[其他]一種氣動元件

無效

• 申請號: 87209506
• 申請日: 1987-06-27
• 公開（公告）號: CN87209506U
• 公開（公告）日: 1988-04-13
• 發明（設計）人: 鄭延芳;章俠來;楊愛東
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G05D16/10
• 分類號: G05D16/10
• 代理公司: 北京工業大學專利代理事務所
• 代理人: 張慧,樓艮基

一種氣動元件組成的氣動控制系統廣泛應用于自動控制中。

目前國內外氣動控制系統中使用的氣動元件均采用密封圈以防泄漏。但氣動元件使用密封圈后，摩擦阻力較大，易影響靈敏度和高頻跟蹤性能，易產生爬行，定位精度不高。例如由氣缸體密封圈和單（或雙）的活塞桿活塞（活塞內仍用密封圈）組成的氣動缸在起動時，氣缸的推力P₁A₁＞P₂A₂＋F＋L（其中P₁A₂作用在氣腔活塞A₁端面的力；P₂A₂作用在排氣腔活塞面積A₂上的力；F摩擦阻力；L負載）時，氣缸才能起動。從而可以看出摩擦阻力越大，氣缸體的靈敏度越高。

為解決上述問題，近幾年來各國均在改善密封圈的結構和材料。日本在83年國際儀表會儀上提出順序閥操作和微處理器控制氣缸位移量，并用O型密封圈，減少摩擦阻力，從而提高氣動活塞的位置控制精度。但O型密封圈摩擦阻力仍很大（比無密封圈），另外O型密封圈易產生扭轉使O型密封圈很快磨損降低密封效果，所以目前很少使用。

本實用新型的目的就在于提供一種即能防止內泄漏又能減小摩擦阻力的氣動元件。

本實用新型的氣動元件取消了活塞上防止內泄漏密封圈。根據應用氣動元件允許有外泄漏，不允許有內泄漏的原則，應用射流原理設計成如圖1所示的結構。這種氣動元件其特征在于活塞中取消了密封圈，在活塞桿上開有一中心孔〔9〕，在活塞體上開有環形隔離槽〔7〕和帶附壁角的環槽〔8〕，其中帶附壁角的環形槽〔8〕和位于兩環槽〔8〕之間的環形隔離槽中各開了一與中心孔相通的通氣孔〔10〕。其目的在于將內泄漏氣引為外泄漏，防止高壓氣流串到低壓腔室中。

為形成附壁渦流，以便產生壓力屏障。活塞上每對帶附壁角環槽上上的附壁角α方向相反，其12°＜α＜15°。此外環形隔離槽上的通氣孔所在位置和帶附壁角環槽上的通氣孔相差90°。

單活槽桿活塞除具備上述特征外，在單活塞桿的頭腔邊活塞端部有一個與帶附壁角環槽相通的儲氣室〔12〕。其作用是當頭腔進氣時將活塞與氣缸之間配合間隙中高壓氣引入氣室，增加作用在活塞上的推力。本實用新型和原有氣動元件相比由于采用了防內泄漏的結構，從而取消了密封圈，消除了因密封圈產生的摩擦阻力，提高了靈敏度和定位精度。上述結構原理也可使用在其它氣動元件，如氣動閥上。

本實用新型具體結構由以下實施例及其附圖給出。

圖1：單活塞桿氣缸結構示意圖

1、缸體蓋；????????2、缸體；????????3、密封圈；????????4、O型密封圈。

圖2：雙活塞桿活塞結構示意圖

5、活塞桿；????????6、活塞；????????7、環型隔離槽；

8、具有附壁角的環槽；????????9、中心孔；????????10、通氣孔；

11、附壁角。

圖3：單活塞桿活塞結構示意圖

12、儲氣室。

實施例：

一、材料選擇：應選擇強度高，耐磨損，重量輕的材料。

氣缸體選用硬鋁進行陽極化處理。活塞桿和活塞體材料選用軸承鋼，淬火處理，活塞表面鍍硫化鉬以減少摩擦系數并起潤滑作用。也可選用摩擦系數小的聚四氟乙烯高強度耐磨塑料。

二、工藝：

氣缸體：

車外圓→鉆孔→粗車內孔→（精密車床）半精車內外圓→車螺紋→精車內外圓→粗磨內圓→精磨內圓→陽極化處理→與活塞研配。

活塞：

粗車→鉆孔→半精車→車倒角，開一帶附壁角的環槽和隔離槽→精車→粗磨→精磨→真空熱處理→與氣缸體研配。