113，第三換氣通孔113連通儲(chǔ)水活塞4后端與增壓法蘭7之間的腔體，增壓法蘭7上開設(shè)有第四換氣通孔114，第四換氣通孔114連通增壓法蘭7與增壓活塞5前端之間的腔體，彈射活塞6上設(shè)置有第五換氣通孔115，后端蓋13上開設(shè)有第六換氣通孔116。具體的，還包括氣源81、電磁換向閥82、返回行程高速閥83、力行程調(diào)速閥84和轉(zhuǎn)換背壓調(diào)速閥85，氣源81—路依次連接力行程調(diào)速閥84和第二換氣通孔112，另一路依次連接電磁換向閥82、返回行程高速閥83，返回行程高速閥83分別連接第一換氣通孔111和第二換氣通孔112，第三路依次連接轉(zhuǎn)換背壓調(diào)速閥85和第一換氣通孔111，第四路連接第四換氣通孔114，第五路連接第六換氣通孔116。
[0026]還包括彈射彈簧8，彈射彈簧8兩端分別與彈射活塞6和后端蓋13固定。如此，在力行程開始時(shí)，由于彈射彈簧8力大，增壓活塞5起始速度快。優(yōu)選的，增壓活塞6和彈射活塞7之間設(shè)置有緩沖墊62 ο如此，可以實(shí)現(xiàn)回程緩沖。
[0027]優(yōu)選的，還包括增壓活塞桿51，儲(chǔ)水活塞4和增壓法蘭7中間分別設(shè)置有通孔，增壓活塞桿51—端與增壓活塞5固定，另一端穿過通孔并與之密封。如此，一方面，可防止增壓活塞5翻起；另一方面，也可使得增壓活塞5運(yùn)行更加穩(wěn)定。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述缸筒12包括前缸筒121和后缸筒122，還包括中間法蘭123，中間法蘭123中間開設(shè)有可供增壓活塞桿51通過的通孔。所述中間法蘭123為中間薄、邊緣厚的漸變結(jié)構(gòu)。如此，可方便快進(jìn)過程補(bǔ)水。
[0028]本發(fā)明的四活塞氣水增壓缸的工作過程如下:
[0029]工作時(shí)，電磁換向閥82置于左位，氣源81氣體通過電磁換向閥82進(jìn)入第二換氣通孔112，推動(dòng)工作活塞桿2快速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)工件位置實(shí)現(xiàn)軟著陸;與此同時(shí)由于第三換氣通孔113背壓作用，推動(dòng)儲(chǔ)水活塞4儲(chǔ)水腔41補(bǔ)水。隨著快進(jìn)過程完成，第二換氣通孔112壓力增加，經(jīng)過力行程調(diào)速閥84，達(dá)到氣源81開啟壓力后，第四換氣通孔114與外界相連，第六換氣通孔116與第三換氣通孔113相連。由于第四換氣通孔114壓力迅速達(dá)到外界氣壓，彈射活塞6受力不平衡，彈簧力推動(dòng)彈射彈簧8和增壓活塞5快速加速。而此時(shí)由于彈射活塞6受彈簧力快速運(yùn)動(dòng)，造成第六換氣通孔116壓力不高，使得氣源81兩側(cè)六換氣通孔116和電磁換向閥82壓差較大，也使得氣體流速增大，進(jìn)入第六換氣通孔116的流量增大。隨著增壓活塞5位移增大，彈射彈簧8彈簧力減小，但氣體壓力增大，并且此時(shí)增壓活塞5的速度已經(jīng)達(dá)到較高水平，使得力行程時(shí)間大大減小。增壓過程完成后，電磁換向閥82換向置于右位，氣源81氣體經(jīng)過轉(zhuǎn)換背壓調(diào)速閥85進(jìn)入第一換氣通孔111，氣源81控制端的壓力降低，氣源81背壓端壓力上升，使得氣源81換向置于右位;增壓缸右側(cè)彈射彈簧8與外界相連，壓力迅速降低，工作活塞桿2回程，增壓活塞桿51回程，高壓腔壓力迅速降低，回程中彈射活塞6和彈射彈簧8起到緩沖吸能作用。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種四活塞氣水增壓缸，其包括活塞缸(I)、工作活塞桿(2)、快進(jìn)活塞(3)、儲(chǔ)水活塞(4)、增壓活塞(5)、彈射活塞(6)和增壓法蘭(7)，所述活塞缸(I)包括缸筒(12)，以及分別密封缸筒(12)前后兩端的前端蓋(11)和后端蓋(13)，其特征在于:所述增壓法蘭(7)密封并從中將活塞缸(I)分隔為前后兩個(gè)腔體，前腔體內(nèi)設(shè)置有快進(jìn)活塞(3)和儲(chǔ)水活塞(4)，后腔體內(nèi)設(shè)置有增壓活塞(5)和彈射活塞(6)，快進(jìn)活塞(3)、儲(chǔ)水活塞(4)和缸筒(12)之間形成儲(chǔ)液腔(41)，前端蓋(11)中間設(shè)置有通孔，工作活塞桿(2)—端與快進(jìn)活塞(3)固定連接、另一端穿過通孔并與之密封，儲(chǔ)液腔(41)內(nèi)存儲(chǔ)有液體介質(zhì)，前端蓋(11)上開設(shè)有第一換氣通孔(111)，所述快進(jìn)活塞(3)底部設(shè)置有圓柱筒體(31)，圓柱筒體(31)與缸筒(12)密封，缸筒(12)上設(shè)置有與快進(jìn)活塞(3)后端和圓柱筒體(31)密封的壓力腔(32)和第二換氣通孔(112)，第二換氣通孔(112)連通壓力腔(32)，增壓法蘭(7)上開設(shè)有第三換氣通孔(113)，第三換氣通孔(113)連通儲(chǔ)水活塞(4)后端與增壓法蘭(7)之間的腔體，增壓法蘭(7)上開設(shè)有第四換氣通孔(114)，第四換氣通孔(114)連通增壓法蘭(7)與增壓活塞(5)前端之間的腔體，彈射活塞(6)上設(shè)置有第五換氣通孔(115)，后端蓋(13)上開設(shè)有第六換氣通孔(116)，還包括彈射彈簧(8)，彈射彈簧(8)兩端分別與彈射活塞(6)和后端蓋(13)固定。2.如權(quán)利要求1所述的四活塞氣水增壓缸，其特征在于:還包括增壓活塞桿(51)，儲(chǔ)水活塞(4)和增壓法蘭(7)中間分別設(shè)置有通孔，增壓活塞桿(51)—端與增壓活塞(5)固定，另一端穿過通孔并與之密封。3.如權(quán)利要求2所述的四活塞氣水增壓缸，其特征在于:所述缸筒(12)包括前缸筒(121)和后缸筒(122)，還包括中間法蘭(123)，中間法蘭(123)兩端連接并固定前缸筒(121)和后缸筒(122)，中間法蘭(123)中間開設(shè)有可供增壓活塞桿(51)通過的通孔。4.如權(quán)利要求3所述的四活塞氣水增壓缸，其特征在于:所述中間法蘭(123)為中間薄、邊緣厚的漸變結(jié)構(gòu)。5.如權(quán)利要求3所述的四活塞氣水增壓缸，其特征在于:所述快進(jìn)活塞(3)與中間法蘭(123)之間的前缸筒(121)上開設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)置有緩沖墊(14)、彈簧(15)，另有緊固件(16)密封通孔外側(cè)，彈簧(15)兩端分別固定連接緩沖墊(14)和緊固件(16)。6.如權(quán)利要求1所述的四活塞氣水增壓缸，其特征在于:增壓活塞(6)和彈射活塞(7)之間設(shè)置有緩沖墊(62)。7.如權(quán)利要求1所述的四活塞氣水增壓缸，其特征在于:還包括氣源(81)、電磁換向閥(82)、返回行程高速閥(83)、力行程調(diào)速閥(84)和轉(zhuǎn)換背壓調(diào)速閥(85)，氣源(81) —路依次連接力行程調(diào)速閥(84)和第二換氣通孔(112)，另一路依次連接電磁換向閥(82)、返回行程高速閥(83)，返回行程高速閥(83)分別連接第一換氣通孔(111)和第二換氣通孔(112)，第三路依次連接轉(zhuǎn)換背壓調(diào)速閥(85)和第一換氣通孔(111)，第四路連接第四換氣通孔(114)，第五路連接第六換氣通孔(116)。
【文檔編號(hào)】F15B3/00GK106050760SQ201610481925
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】胡浩龍, 唐群國(guó), 胡仁奎
【申請(qǐng)人】武漢仁達(dá)秦雕數(shù)控設(shè)備有限公司