[實用新型]單缸單活塞式倍力節(jié)能缸及作動模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821292810.9
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN208534902U
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣曄;李艷;魏山虎;鐘康民
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州勞靈精密機械有限公司;蘇州普來可瑞機電技術(shù)有限公司
• 主分類號: F15B15/14
• 分類號: F15B15/14;F15B13/04;F15B11/08
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi);陳婷婷

本實用新型公開了一種單缸單活塞式倍力節(jié)能缸及作動模塊，其中，單缸單活塞式倍力節(jié)能缸包括缸體、活塞及活塞桿，所述活塞將所述缸體的內(nèi)腔分隔為相互隔絕的推力作動腔與拉力作動腔，所述活塞桿穿過所述拉力作動腔并向前穿出至所述缸體的外部，所述拉力作動腔內(nèi)設(shè)有倍力節(jié)能高剛度壓縮彈簧構(gòu)成拉力型倍力節(jié)能缸，或者所述推力作動腔內(nèi)設(shè)有倍力節(jié)能高剛度壓縮彈簧構(gòu)成推力型倍力節(jié)能缸。該倍力節(jié)能缸的輸出力接近于現(xiàn)有的雙缸雙活塞二倍力缸，返回行程節(jié)能效果極為顯著，綠色化特征明顯；同時，該單缸單活塞倍力節(jié)能缸，較現(xiàn)有的二倍力缸結(jié)構(gòu)簡單，軸向尺寸小，制造成本低，安裝調(diào)整方便，大幅度提高現(xiàn)有倍力缸的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種單缸單活塞式倍力節(jié)能缸及作動模塊。

背景技術(shù)

人們?yōu)榱藴p小氣缸與液壓缸，特別是氣缸的徑向尺寸，會選擇采用倍力缸(也稱串聯(lián)缸)，因為采用二倍力缸能夠使缸徑縮小40％左右，多倍力缸能夠使缸徑縮小更多。

附圖1是現(xiàn)有雙作用二倍力氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖。由圖中可見，后活塞桿5’與前活塞10’固聯(lián)。當(dāng)作為拉力缸使用時，其工作原理是：工作行程時，壓力氣體通過

前活塞拉力作動腔氣管管接頭螺紋適配孔21’與后活塞拉力作動腔氣管管接頭螺紋適配孔17’，同時進入前活塞拉力作動腔20’與后活塞拉力作動腔16’，拉動后活塞4’-后活塞桿5’-前活塞10’-前活塞桿11’，一起向左運動，由前活塞桿11’輸出拉力做功。

拉力計算公式為F_拉＝π(D²-d²)P/2(其中D為活塞直徑，d為活塞桿直徑，P為系統(tǒng)壓力)。而普通缸的輸出拉力為π(D²-d²)P/4。所以，圖1所示二倍力缸的輸出拉力，是普通缸輸出拉力的2倍。

設(shè)該氣缸的工作行程為L_工作，則工作行程耗能的計算公式為E_工作＝π(D²-d²)L_工作P/2。L_工作＝L_max時，氣缸工作行程的耗能最大，E_工作max＝π(D²-d²)L_工作maxP/2。

返回行程時，壓力氣體通過后活塞推力作動腔氣管管接頭螺紋適配孔1-14’與前活塞推力作動腔氣管管接頭螺紋適配孔1-18’，同時進入后活塞推力作動腔15’與前活塞推力作動腔19’，推動后活塞4’-后活塞桿5’-前活塞10’-前活塞桿11’，一起向右運動，返回原始位置。當(dāng)返回原始位置停止運動時，后活塞推力作動腔15’與前活塞推力作動腔19’的氣體壓力均為系統(tǒng)額定壓力P。

設(shè)該氣缸的最大行程為L_max，則返回行程耗能計算公式為E_返回＝πD²L_maxP/2。對比工作行程與返回行程耗能的計算公式，很明顯L_max≥L_工作，而D²﹥(D²-d²)，因此返回行程耗能E_返回大于工作行程耗能E_工作。二者之差為E_返回-E_工作＝π(D²L_max-D²L_工作+d²L_工作)P/2。而返回行程只需要克服相關(guān)部位的摩擦力，所需消耗的能量是極少的。因此，現(xiàn)有的雙作用倍力氣缸，能量浪費極為嚴(yán)重。