[實用新型]一種缸筒供氣的氣懸浮無摩擦氣缸

有效

• 申請號: 201220750854.8
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN203051295U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 葉必卿;周丹鋒;單曉杭;孫建輝;周海清
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F15B15/14
• 分類號: F15B15/14;F15B15/20
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 趙芳;朱萍

技術領域

本實用新型涉及一種氣浮氣缸。

背景技術

普通的氣缸通常采用機械密封，缸筒和活塞之間存在接觸摩擦力。

傳統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滑來減小摩擦力，但存在加工困難、成本高、維護困難且壽命短的缺陷；或者通過改善密封形式，來降低摩擦力，如德國FESTO公司采用特殊的密封技術應用于氣缸，采用單向密封圈，具有很小的滑行阻力。日本SMC公司采用滾珠導向套技術以及間隙密封技術，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，比如對徑向載荷敏感，結構復雜、加工制造難度大，價格昂貴。

為滿足超精密恒力輸出控制、微壓動作控制等方面的要求，氣體潤滑技術在實現零摩擦氣缸上得到應用。如專利申請號為201120080863.6的“一種帶有氣浮軸承的無摩擦氣缸”就公布了一種根據氣浮原理設計的無摩擦氣缸，缸筒與活塞之間留有極小的間隙，在活塞徑向上設置勻布的節流孔，通過中空的活塞桿以及軟管為缸內的活塞供氣，并通過球鉸連接使得無摩擦氣缸能承受一定的徑向負載而不發生活塞卡死在氣缸內。但是通過中空活塞桿和軟管的供氣方式復雜、裝配繁瑣、不易維護，后來對無摩擦氣缸進行了優化，采用氣缸自身容腔中的壓縮空氣作為潤滑劑，將氣體引入間隙中，使活塞在氣缸中處于完全懸浮狀態，活塞和缸筒彼此不接觸，從而消除了氣缸結構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，從而在間隙間會形成氣壓流，直接影響活塞通過節流孔在間隙內形成的氣壓膜，另一方面，氣膜形成的前提是間隙內存在一定的氣壓差，而靠近高壓腔一端的間隙氣壓升高，導致氣膜厚度、壓力分布不均勻，對該無摩擦氣缸的穩定性、精度、承載能力都造成了影響。

發明內容

為了克服已有氣浮氣缸的高低壓氣流對氣膜產生影響、控制精度較低的不足，本實用新型提供一種有效避免高低壓氣流對氣膜產生影響、控制精度較高的缸筒供氣的氣懸浮無摩擦氣缸。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：?

一種缸筒供氣的氣懸浮無摩擦氣缸，包括外缸筒、內缸筒、活塞、活塞桿、前端蓋和后端蓋，所述活塞桿與活塞連接，所述活塞套裝在內缸筒內且與缸筒間存在間隙，所述內缸筒兩端密封套裝在外缸筒內且與外缸筒間存在間隙，所述后端蓋和前端蓋固定安裝在外缸筒的兩端且，所述后端蓋上有進出氣口，所述內缸筒缸筒壁上沿徑向方向打通孔形成節流孔且沿著圓周方向和軸向均布，所述外缸筒缸筒壁上有氣浮進氣口，所述活塞從與活塞桿連接的一端打孔形成減壓腔，所述活塞桿與活塞固定連接，所述活塞內減壓腔通過活塞桿端部的孔與低壓腔相通，所述活塞外圓柱面沿徑向打孔形成卸壓孔，所述卸壓孔在活塞外圓柱面沿圓周方向均布，所述卸壓孔與減壓腔相通。

進一步，所述活塞的長度至少大于四排節流孔的間距。

更進一步，所述進出氣口的進氣口與氣浮進氣口與同一氣源連接。

所述內缸筒兩端通過O型圈套裝在外缸筒內且與外缸筒間存在一定的間隙；所述活塞桿與活塞通過螺紋連接。

本實用新型的有益效果主要表現在：有效避免高低壓氣流對氣膜產生影響、控制精度較高。

附圖說明

圖1是一種缸筒供氣的氣懸浮無摩擦氣缸的示意圖。

圖2是內缸筒的三維結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。

參照圖1和圖2，一種缸筒供氣的氣懸浮無摩擦氣缸，由外缸筒3、內缸筒4??、活塞15、活塞桿9、后端蓋1和前端蓋8、O型圈10組成，所述活塞桿9與活塞連接15，所述活塞15套裝在內缸筒4內且與缸筒間存在間隙5，所述內缸筒4兩端通過O型圈10套裝在外缸筒3內且與外缸筒3間存在一定的間隙6，所述后端蓋1和前端蓋8安裝在外缸筒3的兩端且與外缸筒3通過螺栓固定，所述后端蓋1上有進氣口18，所述內缸筒4缸筒壁上沿徑向方向打通孔形成節流孔7且沿著圓周方向和軸向均布，所述外缸筒3缸筒壁上有氣浮進氣口16，所述活塞15從與活塞桿9連接的一端打孔形成減壓腔13，所述活塞桿9與活塞15通過螺紋連接，所述活塞15內減壓腔13通過活塞桿端部的孔12與低壓腔11相通，所述活塞15外圓柱面沿徑向打孔形成卸壓孔14，所述卸壓孔14在活塞15外圓柱面沿圓周方向均布，所述卸壓孔14與減壓腔13相通。

所述活塞的長度至少大于四排節流孔的間距。所述進出氣口的進氣口與氣浮進氣口采用同一氣源供氣，保證壓力相同。