[發明專利]組合缸及應用

有效

• 申請號: 201310368835.8
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103423230A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 王建軍
• 申請（專利權）人: 王建軍
• 主分類號: F15B15/14
• 分類號: F15B15/14
• 代理公司: 煙臺智宇知識產權事務所(特殊普通合伙) 37230
• 代理人: 董尚風

技術領域

本發明涉及氣缸、油缸領域，特別涉及一種具有多段直線行程的組合缸及應用。

背景技術

氣缸和油缸是一種將液體或壓縮氣體的壓力能轉換為機械能的氣動或液壓執行元件。常見的這種缸一般由缸筒、活塞和活塞桿組成。一般具有兩個氣室或油室，提供一段直線往復運動行程。然而在一些機械設備和裝置中往往需要提供兩段直線往復運動行程來滿足某些機構運動的要求，比如在汽車制造業中通常采用機器人焊鉗對金屬薄板進行點焊電阻點焊，其中機器人焊鉗上的可動側電極在接近工件時需要第一段直線行程，在加壓焊接時則需要第二段直線行程。這種兩段式直線行程采用一個普通氣缸無法實現，從機械原理的角度將兩個普通氣缸簡單串聯理論上可以實現兩段式直線行程。但是這種組合在實際應用中碰到的問題是體積大、長度太長，無法裝配使用。

公開號為102330716A的中國發明專利申請公開了一種兩段直線行程的四氣室氣缸，將一個大氣缸套裝在一個小氣缸之外,以小氣缸作為大氣缸的活塞,大氣缸和小氣缸共用一個活塞桿,該活塞桿由主活塞桿和輔助活塞桿組合而成,其中主活塞桿和輔助活塞桿均采用外管與內管的夾套結構,夾套之間留有環柱形空間,最終利用主活塞桿和輔助活塞桿的環柱形空間以及輔助活塞來解決小氣缸中兩個氣室的氣路設計難題。然而這種設計思想若應用到多行程例如8行程的直線往復運動，需要大氣缸套小氣缸再套更小的氣缸再套小小的氣缸……共需7個氣缸嵌套，將導致整個機構非常龐雜，體現不了體積小、節省空間等優點。

公開號為202707668U的中國實用新型專利公開了一種分段式多行程氣缸，在氣缸體內設置的多個活塞將氣缸分割成多個氣室，每個氣室設置限位擋圈和進氣口，其中兩個進氣口通低壓壓縮空氣，其它進氣口通高壓壓縮空氣，利用兩個低壓進氣孔通入低壓壓縮空氣實現兩個行程，再根據兩個低壓進氣口和其它高壓進氣口的組合，利用壓縮空氣的壓力差實現四個行程，但在某些特定的場合如汽車上只有一種壓力的氣源就無法應用。而且，由于空氣的體積可以被壓縮，因此可以利用壓縮空氣的壓力差實現上述行程；而液體的體積幾乎不可以被壓縮，利用液體的壓力差不好實現上述行程，否則可能對油泵造成損壞。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種無需多個氣缸進行嵌套，也無需多個氣缸串聯，又具有多段直線行程的缸組合起來實現特定的功能。本發明的另外一個目的是提供這種組合缸在諸如機動車變速器操縱機構中、工業機器人中的應用。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

這種組合缸，具有垂直布置的A多位缸和水平布置的B多位缸，所述的A多位缸和B多位缸都具有n個直線排列雙作用缸，n≥2，每個雙作用缸內設置一個活塞，每個雙作用缸兩端分別設置氣/液口，兩個雙作用缸之間設置缸間孔，一個活塞桿與所述缸間孔密封配合并可軸向平移，其特征在于：活塞上設置活塞孔，活塞桿上設置n個寬度大于等于活塞厚度、直徑窄縮的滑移段，活塞桿被所述的滑移段分割成n+1個擋阻段，所述活塞孔與活塞桿在滑移段密封配合，當滑移段的長度大于與其配合的活塞的厚度時，活塞能在滑移段內與活塞桿相對平移。?

進一步地，A多位缸具有兩個直線排列的第一雙作用缸121和第二雙作用缸122，第一雙作用缸內設置第一活塞111、第一雙作用缸的兩端分別設置第一氣/液口101和第二氣/液口102；第二雙作用缸內設置第二活塞112，第二雙作用缸的兩端分別設置第三氣/液口103和第四氣/液口104；A多位缸活塞桿上設置寬度大于活塞厚度的第一滑移段131和第二滑移段132，A多位缸活塞桿被所述的第一滑移段和第二滑移段分割成第一擋阻段141、第二擋阻段142和第三擋阻段143；第一滑移段131的長度與第二活塞112的厚度之差等于第二滑移段132的長度與第一活塞111的厚度之差。

作為優選方案，第一滑移段131的長度=第二滑移段132的長度=38mm；第一活塞111的厚度=第二活塞112的厚度=18mm；第一雙作用缸121內腔的長度=第二雙作用缸122內腔的長度=58mm，第二擋阻段142的長度=第一雙作用缸121和第二雙作用缸122之間的缸間孔的長度；若定義第一至第四氣/液口分別進氣/液時A多位缸活塞桿的止位分別為H1、H2、?H?3和H?4，則H1=?H?4，H1-?H2=?H3?-?H4=20mm。