[實(shí)用新型]一種帶卸壓槽的氣懸浮無(wú)摩擦氣缸

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220749614.6
• 申請(qǐng)日: 2012-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN203051293U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁巧玲;柴容旺;孫建輝;單曉杭;周海清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F15B15/14
• 分類號(hào): F15B15/14;F15B15/20
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 趙芳;朱萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種氣浮氣缸。

背景技術(shù)

普通的氣缸通常采用機(jī)械密封，缸筒和活塞之間存在接觸摩擦力。

傳統(tǒng)的低摩擦氣缸依靠提高加工精度、采用特殊的低摩擦材料或者脂潤(rùn)滑來(lái)減小摩擦力，但存在加工困難、成本高、維護(hù)困難且壽命短的缺陷；或者通過(guò)改善密封形式，來(lái)降低摩擦力，如德國(guó)FESTO公司采用特殊的密封技術(shù)應(yīng)用于氣缸，采用單向密封圈，具有很小的滑行阻力。日本SMC公司采用滾珠導(dǎo)向套技術(shù)以及間隙密封技術(shù)，該低摩擦氣缸在勻速性、高低壓摩擦、告訴以及高頻方面都有所突破，然而也同樣存在一些缺陷，比如對(duì)徑向載荷敏感，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工制造難度大，價(jià)格昂貴。

為滿足超精密恒力輸出控制、微壓動(dòng)作控制等方面的要求，氣體潤(rùn)滑技術(shù)在實(shí)現(xiàn)零摩擦氣缸上得到應(yīng)用。如專利申請(qǐng)?zhí)枮?01120080863.6的“一種帶有氣浮軸承的無(wú)摩擦氣缸”就公布了一種根據(jù)氣浮原理設(shè)計(jì)的無(wú)摩擦氣缸，缸筒與活塞之間留有極小的間隙，在活塞徑向上設(shè)置勻布的節(jié)流孔，通過(guò)中空的活塞桿以及軟管為缸內(nèi)的活塞供氣，并通過(guò)球鉸連接使得無(wú)摩擦氣缸能承受一定的徑向負(fù)載而不發(fā)生活塞卡死在氣缸內(nèi)。但是通過(guò)中空活塞桿和軟管的供氣方式復(fù)雜、裝配繁瑣、不易維護(hù)，后來(lái)對(duì)無(wú)摩擦氣缸進(jìn)行了優(yōu)化，采用氣缸自身容腔中的壓縮空氣作為潤(rùn)滑劑，將氣體引入間隙中，使活塞在氣缸中處于完全懸浮狀態(tài)，活塞和缸筒彼此不接觸，從而消除了氣缸結(jié)構(gòu)中活塞與缸筒之間的摩擦力。但是，不論采用哪種供氣方式，由于活塞與缸筒之間留有間隙，氣缸的高壓腔和低壓腔之間存在很大的氣壓差，從而在間隙間會(huì)形成氣壓流，直接影響活塞通過(guò)節(jié)流孔在間隙內(nèi)形成的氣壓膜，另一方面，氣膜形成的前提是間隙內(nèi)存在一定的氣壓差，而靠近高壓腔一端的間隙氣壓升高，導(dǎo)致氣膜厚度、壓力分布不均勻，對(duì)該無(wú)摩擦氣缸的穩(wěn)定性、精度、承載能力都造成了影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有氣浮氣缸的高低壓氣流對(duì)氣膜產(chǎn)生影響、控制精度較低的不足，本實(shí)用新型提供一種有效避免高低壓氣流對(duì)氣膜產(chǎn)生影響、控制精度較高的帶卸壓槽的氣懸浮無(wú)摩擦氣缸。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：?

一種帶卸壓槽的氣懸浮無(wú)摩擦氣缸，包括缸筒、活塞、活塞桿、前端蓋和后端蓋，所述活塞桿通過(guò)活塞連接頭與活塞連接，所述活塞與缸筒間存在間隙，所述前端蓋安裝在缸筒的前端，所述后端蓋安裝在缸筒的后端，所述后端蓋有進(jìn)氣口，所述前端蓋有出氣口，所述活塞靠近氣缸進(jìn)氣口的一面有均布的進(jìn)氣孔，所述活塞均布沿徑向方向的節(jié)流孔，所述進(jìn)氣孔沿軸向方向打第一盲孔與節(jié)流孔連通，所述活塞靠近氣缸出氣口一側(cè)設(shè)有直徑比第一盲孔大的第二盲孔，所述活塞外圓柱面靠近中部設(shè)有一圈凹槽，從凹槽上方沿徑向打孔與第二盲孔相通形成卸壓槽，所述卸壓槽與節(jié)流孔之間相互隔離。

進(jìn)一步，所述節(jié)流孔內(nèi)有節(jié)流塞。

?更進(jìn)一步，所述活塞外圓柱上卸壓槽也可以開成其他形式。

所述活塞上徑向節(jié)流孔沿圓周均布，且所述節(jié)流孔在軸向方向上至少有兩組，靠近氣缸進(jìn)氣口的節(jié)流孔另一側(cè)布有卸壓槽。

本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在：有效避免高低壓氣流對(duì)氣膜產(chǎn)生影響、均衡活塞與缸筒間隙的氣壓、控制精度較高。

附圖說(shuō)明

圖1是一種帶卸壓槽的氣懸浮無(wú)摩擦氣缸的示意圖。

圖2是活塞的三維結(jié)構(gòu)圖。

圖3是活塞結(jié)構(gòu)圖。

圖4是圖3???的A-A截面圖。

圖5是圖3的B-B截面圖。

圖6是氣流原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

參照?qǐng)D1～圖6，一種帶卸壓槽的氣懸浮無(wú)摩擦氣缸，該氣缸由缸筒3、活塞4、活塞桿7、前端蓋2和后端蓋8組成，所述活塞桿7通過(guò)活塞連接頭與活塞4連接，所述活塞4與缸筒3間存在極小的間隙11，所述端蓋安裝在缸筒的兩端，所述前端蓋2上有進(jìn)氣口1，后端蓋8上有出氣口，所述活塞4靠近氣缸進(jìn)氣口的一面有均布的進(jìn)氣孔6，所述活塞均布沿徑向方向的節(jié)流孔5，所述進(jìn)氣孔6沿軸向方向打第一盲孔與節(jié)流孔5連通，所述活塞4靠近氣缸出氣口一側(cè)有直徑比第一盲孔大的第二盲孔，所述活塞4外圓柱面靠近中部設(shè)有一圈凹槽，從凹槽上方沿徑向打孔與第二盲孔相通形成卸壓槽10，所述卸壓槽10與節(jié)流孔5之間相互隔離。

所述節(jié)流孔內(nèi)有節(jié)流塞。所述活塞外圓柱上卸壓槽10也可以開成其他形式，能夠均衡間隙內(nèi)氣壓，促進(jìn)氣膜生成即可。所述活塞上徑向節(jié)流孔5沿圓周均布，且所述節(jié)流孔在軸向方向上至少有兩組，靠近氣缸進(jìn)氣口的節(jié)流孔5另一側(cè)布有卸壓槽10。