帶緩沖裝置的高速氣缸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣缸，特別是速度大于3m/s的高速氣缸。
【背景技術(shù)】
[0002]普通氣缸一般由前后端蓋、氣缸壁、活塞和活塞桿組件組成。通過氣缸活塞兩側(cè)的壓力差產(chǎn)生推力帶動活塞桿運動，進(jìn)而帶動與活塞桿接觸的物體運動，氣缸的推力等于活塞兩側(cè)壓力差和活塞截面積的乘積，氣缸的運動速度與氣缸的推力和氣缸的行程成正比，由于活塞的沖擊力大，一般的氣缸最高速度只能為3m/s。
[0003]目前，在生產(chǎn)過程中，需要提供速度大于3m/s的高速氣缸，如根據(jù)民航旅客座椅對試驗中假人HIC值測試的要求，需要一種高速氣缸將重約6kg的假人頭部模塊在一定行程內(nèi)加速至不低于10.4m/s的速度，同時由于該設(shè)備自身條件的限制，氣缸行程較短(小于lm)，若僅僅通過增大活塞兩側(cè)壓力差來增大氣缸速度，試驗時高速運動的活塞組件(大于10m/s)將直接碰撞氣缸端蓋，活塞組件和氣缸端蓋將發(fā)生變形乃至損壞，因此普通氣缸無法滿足該設(shè)備需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶緩沖裝置的高速氣缸，該氣缸帶有緩沖裝置，可有效避免氣缸活塞組件直接碰撞氣缸端蓋。
[0005]本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用解決方案為:
[0006]帶緩沖裝置的高速氣缸，它包括缸體、活塞組件、活塞桿、后端蓋和前端蓋；后端蓋和前端蓋分別設(shè)置在缸體的后端和前端，后端蓋上開有進(jìn)氣口，前端蓋上開有孔；活塞組件設(shè)置在缸體內(nèi)，活塞桿一端與活塞組件連接，另一端從前端蓋上的孔中穿出；缸體內(nèi)還設(shè)有緩沖活塞，緩沖活塞設(shè)置在活塞組件與前端蓋之間，緩沖活塞上開有供活塞桿穿過的孔；缸體上開有排氣口，排氣口開在緩沖活塞與前端蓋之間；緩沖活塞上開有聯(lián)通緩沖活塞前側(cè)和后側(cè)的通氣孔。
[0007]上述方案中，所述活塞組件與缸體之間設(shè)有鎖定裝置。
[0008]上述方案中，所述鎖定裝置包括銷軸、開在缸體上的銷軸孔和開在活塞組件上的限位槽。
[0009]上述方案中，所述排氣口為多個，排氣口在缸體上均勻排列一圈。
[0010]上述方案中，所述缸體內(nèi)還設(shè)有復(fù)位活塞，復(fù)位活塞設(shè)置在緩沖活塞與前端蓋之間，復(fù)位活塞上開有供活塞桿穿過的孔，前端蓋上還開有復(fù)位活塞進(jìn)氣口。
[0011]上述方案中，緩沖活塞上開有第二活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口，缸體開有第一活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口，第二活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口的一端設(shè)置在緩沖活塞的后側(cè)面上，緩沖活塞處于復(fù)位位置上時，第二活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口的另一端和第一活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口聯(lián)通。
[0012]上述方案中，所述排氣口距前端蓋之間的距離大于復(fù)位活塞的厚度。
[0013]本發(fā)明的工作原理為:當(dāng)壓力氣體將活塞組件上的活塞桿高速推出時，活塞組件與緩沖活塞之間的氣體通過緩沖活塞的通氣孔從缸體上的排氣口排除；當(dāng)活塞組件碰到緩沖活塞時，活塞組件堵住緩沖活塞通氣孔，活塞組件帶著緩沖活塞繼續(xù)向前沖擊，此時，緩沖活塞逐步堵住排氣口，排氣口逐步變小直至被完全堵住，緩沖活塞與前端蓋間的氣體壓力逐步變大，使活塞組件在氣缸有效行程內(nèi)即可將速度降至低速或靜止，避免高速氣缸活塞組件直接碰撞氣缸端蓋的隱患。
[0014]本發(fā)明優(yōu)點還在于:
[0015]1、所述活塞組件與缸體之間設(shè)有鎖定裝置，在壓力氣源加大壓力時，鎖定裝置鎖定活塞組件與缸體時，提高活塞組件兩側(cè)的壓力差，實現(xiàn)氣缸的大推力和高速度。
[0016]2、所述排氣口為多個，排氣口在缸體上均勻排列一圈，保證緩沖活塞逐步堵住排氣口。
[0017]3、所述缸體內(nèi)還設(shè)有復(fù)位活塞，前端蓋上還開有復(fù)位活塞進(jìn)氣口，復(fù)位時向復(fù)位活塞進(jìn)氣口注入壓力氣體，可推動復(fù)位活塞復(fù)位。
[0018]4、復(fù)位活塞復(fù)位時，向第一活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口，可推動活塞組件復(fù)位。
[0019]5、所述排氣口距前端蓋之間的距離大于復(fù)位活塞的厚度，當(dāng)復(fù)位活塞復(fù)位時，向復(fù)位活塞進(jìn)氣口注入壓力氣體從排氣口排出，復(fù)位活塞復(fù)位前行。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0021]圖1是本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0022]圖2是本發(fā)明實施例充氣狀態(tài)示意圖。
[0023]圖3是本發(fā)明實施例控制系統(tǒng)示意圖。
[0024]圖4是本發(fā)明實施例工作狀態(tài)示意圖。
[0025]圖5是本發(fā)明實施例復(fù)位狀態(tài)示意圖。
[0026]其中:1.后端蓋；2.銷軸；3.缸體；4.進(jìn)氣口 ；5.活塞組件；6.活塞桿；7.第一活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口 ；8.緩沖活塞；9.排氣口 ；10.復(fù)位活塞進(jìn)氣口 ；11.前端蓋；12.復(fù)位活塞；13.第二活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口 ；14.通氣孔；15.限位槽。
【具體實施方式】
[0027]如圖1、2所示，本發(fā)明帶緩沖裝置的高速氣缸實施例，它包括缸體3、活塞組件5、活塞桿6、后端蓋I和前端蓋11 ;后端蓋和前端蓋分別設(shè)置在缸體的后端和前端,后端蓋上開有進(jìn)氣口 4，進(jìn)氣口 4與壓力氣源聯(lián)通，前端蓋上開有孔；活塞組件設(shè)置在缸體內(nèi)，活塞桿一端與活塞組件連接，另一端從前端蓋上的孔中穿出，活塞桿6同前端蓋11之間使用普通橡膠密封圈密封；缸體內(nèi)還設(shè)有緩沖活塞8，緩沖活塞8設(shè)置在活塞組件與前端蓋之間，緩沖活塞上開有供活塞桿穿過的孔；缸體上開有排氣口 9，排氣口 9開在緩沖活塞8與前端蓋11之間；緩沖活塞8上開有聯(lián)通緩沖活塞8前側(cè)和后側(cè)的通氣孔14。
[0028]所述活塞組件與缸體之間設(shè)有鎖定裝置，鎖定裝置包括銷軸2、開在缸體上的銷軸孔和開在活塞組件上的環(huán)形限位槽15。
[0029]所述排氣口 9為多個，排氣口在缸體上均勻排列一圈。
[0030]所述缸體內(nèi)還設(shè)有復(fù)位活塞12，復(fù)位活塞設(shè)置在緩沖活塞8與前端蓋11之間，復(fù)位活塞上開有供活塞桿穿過的孔，前端蓋上還開有復(fù)位活塞進(jìn)氣口 10。
[0031]緩沖活塞上開有第二活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口 13，缸體開有第一活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口7，第二活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口 13的一端設(shè)置在緩沖活塞的后側(cè)面上，緩沖活塞處于復(fù)位位置上時，第二活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口 13的另一端和第一活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口 7聯(lián)通。
[0032]所述排氣口 9距前端蓋之間的距離大于復(fù)位活塞12的厚度。
[0033]活塞組件5同缸體(氣缸壁)之間使用聚四氟乙烯材料密封，緩沖活塞8、復(fù)位活塞12同缸體3和活塞桿6之間使用普通橡膠密封圈密封。
[0034]本發(fā)明實施例的工作原理為:
[0035]如圖2、3所示，充氣過程中通過銷軸2將活塞組件5固定在缸體3上，防止活塞因逐漸增大的壓力差提前移動，同時也可增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性，防止誤操作。
[0036]如圖4所示，圖中實線箭頭方向為銷軸2運動方向，虛線箭頭方向為氣體運動方向。當(dāng)鎖定銷軸2與活塞組件5的限位槽15分離時，活塞組件5在高壓氣體的作用下快速加速，帶動活塞桿6運動，當(dāng)活塞桿6達(dá)到要求時，活塞組件5碰到緩沖活塞8，此時排氣間隙很小，活塞組件5在排氣阻力的作用下，實現(xiàn)緩沖減速的目的，相應(yīng)的壓力氣源供氣閥也可在擊發(fā)動作完時，切斷供氣，以配合氣缸緩沖，增加緩沖的效果。
[0037]本發(fā)明實施例復(fù)位狀態(tài)見圖5所示，圖中箭頭方向為氣體運動方向。首先向復(fù)位活塞進(jìn)氣口 10充氣把復(fù)位活塞12移至圖示位置將排氣口 9堵住，再向活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口 7充氣將活塞組件5和緩沖活塞8復(fù)位至圖示位置，鎖定銷軸2將活塞組件5同氣缸壁固定，氣缸進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)，可再次進(jìn)行后續(xù)試驗。
[0038]本發(fā)明實施例的有益效果是，氣缸具有推力大、速度高等特點，能夠在短行程內(nèi)將大質(zhì)量物體加速至高速度，活塞桿6輸出速度可大于10.4m/s,同時避免了氣缸活塞組件高速碰撞氣缸端蓋,該設(shè)備安全性高、耐用性好且成本低廉。
【主權(quán)項】
1.帶緩沖裝置的高速氣缸，它包括缸體、活塞組件、活塞桿、后端蓋和前端蓋；后端蓋和前端蓋分別設(shè)置在缸體的后端和前端，后端蓋上開有進(jìn)氣口，前端蓋上開有孔；活塞組件設(shè)置在缸體內(nèi)，活塞桿一端與活塞組件連接，另一端從前端蓋上的孔中穿出；其特征在于:缸體內(nèi)還設(shè)有緩沖活塞，緩沖活塞設(shè)置在活塞組件與前端蓋之間，緩沖活塞上開有供活塞桿穿過的孔；缸體上開有排氣口，排氣口開在緩沖活塞與前端蓋之間；緩沖活塞上開有聯(lián)通緩沖活塞前側(cè)和后側(cè)的通氣孔。
2.如權(quán)利要求1所述的高速氣缸，其特征在于:所述活塞組件與缸體之間設(shè)有鎖定裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的高速氣缸，其特征在于:所述鎖定裝置包括銷軸、開在缸體上的銷軸孔和開在活塞組件上的限位槽。
4.如權(quán)利要求1所述的高速氣缸，其特征在于:所述排氣口為多個，排氣口在缸體上均勻排列一圈。
5.如權(quán)利要求1所述的高速氣缸，其特征在于:所述缸體內(nèi)還設(shè)有復(fù)位活塞，復(fù)位活塞設(shè)置在緩沖活塞與前端蓋之間，前端蓋上還開有復(fù)位活塞進(jìn)氣口 ；復(fù)位活塞上開有供活塞桿穿過的孔。
6.如權(quán)利要求5所述的高速氣缸，其特征在于:緩沖活塞上開有第二活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口，缸體開有第一活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口，第二活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口的一端設(shè)置在緩沖活塞的后側(cè)面上，緩沖活塞處于復(fù)位位置上時，第二活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口的另一端和第一活塞組件復(fù)位進(jìn)氣口聯(lián)通。
7.如權(quán)利要求1所述的高速氣缸，其特征在于:所述排氣口距前端蓋之間的距離大于復(fù)位活塞的厚度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶緩沖裝置的高速氣缸，它包括缸體、活塞組件、活塞桿、后端蓋和前端蓋；后端蓋和前端蓋分別設(shè)置在缸體的后端和前端，后端蓋上開有進(jìn)氣口，前端蓋上開有孔；活塞組件設(shè)置在缸體內(nèi)，活塞桿一端與活塞組件連接，另一端從前端蓋上的孔中穿出；缸體內(nèi)還設(shè)有緩沖活塞，緩沖活塞設(shè)置在活塞組件與前端蓋之間，緩沖活塞上開有供活塞桿穿過的孔；缸體上開有排氣口，排氣口開在緩沖活塞與前端蓋之間；緩沖活塞上開有聯(lián)通緩沖活塞前側(cè)和后側(cè)的通氣孔。該氣缸帶有緩沖裝置，可有效避免氣缸活塞組件直接碰撞氣缸端蓋。
【IPC分類】F15B15-22, F15B15-20
【公開號】CN104712610
【申請?zhí)枴緾N201310684163
【發(fā)明人】謝武俊, 閔立武, 沈文波
【申請人】航宇救生裝備有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月13日